Halogeny, ksenony i full LED – różnice, wady i zalety reflektorów samochodowych

Które z nich świecą najlepiej? Jakie są wady i zalety poszczególnych technologii? Kiedy wymagana jest automatyczna regulacja poziomu świateł ksenonowych/LED?

Wszystko zaczęło się od reflektorów karbidowych na początku XX wieku. Technologia trafiła z oświetlenia ulicznego i latarek górników do pierwszych samochodów, rowerów i motocykli.

Paliwem lampy karbidowej jest acetylen, który wytwarzany jest w reakcji karbidu z wodą. Problemem był taki, że gdy wody było za dużo, albo gdy wiatr dmuchnął za mocno, lampa gasła.


Znalezione obrazy dla zapytania: carbide lamp
Lampa karbidowa. Autor – Klaus D. Peter, Wiehl, Germany / CC BY 3.0 DE (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/deed.en)

Jak łatwo się domyślić – lampy karbidowe nie sprawdzały się najlepiej w motoryzacji. Podobno sytuacja zmieniła się po spotkaniu Henry’ogo Forda i Antona Philipsa. Od 1910 roku popularność zaczęły zdobywać reflektory elektryczne, ale jeszcze nie halogenowe.

1962 – reflektory halogenowe (np. H1/H4/H7)

Najpopularniejszym rodzajem żarówek są tzw. halogeny. Pierwszą żarówkę zaprojektowała firma Philips. Jest to żarówka z żarnikiem wolframowym, dodatkowo wypełniona gazem szlachetnym z dodatkiem halogenu.

Wszystko po to, by zapobiegać rozpylaniu żarnika, który w standardowych żarówkach – bez halogenu – osadza się na wewnętrznej stronie żarówki.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/Bosch_H7.JPG
Beemwej / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Halogeny mają swoje zalety, jak choćby niski koszt produkcji. Właśnie dlatego auta w wersjach podstawowych wyposażone są ciągle w reflektory halogenowe, zaś pełne światła LED (inaczej Full LED) często wymagają dopłaty.

Z wad wymienić należy przede wszystkim to, że halogeny nie są energooszczędne i świecą najciemniej w zestawieniu z reflektorami ksenonowymi, czy też LED-owymi.

Rzecz kolejna – nie są energooszczędne. Tylko niewielka część energii pobierana przez żarówkę halogenową zmieniana jest w światło. Większość z niej kończy jako promieniowanie cieplne. Właśnie dlatego włączonej żarówki halogenowej nie da się chwycić w palce, podczas gdy z LED-ami nie ma takiego problemu.

Jeżeli chodzi o jakość oświetlenia drogi – bywa różnie. Testowałem auta z reflektorami halogenowymi, które całkiem nieźle radziły sobie z oświetleniem drogi w porównaniu do LED-ów i ksenonów. Przykładem jest np. nowa Dacia Duster. Natomiast są też samochody, jak Mitsubishi Spacestar (od 2014), w których reflektory halogenowe świecą bardzo przeciętnie.

Najczęściej stosowanymi żarówkami halogenowymi są te z oznaczeniem H7.

Co ciekawe zostały one wprowadzone już po premierze pierwszych ksenonów. Stało się to w roku 1992, dokonała tego firma Bosch.

Nieco mniej popularne są H1. Mogą być one stosowane zarówno jako światła mijania i drogowe. Występują też żarówki H4, wyposażone w 2 żarniki – do świateł mijania oraz drogowych. Ich standardowa moc to 55 W, a jasność w przypadku H7 wynosi ok. 1500 lumenów.

Do żarówek halogenowych wykorzystuje się zwykle reflektory z dużymi odblaśnikami. Rzadziej znaleźć je można w reflektorach soczewkowych. Natomiast te z soczewkami zazwyczaj świecą słabiej, od tych z klasycznymi odblaśnikami.

Stosowanie tzw. retrofitów jest w Polsce nielegalne

Głównie ze względu na to, że żarówki LED retro-fit maja niewyraźną granica światła i cienia. A to  sprawia, że używając żarówek retro fit LED prawdopodobnie będziemy będziemy oślepiać innych kierowców.

Rok 1991 – reflektory ksenonowe (np. Xenon, Bi-Xenon, D2S)

Chociaż ten rodzaj reflektorów kojarzy się wszystkim z końcem lat 90-tych, to pierwszy samochód z tego typu lampami pojawił się już w roku 1991. Było to BMW serii 7. Zalety tego rodzaju światła były niezaprzeczalne.

