Halogen vs. xenon vs. diody: Žárovky ještě nevymřely

Neúsporné domácí žárovky už v obchodech nekoupíte, v autech se ale tyto klasické zdroje světla dál vesele používají. Nástupci žárovek totiž ještě mají řadu nevýhod. Xenonové zdroje sice svítí silně, jenže kvůli výměně výbojky musíte do servisu. V Česku se přidává další specifikum, proč je nepořídit – u škodovek se příšerně kradou. Diody jsou zatím ve světlometech drahé a laserové systémy si teprve cestu hledají. Pro běžné smrtelníky navíc budou dlouho nedostupné.

Tak proč chceme vyměnit levné a osvědčené žárovky? Na filozofickou debatu nám dal jasnou odpověď test v současnosti používaných systémů osvětlení, kde halogen prohrál na plné čáře.

Kdy jim řekneme sbohem?

Rozdíly mezi světlomety se ukázaly větší, než jsme čekali. Přesto se ještě dlouhou dobu budou ve většině aut objevovat běžné žárovky, protože jsou proti ostatním systémům o mnoho levnější.

„Předpokládalo se, že halogeny jsou mrtvé. Ale stále je najdete ve většině aut,“ konstatuje Jan Vrbka ze světelné laboratoře společnosti Automotive Lighting, která v Jihlavě – Pávově produkuje automobilové světlomety. A především pro Svět motorů uspořádala následující test světelných systémů.

Jako úsměvný příklad vývoje automobilového osvětlení uvádí Jan Vrbka už zapomenutou historii s prvními xenonovými světlomety. Jejich jas byl totiž o dost vyšší než do té doby běžných žárovek, a tak i přes povinnou regulaci výšky nepříjemně oslňovaly auta v protisměru. Tehdy se předpokládalo, že xenony budou mít časem všichni a tento problém přirozeně zmizí – pokud je vaše oko zvyklé na silný jas xenonů vašeho vozu, ani další stejně vybavené auto vás neoslní. Jenže chyba lávky. „V současné době se stále nejvíce prodávají halogenové žárovky H4 a H7. Tato situace bude ještě několik let trvat,“ uvádí Ellen Benešová za výrobce žárovek Osram. I konkurenční Philips se těší největšímu zájmu u klasických žárovek typu H7.

Žárovky nejlacinější

Z uživatelského hlediska mají halogenové žárovky pořád ještě řadu výhod. Kvůli výměně xenonových výbojek vás totiž většina automobilek požene do servisu, přestože byste to doma asi zvládli. „Výrobci odrazují od výměny z důvodu vysokého napětí v systému xenonů. S vysokonapěťovými částmi plynových výbojek se musí zacházet odborně,“ varuje Miroslav Tůma z Philipsu před nebezpečím ohrožení života.

Výbojky navíc obsahují nebezpečnou rtuť, i když proti náplni zdravotnického teploměru je jí málo. „Nejde jen o obsah rtuti, ale vysoký tlak a napětí ve výbojce. Neopatrná a nesprávná manipulace může vést k poškození, v extrémním případě k explozi výbojky a tím pádem ke zraněním,“ doplňuje Ellen Benešová z Osramu. Jan Vrbka přidává zkušenost, kdy se v laboratoři jedna výbojka rozbila a rozletěla se na metry daleko.

Zcela bez výhrad ale nejsou ani údajně bezúdržbové LED světlomety. Při testu nás překvapilo, kolik funkčních prvků a drobných dílků najdete uvnitř takového systému. Máme tak pochybnosti o doživotní trvanlivosti – vždyť doživotní náplň převodovky a věčné rozvodové řetězy v praxi také nefungují. „Všechny LED světlomety ale před uvedením na trh prošly vibračními zkouškami a spoustou dalších zátěžových testů. Kdybychom měli jakékoliv pochybnosti, nepustíme je dál,“ říká Jan Vrbka za výrobce, který LED moduly produkuje asi čtyři kilometry od Jihlavy. Mimochodem další z předních světových výrobců autoosvětlení Varroc Lighting Systems (někdejší národní podnik Autopal) má továrny na Karvinsku a Novojičínsku.

Jaká je budoucnost?

