Światła samochodowe: Jasna strona technologii

15 maja 2017

Światła, których używamy na co dzień, wydają się być oczywistym elementem wyposażenia każdego samochodu. Tymczasem przez lata ulegały one ciągłym ulepszeniom. Proces ten trwa zresztą nadal, czego przykładem są liczne prototypy prezentowane przez koncerny motoryzacyjne.

Michał Torz

Pierwsze reflektory samochodowe pojawiły się w ósmej dekadzie XIX wieku i poza podobnym przeznaczeniem niczym nie przypominały one obecnie stosowanych rozwiązań. Wystarczy wspomnieć, że początkowo były one zasilane... olejem lub acetylenem. Przy czym to właśnie lampy acetylenowe cieszyły się większą popularnością, ze względu na większą odporność na wiatr i deszcz. Dopiero przed wybuchem I wojny światowej na rynku pojawiły się pierwsze lampy elektryczne. Musiały jednak minąć długie lata, zanim stały się standardowym wyposażeniem samochodów. Wystarczy wspomnieć, że pierwsze wersje produkowanego od 1908 Forda T miały jeszcze lampy acetylenowe lub karbidowe, które w dodatku należało odpalić jeszcze przed ruszeniem w trasę.

Od acetylenu po elektryczność

Kolejne lata przynosiły coraz to nowsze wynalazki. W 1915 roku pojawiła się na przykład możliwość wydłużania i skracania snopa światła. Trzeba było jednak poczekać kolejne dwa lata, aby czynność ta mogła być wykonywana... bez konieczności wychodzenia z pojazdu. W połowie lat dwudziestych zastosowano z kolei po raz pierwszy żarówki z dwoma żarnikami, odpowiadającymi za światła krótkie i długie. Nie oznacza to jednak, że przełącznik świateł wyglądał podobnie do tych stosowanych współcześnie. Zmiana sposobu oświetlenia jezdni odbywała się bowiem za pomocą dźwigni uruchamianej nogą. I choć może się to wydawać bardzo staroświeckim rozwiązaniem, to ostatni pojazd wykorzystujący tego typu przełącznik, czyli Ford F, był produkowany jeszcze na początku lat 90.

Różne koncerny wciąż ulepszały system oświetleniowy, czego efektem było wykorzystywanie wszelkiego rodzaju dwu- i trójżarnikowych żarówek, dźwigni i przekładni. Jednocześnie zaczęły też pojawiać się wynalazki, które towarzyszą nam do dzisiaj – na przykład wprowadzone w 1938 roku przed Cadillaca światła przeciwmgielne. Znane są także przykłady rozwiązań, które pod pewnymi względami wyprzedziły swą epokę. Na przykład czechosłowacka Tatra 77a miała mechaniczny system, który kierował snop światła w stronę skrętu. Podobne rozwiązania użyte zostało dopiero w latach sześćdziesiątych przez Citroëna, później na długie lata nie stosowano go jednak na szeroką skalę, poza prototypowymi modelami różnych marek.

Dura lex, sed lex

Zdarzało się jednak również, że dalszy postęp był hamowany przez prawo. W USA wprowadzono np. w 1940 przepis, który obowiązywał aż do lat siedemdziesiątych, a który to nakazywał produkcję jedynie reflektorów o określonych wymiarach. Co więcej, do 1983 roku nie można też było tam stosować kloszy o aerodynamicznym kształcie. Paradoksalnie sytuacja ta zmusiła jednak konstruktorów do szukania alternatywnych rozwiązań. Tak narodziły się na przykład chowane światła, które albo wysuwały się z maski, albo też montowane były na obrotowym grillu. Europejskie koncerny tworzyły też specjalne wersje modeli przeznaczone na rynek amerykański, które były dostosowywane do tamtejszego prawa. Rezygnowano w nich na przykład z wymyślnych kloszy na rzecz standardowych siedmiocalowych lamp.

Koncernów motoryzacyjnych z innych części świata nie obowiązywały jednak amerykańskie przepisy, chyba że w przypadku modeli powstających z myślą o tamtejszym rynku. W efekcie powstawały coraz to nowsze wynalazki, wprowadzane z czasem do masowej produkcji. Tak było na przykład z wolframowymi lampami halogenowymi typu H1, które opracowano w Europie już w 1962. Ich użycie w standardowych dla USA kloszach także było jednak niemożliwe ze względu na ustaloną odgórnie górną granicę mocy światła. Tamtejsze przepisy zostały zniesione dopiero w 1983 roku, za sprawą petycji złożonej przez Forda. Od tamtej pory technika produkcji oświetlenia mocno się zmieniła. Co ciekawe, na rozwój niektórych wynalazków znowu miały wpływ przepisy. Tak było poniekąd ze światłami LED.

