Τα χαρακτηριστικά και η διάρκεια ζωής των διαφορετικών φώτων αυτοκινήτου

Η γνώση της διάρκειας ζωής των διαφορετικών φώτων αυτοκινήτου επιτρέπει να προβλέψετε την αλλαγή αυτού του αξεσουάρ. Αυτό προσφέρει στον οδηγό καλύτερη ασφάλεια, ειδικά όταν κινείται τη νύχτα. Σημειώστε ότι αυτή η διάρκεια ζωής δεν είναι η ίδια για όλους τους τύπους λαμπτήρων. Διαφέρει ανάλογα με την τεχνολογία, τις συνθήκες, τη συχνότητα, τη διάρκεια χρήσης και την ποιότητα κατασκευής. Θα πρέπει λοιπόν να επιλέξετε την πιο κατάλληλη τεχνολογία λαμπτήρα ανάμεσα στα πολλά μοντέλα α’αλογόνου, Ξένου ή LED. Δείτε τι πρέπει να γνωρίζετε.

Οι λαμπτήρες αλογόνου

Οι προβολείς αλογόνου είναι παλιομοδίτικοι λαμπτήρες πυρακτώσεως. Πρόκειται για το παλαιότερο μοντέλο και το πιο δημοφιλές. Λειτουργούν όπως εκείνοι που χρησιμοποιούνται στο εσωτερικό των σπιτιών, με τη βοήθεια ενός νήματος για την παραγωγή φωτός.

Ο λαμπτήρας αλογόνου αποτελείται από μια γυάλινη κάψουλα. Στο εσωτερικό, ένα αέριο που ονομάζεται « αλογόνο » επιτρέπει τόσο την αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας όσο και την επίτευξη χημικού δεσμού με το βολφράμιο για να παραχθεί πιο λαμπρό φως. Στην καρδιά του λαμπτήρα βρίσκεται ένα νήμα βολφραμίου ευθύγραμμου σχήματος, αποτελούμενο από πολλές σπείρες στοιβαγμένες σε προκαθορισμένο μήκος και διάμετρο ανάλογα με τη διάρκεια ζωής και την ισχύ του λαμπτήρα : 35w, 55w, 60w, 65w, 100w, κ.λπ… Υπό τάση, το σπειροειδές νήμα θα αντισταθεί έντονα στο ηλεκτρικό ρεύμα, γεγονός που θα προκαλέσει θέρμανση και τήξη του νήματος. Οι ατμοί βολφραμίου σε συνδυασμό με το αέριο αλογόνου θα δημιουργήσουν έτσι ένα πολύ ισχυρό φως.

Ο κοινός λαμπτήρας πυρακτώσεως είναι μια τεχνολογία που τείνει να εξαφανιστεί από την αυτοκινητοβιομηχανία. Πράγματι, το νήμα δημιουργεί περίπου 90 % χαμένη θερμότητα και μόνο 10 % φως. Η τεχνολογία αλογόνου υφίσταται μεγάλη ενεργειακή απώλεια λόγω των κόκκινων και υπέρυθρων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αυτό το φαινόμενο είναι η αιτία της υψηλής ηλεκτρικής κατανάλωσης και της μικρής διάρκειας ζωής της. Αυτοί οι παραδοσιακοί λαμπτήρες με νήμα έχουν διάρκεια ζωής που κυμαίνεται από 200 έως 600 ώρες. Σημειώστε ότι οι λαμπτήρες αλογόνου είναι επίσης πολύ εύθραυστοι και δεν αντέχουν καλά σε χτυπήματα και δονήσεις.

Οι λαμπτήρες ξένου

Μεταξύ των διαφορετικών φώτων αυτοκινήτου, οι λαμπτήρες ξένου χρησιμοποιούνται κυρίως σε οχήματα υψηλής κατηγορίας. Σε αντίθεση με τους λαμπτήρες αλογόνου, οι λαμπτήρες ξένου δεν διαθέτουν νήμα πυρακτώσεως. Χρησιμοποιούν αέριο ξένο αντί για αλογόνο αέριο, όπως ιώδιο ή βρώμιο. Το ξένο είναι ένα πολύ σπάνιο αέριο στη γη, της οικογένειας των ευγενών αερίων, αδρανές στις περισσότερες χημικές αντιδράσεις.