V centru pozornosti výrobců automobilů a autožárovek je teď snížení příkonu a prodloužení životnosti osvětlení. „Každý ušetřený watt znamená pokrok, protože přinese i snížení spotřeby paliva,“ říká Jan Vrbka. Miroslav Tůma z Philipsu vidí v dohledné době trend v rozšiřování LED světlometů do aut nižších tříd. Jeho slova potvrzuje Ellen Benešová z Osramu. Dodává, že kromě LED retrofi tů (náhrada pomocných žároviček v interiéru vozidla), ambientního (náladového, barevného) osvětlení a LED v hlavních světlometech se do budoucna LED technologie uplatní i v laserových světlometech. Do půlroku se chystá představení BMW i8, které dostane lasery jako první sériově vyráběný automobil na světě. Umožnily to znalosti s polovodičovými technologiemi. Výhodou laserového modulu je mnohem větší dosvit na dálkové světlomety než u stávajících systémů – v přímém

směru prý až 600 metrů. Kromě toho je výhodou minimální náročnost na prostor při zástavbě do přídě vozu.

Z laserových světlometů se nejvíce zaradují designéři. Právě tvar a velikost lamp je totiž jedním z nejvýraznějších stylistických prvků vytvářejících povědomí o značce konkrétního výrobce vozidel. Kdo jako první přijde s něčím novým, bude mít náskok před ostatními a odliší se. Třeba budeme jednou jezdit s brýlemi na noční vidění, jako mají piloti bojových stíhaček.

Jak jsme testovali

V jihlavské laboratoři společnosti Automotive Lighting pro Svět motorů otestovali odborníci Jan Vrbka, Lukáš Holas a Miloš Milichovský tři běžně

produkované světlomety sériových vozů. Halogenový systém reprezentoval světlomet T9 pro Peugeot 308 současné generace. Dále jsme sáhli po adaptivním xenonovém světlometu ze Škody Octavia III a LED světlomet reprezentoval produkt DC W205 LED LFX pro zbrusu novou generaci Mercedesu třídy C, která se teprve před třemi týdny představila na ženevském autosalonu. Referenční žárovky a výbojky byly stejné, jaké se používají při testování světlometů. Výsledky najdete v tabulce, přiložený plánek dává představu o předepsaných referenčních bodech. Intenzita světla v nich byla změřena v laboratorních podmínkách podle předpisů ECE, kterými se musejí řídit i výrobci automobilů. Elektrický příkon byl naměřen na konektorech světlometu. Dosvit, šíře svazku a osvětlená plocha pro tlumená i dálková světla byly vypočteny z grafického obrazu osvětlenosti vozovky.

Halogenové světlomety (osvětl. plocha 1400 m²)

Klasická žárovka je nejlevnějším a zatím stále nejrozšířenějším zdrojem světla. Vzhledem k cenám dalších systémů jím asi ještě dlouho zůstane. Pracuje na principu baňky z křemičitého skla naplněné halogenem, bromem nebo jodem, kde světlo vzniká rozžhavěním vlákna mezi elektrodami.

Pro test jsme zvolili lampu peugeotu, kde je pro tlumená světla použita žárovka H7 a pro dálková HB3.

Slabiny halogenového systému jsou jasné na první pohled z grafického znázornění. Velmi slabé výkony předvedla žárovka v osvětlenosti pravé krajnice ve vzdálenosti 75 metrů, kde prostě nemůže konkurovat xenonům a zejména LED. Tam, kde diody svítily intenzitou 31 000 kandel a xenony přes 10 000 cd, vykázaly halogeny jen 7000 cd.

svetmotoru

Velkou nevýhodou žárovek je velký proudový odběr. Energie vložená do žárovek se nepromění tak účinně jako u dalších systémů. Vzhledem k tomu, že pro dálkové světlomety je v našem případě nutné použít ještě další doplňkovou žárovku (jednovláknová H7 to nedokáže, dřív uměla dvouvláknová H4), se tady odběr dokonce zvýšil až na 67 W. Zato xenonová výbojka pracuje v režimu tlumeného i dálkového světlometu pořád stejně, pouze se přestaví clonka před ní. Zajímavostí je dosvit halogenů 215 metrů, který deklasuje xenony se 190 m. Faktem ale je, že rozptýlené světlo žárovky

už v takové vzdálenosti nedosahuje příliš využitelné intenzity. Naproti tomu je velkou nevýhodou úzký svazek světla, který sahá pouze do dvaceti metrů. Tam se ukazuje největší výhoda xenonů, které dokážou s šíří 36 metrů rozjasnit širokou plochu před vozem včetně obou krajnic.

