Serwis pod patronatem magazynu
Powoli trzeba żegnać się z żarówkami halogenowym i ksenonami. Czy jest się czego obawiać? Jakie rodzaje oświetlenia je zastępują, jak działają, jakie mają zalety i wady?
Motoryzacja zmienia się nieustannie, ale akurat w przypadku oświetlania aut postęp jest chyba najbardziej zauważalny. Z roku na rok ubywa samochodów, które wykorzystują klasyczne żarówki halogenowe, co więcej, także lampy ksenonowe powoli odchodzą w zapomnienie. Standardem staje się oświetlenie diodowe.
Pierwszym współczesnym autem, w którym nie zastosowano ani jednej klasycznej żarówki (pamiętajmy, że w początkach motoryzacji też ich nie stosowano) była poprzednia generacja Mercedesa klasy S, która debiutowała w roku 2013. Wszystko – od schowków po reflektory – wyposażone było w diody LED.
Przemawiało za tym sporo przesłanek: kompaktowe rozmiary, niski pobór prądu i bardzo wysoka trwałość. Malutkie diody, zestawione w grupy po kilka lub nawet kilkadziesiąt sztuk, świecą wystarczająco mocno, by sprawdzić się w roli kierunkowskazu, światła dziennego, stopu czy pozycyjnego.
Przez lata pewnym problemem było niewystarczająco mocne oświetlanie drogi przed samochodem za pomocą LED-ów. Diody wysokiej mocy, wyposażone w odpowiednią soczewkę, właściwie rozwiązały ten problem. Warto jednak wiedzieć, że w roli świateł głównych (mijania lub drogowych) zwykle nie wykazują się większym natężeniem światła niż ksenony.
W tradycyjnej żarówce (także tej halogenowej) źródłem światła jest rozgrzana do wysokiej temperatury skrętka wolframowa. W ksenonowych źródłach światła napięcie o wysokiej częstotliwości podane na dwie elektrody wzbudza gaz wypełniający bańkę i w efekcie jonizacji zaczyna on emitować światło.
Zupełnie inaczej jest w przypadku diód elektroluminescencyjnych. Tu światło wytwarzane jest na małym półprzewodniku, w którym elektrony zmieniają swój stan energetyczny na niższy. Energia, którą wytracają, jest emitowana jako strumień fotonów, czyli światło.
W odróżnieniu od tradycyjnych źródeł, LED-y emitują światło w bardzo wąskim paśmie. Odpowiednio modyfikując skład chemiczny półprzewodnika, uzyskuje się różne kolory, choć do celów „motoryzacyjnych” wykorzystywane są zwykle diody emitujące białe lub czerwone światło.
Zaletą LED-ów jest nawet o 80 proc. mniejszy pobór prądu niż tradycyjnych żarówek, zapewniających porównywalne natężenie oświetlenia. Nawet w porównaniu z ksenonowym reflektorem LED-owy wypada nieźle. Taką oszczędność udało się uzyskać, stosując ciekawy trick: LED-y są włączane i wyłączane z dużą częstotliwością, na którą nie reaguje ludzkie oko. Obserwatorowi wydaje się, że natężenie światła ma charakter ciągły, natomiast trwające milisekundy momenty wyłączenia LED-ów pozwalają zaoszczędzić kilkanaście procent energii.
W roli światła mijania żarówka halogenowa do średniej klasy auta pobiera 55 W mocy, klasyczny ksenon 35 W, natomiast LED – tylko ok. 17 W. Biorąc pod uwagę ogólny trend do zmniejszania energochłonności samochodów, powszechne przejście na LED-y w światłach aut średniej klasy to kwestia kilku lat.
Nie bez znaczenia są też koszty produkcji. Przy masowym wykorzystaniu techniki LED nawet diody wysokiej mocy, stosowane do świateł głównych, mogą kosztować mniej niż układy biksenonowe. Jeżeli dodać do tego fakt, że źródło światła jest trwalsze niż cały pojazd i o wymianie żarówek można zapomnieć, to przyszłość samochodowego oświetlenia wygląda ciekawie.
Halogenowe żarówki typu H4 czy H7 to ciągle najpopularniejsze źródło światła w autach jeżdżących po naszych drogach. Trzeba jednak pogodzić się z tym, że odchodzą do lamusa. Podobnie jak lampy ksenonowe.
Ich rolę przejmuje oświetlenie diodowe, którego funkcje są rozbudowywane są z każdym rokiem. Poniżej przedstawiamy przegląd najpopularniejszych obecnie (i w przyszłości) rozwiązań.
