Historie a budoucnost osvětlení automobilů: Od svíčky k laseru

První osvětlený automobil postavil Carl F. Benz již v roce 1885, tehdy ale šlo spíše o varování okolí než lepší výhled řidiče. Robert Bosch nabídl výrobcům svou sestavu světlometů s vláknovou žárovkou, dynama, regulátoru a akumulátoru až v roce 1913 a spolu s britským Lucasem, který se přidal vzápětí, zakrátko vypudili z aut mnohdy bizarní iluminace se svíčkami, petrolejkami, acetylenovými či karbidovými lampami nebo bateriovým osvětlením, ovšem bez dobíjení. Brzy našli řadu následovníků (Scintilla, Magneti Marelli, Delco) a odstartovali bouřlivý vývoj, směřující k výkonnějším a efektivnějším světlometům. Motoristé se tak brzy dočkali dvouvláknových Bilux, později i asymetrických a halogenových žárovek (nejdříve přídavných, potom i hlavních), dálkově nastavitelného sklonu paprsku (Citroën 2CV v roce 1948), projektorových světlometů, tzv. volně definované odrazné plochy (1988) a posléze nástupu nových zdrojů světla.

Ten odstartoval v roce 1991 tzv. Litronic s xenonovou výbojkou pro potkávací světla, který nabídl trojnásobnou svítivost a nižší spotřebu proti klasické žárovce. Poprvé byl nabídnutý v BMW 7. Homologace byla zprvu jen národní pro Německo, posvěcení pro zbytek Evropy přišlo až po třech letech. Klasické světlomety odpověděly volně formovanou odraznou plochou, nahrazující klasickou parabolu a účelněji rozprostírající světelný paprsek bez

potřeby strukturovaného krycího skla. Reakcí byl bixenon s proměnným tvarem paprsku z jediného zdroje, zastávající i funkci dálkových (pomocí sklopné clonky či pohyblivé paraboly - Volvo S60 první generace) a zjednodušující konstrukci automobilu – propříště stačil k účinnému osvětlení jediný malý okrouhlý modul.

Xenony se na dvacet let staly fenoménem, jejich původní optimistické proklamace o shodné životnosti s automobilem však brzy vzaly za své – již po několika tisících aktivních hodin přišel prudký pokles svítivosti, nezřídka také zhasnutí nadobro. Ceny náhradních výbojek byly studenou sprchou na počáteční nadšení, a když technologie začala záhy pronikat i do nižších tříd (dnes si xenony koupíte i do Fiatu 500) a přestala tak být v bohatých kruzích módní, nastal čas na nové hledání. Velké naděje vzbudily bílé svítivé diody, ty však dlouho nedosahovaly potřebných výkonů. Jejich použití pro denní světla v podobě svítících pásků na Audi S6 z roku 2006 sice spustilo mánii, trvající dodnes, avšak na použití v hlavních světlometech se muselo počkat na dokončení vývoje vysocesvítivých diod. Oficiálně nevypsaný závod vyhrál v roce 2007 Lexus, který do svého modelu LS 600h zamontoval potkávací diodové zdroje. Audi své roční zpoždění částečně vynahradilo tím, že pro desetiválcové kupé R8 jako první uvedlo hlavní světlomety kompletně s diodovou technologií. V současné době se výrobně levné, lehké a úsporné diody rychle stávají standardem a pronikají do nižších automobilových tříd. Současně však vycházejí najevo také první problémy s nimi – i přes mnohdy extrémní výše příplatků zatím nedosahují výkonů mnohem levnějších xenonů a jejich životnost často nebývá neomezená, i když zpravidla selhává obslužná elektronika a nikoliv samotné diody. A kam dál? Zatím nevíme, něco možná naznačují nejnovějšími experimenty BMW a Audi s laserem. I za nimi ale stojí LED...

Svítíme, kam máme

Aktuálně se pracuje na zvýšení intenzity světelného paprsku s minimální minimální energetickou náročností a také jeho efektivní distribuci. Adaptivní světlomety, natáčející paprsek do zatáčky, známe principiálně již od 20. let minulého století, současné systémy pracují elektronicky a v kombinaci se samočinným udržováním dosvitu. Řada výrobců vsadila na tzv. inteligentní projektorové světlomety (Mercedes-Benz E 2006, Opel 2009, Volkswagen 2010), upravující intenzitu, ohniskovou vzdálenost či natočení paprsku podle momentální povětrnostní situace, místa a rychlosti (město,

mlha, dálnice, míjení protijedoucího vozu). Dalším stupněm jsou sofistikované soustavy diod, dynamicky osvětlujících vozovku všude mimo protijedoucí vozidla či jiné oslnitelné subjekty. V praxi před sebou vůz vytváří intenzivní a homogenní paprsek dálkového světla, s temnými „výřezy“ pro míjená auta. Působivý systém uvedl jako první Lexus LS v roce 2012, rok nato se přidalo Audi s obdobným systémem Matrix. Volvo u faceliftovaného modelu XC60 nabídlo podobnou funkcionalitu, ovšem s klasickými xenony.