Kromě nízké ceny ale mají žárovkové systémy výhody při výrobě. „Můžeme vytvarovat tok světla podle přání zákazníka, zatímco třeba u xenonu to není možné z důvodu používání standardizovaných modulů,“ říká Jan Vrbka ze světelné laboratoře.

Co způsobuje ostrou čáru?

Projektorové světlomety poznáme podle velké čočky za krycím sklem. Přesto se neobjedou bez paraboly. Paprsky vyzařující ze zdroje směřují nejdříve dozadu, kde je parabola odrazí, rozptýlí a nasměruje k čočce, která tok paprsků upraví pro rovnoměrné pokrytí plochy. Před čočkou najdeme ještě clonu, která jednoduše odstíní paprsky mířící příliš vysoko. Právě tím dosahují projektorové světlomety tak jasně ohraničené plochy dosvitu potkávacích světel a mohou využívat silnější zdroje, aniž by oslňovaly.

Plusy

• Cena.
• Snadnost obsluhy.
• Snadná vyměnitelnost žárovky.

Minusy

• Největší příkon proudu.
• Nejnižší výkon.
• Úzký svazek světla.
• Při špatném seřízení mohou oslňovat.

svetmotoru

Xenonové světlomety (osvětl. plocha 2800 m²)

Proti halogenovým lampám jsou xenony dvakrát účinnější. Výbojky jsou plněny xenonem a světlo vyzařováno obloukem mezi elektrodami, na rozdíl od rozžhaveného vlákna žárovky.

Jejich výhodou je široký paprsek světla, který osvětluje celou plochu před vozem. Naproti předpokladům ale nemusejí oslňovat tolik jako klasické žárovky. Ve vzdálenosti 50 metrů v protisměru tak v referenčním bodě svítily intenzitou přes 4000 cd, zatímco žárovky přes 5500 cd a LED dokonce 7500 cd. V osvětlenosti plochy před autem samozřejmě halogeny válcují na celé čáře.

Tradičně uváděnou výhodou xenonů je nízký odběr proudu, rozdíly proti žárovce se projeví zejména v případě dálkových světel. Jenže xenonové lampy mají i nevýhody. Kvůli ostrému ohraničení to může být třeba menší dosvit na dálková světla než u klasické žárovky. Dalším negativem je drahý servis. Cena náhradních výbojek sice už klesla na přijatelnou mez (od 1500 Kč), přesto se stále nemůže rovnat nákladům ani na nejlepší halogenové žárovky. Navíc musíte vždy měnit obě výbojky najednou, aby měly stejný výkon.

svetmotoru

Cenu xenonového systému také zvyšují povinné prvky jako automatická výšková regulace kvůli oslnění aut v protisměru a ostřikovače světlometů. Uvědomují si to i výrobci vozů. Proto třeba na Škodě Rapid najdete xenonové světlomety nové generace, které díky nižšímu výkonu nepotřebují ani jedno z toho a dají se pořídit podle výbavy už od 10 000 Kč. Na druhou stranu tato „měkká verze“ nesvítí tak dobře jako plnohodnotné xenony.

Stejné, a přece jiné

Německý autoklub ADAC před časem otestoval inteligentní xenonové systémy. Dokážou posvítit do zatáčky, při zaznamenání vozu v protisměru automaticky přepnou z dálkových světel na tlumená a podobně. Příplatky za to nejsou malé, jenže se ukázalo, že ne vše funguje ideálně. V řadě konkurentů nižší střední třídy exceloval VW Golf VII, následovaný BMW s horší reakcí na auto v protisměru a Audi A3. Dobré hodnocení si odnesly i svítilny Mercedesu třídy A, Opelu Astra s dobrým rozptylem světla, Renaultu Mégane a Volva V40. Hůře uspěl Ford Focus s průměrnými výsledky.

Smutné je, že ani jeden ze soupeřů nedosáhl na hodnocení bez výhrad.

