חלק ראשון בסדרה.
חלק שני בסדרה.
גם לאחר המצאת נורות ההלוגן, פיתוח הנורות לא נפסק. עד שנת 1986 לבשו כל פנסי המכוניות כיסוי מגן מזכוכית. תפקיד הזכוכית היה, פרט להגנה על הפנסים מאבנים המועפות על ידי גלגלי המכוניות שלפניהן, בעיקר לכוון את אלומת האור במיקוד הנכון ובאי-סימטריה הנדרשת. לשימוש בזכוכית היו מספר חסרונות: עיבודה המכאני היה יקר, בשל ייצור תבנית המנסרה האופטית שקבעה את אופי הטלת אלומת האור. נוצר צורך להשתמש בזכוכית מחוסמת עקב הסכנה שבהתפוצצות זכוכית חמה הבאה במגע עם גשם קר, וכל שבר בזכוכית חייב להחליפה בעלות משמעותית. עובי הזכוכית הנדרש לעמידה בתנאי פגיעת אבנים וההלם התרמי הנוצר בעת פגיעת גשם קר בזכוכית החמה, גרמו לכך שמשקל הפנס הקדמי היה גדול, וחייב דיאטה רצינית.
בשנת 1986 הציגה ב.מ.וו בסדרה 7 את התכנון החדשני של יצרנית הפנסים ^הֶלָה^, שאיפשר להיפטר מהזכוכית המיושנת (אם כי זה קרה רק שבע שנים מאוחר יותר). הבסיס לפיטורי הזכוכית היה תכנון מדוקדק של רפלקטור הפנס, כך שאלומת האור תכוון על ידו, וכך לא יהיה צורך בזכוכית פריזמתית (מנסרתית). כל אלמנט של הרפלקטור תוכנן באמצעות מחשב כך שיכוון את אלומת האור לעבר חלק הדרך עליו היה אחראי. בתחילת 1993 הוצג הפנס בעל כיסוי הפלסטיק הראשון, באופל אומגה. היה זה מספר חודשים אחרי שהתקן האירופי איפשר להתקין כיסויי פנס מפלסטיק. החיסכון במשקל היה משמעותי - יותר מקילוגרם אחד לפנס! אך לא די בזה - כיסוי הפלסטיק נתן מענה טוב יותר להתעבות של אדי מים בתוך הפנס. הואיל והתחמם מהר יותר, גרם לאדי המים להתאדות מהר יותר. בנוסף, המעצבים נשמו לרווחה - הפלסטיק סיפק יתר יצירתיות, שכן עיבודו ויצורו היו נטולי מגבלות כמעט. כיום לא נמצא כמעט כיסויי פנס מזכוכית, אך זאת יש לדעת, במיוחד במדינה הנמצאת בקו רוחב כמו ישראל: הפלסטיק נתקף על ידי קרינה אולטרה-סגולה מהשמש. קרינה זו מעכירה את הפלסטיק, ומכיוון שהיא מתחילה מפני השטח וחודרת אט-אט פנימה, זיהוי של תחילת תופעת העכירות עשוי לחסוך ממון רב. לעכירות סכנה רבה עד כדי פגיעה בבטיחות הנסיעה בלילה, שכן עוצמת האור עלולה לרדת בלמעלה מ-50 אחוזים (!). אז מה עושים? אם זיהינו תחילתה של עכירות בפלסטיק, במקום לרוץ ולקנות פנס חדש בעלות אסטרונומית (במיוחד מאחר וגודלם של הפנסים האחודים הפך להיות מפלצתי ומחירם בהתאם), או לא לעשות דבר, ניתן לרכוש היום בשוק החופשי - וגם דרך האינטרנט - ערכות המצליחות להחזיר עטרה ליושנה וברק לקדמותו. התנאי הוא, כאמור, שהעכירות עדיין על פני השטח וטרם חדרה לתוך עובי הקורה.
אך לא רק הקרינה האולטרה-סגולה היא אויבת עוצמת התאורה. גם אירועים יום-יומיים עלולים להשפיע על איכות המאור המסופק לנו. מעבר דרך שלוליות, בוץ המועף ממשאיות בהן מגני הרפש ממוקמים לצורך מעבר הטסט בלבד, חרקים המתעופפים בלילה לעבר הפנסים למפגשים מהסוג האישי ועוד מרעין בישין, מצפים את הזכוכית והפלסטיק בשכבות בלתי רצויות. שכבות אלה עשויות להפחית את עוצמת האור בכ-20 אחוזים. המון העם הנוהג במכוניות חסרות אבזור יוקרתי נאלץ להקפיד (ואני מקווה שאכן כך נעשה) על ניקוי הפנסים, יחד עם ניקוי השמשות והמראות. שועי העם, בעלי מכוניות היוקרה, יכולים להפעיל את המגבים הקטנטנים הצמודים לפנסים, ולהרוויח אחוזי תאורה יקרים. אלה ניראו לראשונה בשנת 1971, כשסאאב הציגה את החידוש העולמי בדגם ה-99. בשל העובדה שפנסי הפלסטיק רגישים לשריטות, ניתן כיום למצוא מערכות התזה ללא מגבים, המסתפקות בהתזת סילוני תמיסת ניקוי בלחץ גבוה. בסופו של דבר, לא משנה איזו שיטה ננקטת, חשוב לשמור על פנסי חזית נקיים.
