اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
روشنایی خودرو
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو: سیستم روشنایی یک وسیله نقلیه موتوری شامل وسایل روشنایی و ارتباطی است که در جلو، عقب، پهلوها و در برخی موارد بالای یک وسیله نقلیه موتوری نصب شده اند. این سیستم ها جاده پیش رو را برای راننده روشن می کنند و دید وسیله نقلیه را افزایش می دهند و به سایر رانندگان و عابران پیاده اجازه می دهند تا حضور، موقعیت، اندازه، جهت حرکت و اهداف راننده را ببینند.
تاریخچه
وسایل نقلیه جاده ای اولیه قبل از در دسترس بودن روشنایی الکتریکی از لامپ های سوختی استفاده می کردند. فورد مدل T از لامپ های کاربید برای چراغ های جلو و لامپ های روغن برای چراغ های عقب استفاده می کرد. تا چندین سال پس از معرفی، روشنایی تمام الکتریکی را به عنوان یک ویژگی استاندارد نداشت. دیناموها برای چراغهای جلو برای اولین بار در سال 1908 نصب شدند و در خودروهای دهه 1920 رایج شدند.
رنگ نور ساطع شده
رنگ نور ساطع شده از چراغ های وسایل نقلیه عمدتاً توسط کنوانسیون های تعیین شده استاندارد شده است، که ابتدا در کنوانسیون ژنو در مورد ترافیک جاده ای در سال 1949 تدوین شد و بعداً در کنوانسیون وین سازمان ملل متحد در مورد ترافیک جاده ای در سال 1968 مشخص شد . به جز برخی استثناهای منطقه ای، چراغ های رو به عقب باید نور قرمز، چراغ های رو به پهلو و همه چراغ های راهنما باید نور کهربایی (تقریبا نارنجی) و چراغ های رو به جلو باید سفید یا زرد انتخابی ساطع کنند.
روشنایی رو به جلو
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
روشنایی روبه جلو شامل
- نور رانندگی
نوری که از لامپ پایین و اصطلاحا چراغ رانندگی ساطع میشود که معمولا از فاصله ی یک متری سپر تا حدودا بیست متر تا سی متر پرتاب نور دارند.
- نور بالا
نوری که با دسته ی مخصوص کنار فرمان فعال میشود و معمولا فاصله دورترو بالاتری را روشن میکند.
- نور مه شکن
نوری که در برخی از خودرو ها که دارای چراغ مخصوص توی سپر میباشد ، ساطع میشود. و برای روشنایی سطح جاده در شرایط دید ضعیف به دلیل باران ، مه ، گرد و غبار یا برف طراحی شده اند.
- لامپ سکن
لامپ‌های سکن، لامپ‌های کوچکی است که در داخل کاسه چراغ خودرو قرار می‌گیرند و معمولا در زمان‌هایی که هوا بین تاریکی و روشنی است یا به اصطلاح هوا گرگ و میش است مورد استفاده قرار می‌گیرند، که در این حالت محدوده‌ی خودرو را در نشان می‌دهد. در برخی خودروها چراغ سکن روی سپر و یا در چراغهای جانبی قرار دارند.
قبلا لامپ‌های سکن فقط از نوع هالوژنی بود که تنها توانایی تولید نور زرد داشتند، با آمدن تکنولوژی لامپ‌های ال ای دی، لامپ‌های سکن با رنگ‌های متفاوت ساخته شد که علاوه بر مصرف کم انرژی قابلیت تولید نور بیشتر را دارند.
چراغ های گوشه ای
در برخی مدل‌ها، چراغهای گوشه‌ای نور سفید با شدت ثابتی را برای روشنایی جانبی در جهت تغییر مسیر یا پیچ مورد نظر ارائه می‌کنند. آنها معمولاً همراه با چراغ های راهنما فعال می شوند و ممکن است هنگام تعویض خودرو به دنده معکوس نیز روشن شوند. برخی از وسایل نقلیه مدرن هنگامی که ورودی فرمان به یک زاویه از پیش تعیین شده در آن جهت می رسد، چراغ پیچ را در یک طرف یا طرف دیگر فعال می کنند، صرف نظر از اینکه چراغ راهنما فعال شده باشد یا خیر.
