Oświetlenie ksenonowe

Na początku chciałbym coś wyjaśnić problem z nazwą źródła światła w reflektorze ksenonowym. Dla wielu jest to żarnik, zresztą taka nazwa przyjęła się potocznie, choć nie jest do końca prawidłowa. Inni nazywają je lampą, a nawet palnikiem (!?). Prawidłowa nazwa to JARZNIK. Ja przyzwyczaiłem się do określenia "lampa wyładowcza" i takie będę stosował w dalszym opisie.

W przeciwieństwie do żarówki, w której światło powstaje poprzez nagrzanie elementu zwanego żarnikiem, w jarznikach ksenonowych źródłem światła jest łuk elektryczny, który powstaje pomiędzy elektrodami umieszczonymi w szklanej bańce wypełnionej gazem-ksenonem pod ciśnieniem od kilku do kilkudziesięciu bar (z dodatkami metali i halogenków metali) . Łuk ten powstaje na takiej samej zasadzie jak łuk przy spawaniu elektrycznym, z tą różnicą, że przy spawaniu emisja światła jest zjawiskiem ubocznym i szkodliwym dla zdrowia (dlatego spawacz musi korzystać z okularów ochronnych). W lampach wyładowczych to samo zjawisko wykorzystujemy do uzyskania intensywnego światła o barwie zbliżonej do światła dziennego.

Budowę lampy ksenonowej przedstawia rysunek:

Lampy ksenonowe cechuje większa skuteczność świetlna w porównaniu z żarówkami halogenowymi, oraz około trzykrotnie dłuższa żywotność.

W celu zainicjowania łuku elektrycznego niezbędne jest wytworzenie wysokiego napięcia rzędu 25 kV. Takie napięcie jest wytwarzane w urządzeniu zwanym przetwornicą:

Do podtrzymania łuku wystarczy jednak napięcie niższe – ok. 85 [V]. Elektroniczny sterownik reguluje wartość prądu płynącego przez lampę w fazie zapłonu, a przez kilka sekund po zapłonie zwiększa nieco wartość prądu aby uzyskać pełną wydajność lampy.

Ze względu na zastosowanie lampy dzielimy na dwa typy:

• D2R – przeznaczone do reflektorów konwencjonalnych (bez soczewki)
• D2S – przeznaczone do reflektorów projekcyjnych (z soczewką)

Podstawową różnicą między nimi jest przesłona występująca w typie D2R, która ma za zadanie  zabezpieczyć przed odbijaniem światła w nieodpowiednim kierunku i w efekcie przez oślepianiem kierowców jadących z naprzeciwka (podobne przysłony mają żarówki halogenowe H4 dla żarnika świateł mijania).

Reflektory ksenonowe muszą być wyposażone w układy samopoziomowania (automatycznej regulacji kąta nachylenia), które zapewniają, że zmiany położenia nadwozia względem nawierzchni drogi nie mają wpływu na kąt padania światła. Tak więc niezależnie od różnic obciążenia osi przedniej i tylnej zasięg świateł ksenonowych jest taki sam. Układy regulacji kąta położenia reflektora mogą działać w sposób statyczny lub dynamiczny.

Regulacja statyczna umożliwia zmianę zasięgu lamp zależnie od obciążenia pojazdu

Regulacja dynamiczna pozwala na uwzględnienie zmian położenia nadwozia wskutek ruszania, przyspieszania i  hamowania pojazdu. Sterownik położenia reflektorów wykorzystuje sygnały z czujników obciążenia pojazdu i czujników układu ABS.

W nowoczesnych reflektorach poza regulacją w płaszczyźnie pionowej istnieje możliwość ustawiania świateł w płaszczyźnie poziomej, ale o tym innym razem.

Reflektory ksenonowe muszą być wyposażone również w system czyszczenia szyby np. w postaci spryskiwaczy, ponieważ  brudna szyba reflektora rozprasza wiązkę światła, a to z kolei może doprowadzić do oślepiania.

Ponieważ lampy ksenonowe charakteryzuje stosunkowo długi czas zapłonu nie nadają się one jako źródło światła świateł drogowych. Zwłaszcza, że częste włączanie jarzników ma niekorzystny wpływ na ich trwałość. Z tego względu „zwykłe” reflektory ksenonowe wyposażone są lampę tylko dla światła mijania, światło drogowe realizowane jest przy użyciu zwykłej żarówki halogenowej np. H1.

Alternatywą dla pojedynczych świateł ksenonowych (mijania), są reflektory biksenonowe, w których jeden jarznik stanowi źródło zarówno dla światła mijania jaki i światła drogowego. Przełączanie między nimi odbywa się za pomocą elektromagnesu, który steruje położeniem przesłony lub pozycją lampy.  Ten pierwszy przypadek przedstawia rysunek poniżej:

Niestety popularność tego typu oświetlenia sprawiła ogromny „wysyp” różnego typu chińskich zamienników, których montowanie w miejsce żarówek nie tylko jest niezgodne z prawem, ale również bardzo niebezpieczne.

Zamontowanie „prawdziwych” ksenonów do samochodów, które ich nie posiadają jest dość kosztowne, a bardzo często w praktyce niemożliwe.