Historia oświetlenia samochodowego

Historia oświetlenia samochodowego jest fantastycznym świadectwem postępu, jakiego dokonał świat w ciągu ostatniego wieku. Uwidacznia się w niej rytm najważniejszych zmian: wynalezienie pierwszej żarówki, upowszechnienie się samochodów, wprowadzenie ksenonów i LED-ów. W dzisiejszym wpisie zapraszamy na krótką podróż w czasie. Cofniemy się sto lat wstecz i przy okazji opowieści o rozwoju oświetlenia samochodowego przedstawimy pokrótce, czym różnią się najważniejsze technologie: halogeny, ksenony i LED-y.

Czego dowiesz się z tego wpisu?

  • Jak rozwijało się oświetlenie samochodowe?
  • Czym żarówki halogenowe różnią się od standardowych?
  • Jakie zalety i wady mają lampy ksenonowe?

Początek XX wieku – lampa karbidowa

Początkowo – u progu XX wieku, a więc w czasach, gdy motoryzacja dopiero raczkowała – oświetlenie automobilów nie służyło do rozjaśniania drogi, ale do sygnalizowania obecności pojazdu na drodze. Najpierw w tym celu wykorzystywano lampy naftowe, potem – karbidowe, które do samochodów trafiły z ulicznych latarni i latarek górników czy kolejarzy. Zasilane były gazem – acetylenem – a światło, jakie generował płomień, odbijało się od umieszczonego w tyle reflektora zwierciadła. Karbidówki oświetlały drogę na niewielką odległość i gasły pod wpływem deszczu czy wiatru. Nocą czy w złych warunkach atmosferycznych kierowcy automobilów bardziej zgadywali, gdzie jadą, niż trzymali się trasy.

Pierwsze żarówki elektryczne

Ponieważ samochodów z roku na roku przybywało, opracowanie nowej technologii oświetlenia stało się kwestią bezpieczeństwa. Krok w stronę zmian poczyniła w 1913 roku marka Cadillac, która wprowadziła pierwszą żarówkę elektryczną. Wyróżniała się oszałamiającą mocą pół wata, więc zmieniła niewiele – jazda nocą nadal była trudna.

Rewolucja nastąpiła dopiero w latach 20. Henry Ford rozpoczął wtedy seryjną produkcję Forda T z reflektorami wyposażonymi w żarówki elektryczne o większej mocy. Pomysł przejęli inni konstruktorzy, a odpowiednie oświetlenie samochodów stało się tak ważną kwestią, że w wielu pojazdach montowano nawet i sześć lamp.

Ten maksymalizm wygenerował jednak inny problem – oślepianie kierowców przez innych kierujących. Rozwiązanie zaproponował Philips, który w 1924 roku wypuścił żarówki z dwoma żarnikami, umożliwiające zmianę świateł drogowych na światła mijania, łagodniejsze dla wzroku. Następnie, po tym, jak w latach 30. wprowadzono w samochodach instalacje o napięciu 12V, rozwój oświetlenia w motoryzacji nieco wyhamował.

Światła w starych samochodach

1957 – światła asymetryczne

Nowość przyniosły dopiero lata 50. W 1957 roku w Europie wprowadzono światła asymetryczne, które słabiej oświetlały środek jezdni, a mocniej – pobocze. Pozwoliło to jeszcze bardziej zwiększyć bezpieczeństwo na drogach. Stosowane do tej pory światła symetryczne emitowały wiązkę o równomiernej z obu stron mocy, więc – aby nie oślepiać kierowców jadących z naprzeciwka – świeciły na niewielką odległość.

Żarówka halogenowa – rewolucja w oświetleniu samochodowym

Przełom w oświetleniu samochodowym dokonał się w latach 60., gdy wynaleziono i wprowadzono do powszechnego użycia żarówki halogenowe. Pozwoliło to wyeliminować problem, z jakim konstruktorzy borykali się od czasów powstania świateł elektrycznych – ciemnienia bańki. Dochodzi do niego, gdy z żarnika żarówki, pod wpływem generowanego przez przepływ prądu ciepła, odrywają się cząsteczki wolframu, które osadzają się na ściankach w postaci ciemnego nalotu. W końcu zbiera się go tak dużo, że całkowicie zasłania emitowane światło.

W halogenach te drobinki wolframu łączą się z pierwiastkami z grupy halogenów (najczęściej jodem lub bromem), które tworzą gaz wypełniający bańkę żarówki. Następnie zostają przez nie przyciągnięte z powrotem w kierunku żarnika. Proces ten, zwany halogenowym cyklem regeneracyjnym, nie tylko zapobiega ciemnieniu bańki, ale też zwiększa wydajność oświetlenia.

