نوادگان فانوس، روشنگران مسیر!

به گزارش پایگاه خبری «عصر خودرو»، سیستم‌های روشنایی مسیر یا به زبان عامیانه چراغ‌های خودرو که در زبان لاتین تحت عنوان Headlamp یا Headlight (برای چراغ جلو) نیز شناخته می‌شود، در اواخر قرن 19 میلادی روی کار آمدند. با اینکه پیش از آن دوران، از فانوس، مشعل و موارد مشابه برای روشن کردن مسیر وسایل نقلیه (مثل درشکه و...) استفاده می‌شد اما در اواخر دهه 1880 میلادی، چراغ‌هایی با سوخت استیلن و یا روغن روی وسایل نقلیه قرار می‌گرفت که شعله آنها در مقابل باد و یا باران مقاوم بود. اما در سال 1989 نخستین چراغ‌های روشنایی مسیر (Headlamp) الکتریکی معرفی و ‌روی خودرو‌ الکتریکی شرکت Colombia قرار گرفت اما با توجه به اینکه فیلامنت به کار رفته در ساختار آن خیلی زود به اتمام می‌رسید و می‌سوخت، چندان کارآمد نبود و لذا از رده خارج شد. همچنین در سال 1913 شرکت خودروسازی کَدیلاک نخستین سیستم جرقه‌زنی الکتریکی و البته سیستم روشنایی الکتریکی در بین خودروهای تولیدی را روی محصول خود استفاده کرد و پس از آن نمونه‌های پیشرفته‌تر و بهتری از چراغ‌ها ‌روی خودروها قرار گرفتند. در ابتدا چراغ‌ها در داخل یک کاسه جیوه‌ای یا براق قرار می‌گرفتند و در جلوی آن لنزی برای گسترده‌تر شدن نور تعبیه می‌شد، اما رفته رفته ایده‌های جدیدتر و بهتری برای این موضوع روانه صنعت خودروسازی شد که در ادامه به بررسی دقیق‌تر آنها خواهیم پرداخت.

لامپ‌های لیزری
ب‌ام‌و و آئودی به‌تازگی تکنولوژی لیزر را به دنیای روشنایی خودروها وارد کرده‌اند که در حال حاضر چراغ‌های لیزری را‌ روی محصولاتی مثل ب‌ام‌و i8 و سری7 نسل جدید می‌بینید. این دسته از سیستم‌های روشنایی که بسیار پیشرفته هستند قادر به روشن‌کردن مسافت قابل توجهی از جاده، آن هم بدون تاثیر منفی در دید راننده رو‌به‌رو خواهند بود. برای مثال چراغ‌های لیزری سفارشی در یک ب‌ام‌و i8 قادر به روشن‌سازی مسافتی در حدود 600 متر خواهد بود و این در حالی است که چراغ‌های LED استاندارد این خودرو تنها 300 متر از مسیر را روشن می‌کند.

چراغ‌های‌ هالوژنی
همانطور که در بالاتر گفته شد، چراغ‌های‌ هالوژنی در دسترس‌ترین و ساده‌ترین انواع لامپ‌هایی هستند که برای استفاده در اتومبیل پیش روی شما قرار می‌گیرند. این لامپ‌ها با بهره‌گیری از یک رشته (فیلامنت) از جنس تنگستن و قرار‌گیری آن در حبابی مملو از گاز ‌هالوژنی کار می‌کند که این گاز مسبب افزایش عمر رشته تنگستن (جلوگیری از نازک‌شدن و یا شکستن) و البته کارایی بالاتر لامپ مذکور می‌شود.‌ هالوژن‌ها در واقع عناصر گروه 17 جدول تناوبی هستند که شامل مواردی مثل فلوئور، کلر، بروم، ید، آستاتین و... می‌شوند و درون حباب لامپ شرایطی را به وجود می‌آورند که رشته تنگستن بتواند بدون آسیب‌پذیری به دمای بالاتری (بعضا تا حدود 2500 درجه) دست پیدا کند. لامپ‌های ‌هالوژنی برای نوردهی صحیح و کارآمد در داخل یک کاسه چراغ همراه با رفلکتورهای (بازتاب‌کننده نور) مناسب قرار می‌گیرند که ‌فراهم‌سازی این بستر، دست طراح را در اجرای خلاقانه‌تر گرافیک چراغ تا حدودی می‌بندد. این نوع لامپ‌ها که هنوز هم در بسیاری از محصولات تولید داخل به چشم می‌خورد در حدود 1000 ساعت (شرایط نرمال) عمر دارند ولی دیده شده که بعضا تا چند برابر این عدد هم طاقت می‌آورند.

