Fahrzeugbeleuchtung: Typen, Photometrie und Wartung

Arten der Fahrzeugbeleuchtung und ihre Spezifikationen

Straßenbeleuchtung und Nebelscheinwerfer

• Positionslicht (Weiß): Zwei vorne, zwei hinten.
• Nebelscheinwerfer: Weiß oder gelb.
• Nebelscheinwerfer (Intensiv): Rot, intensiver als das Gegenteil (vermutlich Bremslicht).
• Bremslicht: Weiß (vermutlich Fehler, sollte Rot sein) / Rot.
• Fahrtrichtungsanzeiger: Gelb.
• Innenbeleuchtung: Darf nicht blenden (z.B. Polanco).
• Parkplatzbeleuchtung: Weiß (intermittierend, doppelt).
• Notfallscheinwerfer: (Intermittierend, doppelt).
• Reflektoren: Position durch Lichtreflexion angeben.

Photometrie und Lichtmessung

Photometrie: Lichtstärke

Intensität der Emission von Energie.

• Lichtintensität (Cd): 1 Cd = 1/683 W/sr (Steradiant).
• Lichtstrom (Lumen): Messung der Lichtausbeute. 1 lm = 1 cd sr = 1/683 W.
• Beleuchtungsstärke (Lux): Lichtstrom pro Flächeneinheit. 1 Lux = 1 lm / 1 m².
• Luminanz oder Helligkeit (Nit): Lichtstärke pro Maßeinheit. 1 Nit = 1 cd / 1 m².

Lampentypen und ihre Eigenschaften

Glühlampen

Gerät, das Licht durch Erhitzen eines Metallfilaments erzeugt, um es zur Weißglut zu bringen, indem elektrischer Strom hindurchgeleitet wird. Typen: Lampen mit Gas oder Vakuum.

Halogenlampen

Betrieb

1. Die Spirale der Wolframwendel wird durch elektrischen Strom auf sehr hohe Temperatur erhitzt. Bei dieser Hitze beginnt Wolfram zu verdampfen.
2. Der Wolframdampf verbindet sich mit dem Halogengas (meist Jod oder Brom) im Inneren der Lampe und bildet Wolframhalogenid.
3. Das Halogen neigt dazu, zum Filament zurückzufließen und regeneriert sich bei Berührung durch die hohe Temperatur, wobei das Halogen in seiner ursprünglichen Form freigesetzt wird.

Vorteile

• Ermöglichen 30% weißeres und helleres Licht bei geringerem Leistungsbedarf in Watt.
• Effizienter, verbrauchen weniger Strom pro Lumen Lichtstärke.
• Viel kleiner im Vergleich zu normalen Glühlampen gleicher Leistung.
• Verlieren die Lichtintensität nicht mit der Betriebszeit, da der Wolframdampf die Quarzglasumhüllung nicht schwärzt.
• Bieten eine größere Anzahl von Betriebsstunden.
• Die meisten Modelle können direkt an das Haushaltsnetz (110 oder 220 Volt) angeschlossen werden; andere benötigen einen Transformator zur Reduzierung auf 12 Volt.

Kontra

• Wie herkömmliche Glühlampen sind Halogenglühlampen Energieverbraucher, die Wärme an die Umgebung abgeben, obwohl ihre Leistung sparsamer ist.
• Das Wolframfilament ist sehr nah am Quarzgehäuse, wodurch es überhitzt.
• Sie emittieren UV-Strahlung zusammen mit dem sichtbaren weißen Licht; daher wird bei Verwendung als Leselampe ein Schutzglas empfohlen, um diese Strahlung zu absorbieren.
• Sie dürfen nicht direkt mit den Fingern berührt werden, da Schweiß und Fett die chemische Zusammensetzung des Quarzes verändern. Diese Reaktion, bekannt als "Entglasung", beeinträchtigt die Kapsel oder das Schutzrohr und kann zur Erdung des Filaments führen.