Żarówki halogenowe

Żarówki halogenowe o podkręconych parametrach

Pierwszą żarówkę halogenową nazwano H1. „H” jest skrótem od słowa „halogen”, a cyfra – oznaczeniem generacji produktu. Tego alfanumerycznego kodu używa się do dziś. I do dziś żarówki H1 pozostają w powszechnym użyciu, mimo że niedługo po ich wprowadzeniu w latach 60. pojawiły się kolejne odsłony halogenów, między innymi dwuwłóknowe H4, które obsługują jednocześnie światła drogowe i mijania.

Producenci nadal jednak rozwijają technologię halogenową. Na rynku znajdziemy dziś nie tylko standardowe halogeny, ale też żarówki o podkręconych parametrach – świecące jaśniej lub dłużej, emitujące bielszą wiązkę światła czy bardziej odporne na wstrząsy.

Kolejny przełom – lampy ksenonowe

Na kolejny przełom technologiczny branża motoryzacyjna czekała długo, bo aż do roku 1991. To właśnie wtedy na drogi wyjechał pierwszy samochód (kultowe BMW serii 7) z oświetleniem generowanym przez lampy ksenonowe. Producenci wykonali olbrzymi krok w przyszłość. Ksenony całkowicie różnią się od halogenów. Źródłem światła nie jest w nich żarnik, a łuk świetlny, który generuje wytwarzające się pomiędzy elektrodami wyładowanie elektryczne. Oprócz tego w reflektorze ksenonowym znajdują się też zapłonnik, palnik oraz przetwornica, umożliwiające powstanie tak wysokiego napięcia.

Lampy ksenonowe

Zalety i wady ksenonów

Taka konstrukcja pozwoliła uzyskać wyjątkową jasność emitowanego światła. Już pierwsze ksenony wyróżniały się wydajnością świetlną na poziomie 3200 lumenów, a więc świeciły dwukrotnie jaśniej niż halogeny. Ale to jeszcze nie wszystko – charakteryzowały się też dużo wyższą temperaturą barwową, zbliżoną do barwy światła dziennego. To rodziło spory problem – oślepiało innych kierowców. Aby go wyeliminować, do lamp ksenonowych wprowadzono system samopoziomowania świateł i czyszczenia reflektorów.

Po zastosowaniu tych usprawnień uzyskano niemal pozbawione wad źródło światła. Ksenony emitują o wiele dłuższą i jaśniejszą wiązkę niż halogeny, pobierając przy tym o 20 watów mniej. Barwa wytwarzanego przez nie światła jest milsza dla oka – ma niebieskawą barwę, która nie męczy wzroku i wyraźniej doświetla obiekty na drodze, również w nocy. Lampy ksenonowe zachwycają też żywotnością – świecą nawet 10 razy dłużej niż żarówki halogenowe. Minusem jest jedynie cena, która wynika ze skomplikowanego procesu produkcji. Być może to właśnie z jej powodu ksenony wciąż nie zyskały tak dużej popularności, jak halogeny.

Zegarmistrzowska precyzja w oświetleniu, czyli diody LED

Od 2007 roku rozwój oświetlenia samochodowego idzie w innym kierunku – w stronę technologii LED. Zmianę zapoczątkowała marka Audi, która zaprezentowała wtedy nowy model R8 z oświetleniem LED-owym. Szybko okazało się, że to dobre posunięcie. Diody mają tak wiele zalet, że Unia Europejska zdecydowała się na przepis, który nakazuje producentom umieszczać LED-y w światłach do jazdy dziennej wszystkich nowych samochodów.
LED-y dają ogromne możliwości. Umożliwiają na przykład automatyczną zmianę długości czy szerokości wiązki światła, tak, aby nie oślepiała ona kierowców jadących przodem albo idących poboczem pieszych, a jednocześnie zapewniała prowadzącemu odpowiedni zakres widzenia.

Przyszłość oświetlenia samochodowego – LED-y i światła laserowe

Co dalej? Wydaje się, że przyszłość oświetlenia samochodowego należy do świateł laserowych. Producenci halogenów czy ksenonów nie zwalniają jednak tempa i wciąż udoskonalają swoje produkty. Dzięki temu na rynku znajdziemy dziś na przykład żarówki halogenowe, których światło ma barwę zbliżoną do ksenonowej, takie jak SportLight od Tungsram. Tak „podkręcone” oświetlenie nie tylko poprawia komfort jazdy, ale też zwiększa bezpieczeństwo. Gdy widzimy więcej, reagujemy szybciej.

Żarówki samochodowe – halogenowe i ksenonowe, standardowe i ulepszone – znajdziesz na autolamp.pl.

Źródło zdjęć: shutterstock.com, unsplash.com