Eri auton valojen ominaisuudet ja käyttöikä

Eri erilaisten auton valojen käyttöiän tunteminen auttaa ennakoimaan tämän lisävarusteen vaihtoa. Tämä tarjoaa kuljettajalle paremman turvallisuuden, erityisesti silloin kun hän ajaa yöllä. Huomaa, että tämä käyttöikä ei ole sama kaikille polttimotyypeille. Se vaihtelee teknologian, olosuhteiden, tiheyden, käyttöajan ja valmistuslaadun mukaan. Sinun on siis valittava sopivin polttimoteknologia monien d’halogeeni-, Xenon tai LED-mallien joukosta. Tässä on, mitä siitä on hyvä tietää.

Halogeenipolttimot

Halogeeniajovalot ovat vanhanaikaisia hehkulamppuja. Kyseessä on vanhin malli ja suosituin. Ne toimivat kuten kotien sisällä käytettävät, hehkulangan avulla valoa tuottaen.

Halogeenipolttimo koostuu lasikapselista. Sisällä kaasu nimeltä « halogeeni » mahdollistaa sekä sisälämpötilan nostamisen että kemiallisen sidoksen volframin kanssa kirkkaamman valon saamiseksi. Polttimon ytimessä on suoraviivainen volframilanka, joka koostuu useista päällekkäin pinotuista kierteistä ennalta määritellyllä pituudella ja halkaisijalla käyttöiän ja polttimon tehon mukaan : 35w, 55w, 60w, 65w, 100w, jne… Jännitteellä spiraalilanka vastustaa voimakkaasti sähkövirtaa, mikä aiheuttaa kuumenemisen ja langan sulamisen. Volframihöyryt yhdessä halogeenikaasun kanssa luovat näin erittäin voimakkaan valon.

Tavallinen hehkulamppu on teknologia, joka on katoamassa autoteollisuudesta. Nimittäin hehkulanka tuottaa noin 90 % hukattua lämpöä ja vain 10 % valoa. Halogeeniteknologia kärsii suuresta energiahäviöstä punaisten ja infrapunaisten sähkömagneettisten aaltojen vuoksi. Tämä ilmiö on sen suuren sähkönkulutuksen ja lyhyen käyttöiän taustalla. Näiden perinteisten hehkulankapolttimoiden käyttöikä vaihtelee 200–600 tunnin välillä. Huomaa, että halogeenipolttimot ovat myös hyvin hauraita eivätkä kestä hyvin iskuja ja tärinää.

Xenon-polttimot

Erilaisten auton valojen joukossa xenon-polttimoita käytetään pääasiassa huippuluokan ajoneuvoissa. Toisin kuin halogeenipolttimot, xenon-polttimoissa ei ole hehkulankaa. Ne käyttävät xenonkaasua halogeenikaasun, kuten jodin tai bromin, sijaan. Xenon on maapallolla hyvin harvinainen kaasu, jalokaasujen perheestä, inertti useimmissa kemiallisissa reaktioissa.

Xenon-polttimo eli purkauslamppu toimii monimutkaisesti eikä voi toimia ilman elektronista ohjausmoduulia nimeltä « ballasti ». Turvajärjestelmällä varustettuna se toimii « starterina » vahvistimena ja elektronisena säätimenä. Kun polttimo sytytetään, ballasti tuottaa noin 25 000 voltin sähköpurkauksen ja kohdistaa sen kahden elektrodin välille. Sähkökaari muodostuu ja sytyttää pienen lasipallon sisään suljetun xenonkaasun, mikä antaa sille tämän erityisen ja hieman sinertävän valonsävyn. 85V virtaa ylläpidetään sähkökaaren säilyttämiseksi ennalta määritellyllä teholla. Näin on mahdollista säätää tehoa saadakseen enemmän tai vähemmän valkoisen valon, jossa on kevyt sinertävä tai jopa violetti sävy, riippuen käytetyn virran tehosta.

