Mıszaki adatlap. Fénytechnika I. Fényforrások

Átírás

1 Világítástechnika Gépjármıvillamosság Elektronika Klíma Értékesítés támogatása Mıszaki információk A mi ötleteink, Az Ön sikere Mıszaki adatlap Fénytechnika I Fényforrások A legfontosabb fénytechnikai alapfogalmak A fényforrásokat befolyásoló tényezœk Tippek a fényforrások kezeléséhez A leghasználatosabb jármılámpák mıszaki adatai (motorkerékpárlámpák nélkül) A közúti közlekedés biztonsága tekintetében a látás a legfontosabb érzékünk. Látásunkat azonban bizonyos körülmények között negatívan befolyásolhatja például a sötétedés, az idœjárás, a koszos szélvédœ és még sok egyéb. Ilyen feltételek mellett ezért magas a baleseti kockázat. A változó és folyamatosan növekvœ mobilitás, valamint a forgalom ezzel egyidejı sırısödése további veszélypotenciált teremtenek. A kihívásoknak való megfelelés érdekében folyamatosan dolgozunk a meglévœ fénytechnikai rendszerek tökéletesítésén, illetve az új rendszerek fejlesztésén. Jelen brosúra a tulajdonságokkal és a különlegességekkel együtt a különbözœ fényrendszereket, valamint azok szerkezeti elemeit mutatja be Önnek. Ezzel összefüggésben közelebbrœl megvilágítjuk az egyes komponensek egymás közötti kapcsolatát, és azokat a törvényi követelményeket, melyeknek egy fénytechnikai rendszernek napjainkban eleget kell tennie. A jármıvek világítása egyre komplexebbé válik. A fény elœállításáért egyre több szerkezet felel, melyek fedélzeti hálózat segítségével kommunikálnak egymással. A fény rendszer egyre több elektronikát foglal magába, ezzel pedig nœnek a szervizek felé támasztott igények. Ezért szeretnénk itt bepillantást engedni a jövœbe - és tájékoztatni a jövœ technológiáiról. A legfontosabb fénytechnikai alapfogalmak: Fényforrások: Íme a legfontosabb fénytechnikai alapfogalmak áttekintése, valamint a lámpák és világítótestek tulajdonságainak értékeléséhez szükséges mértékegységek: Fényáram Φ: Egysége: Lumen [lm] Fényáram Φ alatt egy fényforrás által összességében kisugárzott fényteljesítmény értendœ. Ötletek a jövó autójához

2 FényerŒsség I: Egysége: Candela [cd] A fényáram meghatározott irányba sugárzó része. Megvilágítási erœsség E: Egysége: Lux [lx] A megvilágítási erœsség E a felületet érœ fényáram és a megvilágított felület viszonyát jellemzi. A megvilágítási erœsség 1 lx, ha az 1 lm erœsségı fényáram egyenletesen érkezik egy m2 méretı felületre. Fénysırıség L: Egysége: Candela per négyzetméter [cd/m 2 ] A fénysırıség L a szemre egy világító vagy megvilágított felületrœl ható fényerœsségi benyomást jelöli. látott felület Fényhasznosítás h: Egysége: Lumen per Watt [lm/w] A fényhasznosítás h arról ad felvilágosítást, hogy a felvett villamos teljesítmény mennyire gazdaságosan alakul át fénnyé. SzínhŒmérséklet K: Egysége: Kelvin [K] A Kelvin a színhœmérséklet egysége. Minél magasabb egy fényforrás hœmérséklete, annál nagyobb a színspektrumban a kék szín hányada, a piros színé pedig csökken. A melegen fehér izzólámpa színhœmérséklete kb K. A gázkisüléses lámpák (D2S) fénye 4250 Kelvinnel ezzel szemben hidegen fehér, ami azonban színében közelebb áll a napfényhez (kb K). Fényforrások: A fényforrások hœmérsékletsugárzók, melyek hœenergia segítségével fényt hoznak létre. Ez azt jelenti, hogy minél erœsebben melegítünk egy fényforrást, annál magasabb a fényerœsség is. Az alacsony hatásfok (8% fénysugárzás) a gázkisüléses lámpákkal ellentétben (28% fénysugárzás) azonban csak relatív alacsony hasznos fényt tesz lehetœvé. 2 by Hella 2004

