Tehnologija konstantno napreduje, a stvari koje danas uzimamo zdravo za gotovo su nekada predstavljale velika tehnološka dostignuća.
U prošlosti, prosto dodavanje zavrtnja u sistemu ili promena oblika komponente, dovodila bi do značajnih inovacija, koje bi naknadno služile kao osnova za daleko naprednije projekte. Ovoga puta ćemo se bazirati na automobilska svetla.
Mada ih sva vozila poseduju, malo je onih koji poznaju tok evolucije, od jednostavnih acetilenskih lampi 1880-ih do složenih LED i laserskih sistema u današnje vreme. Zapravo, inženjeri konstantno rade na poboljšanju prednjih farova, pokušavajući da pronađu što savršeniju soluciju, koja će nadmašiti rivalska rešenja. Iz tog razloga ne čudi što je u pres materijalima proizvođača, kada dođe do lansiranja novog modela, svetlosna tehnologija neizbežna kao jedan od sistema koji se u najvećoj meri „reklamira“. Najnovija tehnologija koja je ušla u ovaj domen je laserska, ali o njoj nešto kasnije.
Takođe, o istoriji farova ćemo drugom prilikom, a sada ćemo se fokusirati na osnovne konfiguracije koje se koriste kod aktuelnih vozila. Mada je opšte mišljenje da je „novo bolje“, što najčešće jeste slučaj, to ne znači i da je idealno, jer i stariji sistemi znaju da imaju svoje prednosti. Pred nama su četiri tipa farova od kojih svaki ima svoje vrline i mane.
Halogena svetla
Ovaj tip je najpopularniji u svetu automobila. Razlog je sasvim jasan i logičan: prednost ovih farova se ogleda u tome što su jednostavna i jeftina. Halogena sijalica ima „životni ciklus“ od oko 1.000 radnih sati pod normalnim okolnostima, a njena zamena mnogo manje košta u odnosu na neke druga rešenja. Ipak, halogene sijalice postaju sve češće druga opcija proizvođača. I ovde je razlog prilično očigledan: halogenske jedinice nisu sinonim za efikasnost, što ćemo i objasniti.
Najpre, sijalica je napravljena od staklene obloge koja je sposobna da izdrži veoma visoke temperature. Unutar nje se nalazi gas, obično kombinacija argona i azota, uz sijalično vlakno u kojem se nalazi volfram. Da bi kreiralo svetlost, vlakno dobija elektricitet iz akumulatora i greje se do oko 2.500 stepeni Celzijusa kroz proces usijanja.
Kada halogena sijalica dođe do kraja svog veka, to se obično dešava iz razloga što volfram u vlaknu isparava, stvarajući naslage na staklu, što u jednom momentu dovodi do kidanja samog vlakna, koje postaje nefunkcionalno.
Međutim, to nije glavni problem. Veći problem je što za vreme generisanja svetlosti sijalica proizvodi visoku temperaturu, što je neiskorišćena energija.
Drugi veliki problem sa halogenim sijalicama je način na koji one reaguju na različite supstance. Primera radi, prilikom zamene sijalice, obavezno treba izbegavati dodirivanje stakla nove komponente. Masnoća na prstima će se zalepiti za kvarcno staklo, što može da dovede do neravnomernog zagrevanja i drastično skrati vek sijalice. Ukoliko ga ipak dotaknete, pokušajte da očistite mesto uz pomoć čiste tkanine i supstance na bazi alkohola.
Ipak, halogena svetla imaju i brojne prednosti, koje ih čine izborom broj jedan za većinu proizvođača: one isporučuju pristojnu osvetljenost za najnižu sumu; dolaze u različitim veličinama, što znači da mogu da se instaliraju na većini modela automobila; mogu se postepeno zatamnjivati, na taj omogućavajući proizvođačima da kreiraju različite verzije u odnosu na tip karoserije i dimenzije.