چراغ های روشنایی روز(daylight)
چراغ های روشنایی در روز یا همان Daylight، چراغ های کوچکی در قسمت جلوی خودروها هستند که که با نور زیاد، توجه عابران و رانندگان دیگر را به خود جلب می‌کنند. برای نخستین بار این چراغ‌ها در در سال ۱۹۷۰ میلادی در کشورهای شمالی کره زمین مانند نروژ و کانادا، که معمولا هوای برفی و مه گرفته دارند و همچنین نور کافی در روز وجود ندارد، بسیار رواج یافت. این چراغ‌ها کمک می‌کرد که در روز، هنگامی که هوا برفی و مه گرفته است و یا نور کافی وجود ندارد، خودروها به راحتی تشخیص داده شوند.
شدت و رنگ (کاندلا)
شدت نور یا کاندلا (Luminous Intensity) نیروی تابیده شده از سمت یک منبع نور در جهت معینی است که آنرا با (I) نشان می‌دهند. به بیان دیگر یک لامپ شار نوری را در تمام جهات و با شدت و ضعف متفاوت منتشر می‌كند پس میزان نور انتشار یافته در یك جهت خاص در فضا را شدت نور می‌گویند و واحد آن (cd) یا كاندلا یا شمع است.
از آنجا که شدت روشنایی از نظر زاویه‌ای توصیف میشود، به فاصله‌ای که این شدت اندازه گرفته میشود، ارتباطی ندارد. اگر به ال‌ای‌دی‌ها نگاه کنید، متوجه می‌شوید که LED های دارای شدت نور زیاد، (برحسب کاندلا یا میلی کاندلا) معمولاً دارای زاویه نور باریک هستند. در واقع کاندلا نشان می‌دهد شما تا چه اندازه می‌توانید از منبع نور فاصله داشته باشید و در عین حال هنوز هم قادر به دیدن آن باشید. نشانگرهای لیزری یا چراغهای نقطه‌ای دارای بیشترین میزان کاندلا هستند؛ زیرا اکثر نور آنها در یک جهت واحد متمرکز شده است.
جانبی
چراغ های نشانگر جانبی و بازتابنده ها
چراغ های نشانگر جانبی را می توان به عنوان جانشین “چراغ های پوششی” مورد استفاده در وسایل نقلیه در طول دهه های 1920 تا 1930 دید، که یک جفت چراغ کوچک بودند که در لبه های بالای کاسه بین کاپوت و شیشه جلو نصب شده بودند و به عنوان یک نقطه مرجع برای ترافیک روبرو که در آن عریض ترین قسمت بدن قرار داشت. اینها گاهی اوقات همراه با چراغ های گلگیر در همان دوره زمانی استفاده می شدند، زمانی که گلگیرها از بدنه جدا بودند و فقط چرخ ها را می پوشاندند.
چراغ های راهنما
چراغ های راهنما جلو و جانبی روشن
چراغهای نشانگر جهت یا چراغهای راهنما، که به‌طور غیررسمی به‌عنوان سیگنال‌های جهت‌نما، جهت‌نما، چشمک‌زن یا نشان‌دهنده شناخته میشوند، چراغهای چشمک‌زن هستند که در نزدیکی گوشه‌های جلو و عقب چپ و راست خودرو، و گاهی اوقات در کناره‌ها یا روی خودرو نصب میشوند. آینه های جانبی یک وسیله نقلیه (که به آنها تکرار کننده (فلاشر) می گویند ). آنها توسط راننده در یک طرف وسیله نقلیه در یک زمان فعال می شوند تا قصد راننده برای پیچیدن یا تغییر مسیر به سمت مورد نظر را به اطلاع دیگران برسانند
خودروهای مدرن اکنون از یک نوسان ساز آرامش و رله حالت جامد تعبیه شده در ماژول کنترل بدنه برای چشمک زدن چراغ ها استفاده می کنند و از بلندگوها برای تولید صدای کلیک متمایز مرتبط با چراغ های راهنما استفاده می کنند، که قبلا توسط رله ساخته می شد.
