Zwróćmy uwagę na światła

Ze statystyk wypadków wynika, że liczba wypadków pomiędzy zmierzchem, a świtem na, przykładowo, 100 tys. pojazdów będących w ruchu, jest kilkakrotnie wyższa niż za dnia. Liczba zabitych i bardzo ciężko rannych też jest dużo wyższa.

Związek wydaje się oczywisty: gorsze warunki jazdy, gorsza widoczność, większa wypadkowość. Natomiast w statystykach dominujące przyczyny wypadków są takie same jak za dnia: wymuszenie pierwszeństwa, nadmierna prędkość, alkohol. Przyczyny wypadków w postaci wad oświetlenia zajmują znikome miejsce. Wynika to z tego, że kryteria eksploatacyjnej oceny jakości oświetlenia pojazdów są niedoskonałe. Niska jakość oświetlenia, jako istotna przyczyna wypadku może pozostać nie wykryta !

Światła mijania są najczęściej używane, ze względu na warunki ruchu - rzadko jesteśmy na drodze sami by korzystać ze świateł drogowych. Światła te muszą zawierać w sobie kompromis pomiędzy koniecznością możliwie dalekiego oświetlenia drogi przed pojazdem, a ograniczeniem olśniewana kierowców pojazdów nadjeżdżających z przeciwka. Dlatego wiązka światła wysyłana z takich reflektorów posiada jaśniejszą część skierowaną na drogę i prawe pobocze i ciemniejszą powyżej. Pomiędzy nimi powstaje granica światła i cienia, nieodłączny atrybut europejskich świateł, wykorzystywany do prawidłowego ich ustawiania. Historycznie światła takie powstały przed II Wojną Światową, a pierwszego uregulowania prawnego doczekały się w 1958 roku. Intencją tych regulacji było zapewnienie pewnego minimalnego poziomu jakości dla wyrobów nowych. Podobny poziom parametrów technicznych powinien być zapewniony przez cały czas eksploatacji. Dość prosty z technicznego punktu widzenia, sposób sformułowania wymagań został dostosowany do ograniczonych wówczas możliwości technologii wykonania lamp jak i metod ich badania. Parametry żarówek zostały określone oddzielnie, ponieważ żarówki były i pozostały wymienne. Jednak do badań homologacyjnych określono tolerancje dla żarówek bardzo precyzyjne "wzorcowe". Natomiast dla żarówek masowej produkcji tolerancje są kilkakrotnie większe.

Rożne światła

Postęp technologiczny pozwolił na opracowanie wielu nowych rozwiązań żarówek halogenowych i reflektorów, poprawiono efektywność wykorzystania światła. M.in. Konstrukcja elipsoidalna - reflektor "soczewkowy", podobny do projektora (rzutnika slajdów) oraz konstrukcja FF (ang. free form - dowolny kształt) przejrzysty klosz i plastikowy, metalizowany odbłyśnik, o skomplikowanych, czasem fantazyjnych kształtach. Także żarówki przeszły burzliwy rozwój. Pojawiło się wiele rodzajów żarówek halogenowych, a także wyładowcze źródła światła (ksenonowe). W efekcie współczesne reflektory świateł mijania mogą najogólniej rzecz ujmując kilkakrotnie lepiej oświetlać drogę niż ich przodkowie. Mogą, ale nie muszą. Dzieje się tak z kilku powodów. Wymagania homologacyjne są stosunkowo łatwe do spełnienia przez nowoczesne konstrukcje, gdyż zostały jedynie zaadoptowane do halogenowego źródła światła (żarówka H4). Standaryzacja żarówek przetrwała pomimo rewolucji w technologii wytwarzania reflektorów. O ile wpływ tolerancji żarówek był w pierwszych konstrukcjach przewidywalny i łatwy do skorygowania o tyle w obecnych, bardzo skomplikowanych już nie jest.

Z kolei warunki dotyczące kształtu i rozmiarów reflektorów zaczęli dyktować styliści, dążąc bardziej do uzyskania atrakcyjnego kształtu nadwozia niż dobrego oświetlenia drogi. Korzystają oni z nieprecyzyjnych zapisów regulaminów, opracowanych na podstawie właściwości starej konstrukcji. A co nie jest zabronione jest dozwolone.