Prednosti:
- laka zamena
- jednostavna konstrukcija
- različite dimenzije
- niska cena
Mane:
- rasipanje energije
- neophodno dodatno održavanje
HID svetla (ksenonski farovi)
Ovaj tip automobilskih svetala je poznat po visokom intenzitetu svetlosnog snopa (High-Intensity Discharge – HID). Obično se tretiraju kao efikasnija solucija, najviše zbog temperaturne boje i količine svetlosti koju generišu. Prvi ksenonski farovi su se pojavili na BMW-u serije 7, davne 1991. godine, i postepeno su postali glavna opcija za nekoliko automobilskih kompanija, koje ih nisu u ponudu stavile kao standardnu opremu.
HID svetla funkcionišu u velikoj meri kao klasični neoni. Reč je o zatvorenoj cevi napunjenoj gasovima, s elektrodama s obe strane i električnom strujom koja prolazi kroz nju. Kada je reč o primeni za vozila, HID lampe koriste transparentno kvarcno kućište, elektrode od volframa i mešavinu gasova koji su stimulisani visokonaponskom električnom energijom koja se stvara između elektroda.
Uprkos usvojenom nazivu, HID svetla zapravo koriste metal-halidnu mešavinu, a na ksenon se oslanjaju isključivo tokom startovanja. Razlog je taj što jedan od glavnih problema sa HID svetlima predstavlja vreme potrebno da gasovi dostignu radnu temperaturu i obezbede jaku svetlost.
Proces rasvetljavanja HID lampi se odvija u tri koraka: najpre dolazi faze paljenja, kada visokonaponski puls proizvodi varnicu koja jonizuje ksenon i kreira strujni tunel između elektroda. Zatim, temperatura u kućištu rapidno raste, pretvarajući u paru metalne soli koje smanjuju otpor između elektroda. Na kraju, uključuje se balast i preuzima kontinuiranu operaciju snabdevanja lampe neprekidnom količinom energije, tako da ne dolazi do treperenja električnog luka.
Prednosti? Najpre, ksenonski farovi su mnogo efikasniji kada je reč o količini proizvedene svetlosti u odnosu na halogene jedinice. Naravno, ovo se bez problema može smatrati i glavnim propustom, posebno kada se u obzir uzmu vozači koji nam dolaze u susret. Ukoliko ugao osvetljavanja nije dobro podešen (najčešće kada se ugrađuju postprodajni kompleti na pogrešan način ili se koriste kućišta koja nisu dizajnirana za ksenonske lampe).
Sudeći po oficijelnim podacima, ksenonska sijalica proizvodi 3.000 lumena i 90 mcd/m2 (milikandela po kvadratnom metru), dok halogena svetla generišu 1.400 lumena i 30 mcd/m2.
Naravno, ksenonske sijalice su blagovremeno postale dostupne u različitim veličinama i verzijama, prilagođene za upotrebu u različitim tipovima automobila.
Još jedna velika prednost ovog tipa farova je prilično dug vek, koji nadmašuje halogene sijalice. Procena je da traju oko 2.000 radnih sati u normalnim uslovima.
Efikasnost je još jedna prednost u poređenju s „halogenkama“. Doduše, HID koristi više električne energije inicijalno, da bi se pokrenuo proces osvetljavanja, ali nakon dostizanja radne temperature troši manje od standardnih sijalica. To donosi nešto manje opterećenje na alternator, što znači manje korišćenje obrtnog momenta motora da bi se održao željeni nivo električne energije. Ipak, razlika u potrošnji goriva teško da će se primetiti.
Mane? Sasvim je jasno da zamena i održavanje koštaju više u odnosu na halogene sijalice. HID lampe su kompleksnije, s obzirom na to da im je neophodan uređaj pod imenom „balast“, koji je zapravo kondenzator koji kreira i reguliše napon neophodan za funkcionisanje ovog tipa svetala.
