Caracteristicile și durata de viață ale diferitelor lumini ale mașinii

Cunoașterea duratei de viață a diferitelor lumini auto vă permite să anticipați înlocuirea acestui accesoriu. Acest lucru îi oferă șoferului mai multă siguranță, mai ales atunci când circulă noaptea. Rețineți că această durată de viață nu este aceeași pentru toate tipurile de becuri. Aceasta variază în funcție de tehnologie, condiții, frecvența și durata utilizării, precum și de calitatea fabricației. Prin urmare, va trebui să alegeți cea mai potrivită tehnologie de bec dintre numeroasele modele cu halogen, xenon sau LED. Iată ce trebuie să știți despre acestea.

Becurile cu halogen

Farurile cu halogen sunt becuri cu incandescență de modă veche. Sunt cel mai vechi și cel mai popular model. Funcționează la fel ca cele folosite în interiorul locuințelor, cu ajutorul unui filament care produce lumină.

Becul cu halogen este alcătuit dintr-o capsulă de sticlă. În interior, un gaz numit „halogen” permite atât creșterea temperaturii interne, cât și obținerea unei legături chimice cu tungstenul, pentru a produce o lumină mai puternică. În centrul becului se află un filament rectiliniu din tungsten, alcătuit din mai multe spire suprapuse, cu o lungime și un diametru prestabilite în funcție de durata de viață și de puterea becului: 35w, 55w, 60w, 65w, 100w etc. Când este alimentat cu tensiune, filamentul spiralat opune o rezistență mare curentului electric, ceea ce provoacă încălzirea și topirea acestuia. Vaporii de tungsten, în combinație cu gazul halogen, creează astfel o lumină foarte puternică.

Becul obișnuit cu incandescență este o tehnologie care tinde să dispară din industria auto. Într-adevăr, filamentul produce aproximativ 90 % căldură irosită și doar 10 % lumină. Tehnologia cu halogen suferă pierderi energetice mari din cauza undelor electromagnetice roșii și infraroșii. Acest fenomen stă la originea consumului său ridicat de energie electrică și a duratei sale scurte de viață. Aceste becuri tradiționale cu filament au o durată de viață cuprinsă între 200 și 600 de ore. Rețineți că becurile cu halogen sunt, de asemenea, foarte fragile și nu rezistă bine la șocuri și vibrații.

Becurile cu xenon

Dintre diferitele lumini auto, becurile cu xenon sunt utilizate în principal la vehiculele de lux. Spre deosebire de becurile cu halogen, becurile cu xenon nu au filament incandescent. Acestea folosesc gaz xenon în locul unui gaz halogen, precum iodul sau bromul. Xenonul este un gaz foarte rar pe Pământ, din familia gazelor nobile, inert în majoritatea reacțiilor chimice.

Becul cu xenon, sau becul cu descărcare, are un mod de funcționare complex și nu poate funcționa fără un modul de control electronic numit „balast”. Echipat cu un sistem de siguranță, acesta are rolul de „starter” amplificator și de regulator electronic. La aprinderea becului, balastul generează o descărcare electrică de aproximativ 25 000 de volți, aplicată între cei doi electrozi. Se formează un arc electric care aprinde gazul xenon închis în mica bulă de sticlă, conferindu-i acea nuanță de iluminare aparte, ușor albăstruie. Se menține un curent de 85V pentru a păstra arcul electric la puterea prestabilită. Astfel, este posibilă ajustarea puterii pentru a obține o lumină mai mult sau mai puțin albă, cu o ușoară nuanță albăstruie sau chiar violetă, în funcție de puterea curentului aplicat.

Acest lucru explică coloritul natural al farurilor cu xenon, deoarece acestea emit o lumină albastră, spre deosebire de becurile cu halogen, care emit o lumină mai degrabă galbenă. În cazul acestora din urmă, culoarea albăstruie a luminii se obține cu ajutorul unui filtru colorat încorporat din fabrică în jurul becului.

Pe scurt, becurile cu xenon reprezintă o tehnologie complexă, dar au fost o adevărată revoluție la vremea lor, fie că vorbim despre randamentul energetic, putere sau culoarea luminii. Nuanța lor se apropie de lumina zilei, spre deosebire de cea a becului cu halogen. Becul cu xenon nu pierde energie pentru a încălzi un filament de tungsten: acesta creează doar un arc electric pentru a aprinde gazul xenon, ceea ce necesită un consum mai mic de energie electrică. Astfel, farurile cu xenon durează mai mult decât becurile cu tungsten-halogen, respectiv aproximativ 1 000 până la 2 500 de ore pentru xenon, față de doar 200 până la 600 de ore pentru un bec cu halogen.

Principalul avantaj al xenonului este intensitatea luminoasă, de 3 000 de lumeni, și consumul electric minim de 35 W, față de doar 1 500 de lumeni pentru un bec cu halogen, care consumă 55 de wați. Tehnologia cu xenon îi oferă șoferului o vizibilitate mai bună și un fascicul luminos mai clar. Rețineți că farurile cu xenon au, desigur, un randament energetic bun, dar suferă pierderi electromagnetice mari, în special în spectrul violet și ultraviolet.

Diferite lumini auto: becurile LED

LED este abrevierea expresiei englezești „Light-emitting diode”, sau „diodă electroluminescentă” în franceză. Un bec LED este un sistem optoelectronic care emite lumină atunci când este străbătut de un curent electric. Acesta transformă energia electrică în lumină cu o radiație cromatică precisă. Spre deosebire de xenon și halogen, toate undele magnetice emise de LED se află în spectrul vizibil pentru ochiul uman.

