Een actueel technisch inzicht in innovaties in de auto-industrie maakt nieuwe technologieën transparant 2

Transcriptie

1 Een actueel technisch inzicht in innovaties in de auto-industrie maakt nieuwe technologieën transparant 2 in dit nummer Automobielverlichting: LED & Xenon technologie 1 Accutests kunnen belangrijkste oorzaken van panne voorkomen 21 Stuurinrichting: Correcte montage zorgt voor meer veiligheid 22 Uitgave 02 Mei 2013 Slimme verlichting Verlichting behoort tot de belangrijkste onderdelen van een voertuig die actief bijdragen tot de veiligheid. De Europese regelgeving rond voertuigverlichting is vervat in het reglement ECE R-123 en het amendement ECE R-48. Sinds 1 januari 2011 is dagrijverlichting verplicht in alle nieuw goedgekeurde voertuigen. In sommige landen is het verplicht of aanbevolen om dag en nacht met dimlichten aan te rijden. Verlichtingssystemen moeten aan steeds strengere eisen voldoen, namelijk bij: Slechte weersomstandigheden Hoge snelheden en druk verkeer Plotse manoeuvres in (inter-)stedelijk verkeer Verlichtingssystemen zijn de laatste twee decennia dan ook sterk geëvolueerd. Vandaag zijn er drie verlichtingssystemen, namelijk halogeen-, xenon- en ledverlichting. Aangezien xenonlampen na verloop van tijd een veel minder goede zichtbaarheid bieden, raden fabrikanten aan om ze minstens om de twee jaar of om de 50 à kilometer te vervangen. Verder is het raadzaam om de koplamp om de kilometer volledig te vervangen. In 2012 waren veertig miljoen auto s in de EG uitgerust met xenonlampen, wat een enorm potentieel betekende voor de IAM. Hoewel de levensduur van xenonlampen langer is dan die van halogeenlampen, wordt geschat dat, tijdens de totale levensduur van een wagen met xenonverlichting, de lampen op zijn minst één keer zullen moeten worden vervangen. LED verlichting gaat vaak langer mee dan de auto zelf. Basis kennis over moderne lichttechniek: Reparatieset voor koppelingen 23 Automatische lichthoogteregeling Het automatische lichthoogteregelingssysteem zorgt ervoor dat de koplamp automatisch in de verticale richting wordt bijgesteld bij een zwaardere of lichtere lading of bij gewijzigde rijomstandigheden. Zodra de ophanging van het voertuig wordt samengedrukt of opveert, ontvangt de koplampregelmodule signalen van de koplampregelingssensoren. De regelmodule berekent dan de hellingshoek van het voertuig en stuurt een instructie naar het voorschakelapparaat van de hogedrukontladingslamp. 1. Hoogteregelingssensor 2. Koplampregelmodule 3. Voorschakelapparaat hogedrukontladingslamp (HID) EureTechFlash is een publicatie van AD International ( 1

2 Dagrijlichten - DRL (daytime running lights) Dagrijlichten zijn ledlampen. De omgevingslichtsensor meet de lichtomstandigheden buiten op. De centrale controlemodule verwerkt de signalen van de omgevingslichtsensor en bepaalt, wanneer de koplampschakelaar in de automatische stand staat, of de lichtomstandigheden buiten geschikt zijn om de dagrijlichten en/of de dimlichten aan te schakelen. 1. Lichtregelaar 2. Module voor meten van de lichtsterkte 3. Centrale module 4. Dashboardmodule 5. Koplampmodule Dynamische bochtverlichting De correcte draaihoek wordt berekend op basis van de stuurhoek en de snelheid. Hoekverlichting is een functie die wordt ingeschakeld afhankelijk van de volgende inkomende signaalwaarden: Stuurhoek Snelheid van het voertuig Giersnelheid 1. Koplampmodule 2. Giersensormodule 3. ABS-module 4. Richtingsensormodule 2

