Světlomet - Headlamp

A Skútr přední je s nepraktický počet a rozmanitost světlometů, přidá pro dekorativní účely a charakteristiky Mod kultury

Světlomet je lampa připojena k přední části vozidla pro osvětlování vozovky před sebou. Světlomety se také často nazývají světlomety , ale v nejpřesnějším použití je světlomet termín pro samotné zařízení a světlomet je termín pro paprsek světla produkovaný a distribuovaný zařízením.

Výkon světlometů se v průběhu automobilové éry neustále zlepšoval, což je způsobeno velkými rozdíly mezi denními a nočními smrtelnými následky provozu: americký národní úřad pro bezpečnost silničního provozu uvádí, že téměř polovina všech úmrtí souvisejících s provozem se odehrává ve tmě, a to navzdory pouze 25% provozu cestování za tmy.

Ostatní vozidla, jako jsou vlaky a letadla, musí mít světlomety. Cyklistické světlomety se často používají na jízdních kolech a v některých jurisdikcích jsou povinné. Mohou být napájeny baterií nebo malým generátorem, jako je láhev nebo nábojové dynamo .

Historie automobilových světlometů

Jeden z prvních optických světlometů, Corning Conaphore. Je zobrazena selektivní žlutá verze skla „Noviol“.
Reklama z roku 1917 na výše uvedenou čočku světlometu Corning Conaphore

Původy

První kočáry bez koní používaly kočárové lampy, které se ukázaly jako nevhodné pro cestování rychlostí. Nejranější světla používala svíčky jako nejběžnější druh paliva.

Mechanika

Nejstarší světlomety poháněné acetylenem nebo olejem fungovaly od konce 80. let 19. století. Acetylenové žárovky byly oblíbené, protože plamen je odolný vůči větru a dešti. První elektrické světlomety byly představeny v roce 1898 na elektrickém autě Columbia od společnosti Electric Vehicle Company z Hartfordu v Connecticutu a byly volitelné. Rozšířené používání elektrických světlometů omezovaly dva faktory: krátká životnost vláken v drsném automobilovém prostředí a obtížnost výroby dynama dostatečně malého, přesto dostatečně silného, ​​aby produkovalo dostatečný proud.

Řada výrobců nabízela acetylenová světla „Perst-O-Lite“ jako standardní vybavení pro rok 1904 a společnost Peerless vyrobila v roce 190 standardní elektrické světlomety. Birminghamská firma s názvem Pockley Automobile Electric Lighting Syndicate uvedla na trh první elektrická automobilová světla na světě jako kompletní sadu v roce 1908, který se skládal ze světlometů, bočních světel a zadních světel, které byly napájeny osmivoltovou baterií.

V roce 1912 Cadillac integroval elektrický systém zapalování a osvětlení Delco svého vozidla a vytvořil moderní elektrický systém vozidla.

Společnost Guide Lamp představila v roce 1915 „potkávací“ (potkávací) světlomety, ale systém Cadillac z roku 1917 umožňoval stmívání světla pomocí páčky uvnitř vozu, místo aby řidič musel zastavit a vystoupit. Žárovka Bilux z roku 1924 byla první moderní jednotkou, která měla světlo pro potkávací i dálkové paprsky světlometu vyzařujícího z jediné žárovky. Podobný design představil v roce 1925 Guide Lamp s názvem „Duplo“. V roce 1927 byl představen nožní spínač stmívače nebo přepínač, který se stal standardem po většinu století. 1933–1934 Packards představoval třípaprskové světlomety, přičemž žárovky měly tři vlákna. Paprskům se od nejvyššího po nejnižší říkalo „průchod zemí“, „jízda po venkově“ a „jízda po městě“. 1934 Nash také používal systém tří paprsků, i když v tomto případě s žárovkami konvenčního typu se dvěma vlákny, a mezilehlý paprsek kombinoval potkávací světla na straně řidiče s dálkovými světly na straně spolujezdce, aby se maximalizoval výhled na silnici a zároveň minimalizuje odlesky směrem k protijedoucímu provozu. Posledními vozidly s nožním spínačem stmívače byly dodávky Ford F-Series a E [Econoline] z roku 1991 . Mlhovky byly pro Cadillac 1938 nové a jejich systém „Autronic Eye“ z roku 1954 automatizoval výběr dálkových a potkávacích světel.

Směrové osvětlení, využívající vypínač a elektromagneticky posunutý reflektor k osvětlení pouze obrubníku, bylo zavedeno ve vzácné jednoroční Tatře z roku 1935 . Na středovém světlometu Tucker Torpedo z roku 1947 se objevilo osvětlení spojené s řízením a později jej propagoval Citroën DS . To umožnilo otočit světlo ve směru jízdy při otáčení volantu.

Standardizovaný 7palcový (178 mm) kulatý zapečetěný světlomet, jeden na každou stranu, byl vyžadován pro všechna vozidla prodávaná ve Spojených státech od roku 1940, prakticky zmrazující použitelnou světelnou technologii na místě až do 70. let pro Američany. V roce 1957 se zákon změnil, aby umožnil menší 5,75 palce (146 mm) kulaté uzavřené paprsky, dva na každou stranu vozidla, a v roce 1974 byly povoleny také obdélníkové uzavřené paprsky.

Dva Mercedes-Benz SL: vpravo s US-spec utěsněnými světlomety; odešel s normálními světlomety pro jiné trhy

Británie, Austrálie a některé další země společenství , stejně jako Japonsko a Švédsko , také hojně využívaly 7palcové utěsněné paprsky, ačkoli nebyly nařízeny jako ve Spojených státech. Tento formát světlometů nebyl v kontinentální Evropě široce přijímán, protože při navrhování automobilů byly užitečné vyměnitelné žárovky a rozdíly ve velikosti a tvaru světlometů.

Technologie se ve zbytku světa posunula kupředu. V roce 1962 představilo evropské konsorcium výrobců žárovek a světlometů první halogenovou žárovku pro použití světlometů vozidel, H1 . Krátce poté byly v Evropě představeny světlomety využívající nový světelný zdroj. Ty byly ve skutečnosti zakázány v USA, kde byly povinné standardní světlomety s uzavřeným paprskem a předpisy o intenzitě byly nízké. Američtí zákonodárci čelili tlaku, aby jednali, a to jak z důvodu účinnosti osvětlení, tak z důvodu aerodynamiky/úspor paliva. Špičková intenzita dálkových světel, omezená na 140 000 kandel na každou stranu vozu v Evropě, byla ve Spojených státech omezena na 37 500 kandel na každé straně vozu do roku 1978, kdy byl limit zvýšen na 75 000. Zvýšení intenzity dálkových paprsků, aby se využila vyšší povolená vzdálenost, nebylo možné dosáhnout bez přechodu na halogenovou technologii, a tak se ve Spojených státech začaly používat modely s uzavřenými paprsky s vnitřními halogenovými žárovkami pro použití na modelech z roku 1979. Od roku 2010 halogen zapečetěné paprsky dominují na trhu uzavře-paprsku, který klesal prudce od replaceable- žárovka světlomety byly v roce 1983 povoleny.

Systémy s vysokou intenzitou výboje (HID) se objevily na počátku devadesátých let, poprvé v BMW řady 7 . 1996 Lincoln Mark VIII byl ranou americkou snahou o HID a byl jediným autem s DC HID.

Design a styl

Kromě technických, výkonnostních a regulačních hledisek světlometů je třeba vzít v úvahu různé způsoby, jak jsou navrženy a uspořádány na motorovém vozidle. Světlomety byly kulaté po mnoho let, protože to je přirozený tvar parabolického reflektoru . Pomocí principů odrazu jednoduchá symetrická kulatá odrazná plocha promítá světlo a pomáhá zaostřit paprsek.

Styling světlometů mimo Spojené státy, před rokem 1983

Konfigurace světlometů v Evropě (nahoře) a v USA (dole) na modelu Citroën DS
Obdélníkový světlomet se selektivní žlutou žárovkou na Citroën Ami 6

V Evropě nebyl požadavek na světlomety standardizované velikosti nebo tvaru a žárovky mohly být navrženy v jakémkoli tvaru a velikosti, pokud žárovky splňovaly technické a výkonové požadavky obsažené v příslušných evropských bezpečnostních normách . Obdélníkové světlomety byly poprvé použity v roce 1960, vyvinuté společností Hella pro německý Ford Taunus P3 a Cibié pro Citroën Ami 6 . Byly zakázány ve Spojených státech, kde byly vyžadovány kulaté lampy až do roku 1975. Další raná koncepce designu světlometů zahrnovala konvenční kulaté žárovky zapuštěné do karoserie vozu s aerodynamickými skleněnými kryty, jako jsou ty na Jaguaru E-Type z roku 1961 a před rokem 1967 VW Brouci .

Styling světlometů ve Spojených státech, 1940–1983

Americký standardní 7palcový světlomet kombinující níže a dálková světla se směrovými světly níže na Nash 600 z roku 1949
Prosklené 5¾ “zapečetěné světlomety na Chrysler 300 z roku 1965
Obdélníkové světlomety s uzavřeným paprskem níže se směrovými světly na Concordu 1979 AMC

Konstrukce světlometů v USA se od roku 1940 do roku 1983 změnila jen velmi málo.

V roce 1940 konsorcium státních správců motorových vozidel standardizovalo systém dvou 7palcových (178 mm) kulatých zapečetěných světlometů na všech vozidlech - jediný systém povolený po dobu 17 let. Tento požadavek odstranil problémy se zašlými reflektory tím, že je utěsnil společně s žárovkami. Rovněž se zjednodušilo míření paprsků světlometů a odstranily se nestandardní žárovky a žárovky.

Tucker 48 zahrnoval definující funkci „Cyclops očí“: třetina centrum montované světlomet připojen k mechanismu řízení vozidla. Svítilo to jen tehdy, když bylo řízení posunuto o více než deset stupňů mimo střed a byla zapnuta dálková světla.

Systém čtyř kulatých žárovek namísto dvou, jedné dálkové/potkávací a jedné dálkové 5+3 / 4  v (146 mm) utěsněný paprsek na každé straně vozidla, byl představen na některých modelech Cadillac, Chrysler, DeSoto a Nash z roku 1957 ve státech, které nový systém povolovaly. Oddělené potkávací a dálkové světlomety eliminovaly nutnost kompromisu v konstrukci čoček a v umístění vláken požadovaných v jedné jednotce. Ostatní auta následovala, když všechny státy povolily nové lampy v době, kdybyly modely 1958uvedeny na trh. Systém se čtyřmi lampami umožnil větší flexibilitu designu a zlepšil výkon potkávacích a dálkových světel. Auto stylisté, jako je Virgil Exner, provedli studie designu s potkávacími světly v jejich konvenčním přívěsném umístění a dálkovými světly svisle naskládanými na středovou osu vozu, ale žádný takový design nedosáhl objemové výroby.

