Źródła światła stosowane w samochodach

Wiadomości / Super Warsztat

Autor: Dr inż. Andrzej Wiśniewski, Politechnika Warszawsk

Liczba odwiedzin: 24184

Referat przedstawia przegląd źródeł światła stosowanych w samochodach. Zawiera informacje na temat nowych rozwiązań żarówek halogenowych stosowanych w reflektorach samochodowych oraz zastosowania diod elektroluminescencyjnych w światłach zewnętrznych.

 

Wprowadzenie

 

Rozwój konstrukcji elektrycznych źródeł światła jest bardzo dynamiczny, powstają coraz skuteczniejsze i trwalsze żarówki halogenowe, lampy wyładowcze oraz diody elektroluminescencyjne (LED). Do bardzo popularnych źródeł światła stosowanych w samochodach należą żarówki tradycyjne, żarówki halogenowe, lampy łukowe ksenonowe i diody elektroluminescencyjne. Żarówki halogenowe i lampy ksenonowe stosowane są w reflektorach samochodowych, ale coraz częściej pojawiają się tu również diody elektroluminescencyjne. W światłach sygnałowych stosowane są głównie żarówki tradycyjne i diody LED. Rozwój nowych konstrukcji samochodów stawia coraz wyższe wymagania producentom świateł samochodowych. Obecna oferta samochodowych źródeł światła jest szeroka, ponieważ zalicza się do niej zarówno starsze rozwiązania żarówek (niezbędne, jako części zapasowe do starszych modeli samochodów), jak i nowe rozwiązania źródeł światła, które stosowane są w nowych modelach samochodów.

 

Podstawowe źródła światła w samochodach

 

Źródła światła stosowane w samochodach można pod względem zastosowania podzielić na źródła do świateł zewnętrznych i wewnętrznych. Do świateł zewnętrznych zaliczamy: światła oświetleniowe (np. reflektory świateł mijania i drogowych), światła sygnałowe (np. światła kierunku jazdy, światła awaryjne, światła obrysowe), światła rozpoznawcze (np. światła tylnej tablicy rejestracyjnej, światła uprzywilejowania), światła odblaskowe [1]. Do świateł wewnętrznych zaliczamy na przykład: światła służące do oświetlenia wnętrza pojazdu, oświetlenia przyrządów pomiarowo kontrolnych [1].

 

Pod względem wartości napięcia zasilającego samochodowe źródła światła dzielimy na zasilane napięciem 6 V, 12 V i 24 V. Instalacja elektryczna o napięciu 24 V stosowana jest w samochodach ciężarowych, autokarach i maszynach roboczych. Instalacja o napięciu 6V stosowana jest w motocyklach, a 12V powszechnie w samochodach osobowych, terenowych i dostawczych. Obecnie w reflektorach przednich samochodów stosowane są głównie żarówki halogenowe: H1, H2, H3, H4, H7, H8, H9, H10, H11, H12. Najbardziej popularne to żarówki typu H1, H4 i H7. W światłach sygnałowych stosuje się głównie żarówki tradycyjne: W5W, WY5W, W16W, W21W, WY5W, W21/5W, P21W, PY21W, P21/5W, P21/4W, P27W, P27/7W, R5W, R10W, RY10W, C5W, H21W.

Do zalet lamp ksenonowych w porównaniu do żarówek halogenowych można zaliczyć: większą skuteczność świetlną, dłuższą trwałość, bielsze światło (temperatura barowa światła w granicach Tc =  4000 K)

Lampy ksenonowe nie mogą być stosowane w reflektorach świateł drogowych lub mijania przystosowanych do żarówek halogenowych.

 

Żarówki halogenowe o dodatkowych właściwościach 

 

W ostatnim czasie pojawiło się wiele rozwiązań żarówek halogenowych, które mają dodatkowe zalety w stosunku do tradycyjnych żarówek halogenowych. Właściwości tych żarówek przedstawione będą na podstawie oferty firmy OSRAM [2]. W ofercie firmy OSRAM znajdują się żarówki halogenowe do samochodów osobowych oraz ciężarowych. Są one przeznaczone zarówno dla kierowców zwracających uwagę wyłącznie na trwałość, jak również osób ceniących zwiększone bezpieczeństwo oraz wysoki komfort jazdy.

 

Do grupy żarówek halogenowych o dodatkowych właściwościach, należą żarówki Night Breaker. Natomiast na szczególną uwagę w grupie produktów przeznaczonych do pojazdów ciężarowych zasługują żarówki Truckstar. Wspólną cechą tych żarówek jest to, że stosuje się je w tych samych reflektorach, w których stosowane są odpowiednie żarówki halogenowe tradycyjne. Dodatkowe zalety tych żarówek nie wynikają ze zmian konstrukcyjnych reflektora, ale z konstrukcji samej żarówki.

 

Silverstar

 

W żarówkach Silverstar zmodyfikowano konstrukcję skrętki tak, że zastosowanie jej w reflektorze zamiast tradycyjnej żarówki powoduje lepsze oświetlenie drogi przed pojazdem. Do głównych zalet stosowania żarówek Silverstar w reflektorach zamiast żarówek halogenowych tradycyjnych można zaliczyć to, że:

- reflektor kieruje do 50% więcej światła na drogę w obszarze znajdującym się w odległości od 50 m do 100 m przed samochodem,

- zasięg reflektora przedłuża się o 20 metrów.

