Rozdział V.doc

Rozdział V

Wnioski i uwagi końcowe

Dynamiczny rozwój motoryzacji na świecie zmusza koncerny do coraz to nowych rozwiązań konstrukcyjnych pojazdów. Zmiany nie omijają konstrukcji lamp i reflektorów samochodowych. W ostatnich latach w samochodowym sprzęcie oświetleniowym można powiedzieć o znacznym postępie. Nowe konstrukcje charakteryzują się lepszymi parametrami:

- większym natężeniem światła na drodze ( większa sprawność lampy ),

- niezawodnością niezawodnością działania,

- większą bezobsługowością,

- większą trwałością,

- mniejszym czasem zadziałania (diody LED w lampach sygnałowych),

- mniejszym zużyciem energii.

Rys. 5.1 Samochód o najniższym zużyciu paliwa na świecie VW 1-L. [20]

W VW 1-L zastosowano szereg nowych technik i technologii obniżających masę i konsumpcję energii elektrycznej. "Światłość" i "oszczędność energii": tak brzmiały wymagania postawione technikom, którzy zaprojektowali kompletny system oświetleniowy dla "jednolitrowego" Volkswagena, który ze swym średnim zużyciem paliwa, wynoszącym 0,89 l oleju napędowego na 100 km, jest autem o najniższym na świecie zapotrzebowaniu na paliwo. Sięgając po innowacyjne techniki oświetleniowe, inżynierowie przyczynili się do uzyskania tego wyniku. Było to możliwe dzięki zastosowaniu technologii biksenonowej oraz diod świetlnych LED. Jedną z innowacji było zastosowanie powłoki elektroluminescencyjnej oraz specjalnych urządzeń kontrolnych.

Oświetlenie samochodowe w ostatnich czasach staje się coraz bardziej wyrafinowaną częścią składowa pojazdów samochodowych. Dzieje się tak dzięki postępowi w rozwoju elektroniki, nowym materiałom konstrukcyjnym, nowych źródeł światła i nowoczesnych metod obliczeń reflektorów.

Aktualne tendencje w rozwoju reflektorów zmierzają do poprawy oświetlenia drogi poprzez:

- zwiększenie strumienia światła emitowanego z reflektora przez poprawę jego sprawności (odbłyśnik wieloparaboloidalny, projektor DE), wykorzystanie nowych źródeł światła ( Lampy wyładowcze, nowe konstrukcje żarówek halogenowych, diody LED)

- inteligentne oświetlenie drogi poprzez statyczne i dynamiczne doświetlanie zakrętów (przyszłościowy system oświetlenia drogi Varilis).

- starania o zmniejszenie oślepiania kierowców jadących z przeciwka – reflektory z układem samopoziomowania, urządzenia do oczyszczania reflektorów z zanieczyszczeń.

Mimo zastosowania tak kosztownych i technologicznie zaawansowanych rozwiązań nie rozwiązano wszystkich problemów tej dziedzinie. Ale należy podkreślić, że poprawiło się bezpieczeństwo użytkowników dróg przez lepsze oświetlenia drogi, szczególnie w nocy.

107

Przyszłościowym rozwiązaniem może być system oparty na czujnikach podczerwieni, i wyświetlaczu na przedniej szybie samochodu ( np. Night Vision, system opracowany przez firmę Valeo aktywne nocne widzenie w podczerwieni ). System mimo znacznych kosztów które musi zapłacić użytkownik pojazdu za system, pomija problemy jakie  mają klasyczne reflektory samochodowe. Do jego plusów można zaliczyć: brak oślepiania kierowcy jadącego z przeciwka, i pokazywaniu na ekranie ( przednia szyba samochodu ) wszystkich szczegółów ( przeszkód ) znajdujących się na drodze.

Kolejną cechą nowoczesnych świateł jest mniejsze zapotrzebowanie na energie elektryczną. Większa sprawność źródeł światła a także sprawność reflektorów podniosła się w nowych konstrukcjach do 50%.

Coraz częściej stosuje się jako źródło światła w lampach sygnałowych diody LED. Potrzebują one dziesięć razy mniej energii niż klasyczna żarówka. Dodatkowo są bez obsługowe, trwałość modłów diodowych można porównać do trwałości samochodu. Pozwalają one dodatkowo z racji swoich kształtów ( małe wymiary elementów optycznych ) na dowolniejsze kształtowanie lampy ( zmniejszenie wymiarów lampy, przedewszystkim grubości) a przez to uproszczenie w  kształtowaniu elementów nadwozia. Zresztą przyszłość oświetlenia samochodowego i nie tylko, należy prawdopodobnie do matryc diodowych. Powodem jest dość mały koszt wytwarzania, prosta konstrukcja i wysoka sprawność.