چراغ‌های زنون
لامپ‌های زنون که در حال حاضر یکی از نسل‌های کاربردی سیستم روشنایی در صنعت خودروسازی محسوب می‌شوند از انواع لامپ‌های تخلیه در گاز (گاز و قوس الکتریکی) به شمار می‌روند. در این نوع از لامپ‌ها، نور به وسیله تخلیه بار الکتریکی تولید شده توسط ترانس در داخل محفظه گاز زنون یونیزه (حباب لامپ) در دمای بسیار بالا تولید می‌شود. به بیان دیگر تخلیه بار دو الکترود تعبیه شده داخل لامپ موجب مشتعل شدن فضای داخلی و متصاعد شدن نور نسبتا شدیدی می‌شود. لامپ‌های زنون در برخی ویدئو پروژکتورها، چراغ قوه‌های بزرگ و البته در محصولات صنایع خودروسازی به کار می‌رود که البته با توجه به نور شدیدشان، این نوع لامپ‌ها اصولا در پشت لنزهای گسترش شعاع نوری چراغ خودرو قرار می‌گیرد. هرچند که از دید عموم تمامی لامپ‌های زنون نوری شبیه به رنگ سفید یا همان یخی دارند اما جالب است بدانید که این نوع لامپ‌ها بر اساس عدد گرمایی‌شان (که بر حسب درجه کلوین یا k محاسبه می‌شود) طیف رنگی متفاوتی برای نور خودرو‌ شما فراهم می‌سازند. برای مثال لامپ‌های 3000 کلوین رنگی شبیه به زرد دارند و 4300 کلوین چیزی شبیه به نور لامپ‌های‌ هالوژنی ساده برای شما فراهم می‌سازند. هرچقدر که دمای لامپ بالاتر برود (مثلا بین 5000 تا 6000 کلوین) نور شما سفید‌تر و در نهایت به سمت آبی میل می‌کند که البته بعضا لامپ‌های تزئینی با رنگ‌هایی شبیه به صورتی، سبز و... نیز در بازار حضور دارد که از نظر ساختار گازی با نورهای سفید، یخی، زرد و... اندکی متفاوتند. لامپ‌های زنون پس از روشن‌شدن برای رسیدن به نور ایده‌آل و اصلی خود اندکی زمان نیاز دارند که این موضوع به‌خاطر رسیدن گرمای گاز داخل حباب به دمای مورد نظر است. همچنین توجه داشته باشید که نیروی الکتریسیته به کار رفته در این نوع لامپ‌ها از طریق ترانس جداگانه‌ای که به وسیله سیم و سوکت به لامپ وصل است، تامین می‌شود که در انواع 30، 45، 60، 75، 100، 120 و... وات در بازار حضور دارد. هرچقدر قدرت ترانس شما بالاتر باشد، نور شدیدتری خواهید داشت و همچنین زودتر به دمای مد نظر خواهید رسید. به غیر از این توجه داشته باشید که بعضی از ترانس‌های ضعیف قدرت رساندن دمای داخل حباب به میزان کلوین مد نظر را ندارند و از این رو رنگ نور به چیزی که باید، نخواهد رسید. توجه داشته باشید که برای استفاده از ترانس زنون (حتی در زنون‌های نسل جدید) بهتر است مسیر برق را با استفاده از آفتمات و... تقویت کنید و همچنین از لامپ زنون در چراغ‌های کاسه‌ای بدون لنز استفاده نکنید. ب‌ام‌و سری7 نسل سوم (E38) نخستین خودرویی بود که در سال 1991 به این نوع چراغ مجهز شد و لامپ‌های زنون اصولا عمری بیش از 2000 ساعت استفاده در شرایط ایده‌آل دارند.