Typen von Halogenlampen

• Lampen H1: Längliche Glasröhrenhülle, in der der Leuchtkörper längs liegt und vom Sockel getrennt ist. Durchmesser der Kappe: 11 mm. Hauptsächlich in Fern- und Nebelscheinwerfern eingesetzt, mit Leistungen von 55, 70 und 100 W.
• Lampe H2: Ähnlich der H1, aber kürzer und ohne Kappe, stattdessen mit Anschlussplatten. Hauptsächlich in Zusatzscheinwerfern verwendet, mit ähnlichen Leistungen.
• Lampe H3: Der einzelne Faden liegt quer zur Blase und hat keine Kappe; das Ende des Leuchtkörpers hat einen Kabelanschluss. Hauptsächlich in aufgesetzten Nebelscheinwerfern und Fernlichtern verwendet, mit ähnlichen Leistungen.
• H4 Lampe: Am häufigsten für Fern- und Abblendlicht verwendet. Die beiden Filamente sind in einer zylindrischen Ampulle angeordnet, die mit einer Buchse mit Scheibenplattform zur optischen Kopplung mit dem Scheinwerfer verbunden ist. In einigen Fällen kann die Hauptlampe mit einem Hilfsmittel versehen sein, das für den Einsatz in Ländern, die intensive Beleuchtung mit gelbem Licht vorschreiben, gefärbt sein kann. Im Allgemeinen sind die Filamente mit Leistungen von 55/60 W (Abblendlicht), 70/75 und 90/100 W konfiguriert.
• H5 Lampe: Ähnlich der H4, unterscheidet sich nur durch die Kappe (siehe Abbildung).

Xenonlampen

Aufbau und Betrieb

Besteht aus einer Quarzampulle mit Xenon unter hohem Druck sowie festen Metallsalzen und Halogeniden.

Betrieb: Vor dem Start der Lampe hat das Gas im Inneren eine hohe Durchschlagfestigkeit. Das Vorschaltgerät legt eine Zündspannung (ca. 20.000 V) zwischen die Elektroden an. Das Xenongas verdampft und erzeugt zunächst einen Lichtbogen mit gelbem Licht. Das verdampfte Quecksilber erzeugt ein gelblich-weißes Licht. Die Salze verdampfen und erzeugen blau-weißes Licht. Es ist zu beachten, dass nach 1 Sekunde 25% der gesamten Leuchtkraft erreicht werden und nach ca. 4 Sekunden 80% erreicht werden.

Vorteile

• Geringe Leistung (35 W), Lichtstrom von 3200 lm.
• Ermöglicht Projektoren, die Breite und Tiefe verstärken, ohne Blendung zu entwickeln.
• Lichtfarbe ähnlich dem Tageslicht.
• Haltbarkeit 4-mal höher als bei herkömmlichen Projektoren.
• Kompatibel mit elliptischen und komplexen parabolischen Oberflächen.

Kontra

• Höhere Kosten.
• Höhere Komplexität.
• Die meisten Bauformen nur für das Abblendlicht zugelassen.

LED-Dioden

Komponente: Halbleiter, die Strom nur in einer Richtung leiten. Erzeugen Licht, indem elektrischer Strom durch sie fließt.

Vorteile

• Zuverlässigkeit.
• Beständigkeit.
• Schnelles Zünden.

Kontra

• Der Preis.
• Sie haben eine hohe Helligkeit.

Scheinwerferbauformen

Typen

• Parabolisch: Parabolspiegel, der das Licht reflektiert und nach Durchlaufen des Kristalls auf die Fahrbahn verteilt.
• Ellipsoidisch: Ellipsoidförmiger Spiegelreflektor mit einem undurchsichtigen Schirm neben dem Brennpunkt und einer Linse zur Führung des Strahls.
• Komplexe Oberfläche: Unterteilt in Abschnitte von Paraboloiden, die mehr als 50.000 Reflexionspunkte verteilen, was eine Lichtausbeute von 80% ergibt.
• Adaptiv: Scheinwerfer mit mehreren Lichtbündeln, die sich automatisch an die äußeren Bedingungen und die Bedürfnisse des Fahrers anpassen.

Höhenverstellmechanismen

Manuell oder Regloscopio

Ab dem 1. Januar 1998 müssen alle in der EU hergestellten Fahrzeuge mit einer automatischen oder manuellen Korrektur des Lichtstrahls vom Fahrersitz aus ausgestattet sein.

Funktionen der Beleuchtung

• Positionslicht (Hinten): Zwei vorne und zwei hinten, so nah wie möglich an den Außenkanten und weniger als 400 mm Abstand.
• Begrenzungslicht (Galibo): Zwei vorne und zwei hinten, zur Anzeige der Fahrzeugbreite und -höhe.
• Fahrzeugbeleuchtung: Beleuchtung des Weges, auf dem wir uns bewegen.
• Bremslicht, Stopplicht und Rückfahrlicht: Warnung der anderen Fahrer vor dem durchzuführenden Manöver.
• Nebelscheinwerfer (Fog): Für Sichtweite bei schlechten Bedingungen.
• Fernlicht (Long Range): Hohe Sichtbarkeit der Fahrbahn ohne Blendung anderer Fahrer.
• Fahrzeuginnenbeleuchtung: Akustische, visuelle, automatische Schlussleuchten und elektronische Zähler geben Warnungen ab.

