תוכלו למצוא מידע נוסף במגזין על

האור שבתוך המנהרה - כל מה שרציתם לדעת על פנסי הרכב

מערכות תאורה ברכב: מהעששית, דרך ההלוגן ועד הלייזר

  • 27-07-2017
  • מאת: זיו כהנא

עברו לא מעט שנים (132 ליתר דיוק) מאז עלתה לכביש (פחות או יותר כביש, כן?) המכונית הראשונה שבנה קרל בנץ, ומאז ועד היום עלו ועולות עוד מיליוני מכוניות לכביש בכל העולם.

עם התפתחותה של תעשיית הרכב, היצרנים הבינו במהרה כי קיים הצורך במערכת תאורה ראשית בעבור הרכב, על מנת שיתאפשר בו השימוש בשעות החשכה. מאז הבנת הצורך הנ"ל והתקנת מערכת התאורה הראשונה ברכב, עבר תחום התאורה מהפכות רבות. אז מה היה לנו במרוצת השנים?


פעם בכלל לא היו פנסים. מרצדס סימלפקס מתחילת המאה ה-20

 

העששית

בתחילה הותקנו במכוניות פנסים דומים לעששית, אשר פעלו על אצטילן או שמן. פנסים אלו היו מאוד בעיתיים ולא יעילים, ממספר סיבות. כמובן שהראשונה היא שהדלקתם התבצעה באופן ידני בעזרת חומר בעירה ומקור אש כלשהו, דבר שהצריך המון התעסקות. סיבה נוספת, היא שהאור שהם הפיקו היה מפוזר ומאוד לא ממוקד, אף על פי שהותקנה בתוך הפנס מראה (למעשה הרפלקטור הראשון במכונית) מאחורי הלהבה. סידור זה יצר פנס מסורבל ומסנוור, שלא האיר את הדרך כראוי.

השימוש בפנסים אלו נעשה החל מהמכוניות הראשונות, ועד מספר שנים בודדות אל תוך המאה ה- 20, עת הוצגו הפנסים החשמליים.


אמנם על אפניים, אבל עדיין עששית נפט

 

פנסים חשמליים

עם תחילתה של המאה ה-20, החל בהדרגה השימוש בפנסים חשמליים במכוניות. תחילה הורכבו פנסים שפעלו על "דינמו", שכמו פנסי ה"עששית", לא היו חפים מבעיות ולכן לא צברו תאוצה. בשנת 1912 קאדילק שילבה בין מערכת ההצתה החשמלית שלה לבין מערכת התאורה, ובעצם יצרה את מערכת החשמל הראשונה ברכב. המערכת הזו, אגב, לא כללה פונקציית אור גבוה שהוצגה רק בשנת 1924.

הנורות בהן השתמשו תחילה בפנסים החשמליים, היו נורות טונגסטן. נצילותן של נורות אלו הייתה נמוכה, והן ייצרו פיח רב, דבר שגרם להן להעכיר לאחר מספר שעות עבודה מועט יחסית.

בשנת 1962 החל השימוש בנורות הלוגן במכוניות באירופה, והפך לחובה בכמה מדינות (בארה"ב זה קרה רק ב-1978). נורות אלו סיפקו תאורה חזקה, יחד עם אורך חיים משופר לעומת נורות הטונגסטן (עד כ-1000 שעות עבודה), אך יחד עם זאת לא צרכו יותר אנרגיה מהן. כל היתרונות הללו, הפכו את נורות ההלוגן לנפוצות במיוחד בתעשיית הרכב, כאשר כל היצרנים עושים בהן שימוש.


פנסי הלוגן, צורת התאורה הפופולרית ביותר

 

נורות פריקה גבוהה, או "קסנון" (High Intensity Discharge)

בתחילת שנות ה-90 החלו מספר יצרני רכב, לעשות שימוש ב"נורות פריקה גבוהה". אותן נורות המכונות עפ"י רוב "קסנון". עקרון הפעולה של נורות אלו, מתבסס על זרם מתח חשמלי גבוה באדי כספית ובאדי הלידים של מספר מתכות. בשל הצורך במתח גבוה, נורות אלו מצריכות התקנת "משנקים" (ballasts), שיספקו מתח מתאים להדלקתן.

