Zasięg świateł reflektorów głównych samochodu
data aktualizacji: 2013.05.28
Jesień i zima to okresy, w których krótszy dzień powoduje, że to światła pojazdu, a nie światło
słoneczne zapewniają nam widoczność. Muszą być one jednak ustawione prawidłowo – nie świecić za daleko, ale również nie za blisko. Przyjrzymy się bliżej temu zagadnieniu.
Nie tylko nie oślepiać
Jeśli słyszę lub czytam o światłach, to przeważnie słyszę o oślepianiu lub nieświecących reflektorach.
W mojej ocenie wiele jest też takich samochodów, których reflektory mają za mały zasięg świateł mijania, czyli świecą za blisko przed samochód. Chyba część kierowców i diagnostów wyznaje zasadę, że lepiej niech tak świecą, bo nie będą oślepiać? Zapominają jednak, że zmniejsza to bezpieczeństwo dla jadących danym samochodem (patrz rys. 1). W samochodzie mojej siostry, po koniecznej wymianie reflektora, dwukrotna wizyta w różnych SKP nie dała efektu – zasięg świateł mijania był wyraźnie za mały. Jazda, szczególnie poza miastem, ze względów bezpieczeństwa była wolniejsza. Dopiero serwis Opla (Hornet we Wrocławiu) ustawił reflektory prawidłowo,
z wykorzystaniem przyrządu. SKP powinny mieć przyrządy do ustawiania świateł. O ekranie, szczególnie takim, na którym są zaznaczone standardowe położenia środków reflektorów, sugeruję zapomnieć, gdyż przy dużej różnorodności modeli samochodów, o różnej wysokości zamocowania reflektorów, regulacja z wykorzystaniem tych znaków jest „zgubna”. Mam też wątpliwość, czy niektórymi urządzeniami do regulacji świateł można tę czynność wykonać prawidłowo i dokładnie?
Brak wymogu uzyskiwania certyfikatu dla tych urządzeń spowodował zapewne pojawienie się na rynku urządzeń o wątpliwej jakości. Przed kilkoma laty pewnej niemieckiej firmie dwukrotnie oświadczyłem, że zaprezentowane mi włoskie urządzenie nie ma szans na uzyskanie certyfikacji ITS – nie uwierzyli mi. Później czytałem pismo ITS z wykazem niezgodności z polskimi przepisami.
[center] [gallery][img]11800|18839|Rys. 1. W strumieniu prawidłowo wyregulowanych świateł mijania, o zasięgu (Z1), można wcześniej dostrzec na drodze np. osobę, a w światłach mijania źle wyregulowanych, o krótszym zasięgu (Z2), dojrzymy ją później.|none[/img][/gallery]
[gallery][img]11800|18840|Rys. 2. Odcinek drogi, który samochód przejeżdża w czasie reakcji kierowcy (od momentu dojrzenia przeszkody do momentu rozpoczęcia pracy przez hamulce) oraz odcinek drogi przejeżdżany przez samochód podczas hamowania sumują się w odcinek drogi, którą samochód przejeżdża od momentu dojrzenia przeszkody do zatrzymania pojazdu. Odcinek drogi
przejeżdżany podczas zatrzymywania pojazdu zależy istotnie od prędkości pojazdu, z którą
jechał.|none[/img][/gallery] [gallery][img]11800|18841|Rys. 3. Ilustracja zasady ustawienia światła mijania. Oznaczenia na rysunku: H – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie punktu oznaczającego środek reflektora światła mijania; h – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie poziomego odcinka linii światła-cienia światła mijania; e – wartość obniżenia poziomego odcinka linii światła-cienia światła mijania względem punktu na ekranie oznaczającego środek reflektora światła mijania; L – odległość pomiędzy reflektorem a ekranem; psś – kąt pochylenia strumienia świetlnego.|none[/img][/gallery] [gallery][img]11800|18842||none[/img][/gallery] [/center]
Rys. 4. Widok na ekranie ustawionym przed samochodem linii światła-cienia obu reflektorów.
