Penjelasan Lampu Utama: Halogen vs HID vs LED vs laser …

Kinerja headlamp telah meningkat secara drastis selama beberapa dekade terakhir. Kami menyelidiki berbagai teknologi yang tersedia saat ini …

Bisakah Anda percaya ada masa ketika lampu depan opsional pada kendaraan? Bukan berarti mereka banyak membantu, bagaimanapun: versi awal (didukung oleh lilin, minyak atau asetilena) lemah. Hari ini, kami berkendara malam hari dengan semena-mena berkat teknologi pencahayaan yang hebat tetapi inovasi di bidang ini tidak berhenti. Jika Anda melakukan perjalanan nokturnal dengan kemudi mobil klasik, Anda pasti akan menghargai nilai pencahayaan modern. Mari kita bandingkan teknologi headlamp.

Apa itu cahaya?

Cahaya terdiri dari kumpulan radiasi elektromagnetik yang dikenal sebagai partikel foton. Cahaya tampak memiliki panjang gelombang sekitar 400 hingga 700 nanometer, yang jatuh di antara spektrum inframerah dan ultraviolet. Temperatur warna menggambarkan warna yang dipancarkan oleh tubuh hitam yang ideal dan diukur dalam Kelvin. Nyala api oranye kecocokan diperingkat pada suhu warna 1 700 K (1 427 derajat Celcius), sedangkan siang hari dinilai pada 6 500 K (6 227 ° C). Kecepatan cahayanya sekitar 300.000 km / s, jadi tidak mungkin sebuah kendaraan terlalu cepat untuk lampu depannya!

Lampu depan reflektor versus proyektor

Ada banyak sumber cahaya yang memungkinkan tetapi pantulan adalah metode yang paling umum untuk mengontrol sinar yang dipancarkan oleh lampu depan dan mencegah silau menyilaukan lalu lintas yang mendekat. Oleh karena itu cahaya dipantulkan dari sekelilingnya menuju jalan dalam pola yang diinginkan. Hanya sekitar 45% dari cahaya yang dihasilkan berguna.

GAMBAR 1

Sebaliknya, lampu utama bergaya proyektor menambahkan lensa yang membantu memfokuskan cahaya dan memproyeksikannya ke area yang diinginkan di jalan di depan kendaraan. Dimungkinkan untuk menambahkan pelindung untuk memasukkan balok utama dan yang dicelupkan ke dalam lampu utama proyektor tunggal.

GAMBAR 2

Sumber cahaya berbeda

Ini adalah empat bentuk pencahayaan otomotif yang paling umum digunakan di lampu depan. Angka-angka ini untuk headlamp tunggal yang terdiri dari balok tinggi dan rendah.

Halogen

Halogen

Bohlam dengan amplop kaca (mirip dengan barang rumah tangga) yang beroperasi berdasarkan prinsip pijar. Biasanya, filamen tungsten digunakan dalam wadah gelas yang diisi dengan campuran gas inert (seperti argon) dan sejumlah kecil halogen (seperti yang tercantum pada tabel periodik, seperti yodium atau bromin). “Siklus halogen” mengatur kembali tungsten yang diuapkan kembali pada filamen, yang memperpanjang umurnya dan menjaga selubung kaca tetap bersih. Ini menghasilkan produksi cahaya konstan sepanjang masa operasinya.

Ini murah, teknologi sederhana yang mudah diganti.

  • Kuning (suhu warna 3 200 K)
  • 55 W
  • 1 200 lumen
  • 100 meter
  • 1.000 jam

Pro: Murah; teknologi sederhana; mudah diganti

Cons: Pemborosan energi, karena sangat panas (gas di dalam amplop kaca memanas hingga 200 ° C, dengan filamen tungsten pada lebih dari 2.000 ° C)

HID (xenon dan bi-xenon)

HID

Headlamp high-intensity-discharge (HID) juga dikenal sebagai unit xenon. Ini menggunakan jenis teknologi yang sama seperti yang ditemukan dalam pencahayaan tabung rumah tangga. Tidak ada filamen bercahaya (seperti pada lampu halogen). Sebagai gantinya, busur tegangan tinggi antara dua elektroda digunakan untuk merangsang campuran gas dalam tabung gelas. Yang menarik, hanya sebagian kecil gas xenon yang digunakan pada lampu (kebanyakan logam-halida) untuk mempercepat proses start-up. Lampu perlu mencapai suhu pengoperasian optimal sebelum cahaya konstan diproduksi. Bi-xenon mengacu pada headlamp xenon tunggal dengan pelindung internal yang dapat dipindah-pindahkan untuk menghasilkan sinar tinggi dan kemiringan dari sumber cahaya tunggal.