Tip Světa motorů

Vysvícenou výbojku poznáte snadno. Stačí před rozžehnutý světlomet přiložit list obyčejného bílého papíru. U správně fungující výbojky by vás mělo světlo odražené od papíru zcela oslnit. Pokud se do něj můžete normálně podívat a nemusíte ani přihmouřit oči, pak je výbojka zralá na výměnu.

Plusy

• Větší výkon než halogeny.
• Nízký příkon.
• Při výrobě jsou používány standardizované čočky.
• Výbojka vydrží déle než halogenová žárovka.
• Malé rozměry.
• Na rozdíl od halogenů H7 stačí jeden světelný zdroj.

Minusy

• Vyšší cena kvůli ostřikovačům a automatické kontrole výšky.
• Na výměnu byste měli zajet do servisu.
• Pro citlivé oči některých lidí může být bílé světlo xenonů a LED nepřirozené a delší dobu trvá, než si na ně zvyknou.
• Na rozdíl od halogenů nelze měnit vnitřní design refl ektorů. Vždycky je tam kulatá čočka a chromová obroučka okolo.
• Nejde vytvořit šikmá čára osvětlující krajnici jako u halogenových světlometů.
• Rtuť ve výbojce představuje nebezpečný materiál.
• Kradou se. Zejména v případě octavie jde po navigacích Columbus o snad nejkradenější věc na světě.

svetmotoru

Diodové světlomety (osvětl. plocha 3400 m²)

Nejúčinnější, na druhou stranu nejdražší a výrobně nejnákladnější osvětlení. LED je přitom jednoduchá polovodičová součástka, která má asi desetkrát větší účinnost než žárovka.

Na rozdíl od jiných světelných zdrojů se musejí na lince LED diody lepit kvůli zajištění odvodu tepla, dioda se například při výrobě osazuje pomocí kamery s přesností na 0,1 milimetru.

Plně LED světlomety pronikají už i do aut nižších tříd, kde se používají takzvané simple LED moduly. Vidět je můžete například na novém Peugeotu 308, kde kvůli nižšímu výkonu vystačí s pasivním chlazením. Fígl je totiž v tom, že je rozeseto více čipů dál od sebe, takže se uchladí, aniž by k tomu potřebovaly ventilátor.

svetmotoru

Jednou z jejich výhod je bílé světlo, které standardní halogenová žárovka vytvořit nedokáže. Pikantně proto zní informace, že si výrobci přejí záměrně zabarvení rozhraní vyzařovaného světla. Aby příliš intenzivní LED světlomety neoslňovaly auta jedoucí v protisměru, měly by v bodě značeném jako 50L okem viditelný zub v osvětlené ploše. Ale pokud je přechod světlo-tma zabarven dofi alova, světlomety splní předpisy i bez nevzhledného neosvětleného bodu. Zabarvení se tvoří přestavením polohy parabola vs. clonka vs. čočka.

Dokážou, co xenon neumí

Na zkoušeném refl ektoru jsme si v praxi ukázali možnosti adaptivity. LED světlomet dokáže při použití dálkové funkce vytvořit jakýsi světlený tunel. Pokud se v protisměru vynoří osvětlené auto, vrhne na něj stín a tím zabrání oslnění druhého řidiče. Dokonce prý umějí upozornit třeba na nečekaně vběhnuvší srnku, namíří na ni světlo a tím varují řidiče před pohybujícím se bodem.

svetmotoru

Plusy

• Svítí o polovinu lépe než xenon a dvaapůlkrát lépe než halogen.
• Nejbělejší světlo blížící se dennímu.
• Naprosto bezúdržbové osvětlení projektované na celou životnost vozu. Jediné, co bude případně potřeba měnit, je ventilátor.
• LED technologie dovoluje mnohem větší adaptivitu než u xenonů (halogeny vůbec).

Minusy

• Musí se chladit. Výkon diody je tak velký, že se při práci zahřívá na koncentrované ploše, proto vnitřek paraboly ochlazují ventilátory. Na zadní straně dokonce můžete spatřit chladiče. Bohužel to má vliv i na příkon, který se tím pádem může vyšplhat nad xenony.
• Bílé světlo nemusí být každému příjemné.
• Vysoká cena, která činí běžně přes 30 000 Kč na jeden reflektor.

svetmotoru