Najlepsi świecą przykładem: Reflektory LED do autobusów turystycznych Setra i Mercedes-Benz Citaro

  • Subiektywnie lepszy widok i obiektywnie większe bezpieczeństwo dzięki oświetleniu LED
  • Lampy LED: mniejsze zużycie prądu, maksymalna wydajność
  • Bezpieczeństwo się opłaca: reflektory LED są ekonomiczne

Jednocześnie większe bezpieczeństwo i większe oszczędności: Reflektory LED (LED = Lighting Emitting Diodes - diody elektroluminescencyjne) łączą w sobie pozorne przeciwieństwa. Są one obecnie dostępne na wyposażeniu opcjonalnym do autobusów turystycznych klasy Premium Setra ComfortClass 500 i TopClass 500 oraz do światowego bestsellera wśród autobusów miejskich: Mercedes-Benz Citaro. Jest to jednocześnie swoista światowa premiera: W tych przypadkach mamy bowiem do czynienia z pierwszymi modelami autobusów ze zintegrowanymi reflektorami LED. Kierowcy zyskują światło, które mniej męczy wzrok, a przewoźnicy odczuwalnie niższe koszty utrzymania. Dobra widoczność to bezpieczeństwo, a dobra widoczność w przypadku lamp diodowych oznacza jednakowoż wydajność kosztem niewielkiego zużycia energii elektrycznej jak i długą żywotność.

Bezpieczeństwo, wartość fundamentalna w pojazdach Mercedes-Benz i Setra

Bezpieczeństwo to jedna z fundamentalnych wartości obu wiodących marek autobusów Mercedes-Benz i Setra. Obie z nich już od dziesięcioleci mają swój decydujący wkład w ciągły rozwój technologii bezpieczeństwa. Aspektem, któremu poświęcana jest przy tym największa uwaga, jest bezpieczeństwo czynne, czyli zapobieganie wypadkom. Odgrywa ono szczególnie istotne znaczenie zwłaszcza w przypadku autobusów będących pojazdami o dużych wymiarach i masach i – co ważniejsze – przewożących na swoich pokładach wielu pasażerów. Czy to system przeciwblokady kół, czy elektroniczny program stabilizacji czy też systemy hamowania awaryjnego - to właśnie Mercedes-Benz i Setra wyznaczają trendy w branży. To samo dotyczy tematu oświetlenia pojazdu.

Światło to bezpieczeństwo, perfekcyjne światło reflektorów ma na imię LED

Światło bezpieczeństwa: Widzieć i być widzianym to na drodze rzecz absolutnie konieczna. Dotyczy to w szczególności jazdy w złych warunkach pogodowych i w nocy. Dla kierowców autobusu możliwie jak najlepsze światło i związane z tym bezpieczeństwo nabierają w tym kontekście wyjątkowego znaczenia. To oni przecież są odpowiedzialni za dziesiątki pasażerów, którzy chcą dotrzeć do celu cali i zdrowi - rzecz jasna także na nocnych trasach.
 
Jednakże wielu kierowców niechętnie jeździ w ciemności, co ma także swoje obiektywne przyczyny: Na przykład według informacji podawanych przez Statystyczny Urząd Federalny mniej więcej co piąty wypadek na drodze z udziałem osób ma miejsce w ciemnościach, a skutki wypadków bywają wówczas nawet dużo poważniejsze. Niemalże 40 % wszystkich wypadków na autostradach z ofiarami śmiertelnymi wydarzyło się w roku 2014 w ciemnościach. Co z tego wynika? Dobre światła i dobra widoczność mogą uratować życie.

Dlatego też dla Setry i Mercedesa maksymalna widoczność a tym samym maksymalne bezpieczeństwo w nocy są oczywistym zobowiązaniem. Lampy diodowe są obecnie wyznacznikami nowoczesności w technice oświetleniowej dotyczącej reflektorów. Korzystają na tym zarówno kierowcy jak i przewoźnicy a także wszyscy inni uczestnicy ruchu.

Temperatura barwy światła emitowanego przez reflektory LED odpowiada w przybliżeniu światłu dziennemu, dzięki czemu wzrok kierowcy znacznie wolniej się męczy. W odróżnieniu od innych lamp strumień światła lampy diodowej pozostaje niemalże niezmiennie silny przez cały okres użytkowania urządzenia. Natomiast żywotność lampy LED osiąga wielokrotność tego, co uzyskują lampy halogenowe czy ksenonowe. Obniża to znacząco koszty i zapobiega sytuacjom, w których to po drogach poruszają się „jednookie” i źle widoczne autobusy.