Obecnie istnieją trzy jakościowo różne rodzaje wymagań dotyczących reflektorów samochodowych i to zarówno w zakresie oświetlenia drogi jak w zakresie olśnienia - w przygotowaniu jest czwarty. Każde z tych rozwiązań może być stosowane i można je spotkać na pojazdach znajdujących się w ruchu, z tym, że najstarsze rozwiązanie może być produkowane tylko jako części zamienne. Łatwo zauważyć paradoks, że właściciel najsłabszych świateł, które też najmniej oślepiają widzi najgorzej, a ponadto może być znacznie silniej oślepiany światłami wyższych generacji. Nie ma żadnych ograniczeń w stosowaniu różnych rodzajów świateł, choćby najprostsze nasuwające się by dopuszczalną prędkość pojazdu w nocy skorelować z rodzajem świateł.

Kolejny i chyba najważniejszy problem to sposób zapewnienia jakości reflektorów w czasie eksploatacji pojazdu. Metody diagnostyki reflektorów są znacznie uproszczone w stosunku do wymagań homologacyjnych, chociaż się z nich wywodzą. Podstawową i jedyną czynnością eksploatacyjną jest ustawienie świateł mijania za pomocą przyrządów, których zasada działania od wielu lat pozostaje niezmieniona. Bardzo istotna jest precyzja ustawiania, zależy od niej zasięg widzialności, jak i olśnienie. Ustawianie wykonywane jest wzrokowo, a wiec subiektywnie, na podstawie położenia granicy światła i cienia. Dla pierwszych bardzo prostych konstrukcji reflektorów nie było to istotnym problemem. Wówczas różnice mogły być jedynie w skierowaniu wiązki światła natomiast jej rozkład światłości (miejsca, w które kierowane jest więcej lub mniej światła) był zbliżony. Obecnie, ze względu na możliwy bardzo skomplikowany kształt odbłyśnika nowoczesnych konstrukcji ukształtowanie wiązki światła może znacznie odbiegać od oczekiwanego.

Kłopoty z ustawieniem

Ustawianiu podlegają także światła drogowe, i przeciwmgłowe. Jest to trudniejsze, bo światła drogowe nie mają granicy światła i cienia. Zwykle świecą lepiej niż światła mijania, nawet niezbyt dokładnie ustawione. W przypadku świateł drogowych zapisy przepisów o precyzji ustawienia są praktycznie niemożliwe do spełnienia. Światła przeciwmgłowe nie są obowiązkowe, a do ustawiania bardzo trudne. Kryteria ustawiania są niejednoznaczne, natomiast precyzja ustawienia jest bardzo istotna. Światła przeciwmgłowe ustawione za nisko nie poprawią widoczności we mgle. Ustawione za wysoko będą silnie oślepiać, także tego, kto je włączył, gdyż oświetlą mgłę a nie drogę. Nic dziwnego, że nie są obowiązkowe, a zdania na temat poprawy widoczności w złych warunkach pogodowych mocno podzielone.

Dodatkowo na rynku dostępne są żarówki czasem wielokrotnie przekraczające, i tak złagodzone tolerancje dla żarówek masowej produkcji. Sprawdzenie żarówki wymaga odpowiedniej aparatury. Natomiast jej cena, jest stosunkowo niewielka. Końcowy użytkownik, a nawet policjant, czy pracownik stacji kontroli pojazdów nie jest w stanie ocenić jej jakości. Żarówka, świeci, wygląda tak samo jak prawidłowa, parametry elektryczne też zwykle ma w normie. W efekcie reklamacji na jakość żarówek w zasadzie nie ma.

Wyrywkowe badania żarówek przeprowadzone w ITS pokazały jednak, że oprócz znacznej ilości żarówek dobrej i bardzo dobrej jakości są wyroby nie spełniające wymagań, czasem znacznie. W wielu przypadkach cena żarówek dobrej jakości jest wyraźnie wyższa, choć nie jest to regułą.

W Instytucie Transportu Samochodowego przeprowadzono badania właściwości świateł w warunkach eksploatacyjnych. Badania wykonano z pomocą opracowanego w ITS komputerowego analizatora świateł, nowoczesnego urządzenia do badania i regulacji świateł.