Příklad uspořádání zahrnuje stohování dvou světlometů na každé straně, s potkávacími světly nad dálkovými světly. Nash Ambassador používá toto uspořádání v modelovém roce 1957. Pontiac použil tento design od modelového roku 1963; O dva roky později následovaly společnosti American Motors , Ford , Cadillac a Chrysler . Také v modelovém roce 1965 měla Buick Riviera zakrývatelné skládané světlomety. Různé modely Mercedes prodávané v Americe používaly toto uspořádání, protože jejich světlomety s vyměnitelnými žárovkami na domácím trhu byly v USA nezákonné.

Na konci padesátých a na začátku šedesátých let měly některé vozy Lincoln , Buick a Chrysler světlomety uspořádané diagonálně s vnějšími potkávacími světly a nad dálkovými světly. Britská auta včetně Gordon-Keeble , Jensen CV8 , Triumph Vitesse a Bentley S3 Continental používala takové uspořádání také.

V roce 1968 nově zahájená federální norma bezpečnosti motorových vozidel 108 vyžadovala, aby všechna vozidla měla buď dvojitý nebo čtyřnásobný kulatý zapečetěný světlomet, a zakázala jakýkoli dekorativní nebo ochranný prvek před provozním světlometem. Skleněné světlomety, jaké se používají u modelů Jaguar E-Type , VW Beetle z roku 1968 , modelů Chrysler a Imperial z roku 1965 , Porsche 356 , Citroën DS a Ferrari Daytona již nebyly povoleny a vozidla musela být vybavena nekrytými světlomety pro americký trh. To ztěžovalo vozidlům s konfigurací světlometů navrženým pro dobrý aerodynamický výkon dosažení jejich konfigurací na americkém trhu.

FMVSS 108 byl změněn v roce 1974, aby umožňoval obdélníkové světlomety s uzavřeným paprskem. To umožnilo výrobcům flexibilitu snížit kapoty u nových vozů. Ty by mohly být umístěny v horizontálních polích nebo ve vertikálně naskládaných párech. Stejně jako dříve u kulatých lamp, USA povolily pouze dvě standardizované velikosti pravoúhlých žárovek s uzavřeným paprskem: Systém dvou jednotek 200 x 142 mm (7,9 x 5,6 palce) dálkových/potkávacích světel odpovídajících stávajícímu 7palcovému kulatému formátu, nebo systém čtyř jednotek 165 x 100 mm (6,5 x 3,9 palce), dvou vysokých/nízkých a dvou dálkových světel. odpovídající stávajícímu 5+3 / 4  v (146 mm) kulatý formát.

Obdélníkový design světlometů se stal tak převládajícím v automobilech vyráběných v USA, že do roku 1979 je používalo jen několik modelů.

Mezinárodní styling světlometů, 1983 – současnost

V roce 1983 byly po udělení petice společnosti Ford Motor Company z roku 1981 pozměněny předpisy USA o světlometech tak, aby umožňovaly vyměnitelné žárovky, nestandardní, architektonické světlomety s aerodynamickými čočkami, které by mohly být poprvé vyrobeny z tvrdého polykarbonátu . To umožnilo první americký trh auto od roku 1939 s vyměnitelnými žárovkovými světlomety: 1984 Lincoln Mark VII . Tyto kompozitní světlomety byly někdy označovány jako „euro“ světlomety, protože aerodynamické světlomety byly v Evropě běžné. Ačkoli jsou tyto světlomety koncepčně podobné evropským světlometům s nestandardizovaným tvarem a konstrukcí s vyměnitelnými žárovkami, odpovídají spíše designu, konstrukci a výkonům světlometů podle amerického federálního standardu bezpečnosti motorových vozidel 108 USA, a nikoli internacionalizovaným evropským bezpečnostním normám používaným mimo Severní Ameriku. Tato změna amerických předpisů však umožnila, aby se styl světlometů na americkém trhu přiblížil tomu v Evropě.

Skryté světlomety

Vyklápěcí světlomety na Mazdě 323F

Skryté světlomety byly představeny v roce 1936 na kabelu 810/812 . Byly namontovány v předních blatnících, které byly hladké, dokud světla nevytáhla-každá s vlastní malou klikou namontovanou na palubní desce-operátorem. Pomáhaly aerodynamice, když světlomety nebyly používány, a patřily k charakteristickým prvkům designu Cord.

Pozdější skryté světlomety vyžadují jeden nebo více podtlakově ovládaných serva a rezervoárů, s přidruženým potrubím a táhlem, nebo elektromotory , převodové ústrojí a táhla ke zvednutí světel do přesné polohy, aby bylo zajištěno správné míření navzdory ledu, sněhu a věku. Některé skryté designy světlometů, jako například u modelu Saab Sonett III, používaly ke zvednutí světlometů do polohy mechanickou páku ovládanou pákou.

V letech 1960 až 1970 tuto funkci používalo mnoho pozoruhodných sportovních vozů, jako například Chevrolet Corvette (C3) , Ferrari Berlinetta Boxer a Lamborghini Countach , protože umožňovaly nízké linie kapoty, ale zvedly světla do požadované výšky, ale od roku 2004 žádný moderní objem- vyráběné modely automobilů používají skryté světlomety, protože představují potíže při dodržování ustanovení o ochraně chodců přidaných k mezinárodním předpisům o automobilové bezpečnosti, pokud jde o výčnělky na karoseriích automobilů, aby se minimalizovalo zranění chodců sražených automobily.

Některé skryté světlomety se samy nepohybují, ale jsou zakryté, když je nepoužívají, panely navržené tak, aby splynuly se stylem vozu. Když jsou žárovky zapnuté, kryty se odklápějí, obvykle dolů nebo nahoru, například u modelu Jaguar XJ220 z roku 1992 . Mechanismus dveří může být ovládán vakuovými hrnci, jako u některých vozidel Ford na konci šedesátých let až do začátku osmdesátých let, jako je například Mercury Cougar z let 1967–1970 , nebo elektromotorem na různých produktech Chrysler od poloviny šedesátých do konce sedmdesátých let, jako je např. Dodge Charger z let 1966–1967 .

Předpisy a požadavky

Moderní světlomety jsou elektricky ovládané, umístěné ve dvojicích, jeden nebo dva na každé straně přední části vozidla. K vytvoření potkávacího a dálkového světla je vyžadován systém světlometů, který může být vytvářen více páry jednopaprskových svítilen nebo dvojicí dvoupaprskových svítilen nebo kombinací jednopaprskových a dvoupaprskových světel. Dálková světla vrhají většinu světla přímo vpřed, maximalizují viditelnou vzdálenost, ale vytvářejí příliš mnoho oslnění pro bezpečné použití, když jsou na silnici jiná vozidla. Protože neexistuje žádná zvláštní kontrola světla směrem vzhůru, dálková světla také způsobují zpětné oslnění mlhou , deštěm a sněhem v důsledku zpětného odrazu kapiček vody . Potkávací světla mají přísnější kontrolu světla směrem nahoru a směřují většinu světla dolů a buď doprava (v zemích s pravou dopravou), nebo doleva (v zemích s levým provozem), aby poskytovaly dopřednou viditelnost bez nadměrného oslnění nebo zpětného oslňování.

Potkávací

ECE potkávací/potkávací světlo
Asymetrické tlumené osvětlení povrchu vozovky -je zobrazen paprsek vpravo

Světlomety potkávací (potkávací, potkávací, potkávací, potkávací) poskytují rozložení světla navrženého tak, aby poskytovalo přední a boční osvětlení, s omezeními světla směřujícího do očí ostatních účastníků silničního provozu za účelem kontroly oslnění. Tento paprsek je určen k použití vždy, když jsou vpředu jiná vozidla, ať už přijíždějící nebo předjížděná.

Mezinárodní předpisy EHK pro žárovky a vysoce intenzivní výbojkové světlomety specifikují paprsek s ostrým, asymetrickým přerušením zabraňujícím vrhání značného množství světla do očí řidičů předcházejících nebo protijedoucích vozidel. Kontrola oslnění je v severoamerickém standardu paprsků SAE obsaženém v FMVSS / CMVSS 108 méně přísná .

Dálkové světlo

ECE dálkové/dálkové světlo
Symetrické dálkové osvětlení povrchu vozovky

Dálková světla (dálková světla, dálková světla, dálková světla) poskytují jasné, středově vyvážené rozložení světla bez zvláštního ovládání světla směřujícího do očí ostatních účastníků silničního provozu. Jako takové jsou vhodné pouze pro použití, když jsou na silnici sami, protože oslnění, které produkují, oslní ostatní řidiče.

Mezinárodní předpisy EHK umožňují dálkové světlomety s vyšší intenzitou, než jaké povolují severoamerické předpisy .

Kompatibilita se směrovostí provozu

Světlomet se prodával ve Švédsku nedlouho před přechodem Dagenu H zleva doprava. Neprůhledný obtisk blokuje část čočky pro potkávací světlo směrem nahoru a nese varování: „Nesmí být odstraněn do 3. září 1967“.

Většina potkávacích světlometů je speciálně navržena pro použití pouze na jedné straně vozovky . Světlomety pro použití v zemích s levým provozem mají potkávací světlomety, které „klesají doleva“; světlo je distribuováno s předpětím směrem dolů/doleva, aby řidiči ukazovalo silnici a značky vpřed, aniž by oslepovalo protijedoucí provoz. Světlomety pro země s pravým provozem mají potkávací světla, která „klesají doprava“, přičemž většina jejich světla směřuje dolů/doprava.

V Evropě je při řízení vozidla s pravými světlomety v zemi s levým provozem nebo naopak po omezenou dobu (například na dovolené nebo v tranzitu) zákonným požadavkem dočasně upravit světlomety tak, aby -boční rozložení paprsků neoslňuje protijedoucí řidiče. Toho lze dosáhnout způsoby zahrnujícími přilepení neprůhledných obtisků nebo prizmatických čoček k určené části čočky. Některé světlomety typu projektoru mohou být vyrobeny tak, aby vytvářely správný světelný paprsek vlevo nebo vpravo posunutím páky nebo jiného pohyblivého prvku v sestavě lampy nebo na ní. Mnoho wolframových (předhalogenových) světlometů evropského kódu vyrobených ve Francii společnostmi Cibié, Marchal a Ducellier bylo možné nastavit tak, aby vytvářely buď potkávací světlo vlevo nebo vpravo pomocí dvoupolohového držáku žárovky.