Mercedes-Benz i Setra wyprzedzają konkurencję dzięki reflektorom ksenonowym

W chwili swojej premiery w roku 1999 Mercedes-Benz Travego jako pierwszy autobus turystyczny na świecie dostępny był na życzenie z reflektorami ksenonowymi, znanymi również pod nazwą reflektorów Litronic. Zaledwie dwa lata później na rynku pojawiła się prezentowana wówczas jako nowość Setra TopClass 400, pierwszy autobus z seryjnymi reflektorami ksenonowymi. Ponadto zyskała sobie również uznanie jako pierwsza premiera autobusu wyposażonego w przednie kierunkowskazy w technologii LED. Diody umieszczone były w sześciu rzędach nad reflektorem.

Reflektory ksenonowe oznaczały wówczas rewolucję w technologii oświetleniowej.  Rozległy snop światła rozświetlał szeroko jezdnię, także światło było jaśniejsze i miało dużo większy zasięg niż popularne zarówno wtedy jak i dziś reflektory halogenowe. Krok po kroku zaczęto wprowadzać nową technologię do oświetlenia zewnętrznego i wewnętrznego autobusów obu marek.

Reflektory bi-ksenonowe także do autobusu miejskiego Mercedes-Benz Citaro

Także światła ksenonowe stały się w międzyczasie bi-ksenonowe, co oznacza, że jedna lampa pełni funkcję zarówno świateł mijania jak i świateł drogowych. Dotyczy to nie tylko autobusów turystycznych lecz także bestsellera wśród autobusów miejskich: Mercedes-Benz Citaro. Od czas wprowadzenia na rynek aktualnej generacji pojazdu jest to pierwszy autobus miejski, który można nabyć z tą nowoczesną technologią. Równolegle do tej innowacji do nowej obudowy reflektora wmontowano również światła LED do jazdy dziennej. Ponadto zarówno Citaro jak i Setra TopClass 500 i ComfortClass 500 od czasu swojej premiery wyznaczają standardy w zakresie oświetlenia wnętrza w technologii LED.

Reflektory LED do autobusów turystycznych Setra i Mercedes-Benz Citaro

I tak dokonuje się kolejny krok: Setra TopClass 500 i ComfortClass 500 oraz Mercedes-Benz Citaro dostępne są teraz w opcji z reflektorami LED. Po raz pierwszy – to znaczy po około 1,5-rocznej fazie konstrukcyjnej – zostały zaprezentowane ubiegłej jesieni na targach Busworld w Kortrijk. Także i z tym wydarzeniem związana jest kolejna światowa premiera: Mamy tu bowiem do czynienia z pierwszym przypadkiem zintegrowanych reflektorów LED w konstrukcjach autobusów.

Zintegrowane reflektory LED Harmonia formy i funkcji

Konstruktorzy obu marek Premium nie sięgają bynajmniej tak po prostu na półki dostawców z gotowymi, tuzinkowymi okrągłymi reflektorami, które później miałby być montowane w masce. Wręcz przeciwnie: lampy diodowe integrowane są z reflektorami istniejących modeli. Dzięki temu zachowane zostaje całkowicie indywidualne oblicze marki i modelu, a forma i funkcja łączą się w doskonałej harmonii. Także i w ciemności Setra i Mercedes-Benz są od razu rozpoznawalne.

Istotnym ułatwieniem dla konstruktorów jest tu sprytny modułowy system obu marek. Pomimo różniących się nawzajem kloszy i obudów reflektorów znajdująca się z tyłu i niewidoczna z zewnątrz konstrukcja i elektronika reflektora w Setrze TopClass 500 i ComfortClass 500 a także w Citaro jest identyczna i mieści się w takiej samej obudowie głównej.

Od zewnątrz tylko znawcy są w stanie odróżnić nowe reflektory LED od dotychczasowych reflektorów ksenonowych, ponieważ z chwilą przejścia z lamp ksenonowych na diodowe niezmienione pozostały zarówno klosz z gładką szybą i odbłyśnik reflektora. Zmienia się jedynie rama wokół lampy. Ponadto można też zrezygnować ze stosowanych dotychczas w reflektorach ksenonowych świateł drogowych, które zastąpione zostają ciemną zaślepką.

