Moderni automobilių apšvietimo technologija

23 gegužės 2018, 23:52

Būtinybė apšviesti transporto priemonę yra senesnė už automobilių pramonę. Senovėje žibintai dažniau tarnaudavo kelio žymėjimui, tačiau ne apšvietimui. Taip pat tai susiję su pirmaisiais automobiliais, kuriuose buvo naudojamos karbido arba aliejinės lempos. 

Vystantis automobilizmui, buvo pradėtos naudoti elektros lemputės, o pirmas automobilinis apšvietimas, panašus į šiuolaikinį pasirodė 1913 m. Esminę pažangą 1924 m. padarė „Philips“ išradimas. „Philips Duplo“ lemputė su dviem siūlais, leidžianti naudoti artimąsias ir tolimąsias šviesas.

Šis sprendimas ištobulino, pailgino priekinių žibintų šviesos pluošto ilgį, įvedė asimetrišką apšvietimą, tačiau šviesos pluošto bazė buvo įprastinė lemputė – inertinėmis dujomis užpildyta lemputė su volframo viela. Deja, tokia lemputė, kaip ir namuose naudojama lemputė, turi ribotą naudojimo trukmę. Laikui bėgant volframo viela sudega ir volframo nuosėdos padengia vidinę lemputės  pusę.

Kitas žingsnis apšvietimo technikoje buvo halogeninės lempos, atsiradusios 1960 m., kurios vis dar plačiai naudojamos priekinių žibintų šviesos šaltiniui. Halogeninės lemputės neturi volframo kaitinamųjų lempučių trūkumų. Lemputės vidus užpildytas dujomis, kurių sudėtyje yra jodo ir bromo junginių (vadinamųjų halogenų junginių). Tokio tipo dujos neleidžia susidaryti volframo nuosėdoms ant lemputės vidinės pusės. Volframo garai vėl nusėda ant kaitinimo siūlelio, o tai ženkliai pratęsia lemputės „gyvenimą“. Galima sakyti, kad taip savaime „išgydoma“ lemputė. Dėl šios priežasties halogeninės lemputės veikimas yra  efektyvus. Labiausiai paplitę halogeninės lemputės tipai yra H4 bei H7. Palyginus su senosiomis volframo lemputėmis, halogeninių lempučių amžius yra ilgesnis (nuo 150 iki 1000 val.), taip pat didesnis apšvietimo plotas bei stipresnis šviesos spindulys (apie 1500 lm).

Didelis šuolis į priekį buvo XX amžiaus 90-siais metais – ksenono lempų atsiradimas. Nors iš pradžių šis apšvietimo būdas buvo skirtas tik prabangių automobilių apšvietimui, su laiku ši technologija buvo panaudota ir populiariuose automobiliuose. Ksenono lempų esmė yra  kaitrinio elemento nebuvimas. Šviesos šaltinis yra elektros lankas tarp dviejų elektrodų inertinių dujų (argono, ksenono) bei metalo druskų (gyvsidabrio, skandžio, natrio) aplinkoje. Elektros lankas skatina dujas šviesti. Pats lankas yra 4-5 mm dydžio. Už lanko atsiradimą ir žibinto įtampos stabilizavimą atsako srovės generatorius-starteris. Kad susidarytų lankas, būtina įtampa apie 25000 V (starteris  užtikrina tokią įtampą), bet vėlesniame etape reikalinga 85 V įtampa. Dėl to 35W ksenono automobilio lemputė generuoja per pusę daugiau šviesos nei halogeninė 55W lemputė. Be to, ksenono spalvų spektras yra labai panašus į natūralų saulės šviesos spektrą. Pavyzdžiui, kartu su geresniu spalvų kontrastu bei aiškiu šviesos spindulio pluoštu, ksenono šviesoje geriau ir greičiau pamatome pėsčiuosius šalikelėje, kelio ženklus, dviratininkus. Ksenono lempų privalumas yra jų ilgaamžiškumas (palyginus su halogeninėmis lempomis). Įprastos halogeninės lempos pvz.: „Philips X-tremeVision“ darbo laikas yra 450 val., lempos „Philips LongLife EcoVision“ – 1000 val., o ksenono lemputės gali veikti net iki 3000 val.

XXI amžius atnešė tolesnę transporto priemonių apšvietimo technikos plėtrą. Iš pradžių progresą lėmė būtinybė įrengti apšvietimą važiavimui dieną. Konstruktoriai, ieškodami ilgalaikio, bet taupaus šviesos šaltinio, pradėjo naujoviškų diodų (LED) žibintų plėtrą. Iš pradžių jie buvo naudojami kaip lemputės, pritaikytos važiavimui dienos metu, kaip posūkio rodiklio ar „stop“ lemputės, bet kitame etape buvo sukurti LED žibintai. Jie sudaryti iš keliolikos ir net iš trisdešimties diodų, kurie su lęšių ir mini lempučių pagalba spinduliuoja ryškią ir stiprią šviesą. LED žibintams būdingas ne tik didelis vartojimo efektyvumas, bet saugumas bei komfortas. Dėka spalvų spektro temperatūros  5500 K, šviesa yra panaši į dienos šviesą ir beveik nevargina vairuotojo akių, ypač nepalankiomis oro sąlygomis.

LED žibintai apšviečia platesnį plotą nei ksenono žibintai. Važiuojant esant rūkui ar lietui, mažiau apakinami priešpriešais važiuojantys vairuotojai. Šviesos diodams nereikalinga priežiūra, o jų veikimo laikas lygus transporto priemonės eksploatavimo trukmei. Be to, kelių segmentų šviesos žibintai  leidžia lanksčiai valdyti šviesos pluoštą ir tai atveria kelią sprendimams, tokiems kaip pastoviai įjungtos tolimosios šviesos, kurios neapakina kitų vairuotojų, nes jie nuolat lieka modifikuotoje šešėlio zonoje.

Naujausios automobilių pramonės lyderių tendencijos rodo, kad automobilių apšvietimo ateitis priklauso nuo lazerinės šviesos. Šiuo atveju, šviesos šaltinis yra lazerinis diodas-tradicinio LED atmaina – tik daug mažesnis ir efektyvesnis. Lazeriniai diodai sunaudoja mažiau energijos ir pagamina mažiau šilumos, supaprastindami reflektoriaus aušinimą. Lazerinių lempučių veikimo principas – nedidelis lazerinis modulis generuoja šviesos pluoštą, kuris siekia 500-600 m  ilgio. Mėlynos šviesos spindulys turi 450 nanometrų bangos ilgį. Fosforo keitiklis paverčia jį baltos šviesos pluoštu, kurio spalvos temperatūra yra 5500K, ideali žmogaus akiai, todėl vairuotojas lengviau mato kontrastus ir mažiau vargsta akys. Žinoma, norint kad komplektas nebūtų paverstas ginklu, akinančiu vairuotojus, reflektoriai turi būti sujungti su optoelektronine sistema, kuri automatiškai sutrumpina ir nukreipia šviesos pluoštą, jei pastebi eismą kelyje.

Komentarai

Komentaras turi būti ilgesnis nei 5 ženklai.

Atkreipkite dėmesį į taisykles!

Komentarų nėra. Būkite pirmas!