Noční vidění

Současná auta ale pracují na usnadnění nočního řízení ještě aktivněji. S pomocí infračervených kamer, laserových senzorů a radarů se totiž učí vidět i tam, kam běžné světlomety nedozáří. I v této oblasti probíhal bouřlivý vývoj, jedním z průkopníků byl Saab, který již koncem osmdesátých let experimentoval s ultrafialovými světlomety. Pozdější pokusy se zaměřily spíše na bezpečnější infračervené spektrum, s nímž pracují i aktuální komerčně nabízené systémy nočního vidění (BMW, Mercedes-Benz). Protože možnosti aut jsou v tomto směru přece jen omezené, přichází pomoc i z druhé strany a v současné době se experimentuje se svítící vozovkou (více v AT 01/13). Co přijde dále, je otázka, uvidíme, jak dopadne podobný souhrn za dvacet let...

Srovnání osmi xenonových systémů v testu autoklubu ADAC

Volkswagen Golf VII
(známka 1,8, cena celého systému: 54 600 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, statická odbočovací světla, inteligentní řízení paprsku (tvar, intenzita a sklon přizpůsobovány momentálním provozním podmínkám) a dynamicky řízená dálková světla (samočinné tlumení ve směru přijíždějícího vozidla).

Plus: Dynamicky řízená dálková světla nevyžadují při míjení protijedoucího vozu přepnutí na potkávací, rovnoměrné osvětlení v celém kuželu, žádné rozptýlené světlo

Minus: Občas po ztlumení pomalé znovunabíhání do plného světelného výkonu

BMW 1
(známka 1,9, cena celého systému: 38 150 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, statická odbočovací světla, inteligentní řízení paprsku a asistent dálkových světel (samočinné přepínání na potkávací při míjení protijedoucího vozidla).

Plus: Nejlepší nasvícení zatáčky v testu, v provozu velmi rychlé přepínání na potkávací režim, žádné rozptýlené světlo

Minus: Zvýšené oslňování protijedoucích vozidel, poněkud nervózní kmitání adaptivních a dálkových světel

Audi A3
(známka 2,2, cena celého systému: 44 800 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, statická odbočovací světla, inteligentní řízení paprsku, dynamická regulace dosvitu.

Plus: Velmi dobrá dálková světla, rychlé tlumení před protijedoucími vozidly, žádné rozptýlené světlo

Minus: Vpředu stejným směrem jedoucí automobil je někdy rozpoznán velmi pozdě a oslněn

Mercedes-Benz A
(známka 2,2, cena celého systému: 35 280 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, statická odbočovací světla, inteligentní řízení paprsku, dynamická regulace dosvitu.

Plus: Nejlepší potkávací i dálková světla v testu, žádné rozptýlené světlo, dobré nasvícení zatáčky, bleskové samočinné tlumení před protijedoucími vozidly

Minus: Vpředu stejným směrem jedoucí automobil je často rozpoznán velmi pozdě a oslněn, při disfunkci samočinného tlumení velmi silné oslnění protijedoucího vozidla

Opel Astra
(známka 2,3, cena celého systému: 30 200 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, statická odbočovací světla, inteligentní řízení paprsku, asistent dálkových světel.

Plus: Homogenní světelný paprsek, žádné rozptýlené světlo, dobré vysvícení zatáčky

Minus: Časté disfunkce asistentu dálkových světel, především vůči vozům přijíždějícím z boku s následkem silného oslnění, časté oslnění protijedoucích vozidel, nelogické a nepraktické manuální ovládání

Renault Mégane
(známka 2,3, cena celého systému: 25 200 Kč - Předfaceliftový model, faceliftový typ xenony zatím nenabízí)

technika autotip Adaptivní bixenony, asistent dálkových světel.

Plus: Dobrá dálková světla, spolehlivý asistent dálkových světel, rychlé znovunaběhnutí plného světelného výkonu

Minus: Krátké, ale silné oslnění, občas hektická funkčnost adaptivních světel a asistentu dálkových světel

Volvo V40
(známka 2,4, cena celého systému: 25 500 Kč)

technika autotip Adaptivní bixenony, asistent dálkových světel.