Żarówki Silverstar produkowane są w wersjach H1, H4 i H7.

 

Night Breaker

 

Żarówka Night Breaker jest najnowszym typem żarówki, w której dokonano modyfikacji skrętki żarówki oraz bańki zewnętrznej tak, że możliwe jest uzyskanie jeszcze większego poziomu natężenia oświetlenia na drodze przed pojazdem, niż w przypadku stosowania żarówek Silverstar .

Do głównych zalet stosowania żarówek Night Breaker w reflektorach zamiast żarówek tradycyjnych można zaliczyć to, że: reflektor kieruje do 90% więcej światła na drogę w obszarze znajdującym się w odległości od 50 m do 75 m przed pojazdem, zasięg reflektora osiąga wartość do 200 m, pierścienie znajdujące się na bańce zewnętrznej redukują olśnienie.

Żarówki Night Breaker produkowane są w wersjach H1, H3, H4, H7, H11.

 

Żarówki Silverstar i Night Breaker wpływają na zwiększenie bezpieczeństwa jazdy, ponieważ powodują, że reflektory samochodu oświetlają drogę z większym poziomem natężenia oświetlenia, dzięki czemu przeszkody na drodze są lepiej widoczne przez kierowcę. Zwiększenie zasięgu reflektora sprawia, że kierowca widzi przeszkody wcześniej i ma więcej czasu na prawidłową reakcję. Należy pamiętać, że wszystkie żarówki halogenowe, które powodują kierowanie większej ilości światła na drogę cechują się niższą trwałością, która wynosi średnio ok. 50% trwałości żarówek tradycyjnych.

 

Light @Day

Żarówki typu Light@Day mają trzykrotnie dłuższą trwałość od żarówek halogenowych tradycyjnych. Obowiązek jazdy z włączonymi światłami w dzień sprzyja zwiększeniu bezpieczeństwa na drodze, ale powoduje, że kierowcy muszą częściej wymieniać żarówki. Żarówki Light@Day będą działać w przybliżeniu tak długo jak tradycyjne żarówki eksploatowane tylko w nocy. To dobre rozwiązanie dla kierowców, którzy używają samochodów w miastach. Długa trwałość okupiona jest nieco mniejszą skutecznością świetlną, oczywiście reflektory z żarówkami Light@Day spełniają wymagania dotyczące minimalnych poziomów natężenia oświetlenia w punktach pomiarowych.

 

Na rysunku numer 5 pokazane jest porównanie przewidywanych poziomów natężenia oświetlenia na drodze w wyodrębnionym obszarze przed pojazdem dla reflektorów z żarówkami halogenowymi o dodatkowych własnościach i z żarówkami standardowymi [2]. W tabeli numer 1 podane są trwałości dla wybranych typów żarówek halogenowych. Trwałość o oznaczeniu Tc jest czasem, po którym zgaśnie 63,2% zainstalowanych żarówek, natomiast trwałość oznaczona symbolem B3 jest to czas, po którym zgaśnie 3% zainstalowanych żarówek.

Porównanie przewidywanych poziomów natężenia oświetlenia w wyodrębnionym obszarze drogi przed pojazdem, dla różnych typów żarówek halogenowych

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabela 1. Trwałości dla wybranych typów żarówek halogenowych

Typ żarówki

Standard

NIGHT BREAKERTM

SILVERSTAR®

LIGHT@DAY®

Trwałość

H4

H7

H4

H7

H4

H7

H4

H7

Tc [h] 

900

550

200

200

350

220

3000

930

B3 [h]

400

330

130

100

150

150

1200

450

 

 

 

Truckstar

 

Żarówki Truckstar przeznaczone są do samochodów ciężarowych i maszyn roboczych. Od tradycyjnych żarówek tego typu, różnią się konstrukcją skrętki, która w wersji tradycyjnej wykonywana jest, jako dwuskrętka, a w wersji Truckstar jako jednoskrętka.

Dzięki temu uzyskano bardziej równomierny rozkład temperatury na powierzchni skrętki, który ma decydujący wpływ na rozkład luminancji na powierzchni skrętki. Do dodatkowych zalet tych żarówek  wynikających ze zmiany konstrukcji skrętki, w porównaniu do żarówek tradycyjnych można zaliczyć:

• dłuższą trwałości, nawet do 100 %,

• zwiększoną odporność na wstrząsy i drgania,

• reflektory mają dłuższy zasięg,

• równomierne oświetlenie drogi, brak plam świetlnych przed pojazdem.

 

Żarówki Truckstar produkowane są w wersji H1, H3, H7.