Ο λαμπτήρας ξένου ή εκκένωσης έχει πολύπλοκη λειτουργία και δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς μια μονάδα ηλεκτρονικής διαχείρισης που ονομάζεται « ballast ». Εξοπλισμένο με σύστημα ασφαλείας, αυτό παίζει τον ρόλο του ενισχυτικού « starter » και του ηλεκτρονικού ρυθμιστή. Κατά την ανάφλεξη του λαμπτήρα, μια ηλεκτρική εκκένωση περίπου 25 000 volts παράγεται από το ballast και εφαρμόζεται μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο και ανάβει το αέριο ξένο που είναι εγκλωβισμένο στη μικρή γυάλινη φυσαλίδα, κάτι που του δίνει αυτή την ιδιαίτερη και ελαφρώς γαλαζωπή απόχρωση φωτισμού. Ένα ρεύμα 85V διατηρείται για να διατηρεί το ηλεκτρικό τόξο στην προκαθορισμένη ισχύ. Έτσι είναι δυνατό να ρυθμιστεί η ισχύς για να επιτευχθεί ένα φως περισσότερο ή λιγότερο λευκό με μια ελαφριά γαλαζωπή, ακόμη και μωβ, απόχρωση, ανάλογα με την ισχύ του εφαρμοζόμενου ρεύματος.

Αυτό εξηγεί τον φυσικό χρωματισμό των προβολέων ξένου, αφού εκπέμπουν φως μπλε χρώματος, σε αντίθεση με τους λαμπτήρες αλογόνου που εκπέμπουν μάλλον κίτρινο χρώμα, και για τους οποίους το λευκό/γαλαζωπό χρώμα φωτισμού επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ενός χρωματιστού φίλτρου ενσωματωμένου στο εργοστάσιο γύρω από τον λαμπτήρα.

Συμπέρασμα, οι λαμπτήρες ξένου είναι μια πολύπλοκη τεχνολογία αλλά αποτέλεσαν μια πραγματική επανάσταση στην εποχή τους, είτε σε όρους ενεργειακής απόδοσης, ισχύος ή χρώματος φωτισμού. Η απόχρωσή τους πλησιάζει το φως της ημέρας σε αντίθεση με εκείνη του λαμπτήρα αλογόνου. Ο λαμπτήρας ξένου δεν χάνει ενέργεια για να θερμάνει ένα νήμα βολφραμίου, δημιουργεί μόνο ένα ηλεκτρικό τόξο για να ανάψει το αέριο ξένο, κάτι που απαιτεί μικρότερη ηλεκτρική κατανάλωση. Οι προβολείς ξένου διαρκούν έτσι περισσότερο από τους λαμπτήρες βολφραμίου-αλογόνου, δηλαδή περίπου 1000 έως 2500 ώρες για το ξένο και μόνο 200 έως 600 ώρες για έναν λαμπτήρα αλογόνου.

Η κύρια ποιότητα του ξένου είναι η φωτεινή του ένταση, με τα 3000 lumens και μια ελάχιστη ηλεκτρική κατανάλωση 35W έναντι μόνο 1500 lumens με έναν λαμπτήρα αλογόνου και 55 watts κατανάλωσης. Η τεχνολογία ξένου προσφέρει στον οδηγό καλύτερη ορατότητα και μια πιο καθαρή δέσμη φωτός. Σημειώστε ότι οι προβολείς ξένου έχουν βέβαια καλή ενεργειακή απόδοση αλλά υφίστανται μεγάλες ηλεκτρομαγνητικές απώλειες, ιδιαίτερα στο ιώδες και στο υπεριώδες.

