AUTOMOTIVE: The evolution of vehicle headlights | හෙඩ්ලයිට්වල පරිණාමය

1886-1904 Kerosene / Paraffin Lamps | භූමිතෙල් ලාම්පු

මෝටර් රථ ඉතිහාසයේ මුල්ම කාලයේදී, ඒ කියන්නේ 19 වෙනි සියවසේ අගභාගයේදී පාවිච්චි කළේ භූමිතෙල් ලාම්පු. ඇත්තටම මේවා මුලින්ම හැදුවේ අශ්ව කරත්තවලට. 1886 හඳුන්වලා දුන්න, ලෝකේ පලමුවෙනිම මෝටර් රථය විධියට සැලකෙන කාල් බෙන්ස්ගේ  Patent-Motorwagen මෝටර් රථයේ තිබුණේ භූමිතෙල් පහන්. 

ඒත් මේවාවලින් ලැබුණු එළිය හරිම අඩුයි; හුළඟටයි වැස්සටයි මේ පහන් නිවී යන එක ලොකු ප්‍රශ්නයක් වුණා. 1886 ඉඳන් 1904 වෙනකම්ම වාහනවල ප්‍රධාන ආලෝක ප්‍රභවය වුණේ මේ භූමිතෙල් හෙඩ්ලයිට්.

1904 Carbide/Acetylene Gas Lamps

මෝටර් රථ ආලෝකකරණයේ මීළඟ පරිණාමය සිද්ධවුනේ ඇසිටලීන් නැතිනම් කාබයිඩ් ගෑස්  ලාම්පු වලට. 1904 සිට භාවිතයට පැමිණි මෙය කාබයිඩ් ලාම්පු ලෙසත් හඳුන්වනවා. මෙහි විශේෂත්වය වන්නේ වාහනය තුළදීම රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් වායුව නිපදවීමයි. 

කැල්සියම් කාබයිඩ් මතට ජලය එක්වීමෙන් නිපදවෙන ඇසිටලීන් වායුව (C₂H₂), බට මාර්ගයෙන් හෙඩ්ලයිට් ඒකකය වෙත ගෙන ගිහින් එහි වූ නොසලයක් (Nozzle) හරහා වායුව දහනය වෙමින් වෙමින් දීප්තිමත් එලියක් නිකුත් කලා. ඒ වගේම දර්පණ පරාවර්තක හා කාච මගින් හෙඩ් ලයිට් ආලෝකය ඉදිරියට යොමු කිරීම් වගේ වැඩි දියුණු කිරීම් කාබයිඩ් ලාම්පු වල දකින්නට ලැබුණා.

කාබයිඩ්වලට වතුර දාලා ගෑස් හදන එක  රියදුරන්ට කරදරයක් නිසා, වඩාත් මිළ අධික වාහන වල 'Prest-O-Lite'  ක්‍රමයේ කාබයිඩ් ලාම්පු සවිකර තිබුණා. මෙතැනදී වුණේ  ඇසිටලීන් ගෑස් පුරවපු සිලින්ඩරයක් වාහනයට සවි කරන එක. මේ නිසා වාහනයට කාබයිඩ් ජෙනරේටර් ඕන වුණේ නැහැ. ගෑස් ඉවර වුණාම Prest O Lite සිලින්ඩරය මාරුකරලා අලුත් සිලින්ඩරයක් සවිකර ගන්න අවශ්‍ය වුනා.

1912 - Electric Headlights (Incandescent Filament Headlights)

1898 තරම් ඈත අතීතයකදී 'Columbia Electric Car' වාහනවලට විදුලි හෙඩ්ලයිට් මුලින්ම ආවත්, ඒවා ජනප්‍රිය වුණේ නැහැ. ඒ කාලේ තිබුණු බල්බවල Filament ඉක්මනින් කැඩී යාම හා ප්‍රභල දීප්තියක් දෙන්න තරම් ඇම්පියර් ප්‍රමාණයක් ජනනය කරන්න සුදුසු ඩයිනමෝ තාක්ෂණය දියුණුවී නොතිබීම නිසා ඉලෙක්ට්‍රික් බල්බ භාවිතය ව්‍යාප්තවීම මන්දගාමී වුනා.

හැබැයි 1912 දී කැඩිලැක් (Cadillac) සමාගම හඳුන්වා දුන්නු විදුලි පද්ධතියත් එක්ක මේ හැමදේම වෙනස් වුණා. ගෑස් ලාම්පුවල තිබුණු ගිනි ගැනීමේ අවදානම නැති වෙලා, වඩාත් දීප්තිමත් එළියක් රියදුරන්ට ලැබුණා. 1920 වෙනකොට ෆෝඩ් මොඩල් T වගේ හැම වාහනයකම විදුලි හෙඩ්ලයිට් දැකගන්න ලැබුණා.

