Xenon v BMW E39 se sklání sám, do zatáčky se ale nenatočí

Sklánění a natáčení se snadno pletou, protože obojí znamená, že se světlo hýbe samo. U E39 se hýbe jen nahoru a dolů.

Co je uvnitř světlometu

Xenonová výbojka nemá vlákno. Světlo v ní vydává elektrický oblouk mezi dvěma elektrodami v baňce naplněné plynem. Podle školicího sešitu BMW o osvětlení, psaného pro E38, E39 a E53, se výbojka označuje D2S a její provoz má tři fáze.

Zapálení potřebuje pulz 18 až 25 kV. Hned po něm jede výbojka na 2,6 A a příkonu 75 W, aby se prostředí v baňce ustálilo. Pak se napájení sníží a ustálený provoz spotřebuje 35 W. Halogenové tlumené světlo má v témže sešitu 65 W.

Starají se o to dva díly navíc. Předřadník, ve školicím textu „xenon control module“, je jeden na každý světlomet a napájení dostává ze světelného modulu LCM ve chvíli, kdy se rozsvítí světla. Zapalovač pak vytvoří oblouk: jeho cívka udělá ze startovacího napětí vysokonapěťový pulz a potom už jen uzavírá obvod pro regulovaný výkon z předřadníku.

Vnitřek předřadníku popisuje Hella ve svých technických podkladech; podle školicího sešitu dodávala celý systém pro E39 právě ona. Podklady jsou ale psané obecně, ne k jednomu vozu. Stejnosměrný měnič vyrobí z palubní sítě potřebné napětí a můstkové zapojení z něj udělá střídavé napětí o kmitočtu 300 Hz. Ochranné obvody uvnitř soustavu do 0,2 sekundy vypnou, když výbojka chybí nebo je vadná, když je poškozená kabeláž, nebo když rozdílový proud přesáhne 30 mA. Vadnou výbojku navíc počítadlo nechá zapálit sedmkrát a pak to vzdá.

Na zapalovači jsou desítky tisíc voltů, takže se do světlometu nesahá s rozsvícenými světly. Hella sice uvádí, že po odpojení konektoru za chodu klesne napětí na svorkách pod 34 V za méně než půl sekundy, ale je to popis chování zařízení, ne pokyn, že se konektor smí odpojovat za chodu.

Sklápění řídí dvě čidla na nápravách

Systém, který BMW ve školicích materiálech označuje zkratkou LWR (Headlight Beam Throw Control), mění sklon kuželu podle toho, jak je vůz zatížený. Sešit u toho jmenuje i důvod, na který se zapomíná: nejen náklad a cestující, ale i ubývající palivo v nádrži.

Měří to dvě Hallova čidla přišroubovaná k pevnému bodu na nosnících přední a zadní nápravy. Páka spojená s pohyblivou částí zavěšení mění výstupní napětí čidla lineárně s pohybem, takže jednotka z obou hodnot spočítá úhel, o který je vůz nakloněný.

Přestavení obstarají dva krokové motory se čtyřmi vodiči, jeden v každém světlometu. Motor otáčí závitovou tyčí a ta posouvá spodní hranu nosné desky světlometu dopředu nebo dozadu. Horní hrana desky je uchycená na čepu, takže se celá deska naklápí a kužel jde nahoru nebo dolů. Vodorovně se s deskou nehýbe vůbec.

Zapíná se to s rozsvícením světel. Jednotka nejdřív projede motory celým rozsahem, zastaví je ve výchozí poloze a teprve pak sleduje čidla. E38 a E39 upravují polohu okamžitě, kdežto E46 podle téhož sešitu jednou za 25 sekund. Prudké výkyvy signálu se filtrují, aby se světla nekývala na každém výtluku, a jako korekční veličiny vstupuje do výpočtu rychlost vozu a sešlápnutá brzda.

Řídicí jednotka LWR sedí v nosiči elektroniky před schránkou spolujezdce a má jediný žlutý konektor s 26 kolíky. Diagnostika se k ní dostane přes sběrnici K-BUS a bránu v přístrojovce na linku D-BUS. Školicí text u toho upozorňuje, že diagnostika nezačne, dokud se nerozsvítí světla.

Touring má jednu zvláštnost. Vozy se samočinným vyrovnáváním zádi (EHC) mají vpravo vzadu čidlo se dvěma výstupy ve společném pouzdře: jeden patří LWR, druhý té soustavě.

