2011-02-23, ostatnia aktualizacja 2011-02-23 16:53

LED: Nowy standard świateł

Oświelenie całkowicie diodowe

Fot. Hella

Oświelenie całkowicie diodowe

Od czasu wprowadzenia w większości państw europejskich obowiązku jazdy ze stale włączonymi światłami mijania coraz więcej pojazdów drogowych wyposażanych jest w dzienne oświetlenie diodowe.

Ten nowy rodzaj źródeł światła może mieć i inne motoryzacyjne zastosowania (od lampek sygnalizacyjnych aż po reflektory główne), a we wszystkich zapewnia wysoki komfort jazdy, większe jej bezpieczeństwo i atrakcyjny wygląd pojazdów. Diody LED w porównaniu ze standardowymi żarówkami, halogenami lub ksenonami zużywają też znaczniej mniej energii, co bezpośrednio przekłada się na obniżenie zużycia paliwa i emisji C02 do atmosfery.

Pierwszy samochodowy reflektor główny bazujący wyłącznie na diodach powstał na przełomie 2005 i 2006 r., a dwa lata później firma Hella opracowała i wdrożyła do masowej produkcji taką właśnie konstrukcję przeznaczoną do Cadillaca Escalade Platinum, a potem do Mercedesa E-Class i Audi A8.

Ekonomiczne i ekologiczne zalety LED

LEDObecnie w większości pojazdów światła główne (drogowe i mijania) mają zainstalowane żarówki halogenowe, a ksenonowe stosuje się tylko w droższych modelach. Według obecnych prognoz do 2025 roku udział tych rodzajów oświetlenia będzie szybko malał na rzecz reflektorów diodowych, które w 2030 roku zastąpią je całkowicie, jako tańsze w produkcji, montażu i eksploatacji. Roczne zapotrzebowanie energii (kWh) dla trzech porównywanych tutaj wariantów oświetlenia przedstawia się następująco:

  • I wariant 25,554 kWh dotyczy oświetlenia przedniego halogenowego i tylnego z tradycyjnymi żarówkami. Statystycznie na to ogólne zużycie energii składają się: światła mijania – 60%, światła tylne – 14%, światła hamowania – 10%, światła drogowe – 6%, światła pozycyjne przednie – 6%, lewy kierunkowskaz - 2%, prawy kierunkowskaz – 1%, światła przednie przeciwmgielne – 1%, światła cofania i tylne światła przeciwmgielne – niewiele ponad 0%.
  • II wariant 15,543 kWh dotyczy oświetlenia przedniego ksenonowego i tylnego LED. Rozkład procentowy w odniesieniu do ogólnego rocznego zużycia energii występującego w I wariancie: światła mijania – 42%, światła tylne – 3%, światła hamowania – 3%, światła drogowe – 6%, światła pozycyjne przednie – 6%, lewy kierunkowskaz – 2%, prawy kierunkowskaz – 1%, światła przednie przeciwmgielne – 1%, światła cofania i światła tylne przeciwmgielne – niewiele ponad 0%.
  • III wariant 10,340 kWh przy wyłącznym zastosowaniu LED. Rozkład rocznego zużycia energii w odniesieniu do ogólnej energochłonności I wariantu: światła mijania – 35%, światła tylne – nieco powyżej 0%, światła hamowania – 1%, światła drogowe - 2%, światła pozycyjne przednie – 1%, lewy kierunkowskaz – nieco ponad 0%, prawy kierunkowskaz – nieco ponad 0%, światła przednie przeciwmgielne – 1%, światła cofania i tylne przeciwmgielne – niewiele więcej niż 0%.

Mniejsze zużycie energii to oczywiście proporcjonalna oszczędność paliwa potrzebnego do jej uzyskania i niższy poziom emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

LED
LED
LED
Oświelenie całkowicie diodowe, od lewej światła główne zintegrowane z przednimi kierunkowskazami, tylne lampy zespolone i akcesoryjne światła dzienne