Protože světlomety na špatné straně vozovky oslepují protijedoucí řidiče a dostatečně neosvětlují řidiči cestu a zatemňovací pásy a lepicí prizmatické čočky snižují bezpečnost světlometů, některé země vyžadují všechna vozidla registrovaná nebo používaná na trvalé v zemi trvale vybavena světlomety navrženými pro správnou dopravní schopnost. Severoameričtí majitelé vozidel někdy soukromě dovážejí a instalují na svůj vůz světlomety japonského trhu (JDM) v mylném přesvědčení, že výkon paprsku bude lepší, i když ve skutečnosti je takové nesprávné použití docela nebezpečné a nezákonné.

Přiměřenost

Bylo zjištěno, že světlomety vozidel nedokáží osvětlit zajištěnou světlou vzdálenost vpřed při rychlostech nad 60 km/h (40 mph). Může být nebezpečné a v některých oblastech nezákonné jet v noci nad tuto rychlost.

Používejte ve dne

Některé země vyžadují, aby byly automobily vybaveny denními světly (DRL), aby se zvýšila viditelnost vozidel v pohybu během dne. Regionální předpisy upravují, jak může být funkce DRL poskytována. V Kanadě mohou funkci DRL požadovanou u vozidel vyráběných nebo dovážených od roku 1990 zajišťovat světlomety, mlhové světlomety , stálé osvětlení předních směrových světel nebo speciální denní svícení. Funkčně vyhrazené denní svícení bez světlometů jsou vyžadována u všech nových vozů, které se v Evropské unii poprvé prodávají od února 2011. Mezi země vyžadující DRL patří kromě EU a Kanady také Albánie, Argentina, Bosna a Hercegovina, Kolumbie (již žádné z Srpen 2011), Island, Izrael, Makedonie, Norsko, Moldavsko, Rusko, Srbsko a Uruguay.

Konstrukce, výkon a cíl

Ve světě se používají dva různé standardy paprsků a konstrukce světlometů: norma ECE , která je povolena nebo vyžadována prakticky ve všech průmyslových zemích kromě USA, a norma SAE, která je povinná pouze v USA. Japonsko dříve mělo světelné předpisy na míru podobné americkým standardům, ale pro levou stranu silnice. Japonsko však nyní dodržuje standard ECE. Rozdíly mezi standardy světlometů SAE a ECE spočívají především v množství oslnění povoleného vůči ostatním řidičům na potkávací světla (SAE umožňuje mnohem více oslnění), což je minimální množství světla, které je třeba vrhat přímo po silnici (SAE vyžaduje více), a specifická místa v paprsku, ve kterých jsou specifikovány minimální a maximální úrovně světla.

ECE potkávací světla se vyznačují výraznou vodorovnou čarou „cutoff“ v horní části paprsku. Pod čarou je jasno a nahoře je tma. Na straně paprsku odvrácené od protijedoucího provozu (vpravo v zemích s pravým provozem, vlevo v zemích s levým provozem) se toto omezení otáčí nebo stoupá nahoru, aby nasměrovalo světlo na dopravní značky a chodce. Potkávací světla SAE mohou, ale nemusí mít mezní hodnotu, a pokud je tato mezní hodnota přítomna, může jít o dva různé obecné typy: VOL , který je koncepčně podobný paprsku ECE v tom, že mezní hodnota je umístěna v horní části levé strany paprsku a mířil mírně pod horizontálu, nebo VOR , který má ořez v horní části pravé strany paprsku a míří na horizont.

Zastánci každého systému světlometů prohlašují, že ten druhý je neadekvátní a nebezpečný: američtí zastánci systému SAE tvrdí, že přerušení potkávacího světla ECE poskytuje krátké vzdálenosti pro vidění a nedostatečné osvětlení nadzemních dopravních značek, zatímco mezinárodní zastánci systému ECE tvrdí, že systém SAE vytváří příliš mnoho oslnění. Srovnávací studie opakovaně ukázaly, že paprsky SAE nebo ECE mají jen malou nebo žádnou celkovou bezpečnostní výhodu; přijetí a odmítnutí těchto dvou systémů různými zeměmi je založeno především na tom, který systém se již používá.

V Severní Americe jsou design, výkon a instalace všech zařízení pro osvětlení motorových vozidel regulovány federální a kanadskou normou bezpečnosti motorových vozidel 108 , která zahrnuje technické normy SAE . Jinde ve světě platí internacionalizované předpisy EHK buď odkazem, nebo začleněním do kódů vozidel jednotlivých zemí.

Americké zákony vyžadovaly u všech vozidel mezi lety 1940 a 1983 zapečetěné světlomety a utěsněné paprsky hojně využívaly také další země jako Japonsko, Velká Británie a Austrálie. Ve většině ostatních zemí a v USA od roku 1984 převládají světlomety s vyměnitelnými žárovkami.

Světlomety musí být udržovány ve správném směru. Předpisy pro cíl se liší země od země a od specifikace paprsku ke specifikaci paprsku. V USA jsou standardní světlomety SAE zaměřeny bez ohledu na montážní výšku světlometu. To dává vozidlům s vysoko namontovanými světlomety výhodu viditelné vzdálenosti, a to za cenu zvýšeného oslnění řidičů v nižších vozidlech. Naproti tomu úhel sklonu světlometů ECE je spojen s montážní výškou světlometu, takže všechna vozidla mají zhruba stejnou viditelnou vzdálenost a všichni řidiči zhruba stejné odlesky.

Světlá barva

Bílý

Světlomety jsou obecně vyžadovány k produkci bílého světla, a to podle norem ECE i SAE. Předpis ECE 48 v současné době požaduje, aby nová vozidla byla vybavena světlomety vyzařujícími bílé světlo. Různé technologie světlometů produkují různé charakteristické druhy bílého světla; bílá specifikace je poměrně velká a umožňuje široký rozsah zjevné barvy od teplé bílé (s hnědo-oranžovo-jantarově žlutým nádechem) po studenou bílou (s modrofialovým nádechem).

Selektivní žlutá
1957 Citroën 2CV se selektivními žlutými světlomety a pomocnou lampou

Předchozí předpisy EHK rovněž umožňovaly selektivní žluté světlo. Výzkumný experiment provedený ve Velké Británii v roce 1968 s použitím wolframových (nehalogenových) žárovek zjistil, že zraková ostrost je asi o 3% lepší u selektivních žlutých světlometů než u bílých se stejnou intenzitou. Výzkum provedený v Nizozemsku v roce 1976 dospěl k závěru, že žluté a bílé světlomety jsou z hlediska bezpečnosti provozu rovnocenné, ačkoli žluté světlo způsobuje méně nepříjemných oslnění než bílé světlo. Výzkumníci poznamenávají, že žárovky s wolframovými vlákny vyzařují pouze malé množství modrého světla blokovaného selektivně žlutým filtrem, takže taková filtrace činí pouze malý rozdíl v charakteristikách světelného výkonu, a naznačují, že světlomety využívající novější druhy zdrojů, jako jsou metalhalogenidové (HID) žárovky mohou prostřednictvím filtrace vydávat méně vizuálně rušivé světlo a přitom mít stále větší světelný výkon než halogenové.

Selektivní žluté světlomety již nejsou běžné, ale jsou povoleny v různých zemích po celé Evropě i v mimoevropských lokalitách, jako je Jižní Korea, Japonsko a Nový Zéland. Na Islandu jsou povoleny žluté světlomety a předpisy o vozidlech v Monaku stále oficiálně vyžadují selektivní žluté světlo potkávacích a dálkových světlometů všech vozidel a mlhových světel, pokud jsou k dispozici.

Ve Francii, zákon schválený v listopadu 1936 na základě doporučení Ústřední komise pro automobily a pro dopravu obecně, vyžadoval montáž selektivních žlutých světlometů. Mandát pro žluté světlomety byl přijat, aby se snížila únava řidiče z nepříjemného oslnění . Tento požadavek se původně vztahoval na vozidla registrovaná k silničnímu provozu po dubnu 1937, ale měla se rozšířit na všechna vozidla prostřednictvím dodatečné montáže selektivních žlutých světel na starší vozidla, a to od začátku roku 1939. Pozdější fáze implementace byly v září 1939 narušeny vypuknutí války .

Mandát francouzského žlutého světla byl založen na pozorováních Francouzské akademie věd v roce 1934, kdy akademie zaznamenala, že selektivní žluté světlo bylo méně oslňující než bílé světlo a že světlo v mlze difundovalo méně než zelené nebo modré světlo. Žluté světlo bylo získáno žlutým sklem pro žárovku nebo čočku světlometu, žlutým povlakem na bezbarvé žárovce, čočce nebo reflektoru nebo žlutým filtrem mezi žárovkou a čočkou. Ztráty filtrací snížily intenzitu vyzařovaného světla asi o 18 procent, což mohlo přispět ke snížení oslnění.

Mandát platil do prosince 1992, takže po mnoho let žluté světlomety vizuálně označovaly vozy registrované ve Francii, ať už byly viděny kdekoli, ačkoli někteří francouzští řidiči údajně přešli na bílé světlomety navzdory požadavku na žluté.

Tento požadavek byl kritizován jako překážka obchodu v automobilovém sektoru; Francouzský politik Jean-Claude Martinez to označil za protekcionistický zákon .

Formální výzkum zjistil v nejlepším případě malé zlepšení zrakové ostrosti spíše žlutými než bílými světlomety a francouzská automobilka Peugeot odhadovala, že bílé světlomety produkují o 20 až 30 procent více světla - i když bez vysvětlení, proč byl tento odhad větší než 15% až 18 % hodnoty naměřené ve formálním výzkumu - a chtěli, aby řidiči svých vozů získali výhody dalšího osvětlení. Obecněji řečeno, technické předpisy pro vozidla specifické pro jednotlivé země v Evropě byly považovány za nákladné obtěžování. V průzkumu zveřejněném v roce 1988 výrobci automobilů poskytli řadu odpovědí na otázku, jaké jsou náklady na dodávku automobilu se žlutými světlomety pro Francii. General Motors a Lotus uvedly, že neexistují žádné dodatečné náklady, Rover uvedl, že dodatečné náklady byly marginální a Volkswagen uvedl, že žluté světlomety zvýšily náklady na výrobu vozidel o 28 značek Deutsche . Řešení francouzského požadavku na žlutá světla (mimo jiné požadavky na osvětlení specifické pro jednotlivé země) bylo provedeno jako součást úsilí o dosažení společných technických norem pro vozidla v celém Evropském společenství . Ustanovení ve směrnici Rady EU 91/663, vydané 10. prosince 1991, specifikovalo bílé světlomety pro všechna nová schválení typu vozidel udělená ES po 1. lednu 1993 a stanovila, že od tohoto data nebudou členské státy ES (později EU) povoleno odmítnout vjezd vozidla splňujícího světelné standardy obsažené v pozměněném dokumentu - Francie tak již nebude moci odmítnout vjezd do vozidla s bílými světlomety. Směrnice byla jednomyslně přijata radou, a proto s hlasováním Francie.