Rys. 5.2  Lampa tylna zespolona VW Luppo z zastosowaniem matrycy LED ( włączony kierunkowskaz ) [20]

Rys. 5.3  Lampa tylna zespolona VW Luppo z zastosowaniem matrycy LED

( światło postojowe, obrysowe ) [20]

Rys. 5.4 Lampa tylna zespolona VW Golf IV [21]

Rozwój techniki świetlnej podąża za rozwojem metod obliczeniowych projektorów. Coraz bardziej złożone kształty odbłyśników rysowane są nie na deskach kreślarskich tylko na ekranach komputerów. Obliczane promienie świetlne według coraz bardziej złożonych

algorytmów obliczeń. Metody komputerowe nie tylko uprościły konstruktorowi projektowanie elementu pojazdu, ale i pozwoliły na obejrzenie efektów pracy bez ponoszenia kosztów i straty czasu na tworzenie modelu. Coraz bardziej skomplikowane obliczenia projektorów są praktycznie niemożliwe bez użycia technik komputerowych. Wymagania aktualnie stawiane dla reflektorów samochodowych są coraz ostrzejsze.

Z jednej strony styliści samochodowi stawiają coraz to nowe wyzwania dotyczące kształtów projektorów samochodowych ograniczając ich wielkość. Jednocześnie stawiane są coraz większe wymagania dotyczące pewności działania, sprawności i wreszcie jakości oświetlenia przestrzeni przed pojazdem. Lampy sygnałowe w samochodach też przeżywają olbrzymie zmiany. Zmiana źródeł światła z klasycznych żarówek przez żarówki halogenowe, diody LED i układy światłowodowe. Co za tym idzie obliczenia są coraz bardziej złożone i wymagana jest ich coraz większa dokładność. Konstruktor jest w stanie stwierdzić jeszcze przed wykonaniem modelu lampy jakie parametry będzie ona posiadała, czy oświetli ona odpowiednio przedpole pojazdu nie oślepiając kierowców jadących z przeciwka (światła główne), poinformuje odpowiednio szybko i pewnie innych użytkowników na drodze o naszej obecności i zamiarach (oświetlenie sygnałowe) .

  Wizualizacje komputerowe ( rendering ) odbić promieni świetlnych projektorów samochodowych ( Rys. 5.5; 5.6; 5.7 ) i kształt obudowy reflektora dodatkowego (Rys.5.8)

Postęp w rozwoju technologii wytwarzania materiałów używanych do produkcji lamp samochodowych pozwoliły na realizacje nowoczesnych i efektywnych konstrukcji o skomplikowanych kształtach. Tworzywa sztuczne odporne na obciążenia mechaniczne i temperaturę dają się łatwo kształtować. Trzeba jeszcze dodać że koszt elementów jest znacznie niższy od ich klasycznych poprzedników (szklanych szyb  reflektorów i metalowych odbłyśników tłoczonych na prasach).

Klasyczne elementy ze szkła i metalu zastąpione zostały lekkimi plastikowymi elementami, które spełnią  wszystkie wymagania technologiczne stawiane w dzisiejszych czasach elementom oświetleniowych stosowanych w samochodach.

W nowych konstrukcjach reflektorów znacznie zmalała masa reflektora w odniesieniu do konstrukcji wcześniejszych. Dodatkowo do ciężaru elementów optycznych samochodu doszły elementy elektroniczne sterujące pracą reflektora (zapłonniki lamp wyładowczych) oraz urządzenia sterujące kierunkiem padania światła na powierzchnie drogi ( układy samopoziomowania, zmiany kierunku świecenia reflektora, systemy AFS

( Adaptacyjne Oświe­tlenie Główne ) w dalszej przyszłości systemy wynikające z założeń systemu Varilis (Variable Intelligent Light System - inteligentny system oświetlenia)

.

Rys. 5.9 Elementy lamp samochodowych.        [18]

Przyszłość pojazdów samochodowych jest nieodgadniona. Nie wiadomo jeszcze do końca, w jakim kierunku potoczą się rozwiązanie technologiczne zastosowane w samochodach. Coraz większa automatyzacja w samochodach, pojawianie się nowych sterowników mikroprocesorowych z coraz  to większymi mocami obliczeniowymi, dąży do tego, że wkroczy w auta technika komputerowa wspomagając prowadzenie pojazdu, poprzez eliminacje wykonywania pewnych czynności przez kierowcę i pozwalając mu skupić się na prowadzeniu pojazdu i analizowanie sytuacji na drodze w maksymalnie komfortowych warunkach.  Może technologia wyeliminuje człowieka jako kierowcę, i problemy, jakie stwarza człowiek z swoimi niedoskonałościami: słaby wzrok, zmęczenie, słaby refleks, brak umiejętności, czas reakcji, itp.

Rys.5.10 Reflektor główny Skody Fabii z lampą wyładowczą

Rys. 5.11 Trzeci stop Skoda Oktawia.