Tämä selittää xenon-ajovalojen luonnollisen värityksen, koska ne säteilevät sinistä valoa, toisin kuin halogeenipolttimot, jotka säteilevät pikemminkin keltaista väriä, ja joissa valkoinen/sinertävä valonsävy saadaan tehtaalla polttimon ympärille integroidun värisuodattimen avulla.

Yhteenvetona, xenon-polttimot ovat monimutkainen teknologia, mutta olivat aikanaan todellinen vallankumous, olipa kyse energiatehokkuudesta, tehosta tai valon väristä. Niiden sävy on lähempänä päivänvaloa kuin halogeenipolttimon. Xenon-polttimo ei menetä energiaa volframilangan kuumentamiseen, se luo vain sähkökaaren xenonkaasun sytyttämiseksi, mikä vaatii pienemmän sähkönkulutuksen. Xenon-ajovalot kestävät näin pidempään kuin volframi-halogeeni-polttimot, eli noin 1000–2500 tuntia xenonille ja vain 200–600 tuntia halogeenipolttimolle.

Xenonin tärkein laatu on sen valon voimakkuus, 3000 lumenia ja minimaalinen sähkönkulutus 35W verrattuna vain 1500 lumeniin halogeenipolttimolla ja 55 watin kulutukseen. Xenon-teknologia tarjoaa kuljettajalle paremman näkyvyyden ja kirkkaamman valokeilan. Huomaa, että xenon-ajovalot ovat kyllä energiatehokkaita, mutta kärsivät suurista sähkömagneettisista häviöistä, erityisesti violetissa ja ultraviolettialueella.

Erilaiset auton valot: LED-polttimot

LED on lyhenne englanninkielisestä sanasta : Light-emitting diode eli valoa emittoiva diodi suomeksi. LED-polttimo on optoelektroninen järjestelmä, joka säteilee valoa, kun sen läpi kulkee sähkövirta. Se muuntaa sähköenergian valoksi tarkalla kromaattisella säteilyllä. Toisin kuin xenon ja halogeeni, kaikki LED:n lähettämät magneettiset aallot ovat ihmisen silmälle näkyvässä spektrissä.

LED-ajovalojen alkuperä

Alun perin LED-teknologian ajovalot oli varattu hypersporttisille ja ultra-huippuluokan autoille : Audi, Lexus, jne. Niitä käytettiin joskus vain päivävaloihin, vilkkuihin, peruutusvaloihin ja jarruvaloihin. Kuitenkin vuodesta 2020 lähtien niitä on yhä enemmän sovellettu niin sanottuihin « standardi » ajoneuvoihin. Yhä useammat ajoneuvot tarjoavat full LED -vaihtoehdon, eli koko auton LED-valoilla. Ilmiö on ymmärrettävä LED-teknologian potentiaalin huomioon ottaen. Sillä on yksi maailman korkeimmista valotehokkuuksista, reagointikyky millisekunnin tuhannesosassa ja se tarjoaa upean ulkonäön. Ainoa ongelma valmistajille: kustannus on korkeampi verrattuna autoon, jossa on halogeenipolttimot.

LEDien yleistymisen ja teknisen kehityksen myötä, auton LED-polttimot ovat ottaneet todellisen jättiharppauksen. Ei mitään tekemistä ensimmäisten markkinoille tulleiden LED-polttimoiden kanssa! Muistatko ensimmäiset LED-sukupolvet, joita myytiin jälkiasennuksena. Näissä LED-polttimoissa oli COB-siruja (Chip on board) korkealla valotehokkuudella (100 Lm/W). Kuitenkaan niissä ei ollut hyvää tievalaistusta lähivalo- tai kaukovalokäytössä, koska COB-sirujen tuottaman valon kulma oli liian suuri.