Ačkoli ve Francii již nejsou vyžadovány, selektivní žluté světlomety tam zůstávají legální; stávající nařízení stanoví, že „každé motorové vozidlo musí být vpředu vybaveno dvěma nebo čtyřmi světly, která v dopředném směru vytvářejí selektivní žluté nebo bílé světlo umožňující účinné osvětlení vozovky v noci na vzdálenost, za jasných podmínek, 100 metrů “.

Optické systémy

Optika objektivu, boční pohled. Světlo je rozptýleno svisle (na obrázku) a do strany (není zobrazeno).
7palcový (180 mm) kulatý světlomet s uzavřeným paprskem s optikou čoček na Jaguaru E-type . Flétny a hranoly šíří a distribuují světlo shromážděné reflektorem.

Reflektorové žárovky

Optika objektivu

Světelný zdroj ( vlákno nebo oblouk) je umístěn v ohnisku reflektoru nebo v jeho blízkosti, což může být parabolický nebo neparabolický komplexní tvar. Fresnelova a hranolová optika tvarovaná do čočky světlometu láme (posouvá) části světla příčně a svisle, aby poskytla požadovaný vzor rozložení světla. Většina světlometů s uzavřeným paprskem má optiku čočky.

Optika reflektoru

Optika reflektoru, boční pohled
Reflektorový světlomet na Jeep Liberty . Čirý přední kryt slouží pouze k ochranné funkci.

Počínaje osmdesátými léty se reflektory světlometů začaly vyvíjet nad rámec jednoduché lisované ocelové paraboly . Austin Maestro z roku 1983 byl prvním vozidlem vybaveným homofokálními reflektory Lucase-Carella , které obsahovalo parabolické části různé ohniskové vzdálenosti, aby se zlepšila účinnost sběru a distribuce světla. Technologie CAD umožnila vývoj reflektorových světlometů s neparabolickými reflektory složitého tvaru. Tyto světlomety, poprvé prodávané společností Valeo pod jejich značkou Cibié, by znamenaly revoluci v automobilovém designu.

Dvojčata Dodge Monaco/Eagle Premier na americkém trhu z roku 1987 a evropský Citroën XM byly prvními vozy s komplexními reflektorovými světlomety s fazetovými optickými čočkami. General Motors 'Guide Lampová divize v Americe experimentovala na začátku 70. let s komplexními reflektory s čirými čočkami a dosáhla slibných výsledků, ale Honda Accord na americkém trhu v roce 1990 byla první s více reflektorovými světlomety s čirými čočkami; ty byly vyvinuty Stanleyem v Japonsku.

Optika pro distribuci světla v požadovaném vzoru je navržena spíše do samotného reflektoru než do čočky. V závislosti na použitých vývojových nástrojích a technikách může být reflektor konstruován od začátku jako tvar na míru, nebo může začít jako parabola, která odpovídá velikosti a tvaru dokončeného balíčku. V druhém případě je celá povrchová plocha upravena tak, aby vytvářela jednotlivé segmenty specificky vypočítaných složitých obrysů. Tvar každého segmentu je navržen tak, že jejich kumulativní účinek vytváří požadovaný vzor rozložení světla.

Moderní reflektory jsou běžně vyráběny z lisovaného nebo vstřikovaného plastu , ačkoli existují také skleněné a kovové optické reflektory. Reflexní povrch je napařený hliník s čirým přelakováním, aby se zabránilo extrémně tenkému hliníku v oxidaci. Při konstrukci a výrobě světlometů s komplexními reflektory musí být zachovány extrémně těsné tolerance.

Dvojité paprskové reflektory

Noční jízda je obtížná a nebezpečná kvůli oslepujícímu oslnění světlometů protijedoucího provozu. Dlouho se hledaly světlomety, které uspokojivě osvětlují silnici před vámi, aniž by způsobovaly oslnění. První řešení zahrnovala stmívací obvody odporového typu, které snižovaly intenzitu světlometů. To vedlo k naklápěcím reflektorům a později k dvojvláknovým žárovkám s dálkovým a potkávacím paprskem.

U světlometu se dvěma vlákny může být pouze jedno vlákno přesně v ohnisku reflektoru. Existují dva primární prostředky pro produkci dvou různých paprsků z dvouvláknové žárovky v jednom reflektoru.

Americký systém

Jedno vlákno je umístěno v ohnisku reflektoru. Druhé vlákno je posunuto axiálně a radiálně od ohniska. U většiny utěsněných paprsků se 2 vlákny a u 2-vláknových vyměnitelných žárovek typu 9004, 9007 a H13 je vlákno dálkového světla v ohnisku a vlákno potkávacího světla je mimo ohnisko. Pro použití v zemích s pravým provozem je vlákno potkávacího světla umístěno mírně nahoru, dopředu a doleva od ohniska, takže když je pod napětím, paprsek se rozšíří a posune mírně dolů a doprava od osy světlometu. Žárovky s příčným vláknem, jako je 9004, lze použít pouze s horizontálními vlákny, ale žárovky s axiálním vláknem může konstruktér světlometů otáčet nebo „taktovat“, aby optimalizoval paprskový vzor nebo ovlivnil dopravní potkávací světlo. Toho posledního se dosáhne tak, že se vlákno potkávacího světla nastaví v poloze nahoru-dopředu-doleva, čímž se vytvoří potkávací světlo pro pravý provoz, nebo v poloze směrem nahoru-dopředu-doprava, aby se vytvořil potkávací světlo pro levý provoz.

Opačná taktika byla také použita u určitých dvouvláknových utěsněných paprsků. Umístěním vlákna potkávacího světla do ohniska maximalizujete shromažďování světla reflektorem a umístěním vlákna dálkového světla mírně dozadu-doprava-dolů od ohniska. Relativní směrový posun mezi oběma paprsky je u obou technik stejný-v zemi s pravým provozem je potkávací světlo mírně dolů-vpravo a dálkové světlo je vůči sobě mírně nahoru-doleva-optika čočky však musí odpovídat vybraným umístěním vláken.

Evropský systém

Tradiční evropská metoda dosahování potkávacích a dálkových světel z jedné žárovky zahrnuje dvě vlákna podél osy reflektoru. Vlákno dálkového světla je v ohnisku, zatímco vlákno potkávacího světla je přibližně 1 cm před ohniskem a 3 mm nad osou. Pod vláknem potkávacího světla je štít ve tvaru šálku (nazývaný „ Gravesův štít “), který překlenuje oblouk 165 °. Když je vlákno potkávacího světla osvětleno, tento štít vrhá stín na odpovídající spodní oblast reflektoru a blokuje paprsky světla směřující dolů, které by jinak dopadly na reflektor a byly vrhány nad horizont. Žárovka se ve světlometu otáčí (nebo „taktuje“), aby se Gravesův štít umístil tak, aby světlo dopadalo na 15 ° klín spodní poloviny reflektoru. Toto se používá k vytvoření charakteristiky stoupání nebo stoupání pro rozložení světla ECE potkávacího světla. Otočná poloha žárovky v reflektoru závisí na typu vytvářeného paprsku a směrovosti provozu na trhu, pro který je světlomet určen.

Tento systém byl poprvé použit s wolframovou žárovkou Bilux/Duplo R2 z roku 1954 a později s halogenovou žárovkou H4 z roku 1971. V roce 1992 byly americké předpisy pozměněny tak, aby umožňovaly použití žárovek H4 s novým označením HB2 a 9003 a s mírně odlišnými žárovkami. stanovené výrobní tolerance. Tyto jsou fyzicky a elektricky zaměnitelné za žárovky H4. Používají se podobné optické techniky, ale s odlišnou reflektorovou nebo čočkovou optikou k vytvoření amerického paprskového vzoru spíše než evropského.

Každý systém má své výhody a nevýhody. Americký systém historicky umožňoval větší celkové množství světla v potkávacích paprscích, protože je použita celá plocha reflektoru a čočky, ale zároveň americký systém tradičně nabízel mnohem menší kontrolu nad světlem vzhůru, které způsobuje oslnění, a pro tento důvod byl mimo USA do značné míry odmítnut. Americký systém navíc ztěžuje vytváření výrazně odlišných distribucí světla potkávacího a dálkového světla. Dálkové světlo je obvykle hrubou kopií potkávacího světla, mírně posunuté nahoru a doleva. Evropský systém tradičně produkoval potkávací světla obsahující méně celkového světla, protože k vytvoření potkávacích světel je použito pouze 60% plochy reflektoru. Snadnější je však dosáhnout zaostření potkávacích světel a ovládání oslnění. Dolních 40% reflektoru a čočky je navíc vyhrazeno pro tvorbu dálkových světel, což usnadňuje optimalizaci potkávacích i dálkových světel.

Vývoj v 90. a 20. letech 20. století

Technologie komplexních reflektorů v kombinaci s novými designy žárovek, jako je H13, umožňuje vytváření vzorů potkávacích a dálkových světel evropského typu bez použití Gravesova štítu, zatímco americké schválení žárovky H4 v roce 1992 učinilo tradičně evropskou 60% / 40% rozdělení optické oblasti pro potkávací a dálkové světlo běžné v USA. Rozdíl v aktivní optické oblasti a celkovém obsahu světelného paprsku proto mezi paprsky USA a EHK již nutně neexistuje. Dvojité paprskové světlomety HID využívající technologii reflektorů byly provedeny pomocí úprav obou technik.

Projektorové (polyellipsoidní) lampy

Optika projektoru, boční pohled
Projektorové světlomety na Mercedes Benz třídy C.

V tomto systému je vlákno umístěno na jednom zaměření po dosažení eliptického reflektoru a má kondenzátor čočku na přední straně světlometu. V rovině obrazu, mezi reflektorem a čočkou, je umístěno stínítko a projekce horního okraje tohoto stínítka poskytuje mezní hodnotu potkávacího světla. Tvar hrany stínítka a její přesná poloha v optické soustavě určují tvar a ostrost cutoffu. Stínění může být sníženo pomocí solenoidem ovládaného čepu pro zajištění potkávacího světla a odstraněno ze světelné dráhy pro dálkové světlo. Taková optika je známá jako BiXenon nebo BiHalogen projektory. Pokud je ve světelné dráze upevněno mezní stínění, jsou vyžadována samostatná dálková světla. Čočka kondenzátoru může mít mírné fresnelovy prstence nebo jiné povrchové úpravy, aby se snížila ostrost. Moderní kondenzorové čočky obsahují optické prvky speciálně navržené tak, aby směřovaly určité světlo nahoru k místům retroreflexních nadzemních dopravních značek.