נורות אלו הופיעו לראשונה בשנת 1991, בב.מ.וו סדרה 7. יתרונותיהן בהשוואה לנורות ההלוגן, הם בצריכת חשמל נמוכה יותר, יחד עם אורך חיים גדול יותר (כ-2000 שעות עבודה), ועם זאת גם עוצמת תאורה חזקה יותר בעשרות אחוזים.  נורות הקסנון נחלו הצלחה פחותה משמעותית משל נורות ההלוגן, עקב עלויות ייצור ותחזוקה גבוהות.


פנסי קסנון במיני האצ'בק

 

דיודות פולטות אור, או "לד" (Light Emitting Diodes)

דיודות פולטות אור הן מקור אור שימושי במיוחד, שכן הן בהירות, דורשות מעט מאוד אנרגיה על מנת להאיר ואורך החיים שלהן גדול במיוחד (מגיע עד כ-100,000 שעות עבודה).

דיודות אלו קיימות עוד משנות ה-60, אך לשימוש ברכב הן הגיעו רק בשנות ה-90, בעיקר בתאורת הבלם.

בשנת 2008 הוצגו לראשונה במכונית פנסי LED ראשיים מלאים (אור גבוה, נמוך ואיתות), באאודי R8 בגרסת V10, מאז ועד היום צברה תאורה זו תאוצה רבה והפכה לשכיחה במיוחד. כיום, רכבים חדשים רבים מוצעים עם תאורת LED  מלאה מלפנים ומאחור, לפחות בחלק מרמות האבזור, מה שהיה פחות נפוץ עם קסנון.

היום, חלק מהמכוניות כבר מגיעות עם פנסי לד "חכמים" - כאלה שבשילוב עם מצלמה בקדמת הרכב יכולים לעמעם חלק מהדיודות ובכך להינע מסנוור נהגים אחרים ובו בזמן לספק תאורה מקסימלית לכביש.


פנסי הלד החכמים של אופל אסטרה

 

 קרני לייזר

החידוש האחרון בטכנולוגיית התאורה ברכב משתמש בקרני לייזר, והוצג לראשונה בשנת 2014 בב.מ.וו i8. טכנולוגיה זו עובדת באמצעות שלוש דיודות שיורות קרני לייזר כחולות לתוך פריזמה, אשר ממקדת את הלייזרים לתוך קרן אחת. קרן זו מועברת מבעד לעדשת זרחן שמשנה את האור מכחול ללבן, ואז פוגעת ברפלקטור שמפנה את האור אל הכביש. תאורת הלייזר יעילה יותר מ-LED בכ-30 אחוזים, והיא מסוגלת להאיר עד למרחק כפול ממנו. עם זאת, תאורת הלייזר פחות מפוקסת מזו של ה LED, ולכן משמשת רק עבור אור גבוהה, ובשילוב עם LED לאור הנמוך.


תרשים של מערכת פנסי הלייזר של ב.מ.וו i8

 

תאורת יום (Daytime Runing Light)

תאורה מסוג DRL היא תאורה שונה. היא איננה טכנולוגיית תאורה, אלא יותר תיאור של שימוש. מדובר בתאורה שמותקנת בתוך הפנס הראשי, או בסמוך אליו, אשר מיועדת לפעול במהלך שעות היום. תאורה זו  למעשה "מבליטה" את הרכב בשעות היום, על מנת שלנהגים סביב יהיה קל יותר להבחין בו. תאורת יום אינה נועדה להאיר את הדרך, היא נדלקת עם ההתנעה, וכבית עם הדלקת האורות הראשיים.

במדינות רבות החוק מחייב את הימצאותה של תאורת היום ברכב. בשוודיה למשל, חוקקו תקנות המחייבות תאורת יום עוד בשנת 1977. וכיום כמעט בכל דגמי הרכב משלל היצרנים, מותקנת תאורת יום כסטנדרט. בישראל, תאורת היום אמנם מוסיפה לניקוד בדירוג הבטיחות לרכב של משרד התחבורה, אך אין תקנות אשר מחייבות את הימצאותה.