Plus: Velmi spolehlivé přepínání na potkávací světla před protijedoucími vozidly

Minus: Mnoho rozptýleného světla (odrazy od přídě vozu), nestejnoměrně osvícená vozovka, průměrné vysvícení zatáčky, rušivé světelné odlesky od vyhřívacích drátů v čelním okně

Ford Focus
(známka 3,1, cena celého systému: 73 500 Kč)

technika autotip Bixenony, statická odbočovací světla, asistent dálkových světel.

Plus: Rychlé znovunaběhnutí dálkových

Minus: Mnoho rozptýleného světla, velmi nerovnoměrné osvětlení vozovky, chybějící adaptivní funkcionalita, spousta disfunkcí asistentu dálkových světel (hlavně na dálnici), asistent dostupný jen v drahém paketu, což neúměrně zvyšuje výslednou cenu, nelogické a nepraktické manuální ovládání, rušivé světelné odlesky od vyhřívacích drátů v čelním okně

Jak pracují světelné asistenty

Elektronicky řízené adaptivní světlomety

Průběžně vyhodnocují různé údaje, jako například rychlost vozidla, úhel natočení volantu a stáčivý moment vozu. Následně je vypočítán nejvhodnější směr světelného paprsku a projektor horizontálně otočen příslušným směrem.

technika autotip

Asistent dálkových světel

Nejjednodušší systémy prostě přepínají mezi potkávacími a dálkovými světly, novější druhy dynamicky sklápějí dálkový paprsek tak, aby neoslnil protijedoucí vozidlo. Systém rovněž proniká i mezi levnější malé automobily.

technika autotip

Statická odbočovací světla

Doplněk adaptivních světlometů, účinkuje v nízkých či nulových rychlostech a aktivuje se spuštěním ukazatele směru či otočením volantu. Místo, kam vůz míní odbočit, se tak lépe osvětlí ještě před rozjetím.

technika autotip

Historie osvětlení aut

• 1885 První osvětlené samohybné vozidlo Benz
• 1913 Komplexní elektrická osvětlovací soustava Robert Bosch s dobíjením
• 1924 Dvouvláknová žárovka Bilux pro tlumená/dálková světla
• 1935 Světlomet integrovaný v karoserii
• 1948 Dálkově ovládaný sklon světlometů – Citroën 2CV
• 1952 Samočinně zhášené dálkové světlomety Autronic Eye (Cadillac, Oldsmobile)
• 1957 Asymetrický potkávací světelný paprsek, dodnes používaná dvouvláknová žárovka R2
• 1962 Halogenový přídavný dálkový světlomet
• 1967 První standardizovaná výměnná halogenová žárovka H1
• 1971 Dvouvláknová halogenová žárovka H4
• 1972 Předpis EHK/OSN č. 37, globálně sjednocující parametry vyměnitelných světelných zdrojů v motorových vozidlech a přívěsech
• 1974 Elektromotoricky ovládaný sklon světlometů
• 1980 Statické odbočovací světlo (Oldsmobile 98)
• 1986 Projektorový halogenový, tzv. polyelipsoidní světlomet (BMW 7) pro potkávací světlo
• 1988 Volně definovaná odrazná plocha postupně nahrazuje parabolu
• 1991 Potkávací světlomety Bosch Litronic s xenonovou výbojkou (BMW 7)
• 1993 Premiéra výkonnější halogenové žárovky H7
• 1994 Předpisy EHK 99 a 98, standardizující výměnné xenonové výbojky pro automobily
• 1995 Proměnný tvar světelného paprsku, do výroby 1996
• 1996 Dynamická regulace sklonu světlometu
• 1997 Úsporné a kompaktní halogeny nové generace H8, H9 a H11
• 2002 Elektronicky řízené adaptivní natáčecí světlomety
• 2004 Elektronicky řízená statická odbočovací světla („cornering“)
• 2006 Inteligentní světlomety ILS s proměnným tvarem a intenzitou paprsku (Mercedes-Benz E)
• 2007 Hlavní světlomety s diodami pro potkávací světlo (Lexus LS)
• 2008 Plně diodové hlavní světlomety (Audi R8)
• 2009 Řízení světelného paprsku podle kamery (Mercedes-Benz E)
• 2010 Diodová světla řízená kamerou (Audi A8)
• 2012 Světlomet s dynamickým cloněním části paprsku (Lexus LS)
• 2013 LED Laser Light (BMW i8)