2011.11.19. 16:34 Módosítva: 2011-11-29 11:17:12
Vajon az új lámpák, a projektoros, kanyarkövető adaptív fényszórók és a ledes aktív lámpatestek hasznosak vagy csak parasztvakításnak jók? Villantsunk egy kis fényt a sötétségbe!

A formai változásokat a vak is látja. Először volt a kerek és a kocka lámpa, amely utóbbi leginkább négyszög alakú lámpatestet jelentett, semmi más nem volt. Aztán megjelentek a sima üveges, különböző formájú lámpatestek, ezeket FF fényszóróknak hívja a szaknyelv, ugyanis a parabolatükör szabad formázású (Free-Form), és a fény irányításában a lámpatest lezáró üvege nem vesz részt. A korábbi parabolatükrös fényszóróknál a fénykéve irányításában az üveg is részt vett. Ezzel egy időben, körülbelül 1987 magasságában megjelentek a projektoros fényszórók is, elsők között volt a BMW és az Opel Calibra. Ezeket a vetítőlencsés (projektoros) lámpatesteket DE fényszóróknak is nevezzük, mert a parabolatükrük háromtengelyű ellipszoid (Dreische Ellipsoid), a fénysugarak gyűjtésére optikai lencsét használnak. Innen már csak egy kis lépés volt az ívkisüléses égő, a HÍD (High Intensity Discharge), köznapi nyelven a xenonlámpa. Ezt tették módosított FF fényszóróba, de ez az irányvonal hamar kihalt, később már csak DE projektoros fényszórókba szerelték.

Az utolsó dobás a fejlesztők részéről a LED (Light Emitting Diode) fénykibocsátó diódás lámpatest volt.

Szorosan tartoznak a lámpatest kiképzéséhez és működéséhez a korszerű adaptív fényszórók, amelyek a változó közlekedési helyzetekhez és körülményekhez igazítják a fénynyaláb erősségét és irányát.

Az áttekintés után vegyük sorjában, hogy a fejlődés során mi és miért szorította ki a másikat, mi volt az előnye. Már megszoktuk, hogy a műszaki életben általában nincsenek előnyök hátrány nélkül, ha más nem, akkor az előállítás költsége magasabb, azonban a fényszóró biztonsági aktív berendezés, ezen nem szokás látványosan spórolni. Valóban, ha felkapcsoljuk egy 20 évvel ezelőtti és egy mai autó lámpáját, a különbség égbekiáltó még akkor is, ha a régi fényszóró is tökéletes állapotban van, és akkor is, ha történetesen azonos izzó van bennük. Ennek oka a fény jobb hasznosítása, a kisebb szórt fény és a jobb irányítottság.

A hagyományos parabolatükrös fényszóró esetében a fény irányítását az üveg recézése, vastagságának változása, így a fénytörés irányította. Ez azért problémás, mert az izzó teljes fényereje csak körülbelül 30–40%-ban jutott a megfelelő helyre, a többi szórt vagy elnyelt fény formájában kárba veszett. Vicces, de ráadásul előállítani sem volt egyszerű vagy olcsó. Ne feledjük, hogy ezek általában fém foncsoros, üveg borítású lámpatestek voltak, amelyek előállítása ma sem olcsó. Ezeket követte a szabad formázású parabolatükrös (FF) fényszóró. Létrejöttüket főként két dolog tette lehetővé: az egyik a számítógépes tervezés, a másik pedig a műanyaggyártás gyors fejlődése. A számítógépes modellezés és tervezés segítségével a foncsort úgy meg tudták tervezni, hogy az üveg segédirányítása nélkül a fény már irányított volt, kisebb veszteséggel. Egy jól tervezett FF fényszóró fényhasznosítása 40–60% közötti, ebből látjuk, hogy sokkal jobban világít. Körülbelül azonos elnyelt fény, de sokkal kevesebb szórt fény, jobb irányítottság jellemzi. További előnye, hogy már nem kellett alapformákhoz ragaszkodni, a legkülönbözőbb alakú lehetett a lámpatest, hiszen az üveg bármilyen szögben állhat a foncsor előtt, a fényvetésben nem játszik szerepet. A tervezés mellett a foncsor anyaga és tükörfelületének minősége döntő szerepet játszik a lámpatest minőségében, a fény erősségében és irányítottságában. Az azonosnak kinéző, neves gyártótól származó lámpatestek a távol-keleti koppintásokkal összehasonlítva hihetetlen különbségeket mutatnak használhatóságban és tartósságban is. Ez persze nem csak az FF lámpatestekre igaz, hanem minden lámpatestre.

