Jak są zbudowane i jak działają reflektory LED-owe?

Na początku samochodami raczej nie jeździło się w nocy. Jeżeli już taki pojazd miał oświetlenie, pełniło ono przede wszystkim rolę sygnalizującą. W końcu trudno było się spodziewać po lampie naftowej lub karbidowej, że pozwoli kierowcy zobaczyć drogę. Dopiero w 1916 roku pojawiły się lampy działające na dość podobnej zasadzie, co znane nam, tradycyjne rozwiązania, ale miały wyjątkowo małą moc.

Pierwsze diody elektroluminescyjne – przodkowie dzisiejszych LED-ów – zostały opracowane długo przed II wojną światową. Dokładniej, w 1927 roku. Mimo wszystko, na swoją „sławę” w dziedzinie motoryzacji, diody musiały trochę poczekać… Pierwszeństwo miały żarówki halogenowe – zaczęły się pojawiać w latach 60.

W historii oświetlenia samochodowego można wyróżnić cztery etapy. Pierwszy to etap ognia (np. świece i lampy naftowe). Drugi – etap lamp żarowych (np. żarówki halogenowe). Trzeci – etap lamp wyładowczych (takich, gdzie pod wpływem wysokiego napięcia zaczyna świecić gaz), przykładem mogą być tu właśnie reflektory wykorzystujące palniki ksenonowe. Etap czwarty to etap elektroluminescencji. Chodzi o diody LED.

W tej chwili można spotkać – często nawet stojące obok siebie, w jednym salonie – auta z klasycznymi, halogenowymi żarówkami, z ksenonami, diodami LED, a nawet z reflektorami laserowymi. To właśnie LED-y wydają się teraz optymalnym rozwiązaniem: mają o wiele więcej zalet od halogenów i ksenonów, a do tego są póki co o wiele tańsze i łatwiej dostępne, niż światła laserowe. Można je znaleźć nie tylko w markach premium, ale na przykład w samochodach Skody (i to nawet w Fabii).

Jaka jest przewaga reflektorów LED nad halogenowymi i ksenonowymi konkurentami? Przede wszystkim, chodzi o temperaturę światła. Wynosi ona około 5500 kelwinów. Wiem, że to brzmi tajemniczo – dlatego lepiej powiedzieć, że jest po prostu zbliżona do światła dziennego. W dodatku diody zapewniają o wiele lepszy zasięg – nawet na poziomie 300 metrów.

Oprócz tego, takie reflektory od razu po uruchomieniu świecą ze swoją maksymalną jasnością. Zużywają o wiele mniej energii od klasycznych, a w dodatku są wyjątkowo trwałe. Całkiem możliwe, że o wiele bardziej, niż sam samochód, w którym są zamontowane. Co więcej, częste włączanie i wyłączanie nie ma wpływu na żywotność LED-ów.

Za przykład posłuży nam reflektor spotykany w Skodach. Wymieniając od tyłu, czyli od strony silnika: w obudowie umieszczono ramę nośną i elektroniczny moduł sterowniczy. Dalej mamy do czynienia z diodami pełniącymi rolę świateł mijania, a wcześniej – z systemem ich chłodzenia. Obok nich zamontowane są diody służące za światła drogowe (czyli „długie”), a nad nimi – pasek LED-owy, w którym zabudowane są światła pozycyjne, kierunkowskazy i te do jazdy dziennej. W sąsiedztwie umieszczono diody służące do doświetlania zakrętów. To wszystko jest ukryte w kloszu z ramką ozdobną.

Co ważne, reflektory LED-owe mogą składać się nawet z kilkudziesięciu diod, które da się zapalać w dowolnej kolejności. To dlatego niektóre modele serwują istne show po odpaleniu silnika, gdy snop światła rysuje w powietrzu efektowne wzory. I – przede wszystkim – to dlatego można zastosować różne zaawansowane systemy oświetlenia. Przykładem jest asystent świateł drogowych, w którym kamera obserwuje drogę, a gdy wykryje auto, którego kierowca może być przez nas oślepiony, wyłącza światła drogowe lub część diod – tak, by doświetlić drogę i pobocze, ale nie denerwować innych.

Kolejnym systemem jest wspomniane doświetlanie zakrętów. W zależności od samochodu, snop światła może „podążać” za ruchami kierownicy lub mogą zapalać się dodatkowe diody – w reflektorze lub w światłach przeciwmgielnych.

Wyobraźnia konstruktorów zdaje się ostatnio nie mieć granic – najnowsze modele aut korzystają przy doświetlaniu zakrętów z danych z nawigacji, mogą doświetlać pieszych, których wykrywa specjalny radar, a w dodatku ich reflektory dostosowują snop światła nie tylko do typu drogi (inaczej działają na autostradzie, inaczej na drodze krajowej czy w mieście), ale i do pogody i aktualnych warunków.

Są wyjątkowo skuteczne – potrafią oświetlić drogę nawet 600 metrów przed autem. Nie wierzę jednak, by to był szczyt możliwości inżynierów z firm oświetleniowych. Na pewno wymyślą coś jeszcze doskonalszego. Nam pozostaje czekać… a teraz cieszyć się z tego, co mamy. Obecnie reflektory LED wydają się najbardziej rozsądnym kompromisem między świetnymi parametrami a ceną i dostępnością.