Suurin osa tuohon aikaan myydyistä COB-LEDeistä teki todellisen helvetin niille, joilla oli epäonnea kohdata auto, joka oli varustettu näillä LEDeillä. Häikäisy oli väistämätöntä jopa lähivaloilla! Valo oli niin hajanaista ja epätarkkaa, että se saattoi valaista hyvin laajan alueen aina puiden latvoihin asti ilman että se valaisi olennaisia alueita. Se johti siihen, että tielle suunnatun valon keskittyminen oli hyvin heikko, esteiden näkyvyys huonompi ja valaistu etäisyys lyhyempi sekä mahdottomuus läpäistä katsastusta. Vähän tyydyttävä valaistus, joka suuresti vaikutti LEDien huonoon maineeseen jälkiasennuksena alussa.

LED-teknologia tänään

Nykyään, erilaisten auton valojen joukossa, LED-ajovalot ovat erittäin korkealaatuisia. Ne on pääosin varustettu uuden sukupolven CSP High Power -siruilla, joista useimmat ylittävät 100 Lm/W rajan ja yltävät jopa 180 Lm/W. Tehokkain CSP-teknologia on tyyppiä PIG (fosfori lasissa). Se koostuu erittäin tehokkaista ja tarkoista mini-LED-siruista, jotka on asetettu eutektisellä liitoksella erittäin korkealaatuiselle PCB-kortille. Pienempi ja täydellisesti määritelty valokulma mahdollistaa erittäin tarkan valaistuksen ja ultra-korkean optisen tiheyden. Todellinen vallankumous autojen valaistuksen maailmassa.

Jotkin LED-polttimot saavuttavat erittäin korkean valovirran : jopa 7500 raakaa lumenia ja 3900 lumenia mitattuna todellisuudessa vain 45 watin sähkönkulutuksella verrattuna 2200 todelliseen lumeniin halogeenipolttimolla 100W suurella kulutuksella. 35W xenonin valoteho on noin 3000 todellista lumenia ja jotkin nykyiset LEDit pyörivät noin 5000 todellisen lumenin ympärillä.

Lämmönhallinta, todellinen haaste

Suurin haaste auton LED-polttimoiden kanssa on lämmönhallinta. Käytön aikana LED-siru tuottaa paljon lämpöä ytimessä. Hyvin tunnettu ilmiö, nimeltä « Auger-ilmiö », dissipoi osan energiasta lämmön muodossa. Suuritehoisilla LED-polttimoilla tämä ilmiö on sitäkin todenmukaisempi ja korostuneempi. Tästä syystä laboratoriossa tutkijat kehittävät monia LED-polttimoihin sisällytettyjä jäähdytysjärjestelmiä.

Jäähdytyksiä on kahta tyyppiä LED-polttimon valotehon mukaan :

• Passiivinen matalatehoisille LEDeille. Useimmiten ne käyttävät jäähdytystä, joka koostuu useista alumiinirivoista tai vielä kuparipunoksista tehtynä hyvin hienolla punoksella.
• Aktiivinen, tarkoitettu LEDeille, jotka tuottavat erittäin suuren tehon, käyttäen tuulettimia yhdistettynä « Cooling Tube » -järjestelmiin suprakonduktorinesteen johtumisella.

Absoluuttinen avain LEDin käyttöiän maksimoimiseksi liittyy suoraan sen kykyyn poistaa lämpöä. Hyvä LEDin jäähdytys lisää käyttöikää ja valotehoa. On tärkeää täsmentää, että LED-polttimot ovat kestävimmät polttimot. LED-polttimon käyttöikä vaihtelee 2000–5000 tunnin välillä. Tämä riittää kattamaan monien ajoneuvojen koko käyttöiän, mikä tarkoittaa, että sinun ei ehkä koskaan tarvitse vaihtaa LED-polttimoita. Se vaatii vähemmän energiaa kuin perinteiset järjestelmät, mikä tekee sen käytöstä houkuttelevaa.

Halogeeni, Xenon tai LED, tunnet nyt kaikki erilaisten auton valojen ominaisuudet ja käyttöiän.