Hella představila elipsoidní optiku pro acetylenové světlomety v roce 1911, ale po elektrifikaci osvětlení vozidla nebyla tato optická technika používána po mnoho desetiletí. První moderní polyellipsoidní (projektorová) automobilová lampa byla Super-Lite , pomocný světlomet vyráběný ve společném podniku mezi společnostmi Chrysler Corporation a Sylvania a volitelně instalovaný v letech 1969 a 1970 automobilů Dodge v plné velikosti . To používalo 85-watt příčně-vlákno wolfram-halogenová žárovka a byl určen jako střední paprsek, rozšířit dosah potkávacích světel během cesty dálnice, když potkávací světla sama byla nedostatečná, ale dálková světla by produkovala nadměrné oslnění.

Hlavní světlomety projektoru se objevily v roce 1981 na Audi Quartz, koncepčním voze navrženém Pininfarinou pro ženevský autosalon. Vyvinutý víceméně současně v Německu společnostmi Hella a Bosch a ve Francii společností Cibié, tlumený paprsek projektoru umožňoval přesné zaostření paprsku a optický balíček mnohem menšího průměru, i když mnohem hlubší, pro jakýkoli daný výkon paprsku. BMW řady 7 (E32) z roku 1986 bylo prvním sériově vyráběným automobilem, který používal polyellipsoidní potkávací světlomety. Hlavní nevýhodou tohoto typu světlometu je potřeba přizpůsobit fyzickou hloubku sestavy, která může zasahovat daleko zpět do motorového prostoru.

Světelné zdroje

Wolfram

Prvním zdrojem světla pro elektrický světlomet bylo wolframové vlákno pracující ve vakuu nebo atmosféře inertního plynu uvnitř žárovky světlometu nebo utěsněného paprsku. Ve srovnání s novějšími světelnými zdroji vydávají wolframová vlákna malé množství světla vzhledem k energii, kterou spotřebovávají. Během normálního provozu takových lamp také wolfram vyvařuje povrch vlákna a kondenzuje na skle žárovky a zčernává. Tím se sníží světelný výkon vlákna a zablokuje se část světla, které by procházelo nečerněným sklem žárovky, ačkoli v zatavených paprskových jednotkách bylo zčernání menší problém; jejich velký vnitřní povrch minimalizoval tloušťku akumulace wolframu. Z těchto důvodů jsou obyčejné wolframové vlákna v servisu automobilových světlometů zastaralé.

Wolfram-halogen

Wolfram-halogen technologie (také nazývaný „křemen-halogen“, „křemen-jod“, „jod cyklus“, atd.), Zvyšuje efektivní světelnou účinnost o wolframového vlákna: při provozu při vyšší teplotě vlákno, které má za následek více lumenů výstup na wattový vstup má wolfram-halogenová žárovka mnohem delší životnost než podobná vlákna pracující bez cyklu halogenové regenerace. Při stejné svítivosti mají halogenové žárovky také delší životnost. Světelné zdroje halogenových světlometů navržené v Evropě jsou obecně konfigurovány tak, aby poskytovaly více světla při stejné spotřebě energie jako jejich obyčejné wolframové protějšky s nižším výkonem. Naproti tomu mnoho návrhů se sídlem v USA je nakonfigurováno tak, aby snížilo nebo minimalizovalo spotřebu energie a přitom udrželo světelný výkon nad zákonnými minimálními požadavky; některé zdroje světla z wolfram-halogenových světlometů v USA produkují méně počátečního světla než jejich nehalogenové protějšky. Mírná teoretická výhoda úspory paliva a nižší náklady na konstrukci vozidla díky nižším hodnotám vodičů a spínačů byly nárokované výhody, když si americký průmysl poprvé vybral způsob implementace wolfram-halogenové technologie. Došlo ke zlepšení viditelnosti na dálku díky americkým halogenovým dálkovým světlům, kterým bylo poprvé povoleno vyrobit 150 000 kandel (cd) na vozidlo, což je dvojnásobek nehalogenového limitu 75 000 cd, ale stále se vyhýbají mezinárodnímu evropskému limitu 225 000 CD. Poté, co byly v USA v roce 1983 povoleny vyměnitelné halogenové žárovky, vývoj amerických žárovek nadále upřednostňoval dlouhou životnost žárovek a nízkou spotřebu energie, zatímco evropské designy i nadále upřednostňovaly optickou přesnost a maximální výkon.

H1 lampa byla první wolfram-halogenové zdroje světla světlometů. Bylo představeno v roce 1962 konsorciem evropských výrobců žárovek a světlometů. Tato žárovka má jediné axiální vlákno, které spotřebovává 55 wattů při 12,0 voltech a produkuje 1550 lumenů ± 15% při provozu na 13,2 V. H2 (55 W při 12,0 V, 1820 lm při 13,2 V) následovalo v roce 1964 a příčný- filament H3 (55 W @ 12,0 V, 1450 lm ± 15%) v roce 1966. H1 stále vidí široké využití u potkávacích , dálkových a pomocných mlhových a dálkových světel , stejně jako H3. H2 již není aktuální typ, protože vyžaduje složité rozhraní držáku žárovky k lampě, má krátkou životnost a obtížně se s ním manipuluje. Z těchto důvodů byl H2 stažen z předpisu EHK č. 37 pro použití v nových konstrukcích lamp (ačkoli žárovky H2 se stále vyrábějí pro účely náhrady ve stávajících lampách), ale H1 a H3 zůstávají aktuální a tyto dvě žárovky byly legalizovány ve Spojených státech v roce 1993 . Novější návrhy žárovek s jedním vláknem zahrnují H7 (55 W @ 12,0 V, 1500 lm ± 10% @ 13,2 V), H8 (35 W @ 12,0 V, 800 lm ± 15% @ 13,2 V), H9 (65 W Při 12,0 V, 2100 lm ± 10% při 13,2 V) a H11 (55 W při 12,0 V, 1350 lm ± 10% při 13,2 V). 24voltové verze mnoha typů žárovek jsou k dispozici pro použití v nákladních automobilech, autobusech a dalších užitkových a vojenských vozidlech.

Žárovka H4 ( cm )
Žárovka H7

První halogenová žárovka se dvěma vlákny, která produkuje potkávací i dálkové světlo, H4 (60/55 W @ 12 V, 1650/1000 lm ± 15% @ 13,2 V), byla vydána v roce 1971 a rychle se stala převládajícím světlometem žárovka po celém světě s výjimkou Spojených států, kde H4 stále není legální pro použití v automobilech. V roce 1989 Američané vytvořili svůj vlastní standard pro žárovku s názvem HB2: téměř identický s H4, kromě přísnějších omezení geometrie vlákna a pozičního rozptylu a spotřeby energie a světelného výkonu vyjádřeného při testovacím napětí USA 12,8 V.

První americká halogenová žárovka do světlometů, představená v roce 1983, byla HB1/9004. Jedná se o 12,8voltový příčný design se dvěma vlákny, který produkuje 700 lumenů na potkávací a 1200 lumenů na dálkových. 9004 je dimenzován na 65 wattů (dálkové světlo) a 45 wattů (potkávací světlo) při 12,8 voltech. Mezi další halogenové žárovky schválené v USA patří žárovky HB3 (65 W, 12,8 V), HB4 (55 W, 12,8 V) a HB5 (65/55 W, 12,8 V). Všechny žárovky navržené v Evropě a mezinárodně schválené kromě H4 jsou v současné době schváleny pro použití ve světlometech, které splňují požadavky USA.

Halogenové infračervené reflexní (HIR)

Další vývoj wolfram-halogenové žárovky má dichroický povlak, který prochází viditelným světlem a odráží infračervené záření . Sklo v takové baňce může být sférické nebo trubkovité. Odražené infračervené záření dopadá na vlákno umístěné ve středu skleněné obálky a ohřívá vlákno ve větší míře, než jaké lze dosáhnout pouze odporovým ohřevem . Přehřátý filament vyzařuje více světla bez zvýšení spotřeby energie.

Vysoce intenzivní výboj (HID)

HID potkávací světlomet projektoru osvětlený na Lincoln MKS

Vysoce intenzivní výbojky (HID) produkují světlo spíše elektrickým obloukem než zářícím vláknem. Vysoká intenzita oblouku pochází z kovových solí, které se odpařují v obloukové komoře. Tyto žárovky mají vyšší účinnost než wolframové žárovky. Vzhledem ke zvýšenému množství světla dostupného z HID žárovek ve srovnání s halogenovými žárovkami mohou být HID světlomety produkující daný vzor paprsku menší než halogenové světlomety produkující srovnatelný paprskový vzor. Alternativně může být zachována větší velikost, v takovém případě může xenonový světlomet vytvářet robustnější paprskový vzor.

Automobilový HID lze nazvat „xenonové světlomety“, ačkoli ve skutečnosti jde o halogenidové výbojky, které obsahují xenonový plyn. Xenonový plyn umožňuje lampám produkovat minimálně dostatečné světlo ihned po spuštění a zkracuje dobu rozběhu. Použití argonu , jak se běžně provádí u pouličních světel a jiných stacionárních aplikací halogenidových výbojek, způsobí, že dosažení plného výkonu trvá lampám několik minut.

Světlo z HID světlometů může vykazovat výrazný namodralý odstín ve srovnání s světlomety z wolframových vláken.

Dovybavení

Pokud je halogenový světlomet dodatečně vybaven žárovkou HID, změní se rozložení světla a výkon. Ve Spojených státech není osvětlení vozidel, které neodpovídá FMVSS 108, povoleno pouliční cestou. Bude se vytvářet oslnění a schválení typu nebo certifikace světlometu se stane neplatným se změněným rozložením světla, takže světlomet již není v některých lokalitách legální. V USA podléhají dodavatelům, dovozcům a prodejcům, kteří nabízejí sady, které nejsou v souladu, občanské pokuty. V říjnu 2004 NHTSA prošetřila 24 dodavatelů a všechny vedly k ukončení prodeje nebo stažení z oběhu.

V Evropě a mnoha mimoevropských zemích, které používají předpisy EHK , musí být dokonce i takto konstruované světlomety HID vybaveny systémy čištění čoček a automatickými samonivelačními systémy, s výjimkou motocyklů. Tyto systémy obvykle chybí u vozidel, která původně nebyla vybavena žárovkami HID.