Oznaczenia na rysunku: 1 – punkt oznaczający środek reflektora światła mijania; 2 – typowa linia światła-cienia światła mijania; R1 – punkt typowej linii światła-cienia, przejścia dolnego odcinka poziomego w nachylony pod kątem 15O, którego położenie w płaszczyźnie poziomej jest regulowane;
3 – linia światła-cienia typu Z, światła mijania; R2 – punkt linii światła-cienia typu Z, przejścia
dolnego odcinka poziomego w nachylony pod kątem 45O, którego położenie w płaszczyźnie poziomej jest regulowane; H – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie punktu oznaczającego środek reflektora światła mijania; h – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie poziomego odcinka linii światła-cienia; e – wartość obniżenia poziomego odcinka linii światła-cienia światła mijania względem punktu na ekranie oznaczającym środek reflektora światła mijania; A – odległość pomiędzy środkami reflektorów świateł mijania.
Widoczność = nasze bezpieczeństwo
Jadąc w dzień przy pogodzie o ograniczonej przejrzystości powietrza oraz w nocy, również przy dobrej przejrzystości powietrza, jesteśmy bezpieczni tylko wówczas, gdy na widzianym przez nas odcinku drogi będziemy w stanie zatrzymać samochód. Proszę zauważyć, że przeszkodę czy jakieś zagrożenie na drodze najpierw musimy zobaczyć, czyli najpierw musi jej dosięgnąć strumień światła.
Tu wielkie znaczenie elementów odblaskowych, nawet tych na butach sportowych czy pedałach roweru – to je zobaczymy jako pierwsze!
Gdy kierowca dojrzy przeszkodę, analizuje sytuację i zastanawia się, co robić. Gdy zdecyduje, że hamuję, przenosi nogę na pedał hamulca, a następnie naciska go. W tym czasie rośnie ciśnienie w układzie hamulcowym i elementy cierne są dosuwane do powierzchni ciernych tarcz lub bębnów hamulcowych. Czas, który mija od momentu dostrzeżenia przeszkody do momentu, w którym między oponą a nawierzchnią drogi pojawia się siła hamowania, nazywamy ogólnie „czasem reakcji”. Czas reakcji wynosi:
- średnio – ok. 1 s;
- gdy kierowca jest skupiony i przewiduje rozwój sytuacji na drodze – 0,5 do 0,7 s;
- gdy kierowca jest zmęczony, chory lub pod działaniem leków – ponad 1 s.
W czasie reakcji kierowcy samochód jedzie niehamowany. Odcinki drogi, które samochód przejeżdża przy 4 przykładowych prędkościach jazdy, pokazują zielone paski wykresu na rys. 2. Odcinek drogi, którą samochód przejeżdża w czasie reakcji kierowcy, można obliczyć z przybliżonego wzoru:
[img_full]11800|18847||left[/img_full]
Gdy rozpoczyna się hamowanie, czyli pojawia się siła hamowania, która, przyjmijmy w uproszczeniu, natychmiast osiąga maksymalną możliwą w danych warunkach wartość, rozpoczyna się hamowanie.
Kończy się ono w momencie zatrzymania pojazdu. Odcinki drogi przejeżdżane przez samochód podczas hamowania pojazdu z 4 przykładowych prędkości pokazują pomarańczowe paski wykresu na rys. 2. Proszę pamiętać o zasadzie wynikającej z fizyki, że wraz ze wzrostem prędkości długość drogi hamowania rośnie o krotność wzrostu prędkości podniesioną do kwadratu. Czyli jedziemy 2 razy szybciej, a więc samochód będzie potrzebował 4-krotnie dłuższego odcinka drogi do hamowania.
Całkowity odcinek drogi przejeżdżany przez samochód podczas zatrzymywania jest więc sumą odcinków dróg: przejeżdżaną w czasie reakcji kierowcy i podczas hamowania (rys. 2). Samo
hamowanie nie jest przeważnie najlepszym środkiem ratunkowym w większości sytuacji drogowych.