Pięć diod na światła mijania, kolejne trzy na światła długie

W nowych lampach mamy do czynienia z reflektorami Bi-ledowymi do światła mijania i światła drogowego w jednej obudowie. Pięć diod generuje światło mijania a trzy kolejne światło drogowe.  Każda z diod posiada własny reflektor. Wydobywające się z nich światło kierowane jest do przodu do soczewki, która analogicznie do technologii lamp ksenonowych kieruje światło na drogę.

Ewidentnym argumentem przemawiającym za stosowaniem reflektorów LED w autobusach jest konstrukcja ich tylnych silniczków. Lampy LED są bardzo czułe na wysokie temperatury, dlatego część tych urządzeń instalowanych w samochodach osobowych wymaga kosztownych rozwiązań umożliwiających ich chłodzenie przy pomocy wentylatorów, aby uchronić je przed ciepłem wytwarzanym przez silnik. W autobusach nie ma takiej konieczności:
W tylnych lampach LED autobusów turystycznych Setra TopClass 500 i ComfortClass 500 ochronę przed przegrzaniem zapewniają zarówno izolacja w formie szczeliny powietrznej jak i podwójne ścianki obudowy lampy.

Lampy LED: mniejsze zużycie prądu, maksymalna wydajność

Już reflektory ksenonowe obniżają wyraźnie zużycie prądu w porównaniu z konwencjonalnymi reflektorami halogenowymi. Pomimo znacznie większej wydajności świetlnej zużycie energii w lampach ksenonowych spada z 70 W na 35 W. Lampy LED pomimo porównywalnej wydajności świetlnej są jeszcze bardziej oszczędne. W lampach bi-ksenonowych generowane jest równocześnie w sposób ciągły światło mijania i światło drogowe - regulacja odbywa się poprzez przesłonę. Dlatego też podczas generowania światła wymagana moc wynosi stale 35 W na reflektor. Do tego dochodzi jeszcze niezbędny sterownik po lewej jak i po prawej stronie. Razem z nim całkowite zużycie energii wzrasta do 42 W na reflektor.

W reflektorach LED jest tymczasem inaczej. Zużycie energii światła mijania wynosi zaledwie 20 W na lampę. Razem ze światłem drogowym zużycie energii wzrasta co prawda także do 35 W, jednak w związku z tym, że tu światło drogowe generowane jest oddzielnie i wykorzystywane jedynie przez jedną trzecią całego czasu eksploatacji, zużycie energii zmniejsza się w odczuwalnym stopniu.

Co prawda nie uzyskuje się tu wielkości przekładających się w sposób istotny na poziom zużycia paliwa, ale dzięki temu akumulatory są mniej obciążane, gdy autobus musi postać przez chwilę z włączonymi światłami i wyłączonym silnikiem. Pełne wyposażenie oświetlenia zewnętrznego w lampy diodowe pozwala zmniejszyć o połowę zapotrzebowanie na energię do oświetlenia.

Szczegóły techniczne lamp diodowych

Diody elektroluminescencyjne (LED) wynaleziono w roku 1962. Zbudowane są z kilku warstw dwukońcówkowych elementów półprzewodnikowych, na przykład krzemu. Rodzaj i skład tych półprzewodników określa barwę światła i wydajność świetlną diody. Jest ona otoczona tworzywem sztucznym, które decyduje o charakterystyce promieniowania. Gdy prąd płynie zgodnie z kierunkiem przepływu od anody do katody, wytwarzane jest światło.
Pojedyncze diody wytwarzają stosunkowo niewielki strumień światła, dlatego też - jak na przykład właśnie w reflektorach samochodowych – stosowane są w grupach. Kolejna korzyść: Ponieważ wygenerowany całkowity strumień światła nie osiąga 2000 lumenów, przepisy prawa nie przewidują konieczności montowania układu wycieraczek do reflektorów. Emitowane światło z punktu widzenia obserwatora nie różni się jednak od światła z reflektora ksenonowego.