Uzyskano dane w postaci obrazów plam świetlnych, wartości ustawień oraz wartości natężenia oświetlenia w wybranych punktach. Zbadano przypadkowe samochody osobowe znajdujące się w ruchu. Pierwszym kryterium oceny świateł było ustawienie reflektorów. Spośród przebadanych pojazdów zaledwie ok. co dziesiąty spełniał wymagania dotyczące ustawienia określone w przepisach. W ponad połowie pojazdów odchylenia w ustawieniu w pionie lub poziomie przekraczały dwukrotnie zakres tolerancji.

Ustawianie świateł jest wymogiem urzędowym i należałoby oczekiwać zdecydowanie większego odsetka prawidłowo ustawionych świateł. Można wymienić kilka przyczyn takiego stanu. Jedna z nich to niedostateczna dbałość użytkowników pojazdów o ustawianie świateł. Wynika ona w jakiejś mierze z braku świadomości problemu i niewystarczającej edukacji kierowców. Nie dla wszystkich jest oczywiste, że po wymianie żarówek (najlepiej obu reflektorów równocześnie) trzeba koniecznie ustawić światła. Inny powód to niedoskonałość przyrządów obecnie stosowanych do ustawiania świateł. Przyrządy te wykorzystują subiektywną, wzrokową obserwację granicy światła i cienia. Kształt tej granicy częstokroć znacząco odbiega od kształtu wzorcowego. Istotne znaczenie ma również dokładność ustawienia przyrządu względem pojazdu. Ostatecznie uzyskanie ustawienia świateł zgodnego z wymaganiami jest na granicy możliwości technicznych stosowanych współcześnie przyrządów.

Następnie w ramach eksperymentu dokonano regulacji ustawienia świateł pojazdów. Jak wynika z pomiarów w około 30% przypadków, w których wstępne badanie wykazało nieprawidłowości udało się ustawić światła tak, aby minimalne wymagania oświetlenia drogi zostały spełnione.

Jakość oświetlenia drogi zależy zarówno od prawidłowego ustawienia reflektorów jak i cech wiązki świetlnej reflektorów. Nieprawidłowy rozkład światła wysyłanego przez reflektor, nawet przy prawidłowym ustawieniu może powodować niedostateczne oświetlenie. Jak widać stosunkowo niewielki odsetek samochodów spełniał minimalne wymagania, które nie są trudne do osiągnięcia, ale przede wszystkim są sprawdzane podczas homologacji. Przyczyny tkwią zarówno w opisanych wyżej cechach systemu zapewnienia jakości (homologacja, ustawianie eksploatacyjne) jak też w jakości reflektorów i żarówek dostępnych na rynku.

Gdy weźmiemy pod uwagę fakt, że współczesne technologie pozwalają wytworzyć dobre światła i gdy założymy, że żarówka jest odpowiedniej jakości - takie też są na rynku tyle, że zwykle nieco droższe - możemy poczuć się bardziej optymistycznie. Konkurencja na rynku istnieje i ambicje konstruktorów również. Jest jednak pewien dodatkowy aspekt. Reflektor czy lampa to element, który podczas kolizji czy wypadku jest najczęściej zniszczony. Koszty nowego, oryginalnego reflektora, zwłaszcza, że dzisiaj jest to zwykle lampa zespolona, są dość wysokie. Więc znowu cena naprawy staje się podstawą wyboru. Oferowane są tańsze zamienniki, które posiadają homologację, ale bywa, że parametrami od oryginału znacznie odbiegają.

Jeżeli dołączymy do tego wpływ żarówek, które nie zawsze spełniają wymagania to dojdziemy do wniosku, że uzyskany obraz może być zbliżony do rzeczywistości. Problemem jest także eliminowanie z rynku wyrobów nie spełniających wymagań. Np. aby stwierdzić złą jakość żarówki trzeba wykonać kosztowne badania, przy których cena żarówki jest pomijalna. I nawet w przypadku wykrycia nieprawidłowości procedura wyeliminowania złych wyrobów z rynku jest długotrwała, skomplikowana i w praktyce mało skuteczna.