A következő fejlődési lépcső a DE, a projektoros, háromtengelyű ellipszoid lámpatestek megjelenése volt. Ennek vitathatatlan előnye a kisebb beépítési méret, valamint a minimális, szinte nulla szórt fény. Sajnos a fényhasznosítási arányszáma egy kicsit kisebb, mint az FF fényszóróknak, hiszen hiába nincs szórt fény, a fény korlátozása, a hivatalos aszimmetrikus vetítési kép csak kitakarással valósítható meg, itt elvesztünk elég sok fényt. Viszont pontosan beállítható, kevés szórt fény miatt esőben és ködben is jobb, a világos sötét határ pedig pontos és éles.

Az FF fényszóró jelentett megfelelő megoldást a HÍD, xenonégővel szerelt lámpatestekre is, mert az erős fényű, ívkisüléses égő elegendő fényt adott és az irányítottsága a projektoros rendszerrel hibátlan volt. Ezt gyakorlatilag 1988-tól a mai napig alkalmazzák, először a 60 mm-es lencsével szerelt, ma pedig leginkább a 90 mm-es lencséjű lámpatestekben, ahol a parabolatükör valamiféle kombinációja az FF és a DE rendszereknek, tehát részben már a parabolatükörrel irányított fénynyalábot fókuszálja a lencse tovább. Így a fényhasznosítása eléri a 60–70 %-ot, megtartva a jó irányítottságot és intenzív fényt.

A közelmúltban csak a tompított fényszóró esetében alkalmazták ezt a lámpatestet, a távfény pedig hagyományos FF fényszóró volt. Manapság elterjedtek az úgynevezett bi-xenon lámpatestek, ahol a tompított és a távfény egy lámpatest, és a tompított árnyékoló lapját egy elektromágnes elrántja az égő elől, a kitakart rész megszűnik, így a lámpatest nagyobb felületet világít meg, arról nem is beszélve, hogy a fényhasznosítása ezzel megközelíti a 95%-ot. Vegyük észre, hogy a fényerősség nem változik, csak az irányítottság.

Az irányítottság vagy a fókuszáltság pedig meghatározza az adott felületre (útra) eső fény erősségét. Ha nagyon fókuszált a fény, akkor nem túl nagy területet világít meg, esetleg az út szélét nem látjuk jól, vagy kanyarban a fénycsóva nem világítja meg eléggé a kanyart. Ha a fókuszálás szórtabb, akkor pedig a fény intenzitása lesz kisebb, de nagyobb felületen. Ez xenonégőnél még járható út, hiszen van elég fényerő, azonban van egy jobb: az adaptív fényszóró.

Az adaptivitás bármire vonatkozhat, leginkább az irányítottságra (például kanyarkövető fényszórók), de az intenzitásra is, hiszen bizonyos esetekben jobb, ha kisebb intenzitással közelre vetítünk fényt. Igen, nem tévedés, a nagy intenzitású fényhez a szemünk alkalmazkodik, és ha bármi miatt nem a fénynyaláb által megvilágított területre kell néznünk, akkor rosszabbul látunk, nem lesz elég a fény. Ebből az is következik, hogy a jármű előtti területet optimális esetben úgy kell megvilágítani, hogy a fény eloszlása egyenletes legyen, ne legyen „fénytócsásan” egyenetlen, mert a legvilágosabb folthoz fog a szemünk alkalmazkodni.

Az adaptív fényszórók igazi elterjedésének első generációja a kanyarkövető fényszóró volt. A Cadillac már a húszas évek végén bevezette a technikát nagyobb túraautóinál, de nálunk, Európában leginkább a Citroen DS második szériájára szoktunk referélni: ezeknek az autóknak 1968-tól a kerékelfordulással mechanikus összeköttetésben volt a távfényszórója. De már az előd, az első szériás DS is adaptív fényszórós volt - ha úgy vesszük - hiszen annak a két fényszóróját komplikált bovdenes mechanizmus kötötte össze a hátsó tengellyel, s így a kocsi hosszanti billegése ellenére a két kéve mindig az útra szegeződött.