Originea farurilor LED

La început, farurile cu tehnologie LED erau rezervate mașinilor sport de înaltă performanță și celor de lux: Audi, Lexus etc. Uneori erau folosite doar pentru luminile de zi, semnalizatoarele, luminile de marșarier și luminile de frână. Cu toate acestea, din 2020, acestea sunt utilizate tot mai mult pe vehiculele așa-numite „standard”. Tot mai multe vehicule oferă opțiunea full LED, adică întregul sistem de iluminare al mașinii este cu LED. Acest fenomen este de înțeles având în vedere potențialul tehnologiei LED. Aceasta are unul dintre cele mai ridicate randamente luminoase din lume, o reactivitate de ordinul miimilor de secundă și oferă un aspect superb. Singurul dezavantaj pentru producători: costul său este mai ridicat decât cel al unei mașini echipate cu becuri cu halogen.

Odată cu răspândirea LED-urilor și progresele tehnice, becurile LED pentru mașină au făcut un adevărat salt înainte. Nu se compară cu primele becuri LED apărute pe piață! Amintiți-vă de primele generații de LED-uri vândute ca produse de înlocuire. Aceste becuri LED erau echipate cu cipuri COB (Chip on board), care ofereau un randament luminos ridicat (100 Lm/W). Cu toate acestea, nu produceau o iluminare rutieră bună pentru faza scurtă sau faza lungă, deoarece lumina emisă de cipurile COB avea un unghi prea larg.

Majoritatea LED-urilor COB vândute în acea perioadă le făceau viața un adevărat calvar celor care aveau ghinionul să întâlnească o mașină echipată cu aceste LED-uri. Orbirea era inevitabilă, chiar și cu faza scurtă! Lumina era atât de difuză și imprecisă, încât putea ilumina o zonă foarte largă, până în vârful copacilor, fără să lumineze însă zonele esențiale. Consecințele erau o concentrare foarte slabă a luminii orientate spre șosea, o vizibilitate mai redusă a obstacolelor, o distanță de iluminare mai scurtă și imposibilitatea de a trece inspecția tehnică. Această iluminare nesatisfăcătoare a contribuit în mare măsură la reputația proastă a LED-urilor de înlocuire la începuturile lor.

Tehnologia LED astăzi

În prezent, dintre diferitele lumini auto, farurile LED sunt de o calitate foarte înaltă. Acestea sunt echipate în principal cu cipuri CSP High Power de nouă generație, dintre care majoritatea depășesc pragul de 100 Lm/W și ajung până la 180 Lm/W. Cea mai performantă tehnologie CSP este de tip PIG (fosfor în sticlă). Aceasta este alcătuită din microcipuri LED ultra-puternice și precise, dispuse prin legătură eutectică pe o placă PCB de foarte înaltă calitate. Un unghi luminos redus și perfect definit permite obținerea unei iluminări foarte precise și a unei densități optice ultra-ridicate. O adevărată revoluție în lumea iluminatului auto.

Unele becuri LED ating un flux luminos foarte ridicat: până la 7 500 de lumeni brut și 3 900 de lumeni măsurați în condiții reale, cu un consum de energie electrică de doar 45 de wați, față de 2 200 de lumeni reali pentru un bec cu halogen de 100 W, care consumă mult. Puterea luminoasă a unui bec cu xenon de 35 W este de aproximativ 3 000 de lumeni reali, iar unele LED-uri actuale ating aproximativ 5 000 de lumeni reali.

Gestionarea căldurii, o adevărată provocare

Cea mai mare provocare în cazul becurilor LED pentru mașină este gestionarea căldurii. În timpul funcționării, un cip LED degajă multă căldură în interior. Este un fenomen bine cunoscut, numit „efectul Auger”, care disipează o parte din energie sub formă de căldură. În cazul becurilor LED de mare putere, acest fenomen este cu atât mai pronunțat. Din acest motiv, cercetătorii dezvoltă în laborator numeroase sisteme de răcire integrate în becurile LED.

Există două tipuri de răcire, în funcție de puterea luminoasă a becului LED:

• Răcirea pasivă, pentru LED-urile de putere redusă. Cel mai adesea, acestea folosesc un sistem de răcire alcătuit din numeroase aripioare din aluminiu sau din împletituri din cupru realizate cu o țesătură foarte fină.
• Răcirea activă, destinată LED-urilor care furnizează o putere foarte mare, care utilizează ventilatoare cuplate la sisteme „Cooling Tube” cu conducție de lichid supraconductor.

Cheia pentru maximizarea duratei de viață a unui LED este direct legată de capacitatea acestuia de a evacua căldura. O răcire bună mărește durata de viață și puterea luminoasă a LED-ului. Este important de precizat că becurile LED sunt cele mai durabile. Durata lor de viață variază între 2 000 și 5 000 de ore. Aceasta este suficientă pentru a acoperi întreaga durată de viață a multor vehicule, ceea ce înseamnă că este posibil să nu fie nevoie niciodată să înlocuiți becurile LED. Acestea necesită mai puțină energie decât sistemele convenționale, ceea ce face utilizarea lor atractivă.

Halogen, xenon sau LED, acum cunoașteți toate caracteristicile și durata de viață ale diferitelor lumini auto.