Natomiast historia lamp ksenonowych jest jeszcze dłuższa. Sięga roku 1951, kiedy taki produkt wprowadziła na rynek firma Osram. Tego typu żarówki wciąż wykorzystywane są m.in. w kinach. Stosowane były m.in. w rzutnikach IMAX.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/archive/3/3a/20091021223711%21Xenonlamp.jpg
Jarznik ksenonowy typu D2S przeznaczony do reflektorów soczewkowych

Xenony generowały więcej światła, zużywały mniej energii i wytrzymywały nawet 4 krotnie dłużej, od żarówek halogenowych. Przykładowo – ksenony o mocy 35 W mogą wytworzyć aż 3200 lumenów, podczas gdy mocniejsze halogeny 55 W generują jedynie 1500 lumenów.

Pełnią one rolę świateł mijania oraz drogowych, nie są jednak stosowane w światłach pozycyjnych i do jazdy dziennej.

Ksenon to odmiana tzw. lampy metalohalogenkowej, gdzie jako gaz wykorzystano właśnie ksenon. Zastosowanie innego gazu spowodowałoby, że lampa swoją jasność osiągałaby znacznie dłużej. W przypadku argonu – kilka minut.

Ich wadą jest to, że z czasem świeca coraz ciemniej oraz światłem o coraz wyższej temperaturze barwowej. Czyli zmieniają swój kolor mocno w stronę niebieskiego. Nie są też najtańsze w produkcji.

A poniżej pierwsze auto z ksenonami – BMW serii 7, E32.

Rok 2009 – pełne światła LED (mijania i drogowe)

Dlatego właśnie w ostatnich latach oszałamiającą karierę robią reflektory typu LED. Początkowo lampy trafiały do droższych modeli, natomiast teraz montowane są już w podstawowym wyposażeniu, w niedrogich autach, jak np. Renault Clio V.

Pierwszym samochodem wyposażonym w pełne światła LED (tj. mijania i drogowe) było Audi R8 V10, które zadebiutowało w roku 2009.

I to był prawdziwy przełom. Chociaż początkowo tego typu reflektory początkowo były bardzo drogie, obecnie sytuacja mocno się zmieniła. Ponadto LED-y zużywają jeszcze mniej energii i są znacznie bardziej trwałe.

W porównaniu do ksenonów są też bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne i drgania. W związku z energooszczędnością – mniej się też grzeją.

Rok 2013 – matrycowe lub adaptacyjne śwatła LED – (np. Mercedes ILS, Opel IntelliLux, Matrix LED)

Po raz pierwszy zadebiutowały w nowym Audi A8, w roku 2013. Każdy reflektor składał się z 5 segmentów, każdy wyposażony w 5 diód LED. Nad wszystkim czuwają czujniki oraz komputer.

Dzięki temu auto samo wie, które fragmenty drogi można doświetlić światłami drogowymi, a których nie.

Zbędne staje się przełączanie, pomiędzy światłami mijania, a drogowymi.

Obecnie technologia trafia do aut klasy średniej. Reflektory matrycowe LED, swoją drogą bardzo udane, pojawiły się już w Oplu Astra, Insignia, a ostatnio w odświeżonej Skodzie Superb, odświeżonym Renault Espace, czy Talisman na rok 2020.

Wrażenia z jazdy? Rewelacja. Nawet Opel Astra z 2016 roku, w którym system świateł matrycowych pojawił się w dosyć ograniczonej formie, do dziś robi na mnie świetne wrażenie. W skrócie – auto potrafi doświetlać automatycznie oba pobocza. Ale już samo to znacznie poprawia widoczność nocą.

Zasada działania świateł matrycowych LED (Matrix LED)

Natomiast zdarzają się podobnie działające systemy, jak choćby te z Lexusa GS oraz poprzedniego Peugeota 508, które nie do końca lubią zgasić snop świateł drogowych, gdy sytuacja tego wymaga. A to niestety powoduje, że oświetlają jadących z naprzeciwka.

Poniżej film pokazujący światła matrycowe w Skodzie Superb III generacji po liftingu z połowy 2019 roku. Od 10 min 40 sekundy.

System poziomowania świateł – ręczny i automatyczny

Aktualnie dostępne reflektory LED można spotkać w wersjach z ręcznym lub automatycznym poziomowaniem świateł mijania. Wszystko zależny od jasności wiązki światła. Reflektory wytwarzające poniżej 2000 lumenów mogą być wyposażone w ręczną regulację poziomu światła.

Natomiast reflektory generujące ponad 2000 lumenów, muszą już posiadać automatyczną regulację.

Czy to oznacza, że reflektory LED do 2000 lumenów świecą tak samo, jak halogeny? Nie.

Mają inną temperaturę barwową, bliższą światła dziennego. Dzięki temu lepiej widać drogę po zmierzchu.

Moje – zupełnie subiektywne odczucia – są takie same. Rzadko zdarza mi się jeździć autem, których LED-y świecą niewiele lepiej od halogenów. Ale jednak się to zdarza. Np. moim zdaniem światła mijania LED w nowym Renault Koleos świecą niewiele lepiej (albo i tak samo), niż halogeny w Dacii Duster.