فلاشر چراغ راهنمایی نصب شده روی آینه
در اکثر کشورها، خودروها باید به تکرار کننده های چراغ راهنما در کناری مجهز شوند تا نشانگر پیچیدن به جای اینکه فقط در جلو و عقب خودرو قابل مشاهده باشد، به صورت جانبی (یعنی در کناره های خودرو) قابل مشاهده باشد… برخی شواهد نشان می‌دهند که چراغهای راهنما که روی آینه نصب میشوند ممکن است مؤثرتر از چراغهای روی گلگیر باشند.
چراغ عقب
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
زمانی که چراغهای جلو روشن هستند، روشن میشوند. چراغ های موقعیت عقب ممکن است با چراغ های توقف خودرو ترکیب شوند یا از آنها جدا باشند. در نصب‌های با عملکرد ترکیبی، چراغ‌ها نور قرمز روشن‌تری را به عنوان چراغ توقف و نور قرمز کمتر را به عنوان چراغهای موقعیت عقب تولید می‌کنند.
چراغ های توقف (چراغ ترمز)
وقتی راننده ترمز خودرو را فشار می‌دهد و به خودروهای پشت سر هشدار می‌دهد که برای توقف آماده شوند ، چراغهای عقب قرمز که به‌طور پیوسته روشن میشوند، روشن‌تر از چراغهای موقعیت عقب هستند . اینها در استانداردها و مقررات فنی در مورد ترافیک جاده ای به طور رسمی “لامپ های توقف” نامیده می شوند ، اگرچه اغلب به طور غیر رسمی به آنها چراغ ترمز می گویند. آنها باید دوعدد ، به طور متقارن در لبه های چپ و راست عقب هر وسیله نقلیه نصب شوند. مقررات بین المللی سازمان ملل متحد شماره 7 محدوده ای از شدت قابل قبول برای یک چراغ توقف 60 تا 185 کندلا را مشخص می کند.
چراغ توقف وسط
در بعضی از خودرو ها یک چراغ استپ در وسط صندوق عقب یا وسط شیشه عقب وجود دارد که بیشتر برای کامیونها و ماشینهای بزرگتر میباشد که در صورت قرار گرفتن پشت سواری در حال ترمز ، متوجه کند شدن یا توقف آن شوند . سومین چراغ ایست سطح بالا تصادفات از عقب را تا حدود 50 درصد کاهش می دهد.
یک گزارش NHTSA نشان می‌دهد که وسیله نقلیه مجهز به CHMSL 23.7 درصد خطر کمتری برای درگیر شدن به عنوان خودروی اصلی در یک تصادف زنجیره‌ای و 16.0 درصد خطر کمتری برای درگیر شدن به عنوان خودروی میانی در چنین برخوردی دارد.
چراغ مه شکن عقب
در اروپا و سایر کشورهایی که به مقررات 48 سازمان ملل متحد پایبند هستند، وسایل نقلیه باید به یک یا دو “چراغ مه شکن عقب” قرمز روشن مجهز باشند، که به عنوان چراغ های موقعیت عقب با شدت بالا عمل می کنند تا در شرایط دید نامناسب فعال شوند تا وسیله نقلیه بیشتر قابل مشاهده باشد.
چراغ پلاک عقب
پلاک عقب با یک یا یک جفت چراغ زرد یا سفید که در داخل فرورفتگی صندوق عقب یا سپر نصب شده است روشن می شود. برای روشن کردن سطح صفحه پلاک بدون ایجاد نور مستقیماً قابل مشاهده در قسمت عقب خودرو طراحی شده است و باید هر زمان که چراغ های جلو روشن می شوند روشن شود.
روی وسایل نقلیه بزرگ
وسایل نقلیه بزرگ مانند کامیون ها و اتوبوس ها در بسیاری از موارد نیاز به حمل وسایل روشنایی اضافی فراتر از وسایل مورد نیاز در وسایل نقلیه مسافربری دارند. الزامات خاص با توجه به مقررات موجود در جایی که خودرو ثبت شده است متفاوت است.