Ne treba zaboraviti da je HID lampama potrebno nekoliko sekundi da dostignu puno osvetljenje, te iz tog razloga nisu tako dobra za odvojene „duge“ farove. Neki automobili koriste HID „kratka“ svetla i odvojene standardne sijalice za dugačak snop. Na premijum modelima automobila, ista HID jedinica radi na oba načina (otuda pogrešan naziv „bi-ksenon“) tako što koristi mehanički zastor unutar reflektora da bi se promenio smer svetlosnog snopa.
Neki ksenonski farovi mogu da imaju negativan uticaj na zdravlje, jer izvesne verzije mogu sadržati toksične supstance poput žive. U nekim zemljama je primenjena posebna regulativa koja zabranjuje upotrebu takvih supstanci.
Na kraju, intenzitet svetlosti ksenonskih farova može veoma da smeta drugim vozačima na putu, posebno onima koji nam dolaze u susret, što zna da izazove ozbiljne saobraćajne incidente.
Prednosti:
- duži radni vek u odnosu na halogene sijalice
- bolja efikasnost u odnosu na halogene jedinice jer se sa korišćenjem manje energije kreira više svetlosti.
- pružanje bolje vidljivosti vozaču
Mane:
- prevelik intenzitet svetlosti što može da ugrozi druge učesnike u saobraćaju
- visoki troškovi
- složeniji sistem u odnosu na halogene sijalice
- moguće prisustvo štetnih materija
- potrebno im je nekoliko sekundi da dostignu pun sjaj
LED
Automobilska industrija je veoma napredovala, to je činjenica. Uporedo sa tehnologijom, bezbednošću, komforom, digitalnom povezanošću, i farovi su podignuti na viši tehnološki nivo. Poslednjih godina, proizvođači automobila se masovno okreću LED tehnologiji. Na papiru, ovo rešenje je odlična solucija za masovnu proizvodnju, ali ipak ima nekoliko mana, koje bi mogle da promene pogled na ovaj tip svetlosne tehnologije.
Radni princip LED-ova nije lak za objašnjenje, ali pojednostavljeno, diode se oslanjaju na kretanje negativnih elektrona nasuprot pozitivnim „rupama“ kroz poluprovodnik. Kada slobodan elektron upadne u rupu koja je na nižem energetskom nivou, on će izgubiti sopstvenu energiju, koja se ispušta kroz foton (elementarna čestica svetlosti) u procesu koji se naziva „elektroluminescencija“.
Kada se ovaj proces ponovi hiljadama puta u sekundi, u kontinuitetu se dobija blistava svetlost, koju emituje oko 2 milimetra široka dioda, odnosno „LED“ (Light Emitting Diode).
Najvažniji aspekt kada govorimo o LED farovima je činjenica da im je potrebno veoma malo električne energije u poređenju sa klasičnim „halogenkama“. Prva serijska primena je krenula u Audiju R8, 2004. godine.
Generalno, LED farovi su pozicionirani između halogenih i ksenonskih po pitanju osvetljenja ali pružaju fokusiraniji snop, što može da se koristi u kreiranju različitih svetlosnih obrazaca.
Takođe, zahvaljujući malim dimenzijama, LED diode omogućavaju dizajniranje svih mogućih oblika i sklopova, koji se savršeno uklapaju u linije automobila.
Postoji izvestan broj problema koji treba da se razjasne i pojasne. Primera radi, mada LED-ovi ne emituju visoku temperaturu tokom rada kao halogene sijalice, oni ipak kreiraju izvesnu količinu toplote na dnu emitera (uglavnom se radi o čipu), kada elektricitet prolazi kroz njega, stvarajući na taj način potencijalan rizik za okolne komponente i kablove. To je razlog zašto je LED farovima neophodan rashladni sistem u vidu strujanja vazduha ili odvoda toplote, jer bi u suprotnom došlo do topljenja.