Putih dengan warna biru (suhu warna 4 500 K)

  • 35 W
  • 2 800 lumen
  • 200 meter
  • 2.000 jam

Pro: Lebih efisien dan kuat daripada lampu halogen

Cons: Membutuhkan beberapa detik untuk mencapai kecerahan penuh; lebih kompleks dan mahal daripada halogen

LED

LED

Light-emitting diode (LED) menghasilkan cahaya dengan electroluminescence, yang didasarkan pada teori kuantum. Ini melibatkan semikonduktor dengan elektron yang bergerak dari keadaan berenergi tinggi ke tingkat yang lebih rendah dan melepaskan energi dalam bentuk foton (cahaya). Menariknya, cahaya yang dihasilkan adalah directional, sehingga menghilangkan kebutuhan akan elemen reflektif, yang menghasilkan headlamp yang lebih kecil. Dibandingkan dengan halogen, sedikit panas hilang, menghadirkan masalah dengan penumpukan suhu pada chip LED, terutama dalam aplikasi daya tinggi. Untuk mengimbanginya, tindakan pendinginan atau heat sink harus diterapkan untuk mencegah kerusakan. LED biasanya digunakan untuk lampu yang beroperasi di siang hari karena output daya yang lebih rendah berarti tidak diperlukan tindakan pendinginan.

Putih (suhu warna 6.000 K)

  • 30 W
  • 3 000 lumens
  • 300 meter
  • 50 000 jam

Kelebihan: Efisien (100 lumen per watt); kuat; kompak; umur panjang

Cons: Mahal; persyaratan pendinginan yang kompleks

Laser

Laser

Tidak, laser tidak benar-benar menunjuk ke jalan di depan dalam mode senjata sci-fi ray atau phaser. Sebaliknya, cermin memfokuskan laser biru ke lensa yang diisi dengan fosfor kuning. Reaksi yang terjadi selanjutnya menghasilkan cahaya putih yang kuat terpantul ke jalan. Saat ini, lampu laser (digunakan terutama untuk aplikasi balok tinggi) digunakan bersama dengan salah satu teknologi pencahayaan lainnya (biasanya LED) untuk memenuhi operasi balok rendah. Lampu laser digunakan bersama dengan LED untuk sinar rendah.

Putih (dekat dengan siang hari pada suhu warna 6 500 K)

  • 18 W
  • 3 100 lumen
  • 600 meter
  • 10 000 jam

Kelebihan: Lebih efisien daripada LED (hingga 170 lumen per Watt); padat

Cons: Sangat mahal; balok tinggi saja

Peraturan utama

Mengapa semua mobil modern memiliki sepasang lampu depan? Alasannya adalah undang-undang (Federal Safety Vehicle Standard Safety, atau FMVSS, di AS; Komisi Eropa untuk Eropa, atau ECE, di Eropa) menetapkan setiap detail pencahayaan kendaraan. Ini termasuk posisi, fungsi, kecerahan, dan bahkan ikon yang digunakan pada kluster instrumen. Peraturan AS lebih konservatif daripada yang ada di Eropa (dari sudut pandang teknologi dan kecerahan), mengakibatkan keterlambatan sinar laser dan matriks digital (di mana sinar tinggi permanen menerangi hanya area selektif untuk mencegah silau) teknologi mencapai Amerika Utara pasar.

GAMBAR 3

Masa depan lampu depan

Teknologi sumber cahaya akan terus maju tetapi area utama perubahan lampu depan akan menyangkut kontrol berkas cahaya. Sebagai contoh, ketika Mercedes-Maybach merilis S-Class facelifted tahun lalu, itu memasukkan Digital Light. Sumber cahaya LED berkualitas tinggi bersinar melalui susunan cermin yang terdiri lebih dari satu juta unit. Efeknya, lampu depan menjadi proyektor HD dengan kontrol penuh atas cahaya. Kendaraan yang akan datang dapat “dipotong” dari balok untuk mencegah pengemudi mereka dari buta, yang menghilangkan kebutuhan untuk fungsionalitas balok rendah.

Kemungkinan lain adalah memproyeksikan rambu lalu lintas di jalan yang dapat memperingatkan kendaraan lain, membuat penyeberangan pejalan kaki bagi orang-orang yang ingin menyeberang jalan atau bahkan memproyeksikan panah untuk membantu navigasi. Mikroprosesor, algoritme kontrol, dan kalibrasi sangat penting agar jenis lampu depan ini berfungsi secara efektif. Sayangnya, kemajuan teknologi juga akan meningkatkan biaya lampu depan, yang tidak menjadi pertanda baik untuk harga mobil baru (atau premi asuransi).

Tonggak headlamp

Lampu depan listrik pertama kali diperkenalkan pada mobil listrik Columbia.

Cadillac mengintegrasikan sistem pengapian listrik dan penerangan kendaraannya (lampu sebelumnya diberdayakan secara terpisah oleh baterai).

Perusahaan Lampu Panduan memperkenalkan balok “pencelupan” pertama, yang sekarang lebih dikenal dengan sebutan balok rendah.

Cadillac memperkenalkan balok rendah pertama yang dioperasikan dengan tuas. Sebelumnya, pengemudi harus berhenti dan menyesuaikan lampu secara manual.

Bohlam pertama (Bilux) yang mampu memancarkan cahaya untuk balok rendah dan tinggi diluncurkan.

Sakelar dimmer yang dioperasikan dengan kaki pertama mencapai produksi.

Packard meluncurkan lampu utama tri-beam dengan tiga filamen dan tiga mode.

Pencahayaan terarah diperkenalkan di Cekoslowakia Tatra 77.

Lampu depan tersembunyi pertama (lampu pop-up) memulai debutnya di Cord 810/812.

Penerangan terkait kemudi pertama di dunia dalam peluncuran Tucker Torpedo. Citroën DS membuat teknologi ini terkenal di tahun-tahun berikutnya.

Sumber: CAR Magazine

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail