Das Gerät und die Arten der Scheinwerfer des Autos

Den zentralen Platz in der Fahrzeugbeleuchtung nehmen die Frontscheinwerfer ein. Sie gewährleisten die Sicherheit von Fahrten am Abend und in der Nacht, indem sie die Straße vor dem Fahrzeug beleuchten und andere Fahrer informieren, wenn sich ein Fahrzeug nähert.

Frontscheinwerfer: Strukturelemente

Die Scheinwerfer wurden im Laufe der Jahrzehnte weiterentwickelt. Bis zum Ende des XNUMX. Jahrhunderts wurden runde Scheinwerfer vom Typ Suchscheinwerfer in Autos eingebaut. Als sich jedoch die Ergonomie und Aerodynamik der Karosserie änderte, ergaben sich neue Lösungen: Runde Scheinwerfer ermöglichten keine glatten, stromlinienförmigen Karosserielinien. Daher begannen Designer und Konstrukteure, neue, attraktivere Formen einzuführen, die hinsichtlich Lichtqualitäten und -eigenschaften nicht minderwertig sind.

Ein moderner Scheinwerfer kombiniert mehrere Geräte in einem:

• Scheinwerfer mit Abblend- und Fernlicht;
• Parklicht;
• Richtungsanzeiger;
• Tagfahrlicht.

Ein einzelnes Design wird als Blockscheinwerfer bezeichnet. Darüber hinaus können Nebelscheinwerfer (PTF) an der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht werden, um die Sicherheit der Fahrt bei schlechten Sichtverhältnissen zu gewährleisten.

Abblendlicht

Je nach Straßenzustand können nachts Abblend- oder Fernlichtscheinwerfer verwendet werden.

Die Abblendlichter beleuchten die Fahrbahn 50-60 Meter vor dem Fahrzeug. Die Scheinwerfer beleuchten auch die rechte Schulter.

Abblendlicht sollte den Fahrern entgegenkommender Fahrzeuge keine Beschwerden bereiten. Wenn Ihr Auto andere Autofahrer blendet, müssen die Scheinwerfer angepasst werden.

Zwei Systeme der Lichtverteilung eines Stroms werden in der Welt akzeptiert - europäische und amerikanische. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften in der Struktur und den Prinzipien der Strahlbildung.

Das Filament in den Scheinwerfern amerikanischer Autos befindet sich etwas oberhalb der horizontalen Ebene. Der Lichtstrom ist in zwei Teile unterteilt, von denen einer die Straße und den Straßenrand beleuchtet und der zweite auf den Gegenverkehr gerichtet ist. Um zu verhindern, dass die Scheinwerfer die Fahrer blenden, ändert sich die Tiefe des Reflektors, der den unteren Teil des Lichtstrahls bildet.

Bei europäischen Fahrzeugen befindet sich das Filament über dem Fokus des Reflektors und wird durch einen speziellen Bildschirm verdeckt, der verhindert, dass der Lichtfluss die untere Hemisphäre erreicht. Dank dieses Systems sind Scheinwerfer im europäischen Stil für entgegenkommende Autofahrer komfortabler. Der Lichtstrom wird vorwärts und abwärts direkt auf die Fahrbahnoberfläche vor dem Fahrzeug gerichtet.

Fernlicht

Der Hauptstrahl der Scheinwerfer zeichnet sich durch die höchste Intensität und Helligkeit des Lichtflusses aus und entreißt der Dunkelheit 200-300 Meter der Fahrbahn. Es bietet die maximale Reichweite der Straßenbeleuchtung. Es kann aber nur verwendet werden, wenn sich keine anderen Autos in Sichtweite vor dem Auto befinden: Zu helles Licht macht die Fahrer blind.

Das adaptive Beleuchtungssystem, das bei einigen modernen Autos als zusätzliche Funktion installiert ist, trägt dazu bei, die negativen Auswirkungen des Fernlichts zu verringern.

Scheinwerfergerät

Unabhängig von der Art der Scheinwerfer gibt es drei Hauptelemente, die den Betrieb der Optik gewährleisten.

Lichtquelle

Die Lichtquelle ist das Hauptelement eines jeden Scheinwerfers. Die häufigste Quelle für Frontscheinwerfer sind Halogenlampen. Vor relativ kurzer Zeit konkurrierten sie mit Xenonlampen und noch später mit LED-Geräten.

Reflektor

Der Reflektor besteht aus Glas oder Kunststoff mit einem kleinen Aluminiumstaub. Die Hauptaufgabe des Elements besteht darin, die von der Quelle ausgehenden Lichtflüsse zu reflektieren und ihre Leistung zu erhöhen. Korrektoren und Lichtschirme helfen dabei, den Lichtstrahl in eine bestimmte Richtung zu lenken.

Reflektoren können entsprechend ihrer Eigenschaften in drei Haupttypen unterteilt werden.

1. Parabolreflektor. Die günstigste Option, die sich durch ihr statisches Design auszeichnet. Scheinwerfer mit einem solchen Gerät können nicht durch Ändern der Helligkeit, Intensität und Richtung der Lichtstrahlen korrigiert werden.
2. Freiformreflektor. Es hat mehrere Zonen, die einzelne Teile des Lichtstrahls reflektieren. Das Licht in solchen Scheinwerfern bleibt statisch, aber wenn es gestreut wird, gibt es viel weniger Lichtverlust. Auch die Scheinwerfer mit Freiformreflektor sind für andere Fahrer komfortabler.
3. Ein Ellipsoidreflektor (Linsenoptik) ist die teuerste, aber gleichzeitig die hochwertigste Option, wodurch Lichtverlust und Blendung anderer Treiber vermieden werden. Der gestreute Lichtstrom wird mit einem elliptischen Reflektor verstärkt und dann zu einem zweiten Fokus umgeleitet - einer speziellen Trennwand, die das Licht wieder sammelt. Von der Klappe wird der Fluss in Richtung der Linse umgestreut, die Licht sammelt, es abschneidet oder umlenkt. Der Hauptnachteil des Objektivs besteht darin, dass seine Stabilität bei aktiver Nutzung des Fahrzeugs abnehmen kann. Dies führt wiederum zu Fehlfunktionen oder Lichtverlust. Es ist möglich, den Defekt nur mit Hilfe einer professionellen Linsenkorrektur zu beheben, die in einem Autoservice durchgeführt wird.

Diffusor

Der Lichtverteiler im Auto ist der äußere Teil des Scheinwerfers aus Glas oder transparentem Kunststoff. Auf der Innenseite des Diffusors befindet sich ein System von Linsen und Prismen, deren Größe von einem Millimeter bis zu mehreren Zentimetern variieren kann. Die Hauptaufgabe dieses Elements besteht darin, die Lichtquelle vor äußeren Einflüssen zu schützen und den Strahl zu streuen, indem die Strömung in eine bestimmte Richtung gelenkt wird. Verschiedene Formen von Diffusoren helfen, die Lichtrichtung zu regulieren.

Arten von Lichtquellen

In modernen Autos können je nach verwendeten Lichtquellen verschiedene Arten von Scheinwerfern unterschieden werden.

Lampen mit Glühlampen

Die einfachste und kostengünstigste, aber bereits veraltete Quelle sind Glühlampen. Ihre Arbeit wird von einem Wolframfaden geliefert, der sich in einem luftlosen Glaskolben befindet. Wenn an die Lampe Spannung angelegt wird, erwärmt sich das Filament und es beginnt ein Glühen von ihr auszugehen. Bei ständigem Gebrauch neigt Wolfram jedoch dazu, zu verdampfen, was letztendlich zum Reißen des Filaments führt. Mit der Entwicklung neuer Technologien konnten Glühlampen der Konkurrenz nicht standhalten und wurden in der Automobiloptik nicht mehr eingesetzt.

Halogenlampen

Trotz der Tatsache, dass das Funktionsprinzip von Halogenlampen ähnlich wie bei Glühlampen ist, ist die Lebensdauer von Halogenlampen um ein Vielfaches länger. In die Lampe gepumpte Halogengasdämpfe (Jod oder Brom) tragen dazu bei, die Dauer der Lampen zu verlängern und die Beleuchtungsstärke zu erhöhen. Das Gas interagiert mit den Wolframatomen auf dem Filament. Beim Verdampfen zirkuliert Wolfram durch die Glühbirne und setzt sich dann, verbunden mit dem Filament, wieder darauf ab. Dieses System verlängert die Lebensdauer der Lampe auf 1 Stunden oder mehr.