Most azonban inkább koncentráljunk korunk elektronikus megoldásaira. Az első ilyen fényszóró 2003-ban a BMW 3-as kabrióban működött. A rendszert a Bosch Lighting és a Marelli Lighting Division csoport egyesítéséből alakult Automotive Lighting fejlesztette. Az AL korunk egyik legnagyobb beszállítója járművilágítás témakörben, több mint 13 000 dolgozója van és évi 2,3 millió lámpatestet gyárt. A fejlesztés folyamatos, nevükhöz fűződik az első európai led fényszóró is.

Az adaptív fényszórók elsősorban a xenon megjelenésével terjedtek el, azonban 2012-ben ha valaki ad magára, akkor led fényszórót és kombinált világítást használ. A led technológia számos előnnyel jár, ezek közül a két legnagyobb a fény színhőmérséklete, valamint az energiafelhasználás. A led színhőmérséklete jobban megközelíti a Nap fényének színhőmérsékletét, amelyhez a szemünk jobban alkamazkodik és kevésbé fárasztó, mint a hidegebb színek. Az energiafogyasztása egy H7-es izzóval működő FF fényszórónak 2x55 W, a xenon általában 2x35 W, a led pedig 2x7 W, és a fényereje és irányítottsága jobb, mint bármelyik előbb említett fényforrásnak. Élettartamról nehéz beszélni, mert sok tényező befolyásolja, azonban hosszabb lesz, mint a xenonégőé, ez biztosan állítható. Megjegyezném azonban, hogy a xenonégő általában nem tudja azt az élettartamot, ami várható lenne tőle, mert a használati körülmények változóak és az égő hamarabb tönkremegy, mint azt a gyártók reklámjaikban állítják. A kapcsolódó elektronikai háttér is gyakran meghibásodik, amelynek cseréje szintúgy nagyon költséges, összehasonlítva a hagyományos H7-es izzóval. Ebből egyértelműen látszik, hogy a xenon, ha lejjebb is kerül a kategóriákban, a hagyományos izzós fényszórót az árérzékeny alsó kategóriából egyelőre nem tudja kiszorítani. A led technológiás fényszóró pedig jelenleg a felső és felső-közép kategória sajátja.

A led fényforrást jelenleg két alapkonstrukcióban alkalmazzák, az egyik a reflexiós tükörrel, a másik pedig a projektoros, gyűjtőlencsével vetített fénynyaláb. Mindkét alkalmazás beépítési mérete kisebb, mint a xenon vagy egyéb izzós, projektoros társaié, pozícionálása és mozgatása pedig egyszerűbb és könnyebb, de nagyobb pontosságot igényel.

A legelső teljes led fényszóró az új BMW 6-os sorozat nevéhez fűződik. Itt a helyzetjelző, a tompított, a reflektor és a nappali menetfény is led technológiás, valamint az adaptív kanyarfény és irányjelző is. A lámpatest teljes kamerakontroll alatt áll, valamint a vetítési kép a jármű sebességétől és a kormányzástól is függ. A fényérzékelő kamera a fénynyaláb irányítottságát is befolyásolja, valamint felügyeli a tompított és automata reflektor üzemmódot és a váltást is. A teljes lámpatest kialakítása és felfogatása olyan, hogy gyalogossal való ütközéskor a lámpatest kis erő hatására zömül, a foncsorok és a fénytestek hátracsúsznak, nem okozva nagyobb sérülést a gyalogosnak. A kisebb beépítési méret képletesen és szó szerint is nagyobb teret ad a formatervezőknek, az autó eleje szabadabban tervezhető. A led technológiás nappali menetfény és a fő fényszóró a működtető négyszögjel kitöltési tényezőjének (PWM) módosításával erősségében szabályozható, ezt alkalmazza például az Audi, amikor az irányjelző jobb láthatósága érdekében a ledes menetfény fényerejét csökkenti.

A fejlesztéssel foglalkozó mérnökök szerint a jövő teljesen a led technológiáé lesz, folyamatosan kiszorít majd minden mást, ahogy ma már nincs hagyományos parabolatükrös fényszóró, úgy nem lesz FF és sem izzós, sem xenonégős DE fényszóró sem. A mai lámpatestekre úgy tekintenek, mint a kezdetre, további optimalizálás várható az energiafelhasználásban és a fényforrás pozícionálásában, mind a tisztán reflexiós, mind a projektoros reflexiós kombinált felhasználás területén.