Na seřizování světel to má jediný dopad. Postup je stejný jako u halogenu, jen se před měřením počká aspoň 30 sekund, než LWR dojede do spočítané polohy.

Natáčení přišlo až s další generací

Kdo hledá u E39 světla, která sledují zatáčku, hledá marně. BMW v tiskové zprávě ze 17. srpna 2007 píše, že pětka se dá vybavit adaptivními světlomety od svého uvedení na trh v roce 2003, tedy až o generaci později. Směr natočení tam řídí úhel natočení volantu, stáčivá rychlost a rychlost vozu. U E39 pracuje LWR se dvěma čidly náklonu, rychlostí a brzdou – a s deskou, která se otáčí kolem vodorovného čepu.

Kdy se xenon u E39 objevil, uvádějí zdroje každý trochu jinak. Anglická Wikipedie ho řadí mezi změny roku 1998. Americký školicí sešit vede u E39 systém od Helly, který BMW označuje jako Generation 3, pro modelové roky 1999 až 2002 a u všech uvádí LWR. Sešit je psaný pro americký trh, takže rozdíl může být i jen v tom, kdy se výbava dostala za oceán. Xenon jako takový BMW podle sešitu nasadilo na americkém trhu už v roce 1993, a to u E32 750iL.

Když jedno světlo zhasne

Palubní elektronika o výbojce ví míň, než se čeká. Světelný modul LCM ji neumí hlídat za studena, protože ji nenapájí přímo; kontrola za studena je u vozů s xenonem v modulu nakódovaná jako vypnutá. Co modul měří, je proud, který si bere předřadník. Když klesne na 60 mA, vyhodnotí to jako neúspěšné rozsvícení a pošle hlášku do Check Control.

Hláška tedy říká „nesvítí“, ne „je vadná výbojka“; rozlišit se to musí ve světlometu.

Hella k tomu má vlastní postup. Vadný předřadník podle ní znamená, že celý světlomet nesvítí, a příčiny jmenuje čtyři: chybí napájení, chybí kostra, je vadná elektronika uvnitř, nebo je v ní vnitřní zkrat. Hledá se takhle:

1. Poslechnout u světlometu, jestli se předřadník po rozsvícení pokouší výbojku zapálit. Pokusy jsou zřetelně slyšet.
2. Když se pokouší a nezapálí, vyzkoušet výbojku z druhého světlometu.
3. Když se nepokouší vůbec, zkontrolovat pojistku.
4. Když je pojistka v pořádku, změřit napájení a kostru přímo na předřadníku, tedy na vstupu z palubní sítě, ne na výstupu k výbojce. Napětí musí být nejméně 9 V.
5. Když je napájení, kostra i výbojka v pořádku, je vadný předřadník.

Dodatečná montáž je celá sada, ne jedna výbojka

O dodělávání xenonu píše Hella nezvykle přímo, protože se to týká jejích vlastních dílů. Sada „výbojka, kabely, předřadník“ vsazená do světlometu navrženého pro halogen je podle ní nelegální a nebezpečná. V laboratoři naměřili u odrazových světlometů oslnění až stokrát nad limitem; světlomet ztratí rozhraní světla a stínu a nedá se seřídit. Schválení světlometu je totiž vázané na zdroj světla, se kterým se schvalovalo.

Legálně jde podle Helly v Evropě dodělat jen kompletní schválená soustava: světlomety s homologační značkou, automatické sklápění a ostřikovače světlometů, jak je požaduje předpis EHK R48. Přeloženo na E39 to znamená obě světlometové sestavy i s krokovými motory, dva předřadníky se zapalovači, dvě čidla náklonu, řídicí jednotku LWR a ostřikovače. Nic z toho se neobejde bez kabeláže, kterou vůz s halogenem nemá.

Zdroje

• ST052 Body Electronics II: Lighting Systems, E38, E39 a E53 (školicí materiály BMW, archive.org)
• Xenon headlights explained: ballasts, causes of faults, legislation (Hella Tech World)
• BMW 5 Series to feature variable light distribution technology as from the autumn of 2007 (BMW Group PressClub, 17. 8. 2007)
• BMW 5 Series (E39) – anglická Wikipedie

Anglické podklady jsme přeložili a přeformulovali, čísla jsme ověřovali proti nim. Popsané postupy pocházejí z dokumentace výrobců, ne z vlastní práce na voze.