دستگاه های هشدار اضطراری
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
سیگنال هشدار خطر
این عملکرد برای نشان دادن خطری مانند وسیله نقلیه متوقف شده در یا نزدیک به ترافیک در حال حرکت، وسیله نقلیه از کار افتاده، وسیله نقلیه ای که به طور قابل ملاحظه ای کندتر از جریان ترافیک حرکت می کند، مانند کامیونی که از درجه شیب دار بالا می رود، یا وجود ترافیک متوقف شده یا کند است.
چراغ های داخلی و راحتی
یک یا دو چراغ در همه خودروها داخل یا نزدیک سقف محفظه سرنشین قرار دارد تا به وسیله آن، کمربندهای ایمنی را ببندند و وارد یا خارج شوند. اینها اغلب گزینه ای برای روشن شدن خودکار هنگام باز شدن درهای جلو (یا هر) سرنشینان دارند. بسیاری از خودروها این ویژگی را گسترش داده‌اند و باعث میشوند که چراغ داخلی بالای سر پس از بسته شدن همه درها روشن بماند و به مسافران این امکان را می‌دهد که کمربندهای ایمنی را با نور اضافی ببندند.
چرخه روشنایی طولانی مدت معمولاً زمانی به پایان می رسد که احتراق خودرو شروع شده باشد، یا اگر خودرو روشن نشود، پس از چند دقیقه نور ساطع شده به تدریج کاهش می یابد که به آن خاموشی می گویند. نورپردازی داخلی در برخی از خودروها در لبه پایین داشبورد اضافه شده است. روشن کردن کف برای سرنشینان جلو، یا زیر صندلی های جلو در عقب، روشن کردن کف برای سرنشینان عقب. این نوع روش نورپردازی راحت گاهی اوقات برای روشن کردن دستگیره های درهای داخلی یا خارجی، تابلوهای راهنما بیرونی یا کلیدهای پنجره برقی استفاده می شود.
منابع نور LED به طور فزاینده ای به عنوان چراغ های راحتی داخلی در مکان های مختلف ظاهر می شوند، به خصوص با نورپردازی دقیق روی سطوح کنترل کنسول و در مناطق ذخیره سازی کابین.
چراغهای نقشه در موقعیت‌های خاص سرنشینان هدف قرار می‌گیرند و امکان خواندن را بدون حواس‌پرتی راننده فراهم می‌کنند. برخی از وسایل نقلیه در آینه‌های بیرونی یا لبه‌های پایینی درها، «روشن‌پردازی نزدیک» یا «چراغهای گودال» (چراغ‌هایی که زمین را بیرون از درها روشن می‌کنند) و همچنین روشنایی داخلی از طریق جاکلیدی فعال میشوند . بسیاری از خودروها دارای چراغ در صندوق عقب ، محفظه موتور و جعبه دستکش و سایر محفظه های ذخیره سازی هستند. می شوند.
منابع نور
منبع نور در یک بازتابنده سهمی قرار می گیرد تا به یک پرتو هدایت شده برسد
چراغ های رشته ای
لامپ رشته ای برای مدت طولانی تنها منبع نور مورد استفاده در روشنایی خودرو بود. لامپ های رشته ای هنوز معمولاً در چراغ های راهنما برای جلوگیری از چشمک زدن بیش از حد چراغ های راهنما استفاده می شوند. بسیاری از انواع لامپاستفاده شده است. اعداد استاندارد شده توسط سازندگان برای شناسایی لامپ هایی با مشخصات مشابه استفاده می شود. پایه ها ممکن است از نوع سرنیزه ای با یک یا دو کنتاکت، گوه های پلاستیکی یا شیشه ای، یا حلقه های سیمی دوتایی یا فرول های مورد استفاده در چراغ های لوله ای “فستون” باشند.
چراغ های پیچی به دلیل شل شدن آنها در اثر لرزش هرگز در مصارف خودرو استفاده نمی شوند. چراغ های سیگنال با لنزهای رنگی داخلی یا خارجی از لامپ های بی رنگ استفاده می کنند. برعکس، چراغ‌هایی با لنزهای بی‌رنگ ممکن است از لامپ‌های قرمز یا کهربایی برای تامین نور رنگ‌های مورد نیاز برای عملکردهای مختلف استفاده کنند.