תאורת יום (לד) באאודי S1

 

 אפטרמרקט

כמו בכל תחום בעולם הרכב, גם בתחום התאורה קיים היצע נרחב של "שיפורי" אפטרמרקט.
קיימים בשוק  קיטים רבים  להסבה מתאורת הלוגן לתאורת" קסנון" או "לד", אשר כוללים בתוכם את כל הרכיבים הנדרשים והתקנתם פשוטה יחסית. האם זה חוקי? בעקרון לא, עפ"י החוק היבש מדובר בשינוי במערכת התאורה המקורית של הרכב והדבר אסור. אך למרות זאת אין בתקנות התייחסות ספציפית ל"קסנון" או "לד", כאשר ההתייחסות היחידה שקיימת היא לכך שפנסי החזית של הרכב צריכים להאיר בצבע צהוב או לבן, ולכן החוקיות של העניין לא לגמרי ברורה.

בכל אופן, ישנם כמה סוגים של קיטים, הן ל"קסנון" והן ל"לד". במקרה של "קסנון" ישנם קיטים זולים במיוחד (ולא מומלצים) שכוללים נורות ומשנקים המתחברים ישירות לחיווט המקורי של הרכב ולוקחים את המתח ממנו, שימוש בקיט שכזה יגרום לעומס על מערכת החשמל ברכב, וסביר להניח שהקיט גם לא יתפקד כראוי לאורך זמן. הקיטים האיכותיים (והמומלצים) יותר כוללים ממסר (Relay) שמאפשר לקחת מתח ישירות מהמצבר, ומונע עומס על החיווט המקורי.

במקרה של "לד" חשוב לשים לב לסוג הצ'יפ שעליו מתבסס הקיט, רוב הצ'יפים המוצלחים יותר יהיו מתוצרת Philips או CREE. ובנוסף חשוב שלקיט יהיה קירור יעיל ע"י מאוורר או גוף קירור, מכיוון שמערכת החשמל של הנורות מייצרת לא מעט חום שעלול לפגוע בפעולתן התקינה (זאת למרות שהדיודות עצמן אינן מפיקות חום כמעט בכלל).

בנוסף, יש לשים לב לעיצוב הנורה - בנורות שמגיעות במקור עם חוט להט אחד, למשל H11 או H7, חפשו נורות לד מתאימות עם דיודות המסודרות ב-360 מעלות מסביב לגוף הנורה. בניגוד מוחלט, בנורות עם חוט להט כפול, מהן הדוגמה הנפוצה ביותר היא ה-H4, שימו לב לבחור נורה עם עיצוב מתאים - עם שני סטים של דיודות מכל צד שעל אחד מהם, שמשמש לאור נמוך, ישנה "מצחייה" שמונעת סנוור של נהגים אחרים. בתמונה למטה: למעלה: מימין - H7 ומשמאל - H4, למטה: נורות לד תואמות.

בשני המקרים ("קסנון" ו"לד"), רצוי לבחור בקיט שכולל נורות שמספקות אור בטמפרטורה של 4300 עד 6000 קלווין, על מנת שגוון האור יראה כמה שיותר "מקורי" ולא ימשוך יותר מידי תשומת לב מיותרת.

בנוסף לקיטי ההסבה השונים, ישנן גם אופציות חוקיות לחלוטין (שגם פשוטות וזולות יותר להתקנה) לשיפור התאורה ברכב, כגון נורות ביצועים כמו Philips racing vision או Osram night breaker laser, שמספקות יותר אור על חשבון אורך חיים קצר יותר.

ובכלל, עפ"י חוק ניתן להחליף לכל נורה שבה תחפצו, כל עוד היא מאירה באור לבן או צהוב ועומדת בתקן ECE R 37 (לרוב מצוין על האריזה האם הנורה עומדת בתקן).

 

לסיכום

יחידות התאורה ברכב השתדרגו רבות במהלך השנים, כיאה לאמצעי בטיחות מהשורה הראשונה. והחל משנת 2016, ארגון הבטיחות של חברות הביטוח האמריקאיות, ה-IIHS, אף החל לבדוק את יעילותן, במסגרת המבחנים שנערכים על ידיו.

ולכן, בפעם הבאה שאתם ניגשים לקנות רכב, בין ספירת כריות האוויר למעבר על רשימת מערכות הבטיחות האקטיביות, אולי כדאי שגם תביטו לו עמוק בפנסים...

dddd