Powinno być połączone z przynajmniej próbą ominięcia przeszkody. Kierowcy samochodów bez ABS nie powinni łączyć obu czynności, natomiast kierowcom samochodów z ABS takie połączenie
w sytuacjach awaryjnych jest nakazane. Aby jednak reagować, przeszkodę na drodze trzeba jednak najpierw zobaczyć. Im różnica pomiędzy długością odcinka drogi konieczną do zatrzymania pojazdu a odcinkiem drogi widocznym dla kierowcy jest większa (obie wartości zależą od aktualnie
panujących warunków drogowych), tym jazda staje się bardziej niebezpieczna. Należy troszczyć się o to, aby światła mijania miały swój określony przez producenta samochodu zasięg. Aby ograniczyć niebezpieczeństwo oślepiania nadjeżdżających kierowców, każdorazowo, gdy przecieramy szybę przednią, przecierajmy też szkła reflektorów. Osadzony na nich brud osłabia i rozprasza strumień świetlny, co powoduje efekt oślepienia.
Kiedy kontrolować i ewentualnie regulować ustawienie świateł?
Należy to wykonywać:
- po każdej wymianie żarówek reflektorów;
- po wymianie reflektorów;
- po wymontowaniu i ponownym montażu reflektorów;
- po naprawach blacharskich nadwozia;
- po wymianie elementów zawieszenia, które wpływają na wysokość ustawienia nadwozia (np.
sprężyn, resorów, ale nie amortyzatorów).
Regulacja ustawienia reflektorów korektorem nie zastępuje regulacji z wykorzystaniem śrub regulacyjnych! Z własnego doświadczenia dopowiem, że jeśli używamy w reflektorach żarówek markowych firm (Bosch, Philips, Tungsram, Osram, Narva), to po jej wymianie „na drodze” można nie martwić się o ustawienie świateł. Należy jednak przy najbliższej okazji zastanowić się nad wymianą żarówki w drugim reflektorze, np. jeśli ma podobny okres użytkowania jak żarówka przepalona, a następnie sprawdzić ustawienie reflektorów z użyciem przyrządu.
Przed kontrolą lub regulacją ustawienia świateł
Samochód przygotowany do kontroli lub regulacji ustawienia świateł:
- powinien mieć prawidłowe ciśnienie powietrza lub azotu w ogumieniu;
- powinien być obciążony zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu, a jeśli ich brak, to powinien być obciążony kierowcą;
- korektor ustawienia świateł pojazdu powinien być ustawiony w pozycji dla pojazdu nieobciążonego, przeważnie pozycja „0”, czyli w takim położeniu, aby zasięg świateł mijania był największy lub położenie na ekranie linii światła-cienia światła mijania było najwyższe.
O środku reflektora
W dalszej części tekstu będę używał określenia „środek reflektora światła mijania” lub „środek reflektora światła drogowego” z myślą o reflektorach, które mają dwie oddzielne, jednowłóknowe żarówki świateł mijania i drogowych. Jeśli widoczna jest żarówka świateł mijania lub drogowych, za środek reflektora światła mijania lub drogowych przyjmujemy jej oś podłużną. W reflektorach, w których jest tylko jedna dwuwłóknowa żarówka świateł mijania i drogowych, środek reflektora, środek reflektora światła mijania oraz środek reflektora światła drogowego, to ten sam punkt.
Zasada regulacji i ustawienia świateł mijania
Najprościej przedstawić ją tak, jakby światła mijania były ustawiane z wykorzystaniem ekranu prostopadłego do podłoża, na którym stoi samochód (rys. 3). Przyjmijmy, że ekran znajduje się w odległości 10 m od reflektorów samochodu. Należy dla każdego reflektora, na wysokości H, nanieść na nim znaczek (1, rys. 4) odpowiadający wysokości położenia środka reflektora światła mijania (rys. 3 i 4).
W płaszczyźnie poziomej znaczek ten należy nanieść tak, aby linia łącząca go i środek reflektora światła mijania była prostopadła do ekranu. Jeśli pojazd ma dwa reflektory świateł mijania, to odległość pomiędzy oboma znaczkami na ekranie (A, rys. 4) ma być równa odległości pomiędzy środkami tych reflektorów.
Prawidłowo ustawiony strumień światła mijania jest odchylony w dół względem poziomu o kąt
pochylenia strumienia światła mijania (psś, rys. 3). Wartość tego kąta jest określana procentowo jako stosunek mierzonej na ekranie, względem punktu odpowiadającego środkowi reflektora, wartości obniżenia e linii światła-cienia do odległości L ekranu od reflektora (rys. 3).