Διαφορετικά φώτα αυτοκινήτου : οι λαμπτήρες LED

LED είναι το ακρωνύμιο της αγγλικής λέξης : Light-emitting diode ή φωτοεκπέμπουσα δίοδος στα γαλλικά. Ένας λαμπτήρας LED είναι ένα οπτοηλεκτρονικό σύστημα που εκπέμπει φως όταν διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φως με ακριβή χρωματική ακτινοβολία. Σε αντίθεση με το ξένο και το αλογόνο, όλα τα μαγνητικά κύματα που εκπέμπονται από το LED βρίσκονται στο ορατό φάσμα για το ανθρώπινο μάτι.

Η προέλευση των προβολέων LED

Αρχικά, οι προβολείς τεχνολογίας LED προορίζονταν για υπερσπορ και ultra υψηλής κατηγορίας αυτοκίνητα : Audi, Lexus, κ.λπ. Μερικές φορές χρησιμοποιούνταν μόνο για τα φώτα ημέρας, φλας, φώτα όπισθεν και τα φώτα στοπ. Ωστόσο, από το 2020, εφαρμόζονται όλο και περισσότερο στα λεγόμενα « στάνταρ » οχήματα. Όλο και περισσότερα οχήματα προσφέρουν την επιλογή full LED, δηλαδή με ολόκληρο το αυτοκίνητο σε LED. Ένα κατανοητό φαινόμενο, δεδομένου του δυναμικού της τεχνολογίας LED. Διαθέτει μία από τις υψηλότερες φωτεινές αποδόσεις στη γη, αντιδραστικότητα στο χιλιοστό του δευτερολέπτου και προσφέρει υπέροχη εμφάνιση. Το μόνο πρόβλημα για τους κατασκευαστές: το κόστος είναι υψηλότερο, σε σύγκριση με ένα αυτοκίνητο εξοπλισμένο με λαμπτήρες αλογόνου.

Από τον εκδημοκρατισμό των LED και την τεχνική πρόοδο, οι λαμπτήρες LED αυτοκινήτου έκαναν ένα πραγματικό άλμα γίγαντα. Καμία σχέση με τους πρώτους λαμπτήρες LED που κυκλοφόρησαν στην αγορά! Θυμηθείτε τις πρώτες γενιές LED, που πωλούνταν ως δεύτερη τοποθέτηση. Αυτοί οι λαμπτήρες LED ήταν εξοπλισμένοι με τσιπ COB (Chip on board) με υψηλή φωτεινή απόδοση (100 Lm/W). Ωστόσο, δεν είχαν καλό οδικό φωτισμό σε χρήση μεσαίας σκάλας ή μεγάλης σκάλας, επειδή το φως που έβγαινε από τα τσιπ COB είχε πολύ μεγάλη γωνία.

Οι περισσότερες LED COB που πωλούνταν εκείνη την εποχή έκαναν να ζουν ένα πραγματικό μαρτύριο όσους είχαν την ατυχία να συναντήσουν ένα αυτοκίνητο εξοπλισμένο με αυτές τις LED. Η θάμβωση ήταν αναπόφευκτη ακόμη και στη μεσαία σκάλα! Το φως ήταν τόσο διάχυτο και ανακριβές που μπορούσε να φωτίσει μια πολύ μεγάλη περιοχή μέχρι τις κορυφές των δέντρων χωρίς να φωτίζει τις ουσιώδεις ζώνες. Αυτό είχε ως συνέπεια μια πολύ χαμηλή συγκέντρωση φωτός κατευθυνόμενη προς τον δρόμο, χειρότερη ορατότητα των εμποδίων και μικρότερη φωτισμένη απόσταση καθώς και αδυναμία να περάσει από τον τεχνικό έλεγχο. Ένας μη ικανοποιητικός φωτισμός που συνέβαλε σε μεγάλο βαθμό στην κακή φήμη των LED, ως δεύτερη τοποθέτηση στην αρχή.