3 Izzólámpa: Az izzólámpák (vákuumlámpák) a hœmérsékletsugárzók csoportjába tartoznak, mivel a wolframból készült izzóspirált villamos energia segítségével hozzuk izzásba. Mint említettük, egy standard lámpa fényteljesítménye alacsony. Ehhez társul még, hogy a lámpaburán feltınœ elfeketedésként felismerhetœ elgœzölgött wolfram-részecskék miatt minden fénytechnikai érték csökken, az élettartam pedig relatív alacsony. Halogénlámpa: Ezt a halogénlámpával orvosolhatjuk. Csekély mennyiségı halogénatom, például jód hozzáadásával csökkenthetœ a lámpabura elfeketedése. Az úgynevezett körfolyamatnak köszönhetœen a halogénlámpák azonos élettartam mellett magasabb hœmérséklettel mıködtethetœk és ennek megfelelœen hatásfokuk is magasabb Wolfram izzószál 2. Halogéntöltet (jód vagy bróm) 3. ElgŒzölgött wolfram 4. Wolfram-halogenid 5. Wolfram-lerakódás Körfolyamat a halogénlámpában: Villamos energia bevezetésével a wolfram-spirál izzani kezd. Ezáltal a spirálról fém gœzölög el. A lámpában lévœ halogéntöltet (jód vagy bróm) révén a spirál hœmérséklete a wolfram olvadáspontjához közeli értékre nœ (kb C). Ennek köszönhetœ a magas fényteljesítmény. Az elgœzölgött wolfram a forró burafal közvetlen közelében a töltœgázzal gázzá (wolframhalogenid) vegyül, ami fényáteresztœ. Azonban, ha a gáz újra a spirál közelébe jut, a magas spirálhœmérséklet miatt elbomlik, és egyenletes wolfram-réteget képez. Ahhoz, hogy a körfolyamat fennmaradjon, a lámpabura külsœ hœmérsékletének 300 foknak kell lennie. A kvarcüvegbœl álló burának ehhez szorosan át kell fognia a spirált. További elœny, hogy magasabb töltœnyomással lehet dolgozni, ezzel ellenhatást gyakorolva a wolfram elgœzölgésére. A burában lévœ gázösszetétel is nagymértékben felelœs a hasznos fényért. Csekély mennyiségı nemesgáz, például xenon bevitelével redukáljuk a hœtávozást a spirálról. by Hella

4 A fényforrásokra ható befolyásoló tényezœk: Az izzólámpa belsejében végbemenœ regeneráció ellenére lassacskán elkopik a wolfram-szál, ezzel csökkentve az élettartamot. Negatív befolyásoló tényezœk Ütések és rezgések által kialakuló mechanikus terhelések Magas hœmérsékletek Bekapcsolási folyamat Feszültségcsúcsok és fokozott fedélzeti feszültség Magas fénysırıség az izzószál extrém sırısége miatt Pozitív befolyásoló tényezœk TöltŒnyomás TöltŒgáz Az élettartam és a hasznos fény többek között erœsen függenek a meglévœ tápfeszültségtœl. Gyakorlati szabály: Ha egy lámpa tápfeszültségét 5%-kal növeljük, 20%-kal nœ a fényáram, egyidejıleg azonban felezœdik az élettartam. Ezért némely jármıtípus esetében elœtét-ellenállások kerülnek alkalmazásra, ezzel biztosítva, hogy a tápfeszültség ne lépje túl a 13,2 voltot. Például egy meghibásodott generátor miatt fellépœ túl alacsony feszültség esetén épp az ellenkezœ történik. A fénynek most már lényegesen magasabb a vörös színhányada, a hasznos fény pedig ennek megfelelœen kisebb. Élettartam a fedélzeti feszültség függvényében Élettartam (%) Feszültségnövekedés (%) 4 by Hella 2004