لامپ‌های LED
تکنولوژی لامپ‌های LED چند‌سالی است که وارد صنعت برق و الکترونیک شده و مدتی می‌شود که به صنایع عمرانی و البته بحث خودرو نیز راه پیدا کرده است. تا چند سال پیش از این نوع لامپ‌ها عمدتا در چراغ خطرهای خودرو (برای خلق گرافیک مد‌نظر طراح محصول) استفاده می‌شد اما این روزها این تکنولوژی به چراغ‌های جلوی خودروهای مدرن نیز پا گذاشته است. چراغ‌های LED برعکس لامپ‌های زنون برای رسیدن به بیشینه روشنایی خود به مدت زمان زیادی نیاز ندارند و در یک چشم برهم‌زدن به نهایت نوردهی می‌رسند. انواع مختلفی از لامپ‌های تکنولوژی LED در بازار وجود دارد که هر کدام میزان تراکم مشخصی از ماژول‌های SMD را در‌بر‌می‌گیرند که بسته به بسیاری از پارامترهای الکترونیکی، نوردهی متفاوتی دارند. توضیح در مورد نحوه کارکرد لامپ‌های LED اندکی سخت است اما به بیان مختصر نوردهی آنها از حرکت الکترون‌ها به داخل حفره‌های بار مثبت در یک متریال نیمه‌هادی صورت می‌گیرد. وقتی که الکترون‌ها به داخل حفره می‌افتند در یک رده انرژی پایین‌تر قرار می‌گیرند که این کاهش انرژی موجب آزاد‌سازی فوتون‌های نوری می‌شود. لامپ‌های LED فاقد گرمای چندان زیاد بوده و تا 15 هزار ساعت عمر می‌کنند و اگر به دنبال این تکنولوژی برای استفاده درون خودروی شخصی‌تان هستید، نمونه‌های یونیورسال آن را تحت عنوان ال‌ای‌دی هدلایت در بازار خواهید یافت که با اندکی تغییرات داخل کاسه چراغ شما قرار می‌گیرند اما باز هم توصیه می‌شود که از این لامپ‌ها تنها در پشت لنز استفاده کنید.

نوری برای حس و حال بهتر!

در بسیاری از خودروهای لوکس، علاوه بر چراغی که برای روشنایی داخل کابین تعبیه می‌شود، بعضا نورهای تزئینی در رنگ‌های جالب و عمدتا آرامش‌بخش به چشم می‌خورد که تحت عنوان Moodlight از آنها یاد می‌شود. این نوع چراغ‌ها که اصولا بر اساس روانشناسی رنگ‌ها انتخاب می‌شوند، منابع نوری‌شان به طوری تعبیه می‌شوند که تنها‌ هاله‌ای از نور بخش‌های مختلف کابین را در‌بر‌بگیرد و در برخی خودروها مثل نسل جدید ب‌ام‌و سری7، مرسدس بنز S‌کلاس W222 و... نیز قادر به تغییر رنگ نور بسته به شرایط محیط هستید.
در برخی خودروها مثل هیوندای وراکروز/IX55 نیز این نور با استفاده از دکمه‌ای روی سقف روشن شده و فضا را با یک رنگ ملایم نورپردازی می‌کند. شما می‌توانید با بهره‌گیری از نوارهای نورپردازی کابین که به صورت متری در بازار یافت می‌شود، هر خودرویی را بسته به سلیقه‌تان به این نوع نورپردازی مجهز کنید.