[img_full]11800|18848||left[/img_full]
Na ekranie diagnosta widzi obraz przedstawiony na rys.4. Niezależnie od typu linii światła-cienia:
typowa (2) lub typu Z (3), wymiar e jest mierzony do dolnego odcinka linii światłocienia. Wartość wymaganego dla danego reflektora kąta pochylenia strumienia światła mijania (psś) jest wytłoczona lub podana na nalepce, na obudowie reflektora (rys. 5). Dla danego reflektora światła mijania obowiązuje wartość podana przez jego producenta. Przykładowo dla wartości kąta psś = 1,2% (rys.
5a) na ekranie odległym o 10 m (1000 cm), linia światła-cienia światła mijania ma być obniżona względem znaczka określającego na ekranie środek reflektora o wartość e, obliczoną ze wzoru:
[center] [gallery][img]11800|18843|Rys. 5. Producenci podają na reflektorach kąt pochylenia strumienia świetlnego (psś) wyrażony w procentach. Przykład oznaczeń i różnych wartości kąta pochylenia strumienia świetlnego (psś) dla dwóch reflektorów Toyoty Yaris: a – montowanego
seryjnie; b – zamiennika firmy Valeo.|none[/img][/gallery] [gallery][img]11800|18844|Rys. 6. Podczas badań technicznych pojazdów linia światła-cienia reflektora światła mijania może znajdować się w polu tolerancji (wyznaczone czerwonymi liniami). Oznaczenia na rysunku: 1 – punkt oznaczający środek reflektora światła mijania; 2 – typowa linia światła-cienia światła mijania w nominalnym ustawieniu; H – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie punktu oznaczającym środek reflektora światła mijania; e – wartość obniżenia poziomego odcinka linii światła-cienia światła mijania względem punktu na ekranie oznaczającym środek reflektora światła
mijania.|none[/img][/gallery] [gallery][img]11800|18845|Rys. 7. Środek strumienia świateł drogowych widoczny na ekranie jako punkt o największym natężeniu powinien znajdować się w punkcie oznaczającym środek reflektora światła drogowego. Podczas badań technicznych pojazdów środek strumienia świetlnego może znajdować się w polu tolerancji (wyznaczone czerwonymi liniami). Oznaczenia na rysunku: 1 – punkt oznaczający środek reflektora światła drogowego; H – mierzona od podłoża wysokość położenia na ekranie punktu oznaczającym środek reflektora świateł drogowych.|none[/img][/gallery] [gallery][img]11800|18846|Rys. 8. Przykładowe diagramy izoluks, czyli linii o stałym natężeniu oświetlenia dla świateł mijania reflektorów
halogenowych. Pomiary wykonano w ramach testu samochodów wykonanego przez miesięcznik
„Auto Motor i Sport” (6/2005) w laboratorium firmy Automotive Lighting Italia.|none[/img][/gallery]
[/center]
Oczywiście jeśli ekran ustawimy bliżej względem reflektorów, np. L = 5 m, to dla psś = 1,2% wymiar e będzie równy 6 cm.
Reflektor światła mijania w płaszczyźnie pionowej powinien być tak ustawiony, aby punkt:
- R1 dla typowej linii światła-cienia (2, rys. 4);
- R2 dla linii światła-cienia typu Z (3, rys. 4);
leżał na ekranie na prostej przechodzącej przez punkt oznaczający środek reflektora światła mijania i prostopadłej do podłoża, na którym stoi samochód.
[img_full]11800|18849||left[/img_full]
Podczas wykonywania badań technicznych pojazdów dopuszcza się, aby linia światła-cienia
znajdowała się w polu tolerancji pokazanym na rys. 6. W mojej opinii reflektor światła mijania winien być regulowany tak, by uzyskać nominalne ustawienie i tak też powinny czynić stacje kontroli
pojazdów, jeśli regulacji się podejmują. Jeśli strumień światła mijania powinien być obniżony w płaszczyźnie pionowej o wartość 10 cm, a jest obniżony przykładowo o:
- 11 cm, to zasięg światła mijania (rys. 1) jest krótszy o ok. 5,5 m;
- 12 cm, to zasięg światła mijania jest krótszy o ok. 10 m;
- 15 cm, czyli o dopuszczoną przez zakres tolerancji wartość, to zasięg światła mijania jest krótszy o ok. 20 m.