5 Két különbözœ halogénlámpa típus kapható. A H1, H3, H7, H9, HB3 típusok csak egy izzóspirállal rendelkeznek. Ezeket tompított fényszórókhoz és távolsági fényszórókhoz alkalmazzák. A H4 lámpának két izzóspirálja van, az egyik a tompított, a másik pedig a távolsági fényszóróhoz. A tompított fényszóró izzóspirálja fedœsapkával van ellátva. A fedœsapka feladata abból áll, hogy az elvakítást okozó fényhányadot lefedje és létrehozza a világos-sötét határt. A H1+30/50 és H4+30/50 típusok a hagyományos H1- ill. H4- izzólámpák továbbfejlesztett változatai védœgázos töltettel. A standardlámpával szembeni elœnyök/különbségek Az izzószál vékonyabb. Magasabb hœmérséklet mellett mıködtethetœ. Magasabb fénysırıség, akár 30-50%-kal több az autó elœtt méterrel és az útpálya akár 20 méterrel hosszabb megvilágítása. A vezetés nagyobb biztonsága éjszaka és rossz idœjárásviszonyok mellett. A H7-es lámpák a H1-es lámpákkal összehasonlítva magasabb fénysırıséggel, alacsonyabb teljesítményfelvétellel és jobb fényminœséggel rendelkeznek. Ezek H7+30/50 formában szintén kaphatók. Egy ideje kék optikájú halogénlámpák is kaphatók. Ezeknek a lámpáknak a hagyományos halogénlámpákkal ellentétben kékes-fehéres színük van (4000 K-ig), ezzel megközelítve a nappali fényt. A szem számára világosabbnak és kontrasztosabbnak tınik a fény, és ahhoz hivatott hozzájárulni, hogy hosszabb ideig kifáradás nélkül vezethessünk. A benyomás azonban szubjektív. Aki azonban maximális fényteljesítményre vágyik, jobban jár a +30/50 lámpákkal. Az irányjelzœk esetében mindeddig sárgára festett üvegburákat alkalmaztak. A designt kedvelœ gépkocsivezetœk számára Magic Star irányjelzœ lámpák is rendelkezésre állnak. Ha nincsenek bekapcsolva, szinte alig ismerhetœk fel az ezüstszínı reflektorban. Csak a bekapcsolás után sugározzák szokott fényerœvel a tipikus sárga fényt. Több interferenciaréteg lámpaburára történœ felvitelével a fényspektrum izzóspirál által kisugárzott bizonyos részei kialszanak. Csak a sárga hányad hatol át a rétegeken, és válik láthatóvá. by Hella

6 Gázkisüléses lámpák: A gázkisüléses lámpák a fényt az elektromos kisülés fizikai elve alapján hozzák létre. Az elœkapcsolt készülék által adott gyújtófeszültség (max. 23 KV a 3. generáció esetében) révén a gáz a lámpa elektródái között (töltet xenon nemesgázzal, valamint fémek és fém-halogenidek elegyeivel) ionizálódik az ívfény segítségével, majd kisülve világítani kezd. Váltakozó áram (kb. 400 Hz) ellenœrzött betáplálásával a folyékony és szilárd anyagok a magas hœmérsékletek miatt elgœzölögnek. A lámpa csak néhány másodperc elteltével éri el teljes fényerœsségét, ha minden alkotóeleme ionizálódott. A lámpa kontrollálatlanul növekvœ áram miatt jelentkezœ roncsolódásának elkerülése érdekében az áramot elœkapcsolt készülék korlátozza. Ha elérte a teljes fényteljesítményt, már csak 85 V üzemi feszültség (nem a gyújtófeszültség) szükséges a fizikai folyamat fenntartásához. A fényáram, a hasznos fény, a fénysırıség és az élettartam lényegesen jobbak, mint a halogén izzók esetében. 6 by Hella 2004

7 Összehasonlítás izzó (halogén) / gázkisüléses lámpa (xenon): Kraftfahrzeuglampen müssen nach ECE-R37 bzw. R99 genormt? A Halogén-izzólámpa (H7) Gázkisüléses lámpa Fényforrás: Izzószál Fényív Fénysırıség: 1450 lm 3000 lm Teljesítmény: 55 W 35 W Energiamérleg: 8% fénysugárzás 28% fénysugárzás 92% hœsugárzás 58% hœsugárzás / 14% UV-sugárzás Élettartam: kb. 500 h 2500 h Rázkódásálló: nem igen Gyújtófeszültség: nem igen V Szabályozó nem igen elektronika: by Hella

