Avtomobilski žarometi so bili v začetku zelo preprosti sklopi, ki so jih sestavljali žarnica (občasno so to nadomeščali celo acetilenski gorilniki), zaobljena odsevna površina in steklen pokrov. Čeprav so do neke mere opravili nalogo osvetljevanja območja pred avtomobilom, je bila tudi njihove svetlobna moč bila bolj skromna, saj pogosto skoraj niso bili boljši od navadnih sveč.
Vozniki so si seveda tudi ponoči želeli vedeti, kam peljejo, zato je svetlobna tehnika na avtomobilih hitro napredovala. Navadne žarnice so postajale močnejše, svoje je k temu dodal tudi prehod s šestvoltne na dvanajstvoltno električno napetost, navadne okrogle žarnice z žarilno nitko pa so počasi nadomestile halogenke. Za še več svetlobe so proizvajalci poskrbeli s ksenonskimi žarometi.
A ker ta svetila porabijo kar precej elektrike, v zadnjem času pa so tekmece pri porabi elektrike dobile tudi v zahtevnih infozabavnih sistemih, klimatskih napravah, zmogljivih zvočnih sistemih, digitalnih kokpitih in podobnih sklopih, so proizvajalci začeli iskati bolj gospodarni vir svetlobe in ga našli v led diodah. Te so si po začetnih korakih v dnevnih in zadnjih lučeh hitro utrle pot tudi v žaromete, kjer s pomočjo matrične tehnike omogočajo celo segmentno osvetljevanje ceste. Zdaj pa prihaja tudi novi krik avtomobilske tehnike, laserski žarometi, ki bodo osvetljevanje cestišča pred vozilom še bolj sofisticirali.
Katere so boljše?
Halogenke so torej najstarejša svetila , ki se danes (z izjemo nekaterih starodobnikov) uporabljajo v avtomobilskih žarometih. So tudi daleč najcenejša, a kljub temu dovolj zanesljiva, da bodo zadovoljila tiste, ki iščejo učinkovito a cenovno ugodno rešitev. Dražji so ksenonski žarometi, ki s svojo ostro modrikasto svtelobo precej izboljšajo tudi videz avtomobila in lastniku običajno pomagajo tudi, da ga laže proda. Zamenjava pregorelih ksenonskih svetilk je sicer zaradi njihove kompleksnosti dražja kot pri halogenkah, ki so na voljo za nekaj evrov, vendar pa je precej daljša tudi njihova življenjska doba.
Oboje v tem pogledu prekašajo led svetilke, ki bi načeloma morale zdržati življenjsko dobo avtomobila, a so tudi zelo drage, saj je običajno treba zamenjati kar celotni sklop žarometa. Led svetilke ne ponujajo le najbolj sodobnega videza, ampak od najbolj preprostih dnevnih luči segajo vse do »matrične tehnologije«. V matričnih žarometih namreč led svetilke delujejo v kombinaciji z zrcali in tipali, ki njihov svetlobni snop prilagajajo dogajanju pred avtomobilom in vozniku zagotavljajo kar najbolj optimalno osvetlitev območja pred vozilom. To dosežejo tudi tako, da namesto preklapljanja na zasenčene žaromete zasenčijo zgolj območje, kjer se nahaja drugi udeleženec prometa.
Kaj pa laserski žarometi? Ti so povsem »sveže žemljice« svetlobne tehnike in jih za zdaj najdemo le v najdražjih avtomobilih. Glavni razlog zato je pričakovano v tem, da so dragi, draga pa je tudi njihova zamenjava. Zamenjava laserskega žarometa v BMW-ju i8 denimo stane več kot 5.000 evrov, neugodno drago pa je tudi popravilo najmanjših poškodb.
Poimenovanje po plinu
Takšne so torej osnovne razlike med posameznimi tipi virov svetlobe v sodobnih avtomobilih. Kako pa dejansko delujejo in kakšne so njihove lastnosti?
Začnimo pri halogenkah, najstarejšem tipu danes pogosto uporabljanih svetilk, ki so svoje ime dobile po halogenih elementih (flour, klor, brom in jod), ki se uporabljajo v njihovi notranjosti, njihova vloga pa je podaljšanje življenjske dobe volframove žarilne nitke. Delujejo na enak način, kot tradicionalne žarnice. Sestavljene so iz steklene bučke, plina in volframove žarilne nitke, ki tedaj, ko skoznjo teže električni tok, zaradi visoke upornosti zažari in oddaja svetlobo. Poleg svetlobe pa oddaja tudi veliko toplote, ki je vzrok, da se takšni žarometi močno ogrevajo ter povzročijo velike izgube električne energije, ki se pretvarja v toplotno. Njihova prednost je predvsem v tem, da so poceni in da se jih razmeroma lahko zamenja, slabost pa seveda energetska potratnost in razmeroma kratka življenjska doba.