1940 ඉඳන් ඇමරිකාවේ විකුණන හැම වාහනයකම දෙපැත්තට අඟල් 7ක රවුම් 'සීල්ඩ්-බීම්' (Sealed-beam) හෙඩ්ලයිට් දෙකක් තියෙන්නම ඕන කියලා නීතියක් ආවා. 1957 වෙනකම්ම මේ නීතිය තිබුණා. පස්සේ ඒක වෙනස් වෙලා වාහනයක එක පැත්තකට අඟල් 5.75 බැගින් වූ කුඩා රවුම් ලාම්පු දෙකක් දාන්න අවසර දුන්නා. හතරැස් හැඩයේ හෙඩ්ලයිට්වලට ඇමරිකාවේ අවසර ලැබුණේ 1974දීයි.

බ්‍රිතාන්‍යය, ඕස්ට්‍රේලියාව සහ ජපානය වගේ රටවල්  sealed beam headlights ක්‍රමය පාවිච්චි කළත් යුරෝපයේ විශාල වාහන නිෂ්පාදකයින් ජර්මනිය සහ ප්‍රංශය වගේ රටවල් sealed beam හෙඩ්ලයිට් තාක්ෂණයට එතරම් කැමතිවුනේ නෑ. ඔවුන් බල්බ තියෙන හෙඩ්ලයිට් නිර්මාණය කලා. සීල්ඩ් බීම් ලයිට් එකක් පිච්චුනාම අධික මිලක් ගෙවලා සීල්ඩ් බීම් එකක් දාන්න වාහන හිමියාට සිද්ධ වෙන නිසා ජර්මන්, ප්‍රංශ, ඉතාලි වාහන නිෂ්පාදකයින් හෙඩ්ලයිට් වලට බල්බ යොදන ක්‍රමය බොහෝ කාලයක් භාවිතා කරන්න පෙළඹුනා.

1962 Halogen Headlights

හැලජන් හෙඩ්ලයිට් මුලින්ම ආවේ 1962 දී. සාමාන්‍ය incandescent බල්බවලට වඩා හුඟක් කල් පවතින සහ වැඩි එළියක් දෙන මේ තාක්ෂණය මුලින්ම හැදුවේ යුරෝපීය වාහන නිෂ්පාදකයන් පිරිසක් එකතු වෙලා. 

ටන්ග්ස්ටන් ෆිලමන්ට් එකක්, හැලජන් වායුව පුරවපු ක්වාට්ස් වීදුරු බල්බයක් තුල දැල්වීම මගින් ප්‍රභල ආලෝකයක් ජනනය කිරීම හැලජන් හෙඩ්ලයිට් තාක්ෂණයේ මූලික සිද්ධාන්තය වුනා.

හැලජන් හෙඩ්ලයිට්වල ආලෝකය ප්‍රභල වුනා පමණක් නෙමෙයි, ඒවා සාමාන්‍ය ෆිලමන්ට් බල්බ වලට වඩා බොහෝ කාලයක් පැවතුනා. මේ නිසා ඉතා ඉක්මණින් වාහන නිෂ්පාදකයින් හැලජන් හෙඩ්ලයිට් තාක්ෂණය තම වාහන වලට යොදාගන්න පෙළඹුනා.

බලශක්තිය අපතේ යන බල්බ භාවිතයෙන් ඉවත් කිරීමේ අරමුණින්, 2009 වසරේ සිට යුරෝපා සංගමය ඇතුළු රටවල් කිහිපයක් විශේෂ වැඩපිළිවෙළ අනුව, 2016 සැප්තැම්බර් 1 වැනිදා සිට ඇතැම් හැලජන් බල්බ වර්ග නිෂ්පාදනය සහ ආනයනය තහනම් කෙරුණා. 2018 වසරේදී මෙය තවත් දැඩි කරමින් ඉතිරි හැලජන් බල්බ කාණ්ඩ සඳහාත් එම තහනම ක්‍රියාත්මක වුනා. ඒ අනුව හැලජන් හෙඩ්ලයිට් සහිත වාහන දැන් නිෂ්පාදනය වෙන්නේ නෑ.

Xenon High Intensity Discharge (HID) Headlights

1991 වසරේදී BMW 7 Series රථය සමඟ මෝටර් රථ ලෝකයට  සෙනෝන් එහෙමත් නැත්නම් HID (High-Intensity Discharge) හෙඩ්ලයිට් හඳුන්වලා දුන්නා. මේවායේ නිෂ්පාදන පිරිවැය සහ තාක්ෂණික සංකීර්ණත්වය නිසා මුල් කාලයේදී මේවා දැකගත හැකි වුණේ සුඛෝපභෝගී වාහනවල විතරයි. සාමාන්‍ය හැලජන් බල්බවලට වඩා වැඩි දීප්තියක් වගේම ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවක් මෙහි තිබුණා. 

