Oświetlenie zmiennym jest

Oświetlenie zmiennym jest

czyli wszystko o żarówkach w aucie

Znajdź najbliższy serwis Euromaster euromaster-poleca-valeo-03

W ostatniej dekadzie przednie oświetlenie pojazdu dokonało niesamowitego skoku jeśli chodzi o jakość i sposób kontroli nad wiązką światła. Do 2003 roku światła w samochodzie miały 2 różne zasięgi. Pierwszy z nich to światła mijania zwane potocznie krótkimi, a drugi to światła drogowe zwane potocznie długimi.

Euromaster poleca:

euromaster-poleca-valeo-01.jpg

W wielu, ale nie wszystkich pojazdach do dyspozycji jest jeszcze dodatkowe oświetlenie przeciwmgłowe, które z przodu stanowi osobny reflektor znajdujący się poniżej reflektorów głównych. We wszystkich typach świateł przednich stosowano tradycyjną żarówkę halogenową.

Rozwój samochodów wymusił także zwiększenie możliwości obserwacji przez kierowcę drogi po zmierzchu. Aby zadanie to ułatwić okazało się, że skutecznym rozwiązaniem będzie zwiększenie mocy źródła światła. W przypadku żarówek halogenowych nie ma problemu ze zwiększeniem ich mocy, a co za tym idzie zasięgu świateł. Problem powstaje jednak w przewodach zasilających i na stykach przewodów oraz w samych elementach włączających światła. Przy użyciu żarówki halogenowej o mocy 55W pobiera ona prąd o natężeniu 4,6 A.W przypadku dwóch żarówek natężenie prądu podwaja się i wynosi już prawie 10 A. Taka wartość prądu zasilającego już stanowi wyzwanie dla urządzeń włączających (włączniki) oraz dla styków w kostce żarówki. W przypadku zwiększenia mocy żarówki do 90-110 watów (na rynku pojawiały się takie niehomologowane egzemplarze) natężenie prądu przez nie pobieranego zwiększało się dwukrotnie, co oznacza, że przez bezpiecznik świateł przednich płynął prąd o natężeniu 20 A. W takiej sytuacji dochodzi do niebezpiecznego nagrzewania się styków w kostce nakładanej na żarówkę, co przy dłuższym użytkowaniu świateł doprowadza do jej stopienia lub nawet spalenia. Dodatkowym niebezpieczeństwem jest obciążenie termiczne samego odbłyśnika, który w takich przypadkach ciemnieje lub zaczyna się łuszczyć.

Największym problemem jednak jest to, że światła przystosowane do standardowych żarówek halogenowych nie oferują regulacji granicy światłocienia, co przy tej mocy strumienia świetlnego jest już wymagane.

 

Jak w ksenonach?

euromaster-poleca-valeo-02.jpg

Taki system regulacji jest standardowym wyposażeniem reflektorów ksenonowych, które osiągają znacznie lepszy wydatek świetlny w porównaniu do reflektorów halogenowych. Aby nie oślepiać jadących z naprzeciwka kierowców światła te są wyposażone w sterowaną elektronicznie przysłonę, która dzięki zmianie swojego położenia zmienia wysokość granicy światłocienia (na przykład w przypadku przewożenia ładunku w bagażniku i skierowania dzięki temu snopa świateł do góry).

System regulacji góra-dół jest podstawowym rodzajem adaptacji oświetlenia samochodowego. W systemach bardziej rozbudowanych takich jak AFS (Adaptive Frontlighting Systems – Adaptacyjny System Oświetlenia przedniego) produkowany przez koncern Valeo mamy do czynienia ze sterowaniem strumieniem świetlnym nie tylko w płaszczyźnie pionowej, ale i poziomej.

Podstawowymi funkcjami systemu AFS są stałe światła doświetlające FBL (Fixed Bending Light)które wykorzystują halogenowe lub ksenonowe źródła światła oraz dynamiczne światła doświetlające DBL (Dymnamic Bending Light), które wykorzystują najczęściej ksenonowe źródło światła. Dynamiczne światła doświetlające mogą być łączone w swoim działaniu ze stałymi światłami doświetlającymi.

Stałe światła doświetlające polegają na włączeniu dodatkowego strumienia świetlnego po jednej ze stron pojazdu. Włączenie tego światła jest uzależnione od kąta skrętu kół przednich, czyli od kąta obrotu kierownicy. Oświetlenie to pozwala na poszerzenie strumienia świetlnego po stronie w którą się skręca o dodatkowe 35 do 40o. Oświetlenie to jest aktywowane zależnie od prędkości jazdy. System FBL nie jest systemem doświetlania zakrętów, który jest dodatkowym oświetleniem pod kątem 60o aktywowanym przy niskich prędkościach samochodu oraz przy dużym kącie skrętu kół przednich.

Światła doświetlające zakręty przy małych prędkościach składają się z żarówki, której światło jest modelowane przez dodatkową czaszę zintegrowaną z odbłyśnikiem świateł głównych lub świateł przeciwmgielnych.

Dynamiczne światła doświetlające zintegrowane są tylko ze światłami mijania. Ich działanie polega na obrocie całego zespołu świetlnego w płaszczyźnie poziomej za pomocą silnika sterującego (silnika krokowego). Kąt obrotu zespołu świetlnego w lampie jest uzależniony od kąta obrotu kierownicy oraz prędkości samochodu. System ten zazwyczaj zintegrowany jest z oświetleniem ksenonowym.