به طور معمول، لامپ های 21 تا 27 وات با تولید 280 تا 570 لومن ( متوسط 22 تا 45 قدرت شمع کروی شکل ) برای توقف، چرخش، معکوس کردن و چراغ های مه شکن عقب استفاده می شوند، در حالی که لامپ های 4 تا 10 وات با تولید 40 تا 130 لیتر 10 mscp برای چراغهای عقب، چراغهای پارکینگ، چراغهای نشانگر جانبی و تکرارکننده‌های چراغ راهنمایی جانبی استفاده میشود.
چراغ های تنگستن هالوژن یک منبع نور بسیار رایج برای چراغ های جلو و سایر عملکردهای روشنایی جلو هستند. برخی از وسایل نقلیه اخیر نیز از لامپ های هالوژن کوچک برای عملکردهای سیگنالینگ و علامت گذاری بیرونی استفاده می کنند. اولین چراغ هالوژنی که برای استفاده در خودرو تایید شد، H1 بود که از 55 وات استفاده می کرد که 1500 لومن تولید می کرد و در سال 1962 در اروپا معرفی شد.
دیودهای ساطع نور (LED)
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
چراغ های عقب دیود ساطع نور (LED) BMW 330Ci
از سال 1993، دیودهای ساطع نور (LED) به طور فزاینده ای در نورپردازی خودروها استفاده شده است. آنها عمر بسیار طولانی ، مقاومت در برابر لرزش شدید، دوام رنگ بالا، راندمان بالا ( لومن / وات ) را ارائه می دهند و می توانند از بسته بندی فشرده تر در مقایسه با اکثر مجموعه های لامپ بهره ببرند. LED ها همچنین هنگام استفاده در چراغ های توقف، مزایای ایمنی بالقوه ای را ارائه می دهند. هنگامی که برق اعمال می شود، آنها تقریباً 250 میلی ثانیه (¼ ثانیه) سریعتر از لامپ های رشته ای به شدت کامل می رسند.
این زمان افزایش به طور موثر آنیاز نظر تئوری به رانندگان بعدی زمان بیشتری برای واکنش به سیگنال چراغ توقف می دهد، اما نشان داده نشده است که خودروهای دارای چراغ توقف LED کمتر احتمال دارد از پشت برخورد کنند.
ال ای دی ها برای اولین بار برای روشنایی خودرو در لامپ های توقف بالا در مرکز (CHMSL) استفاده شدند که با شورولت کوروت 1986 شروع شد . پذیرش LED برای سایر عملکردهای سیگنال در خودروهای سواری با تقاضا برای فناوری و به روز رسانی استایل مرتبط به تدریج در حال افزایش است.
اولین خودرویی که برای رانندگی در جاده ها با چراغ های فول ال ای دی عقب ثبت شد، خودروی مفهومی LCV 2/3 لندروور در دهه 1990 بود. در آن زمان، تنها عملکرد نوری که بازتولید آن دشوار بود، نور معکوس بود، زیرا LED های سفید هنوز وجود نداشتند. عملکرد معکوس تنها با معرفی LED های آبی قابل دستیابی بود. با مخلوط کردن قرمز و سبزو LED های آبی در یک الگوی توزیع شده تعریف شده در پشت یک لنز، نور سفید تولید شد که مطابق با الزامات قانونی یک نور معکوس بود.
در آمریکای شمالی، کادیلاک دویل 2000 اولین خودروی سواری با چراغ های عقب LED بود. کیا اوپیروس 2002 اولین پذیرنده چراغ های راهنما جلو LED بود. آئودی R8 2007 از دو نوار LED با شدت بالا با فوکوس نوری برای چراغ های روشنایی در روز خود استفاده کرد. اختیاری در R8 در خارج از آمریکای شمالی، اولین چراغ های جلو LED جهان، ساخته شده توسط AL-Automotive Lighting بود.