3 Meesturende koplampen - AFL (adaptative forward lighting ) Het systeem regelt de lichtbundel van de bi-xenonkoplampen volgens de verkeersomstandigheden en het wegverloop. De koplampen voor grootlicht moeten zo veel mogelijk aangeschakeld worden. Het selectiemodulesysteem voor grootlicht maakt een automatische schakeling mogelijk tussen dimlicht en grootlicht naargelang de lichtmeting, die aangeeft of er voertuigen uit de andere richting aankomen of aan een inhaalmanoeuvre bezig zijn. De wagen kent de route die je volgt en de lampen kunnen ook aangepast worden bij slechte weersomstandigheden zoals mist of regen. In volgende situaties worden de koplampen voor grootlicht uitgeschakeld: Verkeer uit de tegenovergestelde richting, Auto s die elkaar inhalen, Bij het naderen van een centrum, Als er veel omgevingslicht wordt opgemeten: bij dauw of het doorrijden van een gemeente of stad, Bij snelheden lager dan 40 km/uur, Bij mist of sneeuw. 1. Schakelaar 2. Lichtregelaar 3. Module voor meten van de lichtsterkte 4. Cameramodule 5. Centrale module 6. Dashboardmodule 7. Koplampmodule Projecten voor efficiëntere wegverlichting Er worden momenteel adaptieve verlichtingssystemen ontwikkeld voor nog veel meer situaties. Dat is deels mogelijk dankzij de Carto-X -technologie, waardoor auto s kunnen communiceren met de weginfrastructuur. Lasermistlampen Uit veiligheidsoverwegingen werd vooral de nadruk gelegd op de invoering van leds die bij zeer slechte lichtomstandigheden een laserstraal kunnen projecteren. Bij onvoldoende zichtbaarheid als gevolg van mist of zware regen kan de lasermistlamp een verstraler op de weg richten waardoor de autobestuurder de situatie kan inschatten en een veilige afstand tot de andere voertuigen kan bewaren. Slimme richtingaanwijzers Het is zo dat richtingaanwijzers twee basisfuncties hebben: andere bestuurders waarschuwen als je van richting verandert en waarschuwen bij een noodgeval, waarbij je de vier knipperlichten 3

4 tegelijk aanzet met een druk op de waarschuwingsknop (de rode driehoek). Slimme richtingaanwijzers treden automatisch in werking wanneer je de een of andere richting uitgaat. Het zijn ledlampen die als een geheel worden aangeschakeld. Matrixbundel en geavanceerd voorlichtensysteem Een matrixbundel is de combinatie van adaptieve koplampen en een matrixbundel van leds die in het donker een lang, optimaal gezichtsveld creëren zonder aankomende voertuigen of tegenliggers te verblinden. Bij dit nieuwe systeem wordt elke ledlamp afzonderlijk aangestuurd. De matrix past zich aan elke situatie aan en de diodes worden daarbij elk apart aan- of uitgeschakeld of gedimd. Het systeem werkt op basis van een camera, het navigatiesysteem en multifunctionele sensoren. Het geavanceerde lichtsysteem gaat nog een stap verder dan de matrixbundel. Het kan verschillende obstakels op de weg selectief verlichten. De bedoeling is om de veiligheid te verhogen in situaties die we mogelijk niet zien aankomen. De wagen helpt ons om de obstakels of gevaren te verlichten die ongevallen kunnen veroorzaken. Tegelijk kan het systeem ook reageren op verkeerslichten en wegmarkeringen. Er zijn nog meer voordelen verbonden aan ledtechnologie dan de automatische aanpassing van de lichtbundel. Er is ook minder onderhoud aan ledlichten (de lampen springen niet) en ze hebben een beperkt energieverbruik, wat in deze tijden van besparingen van groot belang is. Lasertechnologie De lasertechnologie is goed op weg om de logische volgende stap na ledverlichting te worden. Om de intensiteit te kunnen regelen en de technologie te kunnen toepassen, worden lenzen gebruikt met een filtersysteem voor de laserbundel. De voordelen van de lasertechnologie: De lichtlaser kan een bijna parallelle lichtbundel produceren met een lichtsterkte die duizend keer groter is dan die van de traditionele ledtechnologie. Dankzij de hoge efficiëntie van lichtlasers ligt het energieverbruik meer dan de helft lager dan bij ledverlichting. 4