Architektura systemu

System DBL do swojej pracy wykorzystuje informacje z takich urządzeń jak:

  • czujnik kąta skręty kierownicy, którego sygnał jest wartością referencyjną do określenia kąta obrotu elementu świetlnego w lampie
  • czujniki układu ABS których sygnały odczytują prędkość pojazdu, jako wartość progową do włączenia lub wyłączenia sterowania aktywnym oświetleniem oraz do określenie kąta obroty elementu świetlnego
  • czujnik przyspieszeń bocznych pojazdu połączony z czujnikiem obrotu wokół osi pionowej. Sygnały z tego czujnika pozwalają na korektę kąta obrotu elementu świetlnego
  • czujniki położenia kół przednich i tylnych pojazdu. Dane z nich są potrzebne do kompensacji wysokości oświetlenia w przypadku załadunku pojazdu lub jazdy z pasażerami
  • kontroler oświetlenia który steruje nim w zależności od życzenia kierowcy
  • sterownik nadwozia który odczytuje wskazania czujników i położenia przełączników. W zależności od jego wskazań wywierany jest wpływ na oświetlenie pojazdu

W przypadku poszukiwanie usterek w takim układzie konieczne jest odczytanie pamięci błędów, ponieważ w większości są to systemy podlegające samo diagnozie i komunikujące się ze sterownikiem za pośrednictwem sieci CAN lub innej sieci danych. Po odczycie kodów błędu konieczne jest wywołanie funkcji testowania elementów wykonawczych, co pozwoli na zdiagnozowanie miejsca usterki.

Tryb Full AFS

euromaster-poleca-valeo-04.jpg

Od roku 2006 dzięki zmianom legislacyjnym możliwe stało się implementowanie kolejnych rozwiązań konstrukcyjnych w oświetleniu samochodowym. W połączeniu ze światłami drogowymi oraz światłami mijania okazało się, że można wprowadzić dodatkowe 4 tryby kontroli strumienia światła, które są aktywowane w bardziej specyficznych warunkach jazdy.

Pierwszym z nich jest autostradowy tryb jazdy który polega na ukształtowaniu strumienia świetlnego w taki sposób, aby oświetlał drogę na dystansie do 120 metrów przed pojazdem i przy tym nie oślepiał pojazdów jadących z naprzeciwka.  Tryb autostradowy aktywowany jest przy prędkości przekraczającej 115 km/h.

Kolejnym jest tryb miejski. Jest on aktywowany przy prędkości poniżej 30 km/h i polega na szerokim oświetleniu drogi przed autem, co znacznie polepsza widoczność na chodnikach i poboczach oraz eliminuje efekt czarnej dziury, czyli przestrzeni w której nic nie widać obok auta.

Zwiększenie widoczności po bokach pojazdu oraz likwidacja efektu odbijania się światła od mokrej nawierzchni jest realizowane w kolejnym trybie zróżnicowanej pogody. Podobnym do tego trybu jest tryb „zamiejski” w którym oprócz zwiększenia widoczności po bokach zwiększony jest także zasięg świateł samochodu.

Tryb pełnego systemu adaptacyjnego oświetlenia realizowany jest z wykorzystaniem 3 różnych świateł w lampie głównej samochodu. Aby system ten działał bez zarzutu musi on skorzystać ze światła drogowego, światła mijania oraz światła autostradowego. Połączenie tych trzech trybów z możliwością regulacji oświetlenia w dwóch płaszczyznach pozwala na realizację wymienionych powyżej automatycznie sterowanych trybów pracy.

System pełnego adaptacyjnego oświetlenia w samochodzie korzysta z następujących czujników:

  • czujniki układu ABS których sygnały decydują o wyborze trybu oświetlenia (Town, country, motorway – miasto, za miastem, autostrada),
  • czujnik deszczu oraz włącznik wycieraczek, których użycie uruchamia tryb zmiennej pogody,
  • czujniki położenia kół przednich i tylnych pojazdu. Dane z nich są potrzebne do kompensacji wysokości oświetlenia w przypadku załadunku pojazdu lub jazdy z pasażerami,
  • kontroler oświetlenia który steruje nim w zależności od życzenia kierowcy,
  • sterownik nadwozia który odczytuje wskazania czujników i położenia przełączników. W zależności od jego wskazań wywierany jest wpływ na oświetlenie pojazdu

Omijanie przeszkód

Kolejnymi trybami aktywnego oświetlenia samochodu są opcje regulacji granicy światłocienia tak, aby nie oślepiać jadących z naprzeciwka kierowców, ale przy tym, aby nie zmniejszać odległości oświetlania drogi przed pojazdem. W tym celu stosuje się dodatkowe przysłony za palnikiem ksenonowym, które pozwalają na wyciemnienie pewnego pola przed pojazdem. Systemy te są zintegrowane z kamerami, które odczytują obraz sprzed pojazdu i na podstawie zaprogramowanych wzorców są w stanie określić, czy z naprzeciwka nadjeżdża pojazd, czy nie. W najnowszych reflektorach z matrycowym źródłem światła korzysta się z wyłączania pewnych bloków świetlnych w celu modelowania kształtu strumienia świetlnego.

Opracowano na podstawie informacji dostarczonych przez Valeo.