Dějiny

V roce 1992 vyrobily Hella a Bosch první sériově vyráběné potkávací světlomety HID od roku 1992 pro volitelnou dostupnost u BMW řady 7 . Tento první systém používá vestavěnou nevyměnitelnou žárovku bez skleněného štítu blokujícího UV záření nebo dotykového elektrického bezpečnostního vypínání označeného D1-označení, které bude po letech recyklováno pro zcela jiný typ žárovky. Předřadník AC má velikost přibližně jako stavební cihla. V roce 1996 byla první americká snaha o světlomety HID nasazena na 1996–98 Lincoln Mark VIII , který používá reflektorové světlomety s maskovanou integrovanou zapalovací lampou vyrobenou společností Sylvania a označenou Type 9500 . Toto byl jediný systém, který fungoval na DC , protože spolehlivost se ukázala být horší než AC systémy. Systém typu 9500 nebyl použit na žádných jiných modelech a byl ukončen po převzetí společnosti Syram v roce 1997 společností Osram . Všechny světlomety HID v současné době používají standardizované žárovky a předřadníky ovládané střídavým proudem. V roce 1999 první na světěVe třídě Mercedes-Benz CL byly představeny bi-xenonové HID světlomety pro potkávací i dálková světla .

Úkon

Žárovky světlometů HID nefungují na nízkonapěťový stejnosměrný proud, takže vyžadují předřadník s interním nebo externím zapalovačem . Zapalovač je integrován do žárovky v systémech D1 a D3 a je buď samostatnou jednotkou nebo součástí předřadníku v systémech D2 a D4. Předřadník ovládá proud do žárovky. Provoz zapalování a předřadníku probíhá ve třech fázích:

  1. Zapalování: vysokonapěťový impuls se používá k vytvoření elektrického oblouku - podobným způsobem jako zapalovací svíčka - který ionizuje xenonový plyn a vytváří vodivý kanál mezi wolframovými elektrodami. V kanálu je snížen elektrický odpor a proud protéká mezi elektrodami.
  2. Počáteční fáze: žárovka je poháněna řízeným přetížením. Protože je oblouk provozován na vysoký výkon, teplota v kapsli rychle stoupá. Kovové soli se odpařují a oblouk se zesiluje a činí spektrálně úplnějším. Odpor mezi elektrodami také klesá; elektronický předřadník to zaregistruje a automaticky přepne do nepřetržitého provozu.
  3. Nepřetržitý provoz: všechny kovové soli jsou v plynné fázi, oblouk dosáhl stabilního tvaru a světelná účinnost dosáhla své nominální hodnoty. Předřadník nyní dodává stabilní elektrickou energii, takže oblouk nebude blikat. Stabilní provozní napětí je 85 voltů AC v systémech D1 a D2, 42 voltů AC v systémech D3 a D4. Frekvence střídavého proudu čtvercových vln je typicky 400 hertzů nebo vyšší.
příklad indikátoru dálkových světel
Příklad indikátoru světlometů

Příkaz je často blízko volantu a na palubní desce je zobrazen konkrétní indikátor.

Typy žárovek

2014 Toyota Avalon světlometu s „Quadrabeam“ -styled HID potkávací světla, dálková světla halogen, a LED světla pro denní svícení , která také osvětlují při nižší intenzitě, aby se světlo přední polohy funkci

HID světlomety produkují mezi 2 800 a 3 500 lumeny od 35 do 38 wattů elektrického výkonu, zatímco halogenové žárovky do světlometů produkují mezi 700 a 2 100 lumenů od 40 do 72 wattů při 12,8 V.

Současné kategorie žárovek jsou D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S a D4R. D znamená vypouštění , a číslo je označení druhu. Poslední písmeno popisuje vnější štít. Oblouk v žárovce světlometu HID generuje značné krátkovlnné ultrafialové (UV) světlo, ale nic z něj žárovce neunikne, protože kolem obloukové trubice žárovky je zabudován štít z tvrdého skla absorbující UV záření. To je důležité, aby se předešlo degradaci součástí a materiálů citlivých na ultrafialové záření ve světlometech, jako jsou polykarbonátové čočky a odrazné pláště. Žárovky „S“-D1S, D2S, D3S a D4S-mají stínění z obyčejného skla a používají se především v optice typu projektoru. Žárovky „R“-D1R, D2R, D3R a D4R-jsou určeny pro použití v optice světlometů typu reflektor. Mají neprůhlednou masku pokrývající konkrétní části štítu, což usnadňuje optické vytváření hranice světlo-tma (cutoff) v blízkosti vrcholu rozložení světla potkávacího světla. Automobilové výbojky HID navzdory štítu vydávají značné množství světla blízkého ultrafialovému záření.

2014 Toyota Corolla Potkávací světla funkce LED osvětlení, halogen dálková světla a LED světla pro denní svícení , která také osvětlují při nižší intenzitě, aby se světlo přední polohy funkci

Barva

Korelovaná barevná teplota v místě výroby instalován automobilových HID světlomety mezi 4100K a 5000K, zatímco wolframové halogenové žárovky jsou na 3000K až 3550K. Spektrální distribuce energie (SPD) z automobilového HID světlometu je nespojitý a spikey, zatímco SPD žárovky, stejně jako slunce, je kontinuální křivka. Kromě toho je index podání barev (CRI) wolfram-halogenových světlometů (98) mnohem blíže než u HID světlometů (~ 75) ke standardizovanému slunečnímu světlu (100). Studie neprokázaly žádný významný bezpečnostní účinek tohoto stupně variace CRI u světlometů.

Výhody

Zvýšená bezpečnost

Automobilové výbojky HID nabízejí přibližně 3000 lumenů a 90 Mcd /m 2 oproti 1400 lumenům a 30 Mcd /m 2, které nabízejí halogenové žárovky. V optice světlometu určené pro použití s ​​HID lampou produkuje použitelnější světlo. Studie prokázaly, že řidiči reagují na překážky na silnici rychleji a přesněji pomocí dobrých HID světlometů než halogenových. Dobré světlomety HID přispívají k bezpečnosti jízdy. Opačným argumentem je, že oslnění světlomety HID může snížit bezpečnost provozu interferencí s viděním ostatních řidičů.

Účinnost a výkon

Světelná účinnost je měřítkem toho, kolik světla se vyrobí a kolik energie se spotřebuje. Žárovky HID poskytují vyšší účinnost než halogenové žárovky. Halogenové žárovky s nejvyšší intenzitou, H9 a HIR1, produkují 2100 až 2530 lumenů od přibližně 70 wattů při 13,2 voltech. Žárovka HID D2S produkuje při stabilním provozu 3 200 lumenů z přibližně 42 wattů. Snížená spotřeba energie znamená nižší spotřebu paliva, což má za následek nižší emise CO2 na vozidlo vybavené HID osvětlením (1,3 g/km za předpokladu, že 30% doby chodu motoru je se zapnutými světly).

Dlouhověkost

Průměrná životnost žárovky HID je 2 000 hodin, ve srovnání s 450 až 1 000 hodinami u halogenové žárovky.

Nevýhody

Oslnění

Vozidla vybavená světlomety HID (kromě motocyklů) musí podle předpisu EHK 48 rovněž být vybavena systémy čištění čoček světlometů a automatickým ovládáním sklonu paprsků. Obě tato opatření mají omezit tendenci vysoce výkonných světlometů způsobovat vysoké odlesky ostatním účastníkům silničního provozu. V Severní Americe ECE R48 neplatí, a přestože jsou povoleny čističe čoček a paprskové nivelace, nejsou vyžadovány; Světlomety HID jsou výrazně méně rozšířené v USA, kde způsobily značné stížnosti na oslnění. Vědecká studie oslnění světlometů ukázala, že pro jakoukoli danou úroveň intenzity je světlo z HID světlometů o 40% zářivější než světlo z wolfram-halogenových světlometů.

Obsah rtuti

Žárovky světlometů HID D1R, D1S, D2R, D2S a 9500 obsahují toxickou rtuť těžkých kovů . Likvidace částí vozidel obsahujících rtuť je stále více regulována po celém světě, například podle předpisů USA EPA . Novější verze žárovek HID D3R, D3S, D4R a D4S, které se vyrábějí od roku 2004, neobsahují žádnou rtuť, ale nejsou elektricky ani fyzicky kompatibilní se světlomety navrženými pro předchozí typy žárovek.

Náklady

HID světlomety jsou výrazně nákladnější na výrobu, instalaci, nákup a opravy. Dodatečné náklady na HID světla mohou přesáhnout úsporu nákladů na palivo díky jejich snížené spotřebě energie, ačkoli některé z těchto nákladových nevýhod jsou kompenzovány delší životností HID žárovky ve srovnání s halogenovými žárovkami.

VEDENÝ

LED světlomet uvnitř
První sériové potkávací světlomety LED na Lexusu LS 600h
Digitálně ovládaná adaptivní neoslňující technologie multi-LED světlometů na Audi A4

Časová osa

Automobilové světlomety využívající světelné diody (LED) procházejí od roku 2004 velmi aktivním vývojem.

V roce 2006 byly na Lexus LS 600h / LS 600h L instalovány první potkávací světla LED sériové výroby . Funkce dálkových a směrových světel používaly žárovky. Světlomet dodal Koito .

V roce 2007 byly na sportovním voze V10 Audi R8 (kromě Severní Ameriky) představeny první světlomety se všemi funkcemi poskytovanými LED diodami, dodávané společností AL-Automotive Lighting .

V roce 2009 se světlomety Hella na modelu Cadillac Escalade Platinum 2009 staly prvními světlomety LED pro severoamerický trh.

V roce 2010 byly na Mercedes CLS 2011 představeny první all-LED světlomety s adaptivními dálkovými světly a to, čemu Mercedes říkal „inteligentní světelný systém“ .

V roce 2013 představila společnost Audi na faceliftovaném A8 první digitálně ovládané adaptivní světlomety „Matrix LED“ bez odlesků s 25 LED diodami. Systém ztlumuje světlo, které by svítilo přímo na protijedoucí a předcházející vozidla, ale nadále vrhá své plné světlo na zóny mezi nimi a vedle nich. To funguje, protože dálková světla LED jsou rozdělena do mnoha jednotlivých světelných diod. Dálková světla v obou světlometech jsou uspořádána v matici a plně se elektronicky přizpůsobují okolí v milisekundách. Jsou aktivovány a deaktivovány nebo stmívány jednotlivě řídicí jednotkou. Světlomety navíc fungují také jako světlo do zatáček. Pomocí prediktivních údajů o trase poskytovaných systémem MMI Navigation plus se zaostření paprsku posune směrem k zatáčce ještě předtím, než řidič otočí volantem. V roce 2014: Mercedes-Benz představil v roce 2014 podobnou technologii na faceliftované třídě CLS s názvem Multibeam LED, s 24 jednotlivými segmenty.