Nawet ksenony o niskiej mocy zapewniają dobre oświetlenie drogi. W dodatku nie oślepiają innych.
Światła z palnikami ksenowymi, ale o mocy ograniczonej na tyle, by nie było trzeba stosować wymaganych przepisami spryskiwaczy reflektorów oraz układu poziomowania. Mniejsza moc palnika nie oznacza znaczącego pogorszenia parametrów – snop światła jest tylko trochę krótszy niż w przypadku wcześniej stosowanych ksenonów o mocy 35 W.
Sprawne światła ksenonowe są bardzo skuteczne. Wymagają jednak odpowiedniego serwisowania.
To ciągle najbardziej powszechny rodzaj źródła światła w reflektorach ksenonowych. Z uwagi na dużą wydajność wymaga stosowania układów poziomowania i oczyszczania kloszów lamp. Zapewnia jednak bardzo mocne oświetlenie drogi, snop światła ma ponad 50 m i dobrze oświetla pobocze. Plama światła jest równomierna, barwa – bliska białej, takiej jak w przypadku światła dziennego.
Funkcja automatycznego dostosowywania świateł do sytuacji na drodze jest bardzo przydatna.
W tym przypadku chodzi o sposób sterowania rozproszeniem światła: dostosowanie do aktualnej sytuacji na drodze.
Takie rozwiązania są stosowane od kilkunastu lat w różnym zakresie (zarówno w lampach halogenowych, ksenonowych, jak i diodowych). Auto doświetla zakręty i skrzyżowania, automatycznie przełącza światła z drogowych na mijania itp.
Światła LED-owe zapewniają coraz lepszy rozkład plamy świetlnej oraz poprawiają wygląd auta.
Zdobywają obecnie największą popularność. Światło wytwarzane jest na małym półprzewodniku, w którym elektrony zmieniają swój stan energetyczny na niższy. Energia, którą wytracają, jest emitowana jako strumień fotonów, czyli światło. Początkowo stosowane były tylko w funkcjach pomocniczych, obecnie zapewniają wszystkie funkcje reflektorów.
W liście opcji ten rodzaj oświetlenia pojawia się często pod nazwą „Matrix”. To przydatna funkcja.
Kolejny etap rozwoju świateł adaptacyjnych, stosowany coraz częściej w oświetleniu LED: po wykryciu obiektów przed autem poszczególne diody są wyłączane, przygaszane lub rozjaśniane, co zmienia rozkład plamy świetlnej. Dzięki temu inne samochody znajdujące się w pobliżu można ukryć w cieniu, a my widzimy na dużą odległość. W opisie opcji często figurują jako światła LED Matrix
Zasięg laserowych świateł drogowych jest bardzo duży. System nie jest jednak rozpowszechniony.
Słowo „laser” to bardziej zabieg marketingowy mający przyciągać uwagę. Promień lasera nie służy jednak do bezpośredniego oświetlenia drogi, ale do wymuszenia świecenia przez fosforyzującą płytkę. Powstałe w ten sposób światło trafia na lustro i dalej na soczewki. Tak wygenerowany snop światła jest bardzo jasny i ma barwę zbliżoną do światła dziennego. Pionierami byli Audi i BMW.
Współczesne oświetlenie (tu: Mercedes klasy C) może wskazywać drogę na podstawie danych z nawigacji.
Rozwój oświetlenia diodowego postępuje w dużym tempie. Najnowsze systemy przypominają w dużym stopniu projektory kinowe: są w stanie wyświetlać na drodze wskazówki dla kierowcy płynące np. z nawigacji (pokazują kierunek jazdy) lub ostrzegają przed zagrożeniem. Wszystko za sprawą większej liczby zamontowanych diod, ich lepszej wydajności oraz coraz bardziej wydajnych systemów sterowania.
Tylne światła typu OLED zdobywają popularność, choć na razie w drogich autach. Tu Mercedes S Cabrio.
Światła w aucie nie służą tylko do oświetlania drogi kierowcy. Ostrzegają także innych uczestników ruchu. W przypadku lamp tylnych coraz częściej wykorzystywane są wyświetlacze typu OLED, stosowane też np. w ekranach smartfonów czy telewizorach. Pozwalają one na praktycznie dowolne konfigurowanie wyglądu, efektów powitalnych lub alertów ostrzegających innych przed najechaniem na auto.