Subiektywnie lepszy widok i obiektywnie większe bezpieczeństwo dzięki oświetleniu LED

Wydajność lamp diodowych jest dla ludzkiego oka porównywalna z lampami w technologii ksenonowej, które dotychczas były wyznacznikiem najnowszych standardów techniki. W bezpośrednim porównaniu trudno doszukać się zauważalnych różnic pomiędzy oboma typami lamp. Dotyczy to zasięgu, oświetlanej powierzchni oraz granicy pomiędzy obszarem jasnym i ciemnym. Reflektory halogenowe osiągają maksymalny zasięg ok. 120 m, zaś reflektory ksenonowe i LED oświetlają drogę na około 150 m. W teście porównawczym zasięg reflektorów autobusów turystycznych przy jednakowym kącie ustawienia z uwagi na ich wyższe umiejscowienie wypada lepiej niż w autobusach miejskich. To istotny plus, mając na względzie zasadniczo znacznie większe prędkości.

Decydująca zaleta świateł diodowych: Subiektywnie postrzegane jest jako znacznie przyjemniejsze dla oka, rozprowadzane jest bardziej równomiernie a i jego barwa odbierana jest jako przyjemniejsza. Podczas gdy światło halogenowe, którego barwa wynosi 3200 K (kelwinów), światło ksenonowe o temperaturze ok. 4000 K wydaje się być naturalnie białe i chłodne. Światło diodowe o temperaturze barwowej 5500 K sprawia wrażenie jeszcze bardziej chłodnego i zbliżone jest bardzo do światła dziennego (6500 K). Odczuwane jest też jako jaśniejsze od światła ksenonowego czy halogenowego.

Jest to czynnik o istotnym znaczeniu dla bezpieczeństwa, bowiem badania pokazują, że sztuczne światło jest dla wzroku tym mniej męczące, im bardziej jego barwa zbliżona jest do światła dziennego. Na korzyść reflektorów LED w Setrze i Mercedesie przemawia także łagodna granica między strafą jasną i ciemną – zasięg wydaje się być subiektywnie większy, kierowca nie ma wrażenia, że jedzie wprost na czarną ścianę.

Pełna intensywność światła od razu po włączeniu

Kolejna zaleta świateł diodowych: Bezpośrednio po włączeniu dostępne jest pełne natężenie światła. Światło ksenonowe lub konwencjonalne lampy żarowe potrzebują z kolei kilka sekund, aby osiągnąć pełne natężenie światła. Ten czynnik odgrywa nawet jeszcze ważniejszą rolę w przypadku świateł hamowania. Szybko narastający sygnał świetlny potęguje skuteczność ostrzeżenia innych uczestników ruchu i może zmniejszyć czas reakcji.
Korzyści z reflektorów LED odnoszą również inni uczestnicy ruchu, ponieważ światła tego typu nie oślepiają tak bardzo jak inne typy reflektorów.

Bezpieczeństwo się opłaca: Reflektory LED są ekonomiczne

Jeszcze większe bezpieczeństwo w przypadku reflektorów LED oznacza jednocześnie większą wydajność. W ciągu swego całego okresu eksploatacji autobus przejeżdża około 15 000 godzin z włączonymi światłami mijania. Jednakże żywotność stosowanych powszechnie w wersjach seryjnych lamp halogenowych H7 osiąga jedynie około 400 do 800 godzin. A to oznacza: W całym okresie żywotności autobusu żarówki trzeba wymieniać mniej więcej 19 razy z każdej strony pojazdu.

Nawet w przypadku konstrukcyjnie prostego demontażu lamp jak w Setrze czy Mercedesie trzeba mieć na uwadze sumy wszystkich kosztów. Łącznie 38 wymian lamp oznacza też 38 razy koszty żarówek, godziny przestojów i robocizna mechanika. Do tego, w przypadku awarii lampy podczas trasy, dochodzi jeszcze potencjalne zagrożenie. Kierowca ma ograniczoną widoczność a pojazd jest znacznie gorzej widoczny dla innych uczestników ruchu.
Wraz z lampami ksenonowymi rachunek ulega zmianie, ale mimo to nie wygląda zasadniczo lepiej. Wprawdzie tego rodzaju lampy wytrzymują około 2500 do 3000 godzin, jednak żarówki ksenonowe są wielokrotnie droższe od żarówek halogenowych.

Lampy LED żyją dłużej niż sam autobus

Żywotność lamp diodowych wynosząca mniej więcej 20 000 godzin przekracza nawet przeciętny okres żywotności pojazdu. Nawet częste włączanie i wyłączanie nie skraca ich trwałości.. Drogie demontaże lamp nie są tu konieczne, a i autobus nie zmienia się nigdy w „jednookie widmo”. To dodatkowe bezpieczeństwo i towarzyszący mu komponent ekonomiczny stanowią decydujący argument za wprowadzeniem reflektorów LED także do autobusu miejskiego Mercedes-Benz Citaro. Bowiem już nawet w średniej wielkości flocie, w której stosowane są światłą halogenowe w autobusach miejskich, rocznie konieczna jest już trzycyfrowa kwota na same wymiany lamp obejmujące odpowiedni koszt materiału i robocizny.