Takođe, ne treba zaboraviti da su ovi rashladni sistemi locirani u košu motora, što nije baš hladna sredina, jer i mnogi drugi sistemi emituju višu temperaturu. Iz svega proističe da je LED farove teže dizajnirati i implementirati u automobil, što ih u isto vreme čini skupljim u odnosu na ksenone.
Zašto dnevnim i signalnim LED svetlima nije potrebno hlađenje? Iz jednostavnog razloga što ne služe za osvetljavanje puta, tako da im je potrebno mnogo manje energije nego prednjim farovima, što u prevodu znači da količina električne energije koja prolazi kroz čipove nije tolika da bi predstavljala rizik od pregrevanja.
Prednosti:
- male dimenzije koje omogućavaju primenu različitih formi
- veoma niska potrošnja energije
- intenzivnija svetlost u odnosu na halogene sijalice i pružanje toplije svetlosti od ksenona
Mane:
- visoka proizvodna cena
- visoka temperatura koja ugrožava okolne komponente
- teže ih je dizajnirati i izboriti se sa već visokim temperaturama u košu motora.
Laserska svetla
BMW i Audi se trude da uvedu laserske farove u serijsku proizvodnju, obećavajući 1.000 puta bolje performanse od LED svetala, uz još kompaktniju formu. Svi znamo da laseri znaju da budu opasni, kao i da osvetljavaju veoma malu zonu, recimo veličine novčića. Pa, kako onda laserski farovi mogu biti dobra ideja?
Baš kao i na primeru ksenona, ova nova tehnologija koristi lasere za deo ukupnog procesa osvetljavanja. Naravno da nećete imati dva kompleta moćnih lasera sa sočivima ispred, koji spaljuju sve živo prilikom aktiviranja dugih svetala.
Kao što je BMW objasnio, njihov sistem koristi tri plava lasera pozicionirana u zadnjem delu sklopa, koja ispaljuju snop na komplet malih ogledala, koji svoju energiju fokusiraju na takođe sićušno sočivo, koje sadrži žuti fosforni gas.
Ova supstanca prosto „obožava“ da kreira veoma intenzivno belo svetlo kada dođe u kontakt s laserskim zracima, što rezultira reflektovanjem ka prednjem delu fara. U osnovi, gledamo u svetlost koju je kreirao fosfor, ne sam laser, što sistem čini iskoristivim u saobraćaju.
Šta se dešava ukoliko se far ošteti ili izgubi fokus? BMW kaže da se jednostavno automatski deaktivira.
Svetlost stvorena u ovom procesu može biti 1.000 puta intenzivnija od LED-ova, uz korišćenje dve trećine ili čak polovine električne energije. Zahvaljujući fosforu, temperatura boje svetlosti (5.500-6.000 K) je veoma blizu prirodnom dnevnom svetlu (oko 6.500 K).
S obzirom na to da su mnogo moćniji od LED svetala, laserski farovi pružaju dvostruko duži snop a dovoljno su mali da obezbede maksimalnu fleksibilnost što se tiče stajlinga i praktičnosti.
BMW laserska svetla
Nedostatak ovog sistema je, kao što BMW kaže, što će u početku funkcionisati samo za duga svetla, a to dolazi uz izvesnu cenu. Šest visokotehnoloških lasera po faru (12 ukupno), na cenu vozila dodaju 7.800 evra. U cenu je uključena i tehnologija automatskog smanjivanja intenziteta svetlosti, jer sigurno je da vozači koji idu u susret ne žele da oslepe na daljini od 600 metara.
Audijeva laserska tehnologija funkcioniše na vrlo sličan način, koristeći četiri lasera po faru.