نورهای پایین و بالا به همراه چراغ موقعیت (پارکینگ) و چراغ راهنما جلو همگی از LED استفاده می کنند. لکسوس LS 600h دارای نور پایین LED، چراغ های نشانگر موقعیت و جانبی در آمریکای شمالی و کادیلاک اسکالید 2009 است. پلاتین از LED برای نورهای پایین و بالا و همچنین برای چراغ های نشانگر موقعیت و جانبی استفاده می کند. مرسدس بنز کلاس S (W222) از چراغهای کاملاً LED حتی در ابتدایی‌ترین سطوح استفاده می‌کرد.
چراغ های LED برای چشمک زدن چراغ های چراغ در وسایل نقلیه مانند کامیون های تعمیر و نگهداری استفاده می شود. پیش از این، منابع نور سنتی به موتور نیاز داشتند که به کار ادامه دهد تا اطمینان حاصل شود که در صورت استفاده از چراغ‌ها برای بیش از چند ساعت، باتری خالی نمی‌شود. طبیعت کم مصرف ال ای دی ها به آنها اجازه می دهد تا با موتور خاموش به چشمک زدن ادامه دهند.
سیستم های روشنایی LED به گرما حساس هستند. با توجه به تأثیرات منفی گرما بر پایداری عملکرد فتومتریک و اجزای انتقال نور، اهمیت طراحی حرارتی، آزمایش‌های پایداری، استفاده از ماژول‌های LED نوع UV پایین و تست‌های مقاومت در برابر UV مواد داخلی به طور چشمگیری افزایش یافته است. به همین دلیل، چراغهای سیگنال LED باید پس از یک دقیقه و پس از سی دقیقه کارکرد مداوم، مطابق با الزامات شدت عملکردی باشند که تولید می‌کنند.
علاوه بر این، مقررات سازمان ملل متحد 112 شامل مجموعه‌ای از آزمایش‌ها برای ماژول‌های LED، از جمله رندر رنگ، تابش UV، و تست‌های پایداری دما است. طبق مقررات 112 و 123 سازمان ملل متحد، وسایل مکانیکی، الکترومکانیکی یا سایر وسایل برای چراغ های جلوباید تست های استقامت و تست های شکست عملکرد را تحمل کند.
تخلیه با شدت بالا (HID)
اطلاعات کلی در مورد نور و چراغهای خودرو
نورهای تخلیه با شدت بالا یا HID که گاهی اوقات به آنها “چراغ زنون” نیز گفته می شود، چراغ های متال هالید تغییر یافته ای هستند که از گاز پرکننده زنون استفاده می کنند. چراغ های HID سنتی، مانند چراغ هایی که برای روشنایی عمومی استفاده می شوند، زمان گرم شدن طولانی دارند. چراغ های جلو باید مدت کوتاهی پس از روشن شدن نور را تامین کنند و گاز زنون زمان گرم شدن را کاهش می دهد.
لوله های نئون
لامپ‌های نور نئونی برای چراغهای توقف بالا در مرکز فورد اکسپلورر در سال 1995 وارد تولید سری شدند . کاربردهای قابل توجه بعدی عبارتند از Lincoln Mark VIII 1998 با یک لوله نئونی که عرض درپوش صندوق عقب را پوشانده است و BMW Z8 که از نئون استفاده زیادی کرد.
فرمت خطی منبع نور نئون خود را به نصب چراغ توقف در ارتفاع بالا می رساند و چراغ های نئون همان زمان افزایش سریع ال ای دی ها را ارائه می دهند. با این حال، لوله های نئون نیاز به بالاست دارند.
روشنایی توزیعی
در سیستم های نور توزیعی، نور از یک منبع واحد از طریق فیبرهای نوری یا راهنماهای نور به هر جایی که در خودرو مورد نیاز است ارسال می شود. راهنماهای نور معمولاً برای روشن کردن نمایشگرهای داشبورد به صورت توزیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند و وسایل نقلیه ممتاز شروع به استفاده از سیستم‌های توزیعی برای روشنایی مواردی مانند قفل درها، کنترل‌های پنجره‌ها و جا لیوانی کرده‌اند . نورپردازی بیرونی توزیعی نیز با منابع نور مرکزی با شدت بالا مورد بررسی قرار گرفته است.