8 jármılámpáknak ECE-R37 ill. R99 szerint szabványosnak kell lenniük. Ez hivatott lehetœvé tenni a lámpák cseréjét, másrészt pedig elkerülni a más lámpákkal való felcserélœdést. A lámpákon a következœ feliratok találhatók: A gyártó neve 6 vagy 6V, 12 vagy 12V, 24 vagy 24V jelöli a névleges feszültséget a 37. számú ECE szabályozás szerint H1, H4, H7, P21W az ECE szerint szabványosított lámpák nemzetközi kategóriáját jelöli, pl. 55W. Az E1 azt az országot jelöli, melyben a fényforrást bevizsgálták és engedélyezték. Az 1" Németországot jelöli. A DOT" betıjelzés azt jelenti, hogy a lámpa az amerikai piacon is engedélyezett. Az U" az UV-redukált lámpákat jelöli az ECE szerint. Ezeket a lámpákat például mıanyag záróburás fényszórókban alkalmazzák. Az engedélyezœ hivatal által megadott engedélyezési szám, pl. E1 (Flensburgi Szövetségi Gépjármıügyi Hivatal) is fel van tıntetve a lámpán, és vagy 37 R (E1) + egy ötjegyı szám, vagy csak (E1) + egy háromjegyı szám (alfanumerikus számok is, lásd az ábrán). A legtöbb lámpának kódolt gyártójele van. Ez lehetœvé teszi a gyártó azonosítását. Mivel nincs minden lámpán elegendœ hely a jelölésre, a törvényalkotó csak következœ információkat követeli meg: Gyártó, teljesítmény, vizsgajel és engedélyjel. Tippek a fényforrások kezeléséhez A xenon fényszóróknak a gyújtáshoz magasfeszültségre van szükségük, ezért a fényszórókon végzendœ munkálatok megkezdése elœtt minden esetben ki kell húzni az elœkapcsolt készülék feszültségellátását biztosító dugót. Új lámpa behelyezése során az üvegburát nem szabad megfogni, mivel az ujjlenyomatok beégnek, és homályosodást hagynak hátra. Ha egy xenon-lámpa zárt térben (szerviz) eltörik, célszerı a helyiséget 20 percre elhagyni és szellœztetni, ezzel elkerülve a mérgezœ gázok okozta egészségkárosodást. A standard izzó- és halogénlámpák nem tartalmaznak környezetre veszélyes anyagokat, ezért a normál háztartási hulladékok közé tehetœk. A xenon-lámpák veszélyes hulladékok. Ha a lámpa meghibásodott, de az üvegbura még sértetlen, veszélyes hulladékként kell ártalmatlanítani, mert a gáz/fémgœz elegy higany tartalmú, így belélegezve nagyon mérgezœ. Ha például baleset következtében roncsolódott az üvegbura, a xenon-lámpa a normál hulladékok közé tehetœ, mivel a higany elillant. A hulladékkezelési hulladék-kulcsszám: by Hella 2004

9 A leghasználatosabb jármılámpák mıszaki adatai (motorkerékpár-lámpák nélkül) Alkalmazás Kategória Feszültség Teljesítmény Fényáram Foglalat IEC Ábra névleges névleges értékek érték V érték W lumen Köd-, távolsági, H P 14,5 e tompított fény Ködfény, H PK 22 s távolsági fény, munkafényszóró Távolsági fény/ H / /1000 P 43 T-38 tompított fény 24 75/ /1200 Távolsági fény, H PX 26 d tompított fény ködfényként Távolsági fény HB P 20 d 4- fényszórós by Hella

10 A leghasználatosabb jármılámpák mıszaki adatai (motorkerékpár-lámpák nélkül) Alkalmazás Kategória Feszültség Teljesítmény Fényáram Foglalat IEC Ábra névleges névleges értékek érték V érték W lumen Tompított fény HB P 22 d Féklámpa, irányjelzœ lámpa, P 21 W / BA 15 s ködzárófény PY 21 W tolatólámpa (sárga) Féklámpa/ P 21 W / 12 21/5 1) 440/35 BAY 15 d zárófény PY 21 W 24 21/5 1) 440/35 (sárga) HelyzetjelzŒ-, R 5 W BA 15 s zárófény Zárófény R 10 W BA 15 s by Hella 2004

11 A leghasználatosabb jármılámpák mıszaki adatai (motorkerékpár-lámpák nélkül) Alkalmazás Kategória Feszültség Teljesítmény Fényáram Foglalat IEC Ábra névleges névleges értékek érték V érték W lumen Rendszám-világítás, C 5 W SV 8,5 zárófény HelyzetjelzŒ T 4 W BA 9 S fény HelyzetjelzŒ lámpa, W 3 W 12/ W 2,1x9,5 d rendszám- W 5 W világítás Ködlámpa H PGJ 19-1 Távolsági fény H PGJ fényszórós munkafényszóró by Hella

12 A leghasználatosabb jármılámpák mıszaki adatai (motorkerékpár-lámpák nélkül) Alkalmazás Kategória Feszültség Teljesítmény Fényáram Foglalat IEC Ábra névleges névleges értékek érték V érték W lumen Távolsági fény H PGJ 19-2 Tompított fény D1S PK 32 d-2 munkafényszóró Tompított fény, D2S PK 32 d-2 távolsági fény, munkafényszóró Tompított fény D2 R PK 32 d-3 A megadott értékek elœírt vizsgafeszültség mellett kerültek megállapításra. 1) FŒspirál/mellékspirál Hella KGaA Hueck & Co., Lippstadt 99Z XX/12.04/1.0 Printed in Germany Hella Hungária Gépjármıalkatrész-Kereskedelmi Kft Budapest, Forgách u. 17. Tel.: Fax: info@hellahungaria.hu Internet: Ötletek a jövó autójához