මෙහිදී ආලෝකය නිපදවූයේ සෙනෝන් වායුව පිරවූ බල්බයක් තුළින් විදුලි චාපයක් (Electrical arc) ගමන් කරවීම මගින්.

2000 දශකයේ මුල් භාගය වන විට Xenon HID පද්ධතිවල නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු වීමත් සමඟ, ඒවා සුඛෝපභෝගී වාහනවලට පමණක් සීමා නොවී සාමාන්‍ය වෙළඳපොළටත් විවෘත වුණා. මුලින් Audi සහ Mercedes-Benz වැනි මධ්‍යම මට්ටමේ මාදිලිවලට ආ මේ තාක්ෂණය, පසුව අනෙකුත් සාමාන්‍ය වාහන සන්නාමයන් කරා ද ව්‍යාප්ත වුණා. මෙහි ජනප්‍රියත්වය උපරිම මට්ටමට ළඟා වූයේ 2015 වසරේදී පමණ වන අතර, ඒ වන විට එය මෝටර් රථ ආලෝකකරණයේ ප්‍රමුඛතම අංගයක් බවට පත්ව තිබුණා.

LED Headlights vs. Laser Headlights

LED

2003 වසරේදී Audi Nuvolari සංකල්පිත මෝටර් රථය (Concept car) හරහා මුලින්ම ප්‍රදර්ශනය කෙරුණු LED තාක්ෂණය, 2004 සිට වේගයෙන් දියුණු වුණා. ලොව ප්‍රථම වරට මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය වූ වාහනයක (Series-production) 'ලෝ-බීම්' (Low-beam) හෙඩ්ලයිට් සඳහා LED තාක්ෂණය යොදාගත්තේ 2006 දී Lexus LS 600h රථයයි. 

ඉන්පසුව 2007 දී Audi R8 V10 රථය හරහා හෙඩ්ලයිට් එකේ සියලුම කාර්යයන් (All functions) සඳහා LED යොදාගත් සම්පූර්ණ පද්ධතියක් ලොවට හඳුන්වා දුන්නා. මෙය වාහන ලෝකයේ බලශක්ති පිරිමැස්ම සහ දීප්තිය අතින් සුවිශේෂී සන්ධිස්ථානයක් වුණා.

ඇමරිකානු වෙළඳපොළට මේ 'All-LED' තාක්ෂණය ආවේ 2009 දී Cadillac Escalade Platinum රථයත් සමඟයි.

Laser LED

2010 දශකයේ මුල් භාගයේදී ඇරඹුණු ලේසර් හෙඩ්ලයිට් තාක්ෂණය, මුලින්ම පරීක්ෂා කෙරුණේ 2014 වසරේ 'Le Mans' පැය 24 ධාවන තරඟයේදී Audi රථ හරහායි. සාමාන්‍ය  වාහනයකට මේ තාක්ෂණය මුලින්ම ආවේ BMW i8 රථයත් සමඟයි. මෙහි ඇති විශේෂත්වය වන්නේ මීටර් 600කට වඩා ඈතට විහිදෙන ප්‍රබල ආලෝක ධාරාවක් නිකුත් කිරීමට මෙයට හැකි වීමයි.

මෙහිදී ලේසර් කිරණ භාවිත වන්නේ ප්‍රධාන ආලෝක ධාරාවට  අමතර සහායක් (Auxiliary high-beam) ලෙසයි. රාත්‍රී කාලයේදී මීටර් 600ක් ඈතට පාර පැහැදිලිව පෙනෙන නිසා මෙය ඉතා ආරක්ෂිත මෙන්ම සුඛෝපභෝගී අංගයක් ලෙස සැලකෙනවා.

2014දී සීමිත නිෂ්පාදනයක් ලෙස ආපු Audi R8 LMX රථයටත්, 2017 වසරේදී Rolls-Royce Phantom VIII රථයටත් මේ තාක්ෂණය එකතු වුණා. මේ ලේසර් හෙඩ්ලයිට් නිසා මීටර් 600කටත් වඩා වැඩි දුරක් යනකල් ඉතා පැහැදිලිව පාර පේනවා

2026 වසර ආරම්භ වන විට, ලේසර් හෙඩ්ලයිට් වලට වඩා LED හෙඩ්ලයිට් පද්ධති මෝටර් රථ ක්ෂේත්‍රයේ ඉතාමත් ජනප්‍රිය වෙලා තිබෙනවා. නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු වීමත්, විශ්වාසදායක බවත් නිසා දැන් සාමාන්‍ය පන්තියේ වාහන වල පවා ප්‍රධාන තේරීම වී ඇත්තේ LED තාක්ෂණයයි. නමුත් ලේසර් හෙඩ්ලයිට් තවමත් සීමා වී ඇත්තේ සුඛෝපභෝගී (Luxury) මට්ටමේ මිල අධික වාහන වලට පමණයි