5 Autoverlichting als startpunt van de veiligheidscirkel Mensen zijn geen nachtdieren. In het donker is iedereen bijziend. Het zicht vermindert verhoudingsgewijs van 1:10 naar 1:3. Dat betekent dat je een object s nachts pas goed kunt waarnemen vanop drie meter afstand, terwijl dat bij daglicht al vanop tien meter zou zijn. We zien geen contrasten meer en al evenmin kunnen we afstanden inschatten. Bovendien verslechtert het zicht ook nog eens met de leeftijd en worden de pupillen waziger. Zelfs op veertigjarige leeftijd heb je al drie keer zo veel licht nodig om even goed te kunnen zien als een kind! Goede verlichting werpt een helder licht op de rijstrook en de berm, en schijnt ook over een lange afstand. Op die manier zorgt ze voor een maximale veiligheid en een optimaal rijcomfort. De zogenaamde veiligheidscirkel begint bij de autoverlichting. Toch wordt haar invloed op de verkeersveiligheid vaak onderschat in vergelijking met ABS, ESP, veiligheidsgordels en airbags. Wat is xenon? [Figuur 6] In tegenstelling tot halogeenlampen hebben xenonlampen geen gloeidraad (of filament) van wolfraam om licht te produceren, maar een met xenon gevulde gasontladingslamp (zie figuur 6). Het bijzonder heldere licht van xenonlampen is het resultaat van een vlamboog die ontstaat wanneer er tussen de twee wolfraam elektroden een hogedrukgasontlading plaatsvindt (zie figuur 7). Een xenonlamp bestaat uit [Figuur 7] een basis (1), die de lamp met het voorschakelapparaat verbindt, een keramische buis (2) om de retourdraad te beschermen, een omhullende buis (3), die de uv-straling beperkt en voor optische afscherming zorgt, en een ontladingsruimte voor de hogedrukontlading (zie figuur 8). In de lamp zit een kleine kwartsbrander gevuld met xenongas, 5

6 Base Connects bulb to ballast 2 Ceramic tube Protects the return wire 3 Outer tube Reduces UV radiation, allows optical shielding 4 Discharge vessel To create HID discharge De voordelen van xenonverlichting In vergelijking met halogeenlampen heeft de xenontechnologie duidelijke voordelen: Opvallend hogere lichtsterkte: xenonlampen produceren twee keer zoveel licht als standaard halogeenlampen (zie figuur 12); [Figuur 8] metaalzout en andere additieven. Bij ontsteking zorgt de boog van geïoniseerd xenongas ervoor dat het metaalzout verdampt en begint te gloeien. Om xenonlampen te ontsteken, is een hoge spanning (tot volt) nodig. Afhankelijk van het type lamp, kan de bedrijfsspanning oplopen tot 85 volt. Om die reden is voor een xenonsysteem naast een gasontladingsruimte [Figuur 9] ook een elektronisch voorschakelapparaat en een starter nodig (zie figuur 9). Afhankelijk van het soort toepassing is de starter ofwel in de voet verwerkt (D1/D3/D5 zie figuur 10) of maakt die deel uit van een apart onderdeel (D2/D4 zie figuur 11). [Figuur 12] Lager stroomverbruik: ze verbruiken een derde minder energie; Een heldere witte kleur: het licht dat ze produceren lijkt op daglicht en zorgt daardoor voor een betere zichtbaarheid; [m] Philips Xenon [m] [lx] Equipment SMS10 OPTRONIK GmbH Berlin [Figuur 10] [Figuur 11] 6