הפיזיקה והכימיה תוקפות שנית
מגמת מכוני הקוסמטיקה להצרת היקפים, הקטנת אברים וכד', לא נעלמה מעיני המתכננים. מאמץ רב הושקע בחשיבה על המלחמה בפיזיקה, לשם הקטנת ממדי הפנסים. הפיזיקה, כפי שהוסבר במדור זה
בכתבה מגיליון 234, מחייבת שימוש ברפלקטור בקוטר מסוים, על מנת לכוון את האלומה כנדרש. פריצת הדרך, שכיום ניתן לראות את תוצאותיה כמעט בכל המכוניות המודרניות, יקרות כעממיות, הושגה בצרפת על ידי חברת ^וָלֵיאוֹ^ בשנת 2000. ההמצאה, שנקראה ^בַּראופטיק^, עשתה שימוש במעין צינור אליפטי, בתוכו הורכבה נורת ההלוגן, ולתוכו הולכה אלומת האור. בתוך צינור זה, הבנוי מקבוצה של סיבים אופטיים, הותקנו עדשות, שביחד עם זכוכית הקוורץ של הנורה עשו את עבודת הרפלקטור, כולל הגדרת רוחב האלומה, התבדרותה, אורכה, פיזורה ואחידותה. היתרון הנוסף היה היכולת למקם את הבראופטיק לאורך או לרוחב הפנס, על פי צורכי העיצוב והמקום המוקצה לפנס. טכנולוגיה זו מאפשרת שימוש בפנסי חזית זעירים, על אף היותם בעלי עוצמת תאורה חזקה. וכמה חזקה? כאן נכנסות לשירות נורות ה- HID, או בפירוט: High Intensity Discharge - פליטה בעוצמה מוגברת. נורות אלה אינן מבוססות על תיל להט אלא על יצירת קשת חשמלית בין שתי אלקטרודות, הנתונות בתוך הנורה. הגז הנמצא בין האלקטרודות הוא מיודענו הקסנון. בשיעור הכימיה שנכפה על הקוראים בכתבה הקודמת למדנו כי הקסנון הוא גז אציל, אולי אפילו סנוב. הוא לא מתחבר עם החומרים האחרים, שומר דיסטאנס בקנאות, ובכך מאפשר בעצם לשמור על סביבה ^נקייה^ לצורך פעולה כימית. המטען החשמלי הגבוה בין שתי האלקטרודות, הנשלט על ידי יחידת פיקוד אלקטרונית, מצית את גז הקסנון, אף כי ^הצתה^ אינה המילה הנכונה כאן: הואיל ומדובר בגז אינרטי שאינו מתחבר לחמצן, הגז מתלהט, תוך פליטת קרינת אור כחולה-ירוקה בעוצמה גבוהה. היתרון המשמעותי הכרוך בתאורת קסנון הינו שרוב האור מרוכז בתחום הדומה לאור השמש, להבדיל מתאורת הלוגן, שחלק ניכר מעוצמתה הולך לאיבוד בתחום שבו איננו מסוגלים לראות.
הפסקה מתודית: העין האנושית מסוגלת לראות רק חלק קטן מקרינת האור, בתחום שבין האור הסגול לאדום. בדרך היא מסוגלת להבחין בכחול, בירוק, בצהוב ובכתום. אורכי גל של אור, הקטנים מ-0.4 מיקרון (אלפית המ^מ) מהווים את האור האולטרה-סגול, והגדולים מ-0.7 מיקרון מהווים את האינפרא-אדום. שני אלה לא נראים על ידינו. כאשר עיקר האור מרוכז במרכז התחום, היכן שהכחול והירוק נמצאים, יותר אור נראה לעינינו.
ובחזרה לקסנון: עוצמת התאורה של הקסנון גבוהה יותר, ולכן האור הנראה לבן יותר מאשר בתאורת הלוגן. נורת הקסנון מאירה בעוצמה הגבוהה פי שלושה ואורך חייה פי חמישה מאלה של נורת ההלוגן, כל זאת תוך צריכת הספק נמוכה ביחס להלוגן - 35 וואט לעומת 55 וואט הלוגניים. הזרם המסופק לנורות הקסנון הינו זרם חילופין, בעוד שלנורות ההלוגן היה זה זרם ישר. המשמעות היא קבלת עוצמת תאורה גבוהה יותר, אך לשם ייצור זרם החילופין נדרש מודול אלקטרוני, הממיר את הזרם הישר לזרם חילופין.
