Halogen – gaz, który zrewolucjonizował oświetlenie

14 stycznia 2014
Historia oświetlenia samochodowego liczy przeszło 100 lat. Wraz z rozwojem technologicznym aut, dopracowywane są ich źródła światła. Dzięki technologii halogenowej możliwe było uzyskanie dobrej jakości światła i wydłużenie żywotności żarówki, co w znaczący sposób poprawiło komfort prowadzenia auta.
Reklama żarówek halogenowych Philips.

fot. Philips

W pierwszych autach za oświetlania drogi odpowiedzialne były proste lampy naftowe. Nie zdawały one jednak egzaminu, ponieważ łatwo gasły pod wpływem pędu powietrza i deszczu. Kolejnym etapem rozwoju oświetlenia samochodowego było zastosowanie elektryczności. Pod koniec XIX wieku pierwszy raz zaczęto używać dynama, które zasilało żarówki.  Dopiero w drugiej dekadzie ubiegłego wieku w samochodach zaczęto powszechnie stosować światła postojowe i mijania. A przez następne lata stale udoskonalano technologię oświetlenia samochodowego.

Halogenowa rewolucja
Prawdziwą rewolucją okazało się wynalezienie żarówki halogenowej. Jej produkcję rozpoczęła firma Philips na początku lat 60. Po raz pierwszy oświetlenie tego typu zostało zaprezentowane w samochodzie w 1962 roku, a technologia ta jest popularna do dziś. W większości aut na świecie nadal wykorzystywane jest właśnie to rozwiązanie.

Poszczególne typy żarówek halogenowych przeznaczonych do samochodów, ciężarówek czy motocykli noszą oznaczenie alfanumeryczne H1, H3, H4, H7. W tym wypadku H oznacza „halogen”, a cyfra kolejną generację produktów.

Popularna H4 jest żarówką dwużarnikową, z czego jeden żarnik odpowiedzialny jest za światła mijania, a drugi za światła drogowe. Ponadto bańka szklana żarówki H4 jest większa niż w przypadku H7. Żarówki tego typu stosowane są zazwyczaj w starszych modelach samochodów. Z kolei H7 jest żarówką jednożarnikową, która stanowi źródło światła zarówno dla świateł mijania, jak i drogowych.

Żarówki Philips ColorVision.

fot. Philips

Przewagą halogenów jest stosunkowo niski koszt zakupu i prosta konstrukcja oparta na wolframowym żarniku umieszczonym w szklanej bańce. Charakteryzuje je jednak dość wysokie zużycie energii (ok 55/60 W na 1 żarówkę, a zatem minimalnie około 110-120 W na zestaw głównego oświetlenia) oraz niższa żywotność w porównaniu z lampami ksenonowymi czy ledowymi.

Co wpływa na żywotność żarówki?
Jednym z najważniejszych czynników mających wpływ na długość życia żarówki halogenowej jest rodzaj gazu wypełniającego oraz jego ciśnienie wewnątrz szklanej bańki, czyli ciśnienie napełnienia. Im jest ono wyższe, tym wyższa jest trwałość żarówki, ponieważ wówczas wolfram wolniej uwalnia się ze skrętki (żarnika). Nie bez znaczenia jest również rodzaj szkła z którego żarówka jest wykonana.

Żarówki imitujące światło ksenonowe.

fot. Philips

Żarówki halogenowe wypełnione są mieszaniną gazów szlachetnych z dodatkiem halogenków. Ciśnienie w żarówce standardowej wynosi ok. 5-7 barów. Wyjątkiem jest technologia szkła kwarcowego wykorzystywana przez firmę Philips, umożliwiająca dwukrotne zwiększenie ciśnienia w żarówkach, które wynosi ok. 10-15 barów.

Ponadto szkło kwarcowe jest o wiele bardziej wytrzymałe i odporne na gwałtowne zmiany temperatury powierzchniowej niż szkło utwardzane, stosowane w tradycyjnych żarówkach. Takie zmiany występują na przykład, gdy zimna woda z kałuży przedostanie się przez reflektor i zetknie się z rozgrzaną żarówką. W takiej sytuacji żarówki kwarcowe nie pękają, w przeciwieństwie do standardowych.

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na trwałość żarówki jest napięcie w układzie elektrycznym pojazdu. Standardowo na trzonku żarówki znajdziemy informację, że jest ona przygotowana pod układ o napięciu 12 V, jednak w większości samochodów napięcie jest nieco wyższe. Średnio waha się ono na poziomie 13,2 V, przy czym w niektórych modelach samochodów przekracza nawet 14 V.

Jeśli napięcie w układzie wzrośnie o 5 procent, to żywotność żarówki może spaść nawet o 50 procent. Dodatkowo w znaczący sposób mogą obniżyć ją wstrząsy oraz wibracje występujące podczas jazdy. Długość życia żarówki w dużym stopniu zależy także od materiałów użytych w procesie produkcji oraz od jakości wykonania.

–  Niestety aż jedna na trzy żarówki halogenowe dostępne na rynku, charakteryzuje się niską jakością żarnika, niewłaściwymi tolerancjami lub nieprecyzyjnym montażem, czyli po prostu niewłaściwą jakością geometrii wnętrza. W rezultacie powoduje to nieprawidłowe oświetlenie drogi, oślepianie innych kierowców i pieszych oraz wpływa na niską żywotność żarówki – mówi Tarek Hamed, specjalista Philips Lighting Poland ds. oświetlenia samochodowego.

Na czas świecenia żarówki ma również wpływ to, ile energii potrzebuje, aby prawidłowo działać. Standardowy pobór mocy żarówki halogenowej, zgodny z regulacjami europejskimi, wynosi ok. 55-60 W. Mimo to na rynku dostępne są żarówki halogenowe z oznaczeniami „Xenon” lub „White”, które charakteryzują się poborem mocy na poziomie od 60 do nawet 120 W, co skutkuje bardzo wysoką emisją ciepła.

Tymczasem im większy pobór mocy, tym mniejsza trwałość żarówki, a także niebezpieczeństwo samozapłonu oraz ryzyko zapalenia całego modułu oświetleniowego, czyli reflektora. Dlatego przed zakupem żarówek samochodowych warto zapoznać się z informacjami zamieszczonymi na opakowaniu, aby uniknąć przykrych doświadczeń.

Rozwój technologii halogenowej
Pomimo pojawienia się na rynku innych źródeł światła, takich jak lampy ksenonowe czy diody LED, technologia halogenowa jest dalej rozwijana i udoskonalana. Na rynku dostępne są na przykład żarówki dające dwa razy więcej jasnego światła w porównaniu do tradycyjnych (Philips XtremeVision+100%), jak również takie, które posiadają 4-krotnie dłuższą żywotność (np. Philips LongLife EcoVision).

Przykładem najnowszego osiągnięcia technologicznego są kolorowe żarówki Philips ColorVision (więcej o nich tutaj), które właśnie weszły na rynek. Wyróżnia je to, że dzięki specjalnej powłoce dają efekt koloru w reflektorze – niebieskiego, zielonego, fioletowego lub żółtego. Jednak emitują one białe światło, które w prawidłowy sposób oświetla drogę. Dlatego Philips ColorVision to pierwsze w Europie kolorowe żarówki, które posiadają homologację ECE R37, dopuszczającą do użytku w ruchu drogowym.

Komentarze

Ten artykuł nie ma jeszcze komentarzy. Twój może być pierwszy!