Od roku 2010 poskytovaly LED světlomety, jaké jsou k dispozici u modelu Toyota Prius , výkon mezi halogenovými a HID světlomety, přičemž spotřeba energie systému byla o něco nižší než u jiných světlometů, delší životnost a flexibilnější možnosti designu. Jak se technologie LED stále vyvíjí, předpovídalo se, že výkon LED světlometů se bude zlepšovat, aby se přiblížil, setkal a možná jednoho dne překonal výkon HID světlometů. Došlo k tomu v polovině roku 2013, kdy Mercedes třídy S přišel s LED světlomety poskytujícími vyšší výkon než srovnatelná nastavení HID.

Studené čočky

Před LED diodami všechny zdroje světla používané ve světlometech (wolframové, halogenové, HID) vyzařovaly infračervenou energii, která může rozmrazit nahromaděný sníh a led z čočky světlometu a zabránit dalšímu hromadění. LED diody ne. Některé světlomety LED přenášejí teplo z chladiče na zadní straně LED na vnitřní stranu předního objektivu, aby jej zahřály, zatímco u jiných není zajištěno rozmrazování čoček.

Laser

Laserový světlomet Audi Matrix na veletrhu Consumer Electronics Show 2014

Laserová lampa používá zrcadla k nasměrování laseru na luminofor, který poté vyzařuje světlo. Laserové žárovky spotřebovávají polovinu energie než LED žárovky . Poprvé byly vyvinuty společností Audi pro použití jako světlomety ve 24 hodin Le Mans .

V roce 2014 se BMW i8 stalo prvním sériovým vozem, který byl na základě této technologie prodáván s pomocným dálkovým světlem. Omezená výroba Audi R8 LMX využívá pro funkci bodových světel lasery, které zajišťují osvětlení pro vysokorychlostní jízdu za zhoršených světelných podmínek. Rolls-Royce Phantom VIII používá laserové světlomety s vysokým rozsahem paprsku více než 600 metrů.

Automatické světlomety

Automatické systémy pro aktivaci světlometů jsou k dispozici od poloviny 50. let 20. století, původně pouze u luxusních amerických modelů jako Cadillac, Lincoln a Imperial. Základní implementace zapínají světlomety za soumraku a vypínají za úsvitu. Moderní implementace používají senzory k detekci množství vnějšího světla. UN R48 nařizuje instalaci automatických světlometů od 30. července 2016. S vybavenou a ovládanou denní svítilnou by se potkávací světlomet měl automaticky rozsvítit, pokud auto jede v okolních podmínkách méně než 1 000 luxů, například v tunelu a temné prostředí. Zatímco v takových situacích by denní svícení více oslňovalo nadcházejícího řidiče vozidla, což by zase ovlivnilo zrak nadcházejícího řidiče vozidla, takže automatickým přepnutím denní svícení na potkávací světlomet bezpečnostní vadu lze vyřešit a zajistit bezpečnost.

Kontrola paprsku paprsku

Systémy nastavení sklonu světlometů

Vyrovnání světlometů

1948 Citroën 2CV byl uveden na trh ve Francii s ručním systémem nastavování světlometů, ovládaným řidičem pomocí knoflíku prostřednictvím mechanického táhla. To řidiči umožnilo nastavit svislé zaměření světlometů tak, aby kompenzovalo zatížení cestujících a nákladu ve vozidle. V roce 1954 Cibié představil automatický systém nastavování světlometů spojený se systémem odpružení vozidla, aby udržoval světlomety správně zaměřené bez ohledu na zatížení vozidla, bez zásahu řidiče. První vozidlo být vybavena tak, byl Panhard Dyna Z . Počínaje sedmdesátými léty začalo Německo a některé další evropské země vyžadovat dálkově ovládané systémy nastavování světlometů, které řidiči umožňují snížit směr světel pomocí ovládací páky nebo knoflíku na palubní desce, pokud je zadní část vozidla zatížena cestujícími nebo náklad, který by měl tendenci zvyšovat úhel zaměření lamp a vytvářet oslnění. Takové systémy obvykle používají krokové motory u světlometu a otočný spínač na palubní desce označený „0“, „1“, „2“, „3“ pro různé výšky paprsku, přičemž „0“ je „normální“ (a nejvyšší) poloha protože když je auto lehce naložené.

Internacionalizovaný předpis ECE 48, platný ve většině zemí mimo Severní Ameriku, v současné době stanoví omezený rozsah, ve kterém musí být udržovány svislé cíle světlometů za různých podmínek zatížení vozidla; není -li vozidlo vybaveno adaptivním odpružením dostatečným k udržení správného nastavení světlometů bez ohledu na zatížení, je vyžadován systém nastavení světlometů. Nařízení stanoví přísnější verzi tohoto antireflexního opatření, pokud má vozidlo světlomety se světelnými zdroji (tlumenými světly), které produkují více než 2 000 lumenů-například xenonové žárovky a některé vysoce výkonné halogeny. Taková vozidla musí být vybavena samonivelačními systémy světlometů, které snímají stupeň dřepu vozidla v důsledku zatížení nákladu a sklonu vozovky, a automaticky upravují svislé zaměření světlometů tak, aby paprsek byl správně orientován bez jakéhokoli zásahu požadovaného řidičem.

Severoamerické předpisy nevyrovnávací systémy nevyžadují. Studie z roku 2007 však naznačuje, že automatické vyrovnávací zařízení všech světlometů, nejen těch s vysoce výkonnými světelnými zdroji, by řidičům poskytlo značné bezpečnostní výhody lepšího vidění a menšího oslnění.

Směrové světlomety

Směrový (řídící) světlomet (uprostřed) na Willys-Knight 70A Touring z roku 1928
Směrové světlomety (řízení) na Citroën DS - řidič vidí jasně skrz zatáčky.

Ty zajišťují lepší osvětlení zatáček. Některé automobily mají světlomety připojené k mechanismu řízení , takže světla budou sledovat pohyb předních kol. Československá Tatra byla jedním z prvních implementátorů této techniky a vyráběla ve 30. letech 20. století vozidlo s centrálním směrovým světlometem. Americký Tucker Sedan z roku 1948 byl rovněž vybaven třetím centrálním světlometem mechanicky spojeným se systémem řízení.

Francouzský Citroën DS z roku 1967 a Citroën SM z roku 1970 byly vybaveny propracovaným dynamickým systémem polohování světlometů, který upravoval horizontální a vertikální polohu vnitřních světlometů v závislosti na vstupech z systémů řízení a odpružení vozidla.

V té době předpisy USA požadovaly odstranění tohoto systému z modelů prodávaných v USA

Automobily řady D vybavené systémem používaly kabely spojující dálkové světlomety s pákou na relé řízení, zatímco vnitřní dálkové světlomety na SM používaly utěsněný hydraulický systém využívající místo mechanických kabelů kapalinu na bázi glycerinu. Oba tyto systémy měly stejnou konstrukci jako systémy pro vyrovnávání světlometů příslušných vozů. Kabely systému D měly tendenci korodovat v pláštích kabelů, zatímco ze systému SM postupně unikala kapalina, což způsobilo, že se lampy s dlouhým dosahem obrátily dovnitř a vypadaly „s křížovýma očima“. Bylo zajištěno ruční nastavení, ale jakmile bylo na konci své dráhy, systém vyžadoval doplnění kapaliny nebo výměnu trubek a přístrojových desek.

Vozidla Citroën SM mimo USA byla vybavena vyhříváním krycích skel světlometů, přičemž toto teplo bylo dodáváno potrubím, které vedlo teplý vzduch z výfuku chladiče do prostoru mezi čočkami světlometů a krycími skly. To zajistilo odmlžování/odmlžování celého vnitřku krycích skel a udržovalo sklo bez mlhy/mlhy po celém povrchu. Brýle mají na svých površích tenké pruhy, které jsou zahřívány paprsky světlometů; teplý vzduch v potrubí však zajišťuje odmlžování, pokud nejsou zapnuty světlomety. Proužky brýlí na vozech D i SM vypadají podobně jako vyhřívací lišty skel elektrického odmlžování zadního skla, ale jsou pasivní, neelektrifikované.

Pokročilý systém předního osvětlení (AFS)

Pokročilý systém předního osvětlení na modelu Opel Vectra C

Počínaje dvacátými léty došlo k obnovení zájmu o myšlenku pohybu nebo optimalizace paprsku světlometů v reakci nejen na dynamiku řízení a odpružení vozidla, ale také na okolní počasí a podmínky viditelnosti, rychlost vozidla a zakřivení a obrys vozovky. Pracovní skupina v rámci organizace EUREKA , složená převážně z evropských automobilek, osvětlovacích společností a regulátorů, začala pracovat na vývoji specifikací designu a výkonu pro takzvané Adaptive Front-Lighting Systems, běžně AFS . Výrobci jako BMW , Toyota , Škoda a Vauxhall / Opel vydávají vozidla vybavená systémem AFS od roku 2003.

Místo mechanických táhel používaných v dřívějších systémech směrových světlometů se AFS spoléhá na elektronické senzory, měniče a akční členy. Mezi další techniky AFS patří speciální pomocné optické systémy v pouzdrech světlometů vozidla. Tyto pomocné systémy lze zapínat a vypínat, protože vozidlo a provozní podmínky vyžadují světlo nebo tmu v úhlech pokrytých paprskem, který produkuje pomocná optika. Typický systém měří úhel natočení volantu a rychlost vozidla k natáčení světlometů. Nejpokročilejší systémy AFS používají signály GPS k předvídání změn zakřivení vozovky, místo aby na ně jednoduše reagovaly.

Automatické přepínání paprsků

I když podmínky vyžadují použití dálkových světlometů, řidiči je často nepoužívají. Zejména v Americe se již dlouho vyvíjí úsilí o vytvoření účinného systému automatické volby paprsku, který by řidiče zbavil nutnosti zvolit a aktivovat správný paprsek při změně provozu, počasí a stavu vozovky. Společnost General Motors představila první automatický stmívač světlometů s názvem „Autronic Eye“ v roce 1952 na svých modelech Cadillac , Buick a Oldsmobile ; tato funkce byla nabízena v jiných vozidlech GM počínaje rokem 1953. Fototrubice systému a související obvody byly umístěny v tubusu podobném zaměřovači na palubní desce. V motorovém prostoru byl umístěn zesilovací modul, který ovládal relé světlometů pomocí signálů z trubkové jednotky namontované na palubní desce.