Η τεχνολογία LED σήμερα

Σήμερα, μεταξύ των διαφορετικών φώτων αυτοκινήτου, οι προβολείς LED είναι πολύ υψηλής ποιότητας. Είναι κυρίως εξοπλισμένοι με τσιπ CSP High Power νέας γενιάς, τα περισσότερα από τα οποία ξεπερνούν το όριο των 100 Lm/W για να φτάσουν έως 180 Lm/W. Η τεχνολογία CSP με την καλύτερη απόδοση είναι τύπου PIG (φώσφορος στο γυαλί). Αποτελείται από μίνι τσιπ LED υπερ-ισχυρά και ακριβή, τοποθετημένα με ευτηκτική σύνδεση πάνω σε μια πλακέτα PCB πολύ υψηλής ποιότητας. Μια μειωμένη και τέλεια καθορισμένη γωνία φωτός επιτρέπει να υπάρχει πολύ ακριβής φωτισμός και υπερ-υψηλή οπτική πυκνότητα. Μια πραγματική επανάσταση στον κόσμο του φωτισμού αυτοκινήτου.

Ορισμένοι λαμπτήρες LED επιτυγχάνουν πολύ υψηλή φωτεινή ροή : έως 7500 ακατέργαστα lumens και 3900 lumens μετρημένα σε πραγματικές συνθήκες με μόνο 45 watts ηλεκτρικής κατανάλωσης έναντι 2200 πραγματικών lumens για έναν λαμπτήρα αλογόνου 100W με υψηλή κατανάλωση. Η φωτεινή ισχύς ενός ξένου 35W βρίσκεται γύρω στα 3000 πραγματικά lumens και ορισμένες σημερινές LED κινούνται γύρω στα 5000 πραγματικά lumens.

Η διαχείριση της θερμότητας, πραγματική πρόκληση

Η μεγαλύτερη πρόκληση με τους λαμπτήρες LED αυτοκινήτου είναι η διαχείριση της θερμότητας. Κατά τη λειτουργία, ένα τσιπ LED αποβάλλει πολλή θερμότητα στον πυρήνα. Ένα γνωστό φαινόμενο, που ονομάζεται « φαινόμενο Auger », διαχέει ένα μέρος της ενέργειας υπό μορφή θερμότητας. Με λαμπτήρες LED υψηλής ισχύος, αυτό το φαινόμενο είναι ακόμη πιο αληθινό και ενισχυμένο. Γι’ αυτόν τον λόγο, στο εργαστήριο, οι ερευνητές αναπτύσσουν πολλά συστήματα ψύξης ενσωματωμένα στους λαμπτήρες LED.

Υπάρχουν δύο τύποι ψύξης ανάλογα με τη φωτεινή ισχύ του λαμπτήρα LED :

• Παθητική για LED χαμηλής ισχύος. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούν ψύξη που αποτελείται από πολλαπλά πτερύγια αλουμινίου ή ακόμη και πλεξούδες χαλκού κατασκευασμένες με πολύ λεπτό πλέγμα.
• Ενεργή, προορισμένη για LED που αποδίδουν πολύ υψηλή ισχύ, με τη χρήση ανεμιστήρων σε συνδυασμό με συστήματα « Cooling Tube » με αγωγή υπεραγώγιμου υγρού.

Το απόλυτο κλειδί για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής ενός LED συνδέεται άμεσα με την ικανότητά του να απομακρύνει τη θερμότητα. Η καλή ψύξη του LED αυξάνει τη διάρκεια ζωής και τη φωτεινή ισχύ. Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι οι λαμπτήρες LED είναι οι πιο ανθεκτικοί λαμπτήρες. Η διάρκεια ζωής ενός λαμπτήρα LED κυμαίνεται από 2000 έως 5000 ώρες. Αυτό αρκεί για να καλύψει όλη τη διάρκεια ζωής πολλών οχημάτων, πράγμα που σημαίνει ότι ίσως να μην χρειαστεί ποτέ να αντικαταστήσετε τους λαμπτήρες LED. Απαιτεί λιγότερη ενέργεια από τα συμβατικά συστήματα, κάτι που καθιστά τη χρήση της ελκυστική.

Αλογόνο, Ξένο ή LED, γνωρίζετε πλέον όλα τα χαρακτηριστικά και τη διάρκεια ζωής των διαφορετικών φώτων αυτοκινήτου.