Przedstawione wyniki badań oznaczają, że skala problemów związanych z jakością oświetlenia w warunkach eksploatacji może być znaczna. Są to o tyle nieprzyjemne konstatacje, że współczesne technologie dostarczają rozwiązań, które bez problemu pozwalają dobrze oświetlać drogę, znacznie lepiej niż tego wymagają przepisy. I podczas badań były takie przypadki jednak były one w mniejszości. A przecież trudno przecenić znaczenie jakości oświetlenia dla bezpieczeństwa ruchu drogowego. Ponadto przy ocenie świateł zawodzi intuicja. Jest to spowodowane m.in. widzeniem "negatywowym". W dzień na szerokim jasnym tle widzimy przeważnie ciemniejsze obiekty. W nocy tło jest ciemne, a obiekty ważne dla bezpieczeństwa pojawiają się na krótko i są jasne. Światła, nawet te najlepsze, mogą oświetlać drogę tylko w stosunkowo niewielkiej odległości.

Analizator z ITS

Aby nie poprzestać jedynie na krytyce istniejącego stanu (chociaż uzasadnionej), wykorzystując wieloletnie doświadczenia związane z diagnostyką i badaniami homologacyjnymi oświetlenia pojazdów w Instytucie Transportu Samochodowego opracowano analizator świateł i metodykę pomiarową możliwe do zastosowania w warsztatach i stacjach kontroli pojazdów do kontroli eksploatacyjnej i pomiarów reflektorów. Urządzenie umożliwia ustawienie wszystkich rodzajów świateł w sposób automatyczny przy wykorzystaniu procedur modelujących percepcję wzrokową. Wyniki ustawienia są zgodne z ustawianiem dokonywanym przez doświadczonych diagnostów. Natomiast precyzja ustawienia jest zdecydowanie lepsza. Ustawianie jest powtarzalne i obiektywne. Ponadto urządzenie analizuje całą wiązkę świetlną w sposób jakościowy. M.in. sprawdza czy spełnione są przynajmniej minimalne wymagania homologacyjne. Bowiem szczegółowej ocenie podlega cała wiązka światła oświetlająca drogę z uwzględnieniem wszystkich czynników: reflektora, żarówki i ustawienia. Urządzenie obrazuje rozkład wiązki światła (wykresy izoluksów), ocenia poprawność kształtu GSC. Można je stosować w warsztatach i stacjach kontroli pojazdów do kontroli eksploatacyjnej i pomiarów reflektorów

Urządzenie posiada znacznie więcej możliwości, można powiedzieć, że jest to odpowiednik radaru dla świateł. Badanie może np. zakończyć się komunikatem: "konieczna wymiana żarówki/reflektora".

Wydruk wyniku obiektywnego i niedrogiego badania powinien być cenną informacją dla osób, którym rzeczywista jakość świateł samochodu nie jest obojętna, a także znacznym ułatwieniem dla tych, którzy mają uzasadnione wątpliwości, co do jakości żarówki czy reflektora w swoim pojeździe, natomiast obecnie nie mogą nic z tym zrobić ze względu na zawiłą, długotrwałą i kosztowna procedurę.

Wydaje się, że należy zaufać potrzebie poczucia bezpieczeństwa kierowców. Wielu z nich po prostu nie ma świadomości jakości własnych świateł i gotowych jest zapłacić dobrowolnie kilka złotych więcej za badanie i regulację świateł, w wyniku których wyjadą pojazdem znacznie bezpieczniejszym. Tym bardziej, że fakt ten zostanie potwierdzony czytelnym, obiektywnym wydrukiem dokumentującym szczegółowo wyniki pomiaru. W wielu przypadkach wystarczy wymiana żarówki, aby uzyskać radykalne polepszenie właściwości świateł. Dodatkowym argumentem przemawiającym za stosowaniem w praktyce diagnostycznej analizatorów świateł może być popyt części rynku na światła ksenonowe, jako opcję zwiększającą bezpieczeństwo. Oczywiście za dodatkową opłatę kilku tysięcy złotych, nie licząc większych kosztów eksploatacyjnych. Z obiektywnych badań wynika natomiast, że niektóre rozwiązania reflektorów halogenowych wyposażonych w prawidłową żarówkę tylko nieznacznie ustępują światłom ksenonowym natomiast ich cena jest zdecydowanie niższa.