Wartung der Beleuchtungsanlage

Auswirkungen der Veränderung der Leerlaufspannung

Die Akkuspannung im Leerlauf sollte 13,2 V betragen; bei laufendem Motor sollte der Regler 14,1 ± 0,5 V liefern. Eine Spannungssteigerung um 10% liefert 20% mehr Helligkeit, wobei der Widerstandsdraht bei höherer Spannung um 2,5% sinkt und eine Stromdichte von 5 A/mm² erzeugt wird.

Kabel und Anschlüsse müssen sich in gutem Zustand befinden, um Kurzschlüsse und falsche Kontakte zu verhindern, die Wärme (Joule-Effekt) und die Zerstörung von Sicherungen verursachen und destruktive Auswirkungen begrenzen, die in geschützten Gehäusen untergebracht sind.

Regulierung der Scheinwerfer (Bisherige Leistungen)

Zur Überprüfung der Einstellung sind folgende Punkte zu beachten: TD1 und TD2 Schrauben, Reifenüberprüfung, Achsvermessung, Entladung des Fahrzeugs (nur Fahrer), gute Federung, Korrektoren der Leuchtturmlage auf "normale Position" einstellen, Zustand der Scheinwerfer reinigen, Neigung des Projektors vom Hersteller zwischen 1° und 1,5° unter der Horizontalen.

Einstellung an der Wand (Timing an der Wand)

1. Das Fahrzeug nähert sich der Wand und kreuzt die Markierungen der geometrischen Zentren des Lichtstrahls.
2. Das Fahrzeug wird 5 Meter entfernt.
3. Die Höhenkorrektur der Leuchttürme wird in unbelastetem Zustand eingestellt.
4. Das Licht wird eingeschaltet und mit Schrauben so ausgerichtet, dass es 5 bis 7,5 cm (1–1,5% Neigung) unterhalb der Kreuze liegt (ein Leuchtfeuer pro Kreuz).
5. Es wird geprüft, ob der Strahl auf dem Querbalken konzentriert bleibt; der Strahl sollte 2 cm über seiner eigenen Markierung zentriert sein.

Einstellung mit Regloscopio oder Fokus mit Scheinwerfern

Ebene Fläche, maximale Neigung 5%. Nach Berücksichtigung der Neigung von 1–1,5% erfolgt der Prozess der Vorbereitung des Fahrzeugs: Regloscopio-Vorbereitung (Nivellierung des Kastens durch Einstellen des Regloscopios auf den richtigen Abstand, Ausrichtung des Projektionsfeldes mit der Längsachse des Fahrzeugs, vertikale Zentrierung, wobei der Schwerpunkt der Projektorlinse mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs und der Oberseite des Projektorobjektivrohrs übereinstimmt) und Einstellung des Bildschirms (%).

Level-Anpassung

• Abstand des Feldes oder der Optik: Konventionell 30 cm; komplexe Oberfläche 20 bis 30 cm.
• Ausrichtung (Alineación): Die Längsachse des Fahrzeugs sollte mit der Längsachse des Regloscopios ausgerichtet sein. Vertikale Bodenfreiheit, gemessen von der Mitte des Leuchtturms, sollte mit der Optik übereinstimmen oder die gleiche Toleranz von ±3 cm haben. Horizontale Verschiebung des Regloscopios, um den Fokus auf die Längsachse des Projektors zu konzentrieren.
• Einstellung des Bildschirms: Einstellung des entsprechenden Prozentsatzes.

Breite Straße und Abblendlicht

• Beleuchtungsstärke oder Lichtsteuerung (EWG-Verordnungen, 25 m):
  • Abblendlicht (Kreuzung): Maximal 144 Lux, Minimum 6 Lux.
  • Fernlicht (Straße): Maximal 240 Lux, Minimum 32 Lux.
  • Normal (Kreuzung): Minimum 12 Lux, Normal 32 Lux.
  • H4: 48 Lux.
  • H1 und H3: 64 Lux.
• Wartung: Guter äußerer Zustand, Überprüfung aller Lichter, Überprüfung der Lichteinstellung, Überprüfung der Helligkeit jedes Punktes des Lichts.
• Behebung von Pannen: Behebung von Schäden und Fehlfunktionen (Lampen, Sicherungen oder wenn es um Spannung, Strom geht, Alterung der Lampen).