Xenonlampen (Gasentladungslampen)

In Xenonlampen wird Licht durch Erhitzen des Gases unter Hochspannung erzeugt. Die Lampe kann jedoch nur mit Hilfe spezieller Geräte gezündet und mit Strom versorgt werden, was die Gesamtkosten der Optik erhöht. Die Kosten sind jedoch gerechtfertigt: Xenon-Scheinwerfer können 2 Stunden oder länger halten.

Das gebräuchlichste Scheinwerfersystem verwendet Bi-Xenon-Scheinwerfer, die Abblend- und Fernlicht kombinieren.

LED Leuchtmittel

LEDs sind die modernste und beliebteste Lichtquelle. Die Lebensdauer solcher Lampen beträgt 3 oder mehr Stunden. Mit dem niedrigsten Energieverbrauch können LEDs eine ausreichende Beleuchtung liefern. Solche Lampen werden sowohl in externen als auch in internen Fahrzeugbeleuchtungssystemen aktiv eingesetzt.

Seit 2007 werden in den Frontscheinwerfern LEDs eingesetzt. Um die gewünschte Lichthelligkeit zu gewährleisten, sind mehrere Segmente von LED-Quellen gleichzeitig in den Scheinwerfern installiert. In einigen Fällen können Scheinwerfer bis zu zwei bis drei Dutzend LEDs enthalten.

Innovative Entwicklungen

Möglicherweise werden in Zukunft moderne Lichtquellen durch neue Entwicklungen abgelöst. Laserscheinwerfer sind beispielsweise eine innovative Technologie, die erstmals im BMW i8 zum Einsatz kam. Der Scheinwerfer verwendet als Lichtquelle einen Laser, der auf eine phosphorbeschichtete Linse strahlt. Das Ergebnis ist ein helles Leuchten, das vom Reflektor auf die Fahrbahn gelenkt wird.

Die Lebensdauer eines Lasers ist vergleichbar mit der von LEDs, aber die Helligkeit und der Stromverbrauch sind viel besser.

Die Kosten für einen Satz Laserscheinwerfer beginnen bei 10 Euro. Dieser Preis ist vergleichbar mit den Kosten eines günstigen Autos.

Eine weitere moderne Entwicklung sind Matrixscheinwerfer auf Basis von LED-Lichtquellen. Abhängig von der Verkehrssituation kann das Auto den Betrieb jedes Abschnitts der LEDs automatisch separat anpassen. Diese Einstellung sorgt für eine hervorragende Beleuchtung auch bei schwierigen Sichtverhältnissen.

Methoden zur Steuerung des Scheinwerfers

Die Art und Weise, wie die Frontscheinwerfer in einem Auto eingeschaltet werden, hängt von der Marke, dem Modell und der Ausstattung des Autos ab. In den Budgetoptionen wird eine manuelle Möglichkeit zur Steuerung der Optik bereitgestellt. Der Fahrer verwendet einen speziellen Schalter, der unter dem Lenkrad oder auf dem Armaturenbrett installiert werden kann.

Bei moderneren und teureren Modellen gibt es ein Gerät, das die Scheinwerfer unter bestimmten Bedingungen automatisch einschaltet. Zum Beispiel kann die Optik in dem Moment arbeiten, in dem der Motor gestartet wird. Manchmal wird das Scheinwerferschaltgerät mit einem Regensensor oder speziellen Elementen kombiniert, die auf das Lichtniveau reagieren.

Wie bei anderen Elementen des Autos werden die Scheinwerfer weiter verbessert. Sie erhalten nicht nur ein helles und technologisches Design, sondern auch verbesserte Lichteigenschaften. Die Hauptaufgabe der Scheinwerfer bleibt jedoch unverändert und besteht darin, die Sicherheit des Fahrers, seiner Fahrgäste und anderer Verkehrsteilnehmer im Dunkeln zu gewährleisten.