Zasada ustawienia świateł drogowych
Światła drogowe, w zdecydowanej większości pojazdów, są wykonane w jednej obudowie ze światłem mijania i nie ma możliwości ich regulacji. Dokonujemy więc jedynie sprawdzenia ustawienia. Jeśli światła mijania są ustawione prawidłowo, to na ekranie środek plamy świetlnej strumienia światła drogowego powinien znajdować się w punkcie odpowiadającym środkowi reflektora świateł
drogowych lub w zakresie dopuszczalnego pola tolerancji (rys. 7). Jeśli reflektor światła drogowego jest niezależny od reflektora światła mijania i możliwa jest jego regulacja, należy ją wykonać tak, by uzyskać prawidłowe ustawienie światła drogowego.
Zasada regulacji i ustawienia przednich świateł przeciwmgielnych pojazdu
Ustawiamy je podobnie jak światła mijania. Jeśli brak jest zaleceń producenta pojazdu, to zastępczo można posłużyć się zasadą zaproponowaną przez ITS. Należy zmierzyć od podłoża wysokość H położenia środka światła przeciwmgielnego, a następnie tak obniżyć strumień jego światła, aby na ekranie oddalonym o 10 m środek strumienia świetlnego był obniżony o wartość równą 1/3 wymiaru H od punktu oznaczającego na ekranie środek światła przeciwmgielnego. Odległość pomiędzy środkami strumieni świetlnych obu świateł ma być równa poziomemu rozstawowi reflektorów przeciwmgielnych. Takie ustawienie przeważnie nie daje zadowalających efektów w sporcie samochodowym, w którym zadaniem reflektorów przeciwmgielnych (szerokokątnych) jest oświetlanie poboczy zakrętów. Do takich zastosowań konieczne może być rozbieżne ustawienie świateł przeciwmgielnych.
Urządzenia do regulacji ustawienia świateł
Urządzenia do regulacji ustawienia świateł pojazdu pracują według zasad opisanych powyżej. Układ optyczny urządzenia, gdy jest ono ustawione w odległości przewidzianej przez producenta od
reflektora, rzuca na ekran urządzenia taki obraz strumienia świetlnego, jaki jest widoczny na ekranie oddalonym od reflektora o 10 m lub ewentualnie o inną wartość podaną w instrukcji obsługi
urządzenia. Ważnym elementem urządzenia jest układ umożliwiający ustawienie jego osi optycznej równolegle do osi podłużnej samochodu. Sumienne wykonanie tego ustawienia gwarantuje
prawidłowość kontroli i regulacji ustawienia świateł samochodu w płaszczyźnie poziomej. Każdy diagnosta powinien zapoznać się z instrukcją obsługi wykorzystywanego urządzenia.
Reflektor nie jest równy reflektorowi
Jak różne reflektory główne mają pojazdy, można przekonać się podczas niezależnych testów. Są one prowadzone w laboratorium, na drodze i górskich serpentynach. Wyniki testów laboratoryjnych świateł mijania reflektorów trzech samochodów znajdują się na rys. 8. Proszę porównać zasięg, jak i szerokość oświetlanego pasa drogi. Proszę zauważyć, że różnica w zasięgu strumienia
oświetlającego drogę pomiędzy Smartem Forfour a Mazdą 2 wynosi ok. 20 m. O zasięgu seryjnych reflektorów pisał już w pierwszym wydaniu swojej książki pt. „Szybkość bezpieczna” mistrz
Sobiesław Zasada. Rozwijane przez poszczególne modele samochodów prędkości nie zawsze idą bowiem w parze z możliwościami ich reflektorów. Przykładowo, w Jego ocenie, przy bardzo dobrych warunkach drogowych, na drodze o dobrej jakości, w nocy, używając tylko seryjnych świateł
drogowych:
- samochodem marki Porsche 911S, osiągającym prędkość 230 km/h, można bezpiecznie jechać z prędkością maksymalną 120 km/h;
- samochodem marki Fiat 125P, osiągającym prędkość 150 km/h, można bezpiecznie jechać z prędkością maksymalną 130 km/h.
mgr inż. Stefan Myszkowski
Źródło: https://warsztat.pl/drukujpdf/artykul/57370