Kolejną korzyścią przy przejściu na oświetlenie LED jest dodatkowy, długofalowy efekt bezpieczeństwa. Wydajność lamp w miarę upływu czasu eksploatacji powoli słabnie, przez co proces ten staje się niezauważalny dla użytkownika. Degradacja – czyli spadek wydajności – w przypadku lampy ksenonowej pod koniec jej żywotności po 2500 do 3000 godzin wynosi ponad jedną trzecią. Innymi słowy: Taka lampa osiąga już tylko około dwie trzecie z jej pierwotnego strumienia światła.

Natomiast w lampach LED degradacja po około 15 000 godzinach pracy wynosi tylko 3-7 %. A zatem przez cały okres żywotności autobusu zostaje zachowane niemalże pełna wydajność świetlna.

Dostępność i doposażenie

Nowe lampy LED dostępne są dla Setry ComfortClass 500 i Mercedes-Benz Citaro na wyposażeniu dodatkowym, alternatywnie klienci nadal mogą zamawiać reflektory ksenonowe. W Setrze TopClass 500 reflektory ksenonowe pozostają na razie elementem wyposażenia seryjnego, LEDy oferowane są jako opcja.

Ponadto pod marką usług serwisowych OMNIplus przygotowywane są możliwości doposażenia podanych serii pojazdów w nową architekturę elektroniczną. Zaleca się ją przede wszystkim do młodszych autobusów. Wraz z doposażeniem pojazdu w nowe urządzenia zmieniane jest także oprogramowanie, ponieważ w przypadku instalacji lamp diodowych jako oświetlenia głównego przepisy prawa wymagają zamontowania w kokpicie kontrolek informujących o awarii oświetlenia.

Nie stanie się światłość: rozwój reflektorów samochodowych

Elektryczne reflektory obecne są w przemyśle samochodowym od roku 1908. W początkowym okresie istnienia samochodów drogę przed pojazdami oświetlano najpierw latarniami na świece woskowe w blaszanej obudowie. Bądź co bądź dysponowały one już wtedy automatycznym mechanizmem ze spiralną sprężyną, który wysuwał świecę w trakcie jej spalania. Następnie przyszedł czas na lampy karbidowe na gazowe paliwo. Te same lampy znane były także w górnictwie jako lampy dołowe.

W roku 1957 wprowadzono w Niemczech asymetryczne światła mijania. Dzięki zastosowaniu różnie ukształtowanych snopów światła na własny i naprzeciwległy pas udało się osłabić efekt oślepiania jadących z naprzeciwka.
Lampy halogenowe weszły do powszechnego użytku w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych. Reflektory ksenonowe w samochodach osobowych zaczęły pojawiać się od roku 1992, a bi-ksenonowe od roku 1999. Diody LED stosowano najpierw na początku lat dziewięćdziesiątych jako trzecie światło stopu i wreszcie od roku 2004 jako światło do jazdy dziennej. Pierwsze reflektory wykonane całkowicie w technologii LED zaczęto montować seryjnie w samochodach osobowych w roku 2008. Obecnie pierwsze samochody – w tym także marki Mercedes-Benz – wyposażane są w tak zwane reflektory Multibeam LED, w których poszczególne diody sterowane są indywidualnie. Do innych konkretnych zalet reflektorów LED należy zaliczyć także większe możliwości w zakresie stylizacji. Producenci mogą teraz odejść od klasycznych kształtów reflektorów i projektować indywidualny design oświetlenia.
Przez wiele lat reflektory składały się z lampy umieszczonej przed odbłyśnikiem. Szyby reflektorów z rozpraszającą światło strukturą przejmowały funkcję rozprowadzania światła. Dziś konstrukcję tę wyparły reflektory wyposażone w gładką szybę. Tu światło jest skupiane i rozprowadzane przez odbłyśniki FF (ukształtowane swobodnie). Zwłaszcza reflektory ksenonowe, ale także nowe reflektory LED wykonywane są jako reflektory projektorowe. Tu za rozprowadzanie światła odpowiada soczewka umieszczona przed lampą.

do góry