Toto průkopnické nastavení ustoupilo v roce 1958 systému s názvem 'GuideMatic' ve vztahu k osvětlovací divizi GM's Guide . GuideMatic měl kompaktnější kryt palubní desky a ovládací knoflík, který umožňoval řidiči nastavit práh citlivosti systému a určit, kdy budou světlomety v reakci na protijedoucí vozidlo potkávány z dálkových na potkávací světla. Na začátku sedmdesátých let byla tato možnost stažena ze všech modelů GM kromě Cadillacu , na kterém byl GuideMatic k dispozici až do roku 1988. Fotosenzor pro tento systém používal oranžový objektiv a přijetí zpětných reflexních žlutých dopravních značek, například pro protijedoucí křivky , způsobil, že předčasně ztmavli - což pravděpodobně vedlo k jejich přerušení.

Vozidla postavená Fordem a Chryslerem byla k dispozici také s GM stmívači od 50. do 80. let minulého století. Systém nazvaný 'AutoDim' byl nabízen na několika modelech Lincoln od poloviny 50. let a nakonec jej nabídl také Ford Thunderbird a některé modely Mercury . Prémiové modely Chrysler a Imperial nabízely v šedesátých a na začátku sedmdesátých let systém s názvem Automatic Beam Control .

Rabinow stmívač

Ačkoli se systémy založené na fotorezistorech vyvinuly, staly se kompaktnějšími a přesunuly se z palubní desky na méně nápadné místo za mřížkou chladiče, stále nebyly schopny spolehlivě rozeznat světlomety od jiných než automobilových světelných zdrojů, jako jsou pouliční osvětlení. Když se řidič přiblížil k vozidlu zezadu, nepotopili se také na potkávací světla a v reakci na odrazy dopravních značek vlastních dálkových světlometů vozidla se potichu potkávaly na potkávací světla. Americký vynálezce Jacob Rabinow vymyslel a vylepšil skenovací automatický stmívací systém nepropustný pro pouliční osvětlení a odrazy, ale žádná automobilka práva nezakoupila a problémový typ fotorezistoru zůstal na trhu do konce 80. let minulého století.

Lampy Bone-Midland

V roce 1956 vynálezce Even P. Bone vyvinul systém, kde se lopatka před každým světlometem automaticky pohybovala a způsobovala stín před blížícím se vozidlem, což umožňovalo použití dálkových světel bez oslnění blížícího se řidiče. Systém nazvaný „Bone-Midland Lamps“ nikdy nezachytil žádný výrobce automobilů.

Kamerový stmívač

Současné systémy založené na zobrazovacích kamerách CMOS dokážou detekovat a odpovídajícím způsobem reagovat na vedoucí a protijedoucí vozidla, přičemž ignorují pouliční osvětlení, dopravní značky a další rušivé signály. Volba paprsků na základě kamer byla poprvé vydána v roce 2005 na Jeepu Grand Cherokee a od té doby byla automobilkami po celém světě začleněna do komplexních asistenčních systémů pro řidiče . Světlomety zhasnou, když se od značky ulice odrazí jasný odraz.

Inteligentní světelný systém

Inteligentní světelný systém na třídě A.

Intelligent Light System je systém ovládání paprsků světlometů představený v roce 2006 na voze Mercedes-Benz třídy E (W211), který nabízí pět různých funkcí bi-xenonových světel, z nichž každá je vhodná pro typické jízdní nebo povětrnostní podmínky:

Adaptivní dálkové světlo

Adaptive Highbeam Assist je marketingový název společnosti Mercedes-Benz pro strategii ovládání světlometů, která průběžně automaticky přizpůsobuje dosah světlometů tak, aby paprsek dosáhl pouze na další vozidla vpředu, a tak vždy zajistil maximální možný dojezd bez oslnění ostatních účastníků silničního provozu. Poprvé byl uveden na trh v Mercedesu třídy E v roce 2009. Poskytuje souvislý rozsah dosahu paprsků od potkávacích potkávacích světel k dálkovým dálkovým paprskům, nikoli tradiční binární volbu mezi potkávacími a dálkovými světly.

Dosah paprsku se může pohybovat mezi 65 a 300 metry, v závislosti na dopravních podmínkách. V provozu je poloha omezení potkávacích světel nastavena svisle, aby se maximalizoval dosah vidění a zároveň se zabránilo oslnění předními a protijedoucími zraky řidičů. Pokud není žádný provoz dostatečně blízko, aby byl problém s oslněním, systém poskytuje plná dálková světla. Světlomety se nastavují každých 40 milisekund kamerou na vnitřní straně předního skla, která dokáže určit vzdálenost od ostatních vozidel. S-Class , CLS-Class a C-Class nabízejí tuto technologii. V CLS jsou adaptivní dálková světla realizována pomocí LED světlometů - první vozidlo produkující všechny funkce adaptivního světla s LED diodami. Od roku 2010 nabízejí některé modely Audi s xenonovými světlomety podobný systém: adaptivní světlo s variabilním ovládáním sklonu světlometů .

V Japonsku nabízejí technologii na špičkových modelech Toyota Crown , Toyota Crown Majesta , Nissan Fuga a Nissan Cima .

Neoslňující dálkové světlo a pixelové světlo

Neoslňující dálková světla je kamera řízené dynamické řízení osvětlení strategie, která selektivně odstíny skvrny a plátky z vysokého paprsku vzorem chránit ostatní účastníky silničního provozu před oslněním a zároveň průběžně poskytuje řidiči maximální vidění rozsah. Oblast kolem ostatních účastníků silničního provozu je neustále osvětlena vysokou intenzitou paprsků, ale bez oslnění, které by obvykle vyplývalo z používání nekontrolovaných dálkových světel v provozu. Tento neustále se měnící vzor paprsku vyžaduje složité senzory, mikroprocesory a akční členy, protože vozidla, která musí být zastíněna z paprsku, se neustále pohybují. Dynamického stínování lze dosáhnout pohyblivými stínovými maskami posunutými ve světelné dráze uvnitř světlometu. Nebo lze efektu dosáhnout selektivním ztmavením adresovatelných LED zářičů nebo reflektorových prvků, což je technika známá jako pixelové světlo .

Prvním mechanicky ovládaným (ne LED) neoslňujícím dálkovým světlem byl paket „Dynamic Light Assist“ společnosti Volkswagen, který byl představen v roce 2010 na modelech Volkswagen Touareg , Phaeton a Passat . V roce 2012 představil faceliftovaný Lexus LS (XF40) identický bi-xenonový systém: „Adaptive High-beam System“.

První mechanicky ovládané světlomety LED bez oslnění byly představeny v roce 2012 na BMW řady 7 : „Selective Beam“ (asistent oslnění dálkovými světly). V roce 2013 představil Mercedes-Benz stejný LED systém: „Adaptive Highbeam Assist Plus“.

První digitálně ovládané světlomety LED bez oslnění byly představeny v roce 2013 na Audi A8. Viz část LED .

Péče

Systémy světlometů vyžadují pravidelnou údržbu. Utěsněné světlomety jsou modulární; když vlákno vyhoří, vymění se celý utěsněný paprsek. Většina vozidel v Severní Americe vyrobených od konce 80. let používá sestavy reflektorů a reflektorů světlometů, které jsou považovány za součást automobilu, a v případě poruchy se vymění pouze žárovka. Výrobci mění způsoby, jakými se k žárovce přistupuje a vyměňuje se. Zaměřování světlometů je nutné pravidelně kontrolovat a seřizovat, protože nesprávné nastavení světel je nebezpečné a neúčinné.

Časem se čočka světlometu může zhoršit. Může se stát důlkovým v důsledku oděru silničního písku a oblázků a může prasknout a vniknout do světlometu voda. „Plastové“ ( polykarbonátové ) čočky se mohou zakalit a změnit barvu. To je způsobeno oxidací natřeného tvrdého laku čočky ultrafialovým světlem ze slunce a žárovek světlometů. Pokud je menší, lze jej vyleštit pomocí renomované značky automobilových leštidel, které jsou určeny k navrácení lesku křídovým barvám. V pokročilejších fázích se zhoršení projevuje na skutečném plastovém materiálu, což činí světlomet zbytečným a vyžaduje úplnou výměnu. Broušení nebo agresivní leštění čoček nebo obnova plastových světlometů může nějakou dobu trvat, ale odstraní se tím ochranný povlak z čočky, která když se tak odizoluje, bude se zhoršovat rychleji a závažněji. K dispozici jsou soupravy pro kvalitní opravu, které umožňují leštění čočky postupně jemnějšími brusivy a následné stříkání aerosolem čirého laku odolného vůči ultrafialovému záření.

Reflektor vyrobený z odpařeného hliníku naneseného v extrémně tenké vrstvě na kovový, skleněný nebo plastový substrát se může znečistit, zoxidovat nebo spálit a ztratit tak svoji zrcadlovost . K tomu může dojít, pokud se do světlometu dostane voda, pokud jsou nainstalovány žárovky s vyšším než stanoveným výkonem, nebo jednoduše stárnutím a používáním. Takto znehodnocené reflektory, pokud je nelze vyčistit, je nutné vyměnit.

Čističe čoček

Ostřikovače světlometů v akci na Škodě Yeti

Usazování nečistot na čočkách světlometů zvyšuje oslnění ostatních účastníků silničního provozu, a to i na úrovních příliš nízkých, aby se výrazně snížil výkon řidiče. Čističe čoček světlometů jsou proto podle předpisu OSN č. 48 požadovány u vozidel vybavených potkávacími světlomety využívajícími světelné zdroje, které mají referenční světelný tok 2 000 lumenů nebo více. To zahrnuje všechny světlomety HID a některé vysoce výkonné halogenové jednotky. Některá auta mají namontované čističe čoček i tam, kde to předpisy nevyžadují. Severní Amerika například nepoužívá předpisy OSN a FMVSS 108 nevyžaduje u žádných světlometů čističe čoček, přestože jsou povoleny.

Systémy čištění čoček se dodávají ve dvou hlavních variantách: malý motoricky poháněný gumový stěrač nebo kartáč koncepčně podobný stěračům čelního skla nebo pevný nebo teleskopický vysokotlaký rozprašovač, který čistí čočky rozprašovačem kapaliny do ostřikovačů. Nejnovější systémy čištění čoček jsou typu spreje, protože předpisy OSN nedovolují použití mechanických čisticích systémů (stěračů) u světlometů s plastovými čočkami a nejnovější světlomety mají plastové čočky. Některá auta se zatahovacími světlomety, jako například původní Mazda MX-5 , mají v přední části vybrání lampy stírací lištu, která automaticky otírá čočky při jejich zvedání nebo spouštění, přestože neposkytuje kapalinu do ostřikovačů.

Viz také

Reference

externí odkazy