Prednosti:
- visoka energetska efikasnost
- kompaktno pakovanje
- 1.000 puta intenzivnija svetlost u odnosu na LED farove i dvostruko duži snop
Mane:
- ekstremno skupi
- trenutno se ne mogu koristiti i za „kratka“ i „duga“ svetla, tako da moraju da rade u tandemu sa LED ili HID sistemima
- potrebno im je hlađenje jer kreiraju mnogo višu temperaturu u odnosu na LED
Postprodajni kompleti
Mnogi vozači, posebno na ovim našim balkanskim prostorima, voze starije modele automobila, koji po prirodi stvari nisu opremljeni poslednjim „krikovima“ automobilske tehnologije, pa tako ni modernim svetlima. S obzirom na to da nije svako u prilici da priušti noviji automobil, tu je tržište zamenskih delova, odnosno postprodaja, da reši problem kroz ponudu konverzionih kompleta.
Opšti je konsenzus da je jedini cilj kupaca ovih komponenti da „zagorčaju život“ ostalim učesnicima u saobraćaju. To i jeste delimično tačno, rekli bismo, tako da je u nekim zemljama i nelegalno.
Međutim, s druge strane, to ne znači da su sva rešenja loša. Postoji velika mogućnost izbora, i ukoliko želite da unapredite sistem osvetljenja na svom automobilu, a da pritom budete sigurni u originalnost i kvalitet, solucija postoji.
Najčešći konverzioni kompleti su HID/ksenon tipa. Imajte na umu da ukoliko ne odgovaraju projektorima, oni ne samo što nisu legalni, već su i opasni, kako za vas tako i ostale učesnike u saobraćaju. Problem nije samo visok intenzitet svetlosti, već i njeno rasipanje na sve strane.
Budite oprezni ukoliko se odlučite za ovakav potez. Koristite komplete koji uključuju sijalice, balast, snop provodnika i projektore. Takođe, instaliranje prepustite stručnjaku, a proizvod mora biti od renomiranog proizvođača.
Neki kompleti su u stilu „uključi i vozi“, ali većini je neophodno prilagođavanje kućištima svetala. Veoma je poželjno da automobil poseduje brizgaljke za pranje stakla farova jer bilo kakva nečistoća može značajno poremetiti svetlosni snop ksenona.
U poslednje vreme, pojavio se i veliki broj LED kompleta, koji imaju izvesne prednosti u odnosu na halogena i ksenonska svetla. Na prvom mestu, štede energiju, što u prevodu znači da će automobil trošiti manje goriva (ne očekujte „ludačku“ uštedu). Drugo, LED svetla obično duže traju od bilo kojeg drugog tipa farova, čak i kada je o „aftermarket“ tržištu reč. Ipak, birajte kvalitetniju soluciju, bez obzira što verovatno više košta. Na trećem mestu, LED ne zahteva stepen održavanja kao standardne sijalice, ali instalacija mora biti urađena stručno, posebno zbog dodatne toplote koja se stvara prilikom rada.
Za sada nema laserskih postprodajnih kompleta za starije modele automobila, ali s obzirom kojim tempom tehnologija napreduje, ne bismo se čudili da i njih vidimo za par godina.
Dakle, kupovinu postprodajnih komponenti treba shvatiti ozbiljno i ne rizikovati s nekim „kinezima“ i sličnim proizvodima. Ukoliko ste se odlučili da svom ljubimcu podarite nove „oči“, one moraju biti kvalitetne i od renomiranog proizvođača. S druge strane, ukoliko ostajete pri „fabričkom“ rešenju i ne želite da eksperimentišete, i tu treba da se odlučujete za visokokvalitetne komponente, jer u krajnjem zbiru one donose uštedu.
Prednosti:
- koštaju mnogo manje u odnosu na to koliko proizvođači naplaćuju za istu stvar pri prvoj ugradnji
- značajno poboljšavaju vidljivost
- nema potrebe za kupovinom novijeg vozila da bi se dobila bolja svetla
Mane:
- ukoliko se ne instaliraju korektno ili ukoliko su lošeg kvaliteta, ne samo što predstavljaju čist trošak, već mogu ugroziti bezbednost u saobraćaju.
Pavle Barta