 

Diody elektroluminescencyjne (LED)

 

Wiele nowych modeli samochodów wyposażonych jest w światła sygnałowe, w których wykorzystywane są diody elektroluminescencyjne. Zaletą diod zastosowanych w światłach sygnałowych, jest to, że wytwarzają bezpośrednio światło o takiej barwie, która przewidziana jest dla danego typu światła sygnałowego (żółta dla świateł kierunku jazdy i np. czerwona dla świateł hamowania), dzięki temu nie trzeba stosować barwnych filtrów. Diody elektroluminescencyjne dają projektantom samochodów wiele nowych możliwości w tworzeniu innowacyjnych rozwiązań świateł sygnałowych. W ostatnim czasie LED wytwarzające białe światło zaczęto stosować w światłach mijania, drogowych, przeciwmgłowych przednich i światłach dziennych. Diody w porównaniu do żarówek mają znacznie dłuższą trwałość i nie wytwarzają promieniowania nadfioletowego, które sprawia dodatkowe utrudnienia w konstrukcji żarówek halogenowych. Bańka żarówek halogenowych pokrywana jest filtrami eliminującymi promieniowanie UV. Diody elektroluminescencyjne znalazły już praktyczne zastosowania, stosowane są w dwóch modelach samochodów produkowanych seryjnie: Audi i Cadillac.

 Cadillac wyposażony w diody firmy OSRAM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Samochód Audi A4 wyposażony jest w światła dzienne wykonane w technologii LED, w światłach zastosowane są diody OSRAM Advanced Power TopLED. Natomiast luksusowy samochód Cadillac Escalade Platinum ma reflektory wykonane całkowicie w technologii LED. Reflektory pełnią rolę świateł mijania, drogowych, dziennych, kierunku jazdy i pozycyjnych.

 Przedni reflektor samochodu Cadillac wykonany w całości w technologii LED

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W reflektorze umieszczono siedem diod elektroluminescencyjnych OSTAR Headlamp, pięć realizujących światła mijania i dwie dodatkowo do realizacji świateł drogowych. Światła dzienne  realizowane są poprzez regulację strumienia świetlnego (ściemnienie) diod świateł mijania. Światła pozycyjne realizowane są za pomocą diod Advance Power TopLED, wytwarzających białe światło natomiast światła kierunku jazdy za pomocą diod Advance Power TopLED, wytwarzających światło barwy żółtej.

 

Oryginalne części zamienne

 

Regulacje prawne, czyli rozporządzenie, zwane popularnie w środowisku motoryzacyjnym GVO, dotyczy sprzedaży samochodów, usług serwisowych i części zamiennych. Regulacje te mają na celu podniesienie poziomu wolnej konkurencji w branży motoryzacyjnej w Europie. GVO wprowadziło zupełnie nowe warunki funkcjonowania wszystkich firm motoryzacyjnych działających na terenie Unii Europejskiej.

 

Jak mówi definicja zgodna z § 2 pkt 20 polskiego rozporządzenia GVO – „Oryginalne części zamienne” to części zamienne o tej samej, jakości co komponenty stosowane do montażu pojazdu samochodowego, produkowane zgodnie ze specyfikacją i standardami produkcyjnymi, ustalonymi przez producenta tych pojazdów dla produkcji komponentów lub części zamiennych danego pojazdu samochodowego, w tym części zamienne produkowane na tej samej linii produkcyjnej, co komponenty danego pojazdu samochodowego. Przyjmuje się, że części zamienne są oryginalne, jeżeli producent części zaświadczy, że zostały wyprodukowane zgodnie ze specyfikacjami i standardami produkcyjnymi ustalonymi przez producenta danych pojazdów i są one tej samej, jakości co części stosowane do montażu tych pojazdów.

 

Z definicji tej wynika, że każdy wytwórca, który dostarcza producentowi samochodów części zamienne lub komponenty do produkcji może określać te same produkty dystrybuowane we własnej sieci i we własnych opakowaniach, jako oryginalne. Wobec tych regulacji prawnych produkty oferowane przez firmę OSRAM mogą być stosowane nie tylko przy pierwszym montażu, co jest powszechnie stosowane w przypadku wielu marek samochodów, ale również, jako oryginalne (Original Equipment – OE) części zamienne. Dlatego też na opakowaniach produktów firmy OSRAM znaleźć można stosowny symbol mówiący o tym, że zakupiony produkt jest oryginalny i spełnia wymogi jakościowe.

 Symbol oznaczający, że dany produkt jest oryginalny i spełnia wymagania jakościowe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Podsumowanie

 

Szybki rozwój konstrukcji elektrycznych źródeł światła zauważalny jest w wielu dziedzinach techniki świetlnej. W przypadku samochodów na szczególną uwagę zasługuje coraz większy udział lamp łukowych ksenonowych i diod elektroluminescencyjnych. Rozwój techniki motoryzacyjnej powoduje, że dzisiaj trudno jest przewidzieć, jak szybko te innowacyjne źródła światła staną się standardem w światłach samochodowych.

 

Literatura:

 

[1] Janusz W. Mazur, Wojciech Żagan „Samochodowa technika świetlna” Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1997.

[2] Katalog firmy OSRAM „ Program produkcji 2007/2008”

 

 

 

Ogłoszenia motoryzacyjne pochodzą z serwisu Moto.Gratka.pl

Zobacz także

Brak komentarzy - napisz pierwszy