Tudi ksenonske svetilke so poimenovane po žlahtnem plinu ksenonu, ki je v žarnicah, vendar pa tu plin opravlja povsem drugačno vlogo, saj je vitalnega pomena za tvorbo svetlobe. Ksenonske svetilke namreč svetlobo tvorijo s pomočjo električnega obloka med dvema elektrodama, ksenon pa pripomore k temu, da se oblok med elektrodama pri nizkih zagonskih temperaturah sploh ustvari. Ko je svetilka enkrat segreta na delovno temperaturo, vrsta plina namreč ni več tako pomembna. Ksenonske svetilke torej nimajo žarilne nitke (tako kot halogenske), in svetlobo ustvarijo dobesedno »v zraku«, v polju med obema elektrodama.
Trenutni krik tehnike
Trenutno so največji krik avtomobilske mode in tudi zadnji veliki doprinos svetilne tehnike led svetilke. Večina ljudi ve, da je LED v njihovem imenu kratica za »Light Emitting Diode« (dioda, ki oddaja svetlobo), malo pa se jih zaveda, kako višjo ceno in kompleksnost prinašajo v primerjavi z halogenskimi in celo ksenonskimi žarometi. A po zaslugi majhnih dimenzij in majhne porabe energije prinašajo tudi veliko prednosti.
Večina novih avtomobilov je danes opremljena z led dnevnimi in zadnjimi lučmi, led žarometi pa se še niso povsem uveljavili, čeprav jim dobro kaže. Ko si proizvajalci avtomobilov prizadevajo, da bi zmanjšali porabo goriva in porabo elektrike, ki jo potrebuje vse več odjemalcev v avtomobilih, se kot dober pripomoček kažejo ravno led svetilke. Te torej niso koristne zgolj zaradi lepega videza in prilagodljivosti žarometov, ampak tudi zaradi varčevanja z energijo, posledično pa seveda varčevanja z gorivom.
Led svetilke tudi proizvajalo kristalno jasno svetlobo, ki v kombinaciji z matrično tehnologij o ponuja vrsto prednosti, ko gre za prilagajanje svetlobnega snopa razmeram na cesti. To koristi predvsem manj veščim in manj izkušenim voznikom, saj jim lahko močno olajša nočne vožnje. A po drugi strani je prav zaradi kompleksnosti, ki jo prinašajo takšni žarometi, lahko njihova zamenjava zelo draga, saj se načeloma ne zamenja le posamezne pregorele diode, ampak kar celotni sklop.
Zakaj led dioda sveti?
Kako led svetilke sploh svetijo? Najbolj preprosto je, če pojasnimo, da je led dioda polprevodnik, ki oddaja svetlobo, ko skozenj teče enosmerni električni tok. Ker je za celoten proces potrebne zelo malo energije, je majhna tudi poraba elektrike. Tok teče iz anode v katodo, vmes pa gre skozi polprevodni material s prevodnostjo nekje med prevodnostjo kovine in gume. Izdelajo ga tako, da izolacijskemu materialu primešajo material, ki prevaja elektriko. Polprevodnik, ko skozenj teče tok, oddaja fotone (ki so v bistvu malce drugačna vrsta elektronov), ki potem poskrbijo za osvetlitev ceste pred avtomobilom.
Ker so torej led svetilke po svoji sestavi zelo preproste, lahko malo gre tudi narobe, zato naj bi načeloma preživela avtomobil, na katerega so vgrajene. Načeloma bi torej moralo biti poceni tudi njihovo popravilo, če se vendar zgodi, da pregorijo, vendar ni tako. Proizvajalci jih namreč večinoma zavarijo v sklop žarometa, zato je v primeru, da pregori nekaj led diod, potrebna menjava celotnega sklopa žarometa. Ker pa je ta lahko, sploh če gre za matričnega, zelo kompleksen, je draga tudi njegova zamenjava.
Svetla prihodnost
Poglejmo še, kaj nam prinaša prihodnost, kjer se trenutno kot svetila prihodnosti kažejo laserski in digitalni žarometi.
Laserski žarometi, ki so se že pojavili v serijskih avtomobilih, kakršen je denimo zgoraj omenjeni BMW i8, ne svetijo z laserskim snopom, kot bi kdo sodil po njihovem imenu, ampak delujejo z laserskim obstreljevanjem fosforja, ki tako razdražen začne oddajati svetlobo. Oddano svetlobo potem filtrirajo z lečami in šele potem osvetli reflektor, ki svetlobni snop pošlje na cestišče pred avtomobilom. Laserski žarometi so zelo dragi, saj enota stane več kot 5.000 evrov, zato so kar samoumevno opremljeni tudi z matrično tehniko, nastavljivimi zrcalci, ki jih elektronika usmerja tako, da osvetlijo območje pred avtomobilom, ki ga hočem osvetliti.
Bolj razburljiva tehnika prihodnosti so gotovo digitalni žarometi, ki jih najbolj intenzivno razvijajo pri Daimlerju in ki lahko poleg drugega na tla pred avtomobilom tudi projicirajo razne podobe. Pri tem ne gre zgolj za zabavne zadeve, kakršni so proizvajalčevi znaki ali sličice po okusu lastnika, ampak tudi bolj vitalne zadeve, kot denimo prometni znaki, napotki navigacijske naprave, zbledele cestne oznake in celo prehodi za pešce.