המשמעות של קירבת האור לאור יום היא בעלת משמעות בטיחותית ממדרגה ראשונה. על פי מחקרים, הסיכוי לתאונת דרכים בלילה גבוה פי 2 מאשר ביום, למרות שהתנועה מועטת יותר. קיימים חמישה גורמים המשפיעים על ירידת איכות ראייתנו בלילה: 1. רווית ראייה הנובעת מכך שבלילה אנו מבחינים ביותר שלטי דרך, עקב החזרת האור מהם. 2. ירידה בחדות הבחנת הפרטים עד כדי 5 אחוזים בלבד מיכולת ההבחנה בפרטים באור היום. 3. אובדן של מידע חיוני עקב הפגיעה בשדה הראייה וביכולת להבחין בין צבעים וצורות. 4. עייפות. 5. ירידה באיכות ראיית הלילה מגיל 30 ואילך.
עוצמת התאורה של הקסנון מאפשרת לפזרו על פני שדה רחב יותר, ולהרוויח הגדלת שדה הראייה בכל הממדים: לרוחב, לגובה ולאורך.
חד-ערכיות בעייתית ופתרונה
לנורת הקסנון נכונה בעיה מובנית. הואיל ואינה עושה שימוש בתיל להט, לא ניתן להתקין בתוכה, כבנורת ההלוגן, שני תילים לקבלת אור ^נמוך^ ואור ^גבוה^. הואיל ונורת הקסנון תפזר את אורה תמיד באותו אופן, לא ניתן להשתמש בה לשני שימושי האור. אך מכיוון שהצורך קיים, נמצאו שני פתרונות לבעיה. פתרון אחד, הפשוט והזול, הוא להוסיף ליחידת התאורה נורת הלוגן, שתפקידה יהיה להאיר את האור הגבוה. נורה זו, מסוג H1 (בעלת שני קטבים בלבד), מכוונת לאור הגבוה כתוספת. החיסרון העיקרי, פרט לעוצמת תאורה שונה, היא שהעין צריכה להתגבר בכל שינוי אורות לגוון תאורה שונה, והדבר עלול לעייף את הנהג. הפתרון השני, היקר אך היעיל יותר מבחינת תאורה, קרוי בי-קסנון, מציב תריס חשמלי, המגלה ומסתיר את הנורה לרפלקטור המכוון למרחק. כשהתריס מורד האור מופנה כלפי מטה, וכשהוא מורם כל הנורה מתגלה לרפלקטור והאור מוטל למרחק. התריס החשמלי מופעל על ידי מנוף האורות, ובא לציון גואל. האמנם? עדיין נותרה בעיה פתוחה - הבהוב באורות. פונקציה בטיחותית חשובה זו הינה מגרעת של נורות הקסנון. הואיל והן מבוססות על פליטת קרינה לאחר התחממות הגז, משך הזמן ארוך מדי לצורך הבהוב לרכב הבא מולך, על מנת להזהירו מסכנה. לכן, גם במכוניות בעלות נורות בי-קסנון לא הושלכו לפח נורות ההלוגן, ובכל מערכת כזו משולבת נורה אחת לצורך הבהוב.
שיפור יעילות
אני מניח כי רבים ישאלו, לאחר קריאת כתבה זו: ^מה אני יכול לעשות על מנת לשפר את התאורה ברכבי?^. ובכן, מספר דברים. ראשית, דאגו לכוון את הפנסים כראוי, ולא רק לטסט. שנית, בדקו מדי פעם ששניהם דולקים, ובאותה עוצמה. פנס בעל תאורה כשל עששית מרמז על כשל בהארקת המעגל (המינוס), אם בשל שיתוך (קורוזיה) במגעים, או אם בשל נתק בחוט. ניקוי עכירות הפלסטיק, כמוזכר בפסקה הראשונה, אף הוא חשוב. אך המהדרין באמת יכולים להחליף את תאורת ההלוגן בתאורת קסנון. קיימות כיום בשוק ערכות מוכנות כמעט לכל דגמי הרכב. הערכות כוללות את מגברי הזרם, ^מצתי^ הגז, נורות ונתיכים של 20 אמפר. למי שמוכנים להשקיע כמה מאות דולרים בבטיחות, ממתינים עשרות אתרי רטרופיט ושיפורים למכוניות. באחד מהם בוודאי תמצאו את מבוקשכם.
