Funktionsweise von Autolampen
Wie funktionieren Kfz-Glühlampen?
Glühlampen sind künstliche Lichtquellen. In ihr wird ein elektrischer Leiter durch elektrischen Strom aufgeheizt und so zum Leuchten angeregt. Geeignete Materialien, wie Wolfram, schmilzt dieses nicht. Der Metallfaden wird in Form einer Glühwendel gebracht. Durch einen ausreichend starken elektrischen Strom wird dieser so stark erhitzt, dass er glüht. In alten Autos zeigt sich so oftmals ein gelbliches Licht, da das Wolfram der Leuchtwendel bei hohen Temperaturen verdampft und sich ein dünner Metallfilm von innen auf das Glas der Glühbirne niederschlägt.
Glühlampen gehören zu den am häufigsten benötigten Auto-Ersatzteilen, die Auswahl ist dementsprechend hoch. Wählen können Verbraucher zwischen besonders hellen Leuchten, langlebigen Produkten oder Standard-Lampen. Entscheidend beim Kauf von Glühlampen sind die Lebensdauert, die Lichtqualität und – intensität, sowie die Blendung.
Was sind Halogenlampen und wie funktionieren sie?
Im Prinzip funktionieren Halogenlampen wie herkömmliche Glühlampen. Eine höhere Leuchtdichte wird durch die besondere Gasfüllung mit Jod- oder Bromzusätzen erzielt. Halogenlampen arbeiten nach einem Verfahren zur Raffination von schwerschmelzbaren Metallen, z.B. Titan oder Molybdän. Dieses Aufwachsverfahren bewirkt, dass Metalle durch thermische Zersetzung mit flüchtigen Halogeniden hochgereinigt werden. Die Wolfram-Leuchtwendel verdampft beim Erhitzen, sodass die freigesetzten Wolframatome Wolfram-tetra-iodid bilden, dieses bewegt sich zurück zum Draht und liefert sein Wolframatom wieder ab. Die Folge ist volles, hellweißes Licht. Die Leuchtdauer von Halogenlampen wird mit ca. 150 Brennstunden angegeben. Somit ist sie nicht höher als bei herkömmlichen Glühlampen. Jedoch ist der Vorteil gegenüber dieser, dass sie zum Ende ihrer Lebenssdauer nicht schwärzen und somit keine Leuchtkraft einbüßen.
Wie funktioniert Xenonlicht?
Bei Kraftfahrzeugen wird Xenonlicht als eine Xenon-Gasentladungslampe im Abblendlicht beziehungsweise Fernlicht verwendet.
Die Funktionsweise von Xenonlicht wird im Folgendem erläutert. Ein konzentrierter Lichtbogen brennt zwischen zwei Wolfram-Elektroden der Xenon-Gasentladungslampe. Dieser extrem kleine Brennraum bestehend aus einem Glaskolben aus Quarzglas- enthält eine Xenon Gasfüllung sowie Quecksilber und Metallhalogenide. Insgesamt beträgt dieser weniger als ein Milligramm. Die Metallhalogenide haben die Aufgabe, die Farbwiedergabe zu verbessern. Verantwortlich für das schnelle Hochfahren der Lampe, was im Straßenverkehr eine wichtige Rolle spielt, ist das Xenongas. Argon, was in herkömmlich genutzten Halogenmetalldampflampen benutzt wird, braucht dafür mehrere Minuten. Neue Modelle kommen sogar ohne einen Quecksilberanteil aus. Ein Hochspannungsimpuls ist für das Einschalten erforderlich, dieser erzeugt über ein elektronisches Vorschaltgerät eine Zündeinheit. Dieses sorgt für eine Lichtleistungssteuerung. Xenonlampen haben gegenüber Halogenlampen das Vierfache an Haltbarkeit. Jedoch lassen sie sich nicht einem durchgebrannten Glühdraht erkennen, da sie Gasentladungslampen sind. Vorteile sind eindeutig das hellere Licht, der geringere Energieverbrauch, die höhere Lebensdauer, die höhere Leuchtdichte, die tageslichtähnliche Lichtfarbe und die kontrastverstärkende Wirkung bei guten Sichtverhältnissen. Dennoch bringt das Xenonlicht auch Nachteile mit sich, wie z.B. die hohen Anschaffungskosten, die Systemkomplexität, die Wartung in einer Fachwerkstatt, die Farbtemperatur kann bei häufigem Zünden ins Blaue ändern, bei fehlerhafter Justierung wird der Gegenverkehr stark beeinträchtigt, erhöhter Platzbedarf und eine enorme Umweltbelastung durch die Verwendung von Quecksilber und Elektronik, die sich nur aufwendig wiedergewinnen lässt.
Was sind Leuchtdioden und wie funktionieren sie?
Leuchtdioden, oder kurz LED’s, kommen immer mehr in allen Bereichen des Lebens zum Einsatz. So auch in der Automobilbranche. Seit 1992 kommen in Bremsleuchten und im Schluss- und Bremslichtbereich rote LED’s zum Einsatz. Am Fahrzeugheck werden sie heute als Lichtquelle eingesetzt, zunehmend aber auch für Signalfunktionen vorn am Fahrzeug. 2007 und 2008 kamen erste Voll-LED-Scheinwerfer auf den Markt. 2009 stellte Audi den A8 mit kompletter Fahrzeugbeleuchtung aus LED’s vor. Vorteile der LED’s sind die extrem lange Lebensdauer von bis zu 10.000 Stunden, eine hohe Ausfallsicherheit, geringer Bauraum, schnelles Einschaltvermögen (0,001s) und je nach Funktion 80% weniger Energiebedarf. Eine Leuchtdiode ist ein lichtemittierendes Halbleiter-Bauelement, dessen elektrische Eigenschaften einer Diode entsprechen. Licht, Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung strahlt, wenn durch die Diode elektrischer Strom in Durchlassrichtung fließt. Meist besteht das Halbleiter-Bauelement aus einer Galliumverbindung. Elektroden wandern von der n-dotierten Seite zum p-n Übergang. Die freiwerdende Energie bei der Rekombination wird in einem direkten Halbleiter meist als Licht abgegeben. Durch gezielte Auswahl von Halbleitermaterialien kann das erzeugte Licht in seinen Eigenschaften variiert werden. Galliumphosphid erzeugt grün, AllnGaP rot, orange und gelb, InGaN ultraviolett, blau und grün.