Po raz pierwszy światła LED-owe zostały bowiem zaprezentowane przez Audi w modelu A8 w 2004 roku. Później tego typu oświetlenie stało się standardem także w innych markach premium, takich jak Lexus czy Mercedes. Już od 2011 roku na terenie Unii Europejskiej wprowadzono jednak przepis, który zobowiązywał wszystkich producentów samochodów do montowania świateł do jazdy dziennej. Żarówki LED jako najbardziej energooszczędne, idealnie nadawały się do tej roli. Obecnie więc większość aut wyposażana jest więc w światła, które dawniej kojarzone były raczej z luksusowymi modelami. Prace nad nowymi wynalazkami trwają jednak nadal, czego efektem są kolejne prototypy i rozwój użytkowanych obecnie rozwiązań.

Świetlana przyszłość

Obecnie stosowane oświetlenie wymaga coraz mniejszego zaangażowania kierowców. Powszechne stają się na przykład systemy, które same dostosowują rodzaj światła do sytuacji na drodze, a także do prędkości, z jaką porusza się pojazd. Inne rozwiązanie pozwala z kolei na automatyczną regulację świateł drogowych, które są wyłączane w przypadku wykrycia samochodu nadjeżdżającego z naprzeciwka. Dopracowano także kwestie natężenia światła, dzięki czemu ewentualne przeszkody pojawiają się stopniowo w zasięgu wzroku kierowcy, co eliminuje element zaskoczenia: ‒ Przeszliśmy długą drogę od świecy stearynowej po nowoczesny reflektor ksenonowy i diodowy. W przyszłości jeszcze więcej modeli wyposażanych będzie w niezwykle efektywne systemy diodowe, które potrafią rzeczywiście zmniejszać zmęczenie kierowcy i tym samym poprawiać poziom bezpieczeństwa. Obecnie widoczność podczas jazdy po zmroku jest nieporównanie lepsza niż kiedyś. Różnica ta jest niczym dzień do nocy – przekonuje Michael Koherr, specjalista ds. systemów oświetlenia w firmie Ford.

Wiele wskazuje na to, że najbliższa przyszłość przyniesie nam kolejne ciekawe rozwiązania. Specjaliści Forda pracują na przykład nad zautomatyzowaniem świateł drogowych, aby nie oślepiały one nadjeżdżających z naprzeciwka kierowców, przy jednoczesnym intensywnym oświetlaniu pozostałej części jezdni. Trwają także prace nad takim systemem, który za pomocą podczerwieni będzie w stanie np. zlokalizować pieszego poruszającego się poboczem, poza snopem światła. Kierowca zostanie o tym fakcie powiadomiony na ekranie komputera pokładowego, a dodatkowo włączony zostanie ruchomy reflektor oświetlający określony punkt. Będzie to więc w pewnym sensie naszpikowany elektroniką samoczynny szperacz, jaki był używany w dawnych pojazdach wojskowych. W ten oto sposób znane od lat rozwiązanie uzyska nowe życie dzięki nowoczesnej technice.

Powrót do przeszłości

Rozwój technologii sprawił też, że możliwe było powrócenie do istniejących od wielu lat koncepcji, które w czasach swego powstania uznane zostały za zbyt śmiałe. Przykładem jest nowe rozwiązanie opracowane przez Opla, które w pewnym sensie nawiązuje do omawianej wcześniej Tatry 77a. Czechosłowackie auto jako pierwsze zostało wyposażone w ruchome światła, które oświetlały drogę podczas pokonywania zakrętów. Zaprezentowane niedawno matrycowe reflektory Intellilux LED, które pojawią się w nowym Oplu Insignia, zbudowane natomiast zostały z szesnastu segmentów, po osiem żarówek na każdą stronę. Istnieje możliwość zmiany intensywności wydobywającego się z nich światła, co pozwala oświetlić drogę podczas skręcania.

‒ Od klientów użytkujących Astry wiemy, jak bardzo cenią sobie zalety matrycowych reflektorów IntelliLux LED®” ‒ mówi Ingolf Schneider, kierownik działu technologii oświetlenia zewnętrznego w Grupie Opel. ‒ Teraz, wraz z nowym Oplem Insignią, wprowadzamy na rynek drugą generację tej przełomowej technologii, jeszcze bardziej zaawansowaną i oferującą nowe funkcje poprawiające widoczność po zmroku.

Nowe oświetlenie zaprezentowane przez Opla pozwala także na automatyczną zmianę sposobu oświetlania drogi w terenie zabudowanym, poza miastem czy na autostradzie. Przy tego typu możliwościach czujnik nadjeżdżającego pojazdu, który zapobiega oślepieniu kierowcy, wydaje się być przestarzałym gadżetem.