Dodatkowo specjaliści firmy Hella obliczyli i porównali energochłonność halogenowego i diodowego systemu świateł do jazdy dziennej. Oświetlenie LED DRL w porównaniu z halogenowym pozwala zredukować zużycie paliwa i emisję CO2 aż o 91%. Redukcja o takim poziomie zmniejszyłaby w skali światowej ilość dwutlenku węgla odprowadzanego do atmosfery o 2,2 mln ton rocznie. Równoważny efekt dałaby dodatkowa absorpcja tego gazu przez las o powierzchni 2 500 km2, czyli o łącznej wielkości 250 000 boisk do piłki nożnej. Istotne znaczenie ekonomiczne i ekologiczne ma również eksploatacyjna trwałość źródeł światła, ponieważ ich produkcja też wiąże się z określonym zużyciem energii. Otóż żarówka halogenowa świeci od ok. 300 do 1500 h, system ksenonowy ok. 2500 h, a dioda LED od ok. 10 000 do 20 000 h.

LED

LED

Wpływ świateł LED na bezpieczeństwo

Włączenie diody LED skutkuje natychmiastowym uzyskaniem jej pełnej wydajności świetlnej bez fazy rozgrzewania, która przy żarówce halogenowej trwa ok. 200 milisekund. Jest to szczególnie istotne w przypadku świateł stop, gdyż samochód poruszający się z prędkością 80 km/h przejeżdża w tym czasie ok. 4 m, a pojazd jadący za nim w kolumnie musi o tyle skrócić swą drogę hamowania.

Białe diody LED wytwarzają światło o temperaturze ok. 5500 stopni Kelvina, czyli podobne do naturalnego przy czystym niebie z białymi obłokami. Światło ksenonowe ma temperaturę ok. 4000, a halogenowe ok. 3000 stopni Kelvina. Im większa jest różnica temperatury światła sztucznego w stosunku do naturalnego, tym ludzki wzrok trudniej się do takich warunków przystosowuje i szybciej męczy. Szczególnie dotyczy to kierowców starszych.

Ważną dla bezpieczeństwa zaletą oświetlenia LED jest również jego bezobsługowość. Diody w przeciwieństwie do żarówek halogenowych nie pokrywają się nalotami, nie wymagają więc konserwacji ani nie tracą z czasem swej wydajności świetlnej.

Swobodniejsze projektowanie

Systemy diodowe stwarzają niemal nieograniczone możliwości w projektowaniu form samochodowych świateł zewnętrznych. Na przykład we wspomnianych już w pełni diodowych reflektorach modelu Audi A8 światła mijania składają się z dziesięciu projektorowych soczewek ułożonych w charakterystyczny łuk, będący dodatkowym efektem stylistycznym.

Dla poprawy efektywności oświetlenia i minimalizacji oślepiania kierowców nadjeżdżających z przeciwka zastosowano w reflektorze trzy rodzaje soczewek połączonych w moduły o zróżnicowanych funkcjach. Pod nimi znajduje się rząd22 diod pełniących zadania świateł drogowych i kierunkowskazów. Przy takim rozwiązaniu dostosowanie oświetlenia do wymogów ruchu prawo- lub lewostronnego odbywa się na zasadzie odpowiedniego przełączenia modułów bez jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych.

Reflektorami Audi A8 zarządza system adaptacyjnego oświetlenia czołowego AFS (adaptive frontlight system), współpracujący z czujnikami zmierzchu i deszczu oraz nawigacją GPS.

Wyposażenie nowych pojazdów w reflektory LED na linii produkcyjnej nie powoduje dodatkowych kosztów, gdyż monter, podobnie jak w przypadku reflektorów halogenowych lub ksenonowych, mocuje kompletny element w gnieździe nadwozia i podłącza go do instalacji, a potem na stanowisku odbioru technicznego ustawiane są światła i programowane ich sterowniki.                        

Szymon Ciach         
Na podstawie materiałów firmy Hella

  • 2011-12-30 23:36

    Błędy

    Piotrek

    Temperaturę, również barwową, wyraża się w kelwinach, niema czegoś takiego, jak \"stopień Kelvina\". Diody LED nie przepalają się, a właśnie z upływem czasu tracą swoją jasność. Trwałość (u najlepszych producentów 50-100k godzin) jest podawana właśnie do osiągnięcia np. 80% pierwotnej jasności. Ponadto istnieje możliwość wyprodukowania diody LED o praktycznie dowolnej temperaturze barwowej, a właśnie ok. 5500-6000 kelwinów ma światło dzienne.

    skomentuj



 

Wasi dostawcy


Podobne

Polecane


ver. 2023#2