7 [Figuur 13] Optimale wegverlichting: de lichtbundel reikt tot 50 % verder en gaat 100 % breder (zie figuur 13); Een extreem lange levensduur: bij normaal gebruik hoeven xenonlampen maar één maal vervangen te worden gedurende de totale levensduur van het voertuig (zie figuur 14). Soorten xenonlampen In vergelijking met halogeenlampen zijn er opmerkelijk meer soorten met xenon gevulde gasontladingslampen. De lampen (branders) worden onderverdeeld in de categorieën D1, D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, D4R en D-H4R, waarbij de D staat voor discharge of ontlading. De eerste xenonlampen waren die van het type D1. In tegenstelling tot latere types hebben zij geen beschermende glasballon rond de ontladingsruimte. Alle latere types zijn wel uitgerust met een omhullende ballon. Daardoor bieden ze bescherming tegen uv-stralen en zijn ze stabieler dan het prototype. De nieuwe D3- en D4-lampen zijn ecologisch gezien duurzamer, aangezien ze geen kwik bevatten. Omdat de elektrische parameters verschillen (42 V i.p.v. 85 V), kunnen ze niet worden geregeld met de bediening van de D1- en D2-modellen. Verder is er ook een verschil in het soort brander, waarbij een onderscheid wordt gemaakt tussen de DxS- en de DxR-serie. H4 H7 D4 Luminuous flux lm lm lm Power 55 W 55 W 35 W Lifetime 600 h 550 h h [Figuur 16] [Figuur 14] 1 m 2 1 lumen 1 lumen/m 2 = 1 lx De lichtsterkte van een lamp wordt uitgedrukt in lumen (afgekort als lm) of lux. Het aantal lumen geeft weer hoeveel licht een lichtbron per seconde in alle golflengten van het zichtbare licht uitzendt. Een andere eenheid waarmee de lichtsterkte gemeten kan worden, is lux: de hoeveelheid licht die op een specifiek oppervlak invalt. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de waarden, hoe helderder de lamp schijnt. [Figuur 17] DxS-branders worden gebruikt in projectiesystemen en zijn omhuld door een doorzichtige glazen ballon. DxR-modellen worden op hun beurt in reflectorkoplampen gebruikt en zien er ondoorzichtig uit (zie figuur 16). Lampen van het type D1 tot D4 hebben een lichtsterkte van 35 Watt; lampen van het type D5 tot D8 leveren 25 Watt op. De D1- en D3-modellen 7

8 zijn gasontladingslampen gevuld met xenon en met een ingebouwde ontsteker (zie figuur 17). De D2- en D4-types zijn gasontladingslampen gevuld met xenon en met een extern voorschakelapparaat (zie figuur 18). [Figuur 18] Regelgeving rond xenonverlichting Om andere bestuurders niet te verblinden moeten koplampen met lichtbronnen die meer dan lumen produceren volgens [Figuur 20] Kleurverandering bij xenonlampen Color temperature change during the lifetime of a xenon lamp Standard xenon lamp New New Philips Xenon Vision hours [Figuur 23] [Figuur 19] de wet worden uitgerust met een automatische niveauregeling (zie figuur 19). Verder zijn in dat geval ook koplampsproeiers en ruitenwissers verplicht (zie figuur 20). Op die manier worden andere bestuurders niet verblind door te hoog afgestelde lampen of strooilicht als gevolg van vuil koplampglas. Deze regeling geldt voor alle xenonkoplampen (lichbronnen tot lumen), behalve die met de nieuwe lichtbronnen die 25 Watt / lumen produceren. Xenon koplampen Een kans voor de aftermarket 37 miljoen auto s zijn uitgerust met Xenon op de Europese wegen meer dan 10% van de markt gebruikt Xenon een op de vijf nieuwe auto s verkocht in Europa in 2011 werd uitgerust met Xenon verlichting een schatting is dat het bijna 1 op 3 wagens zijn tot 50 procent van de ernstige ongevallen op plattelandswegen - en meer dan 30 procent op snelwegen - kunnen worden voorkomen als alle auto s in Duitsland waren uitgerust met Xenonlampen De oorzaak van deze kleurverandering is de veranderende chemische samenstelling van het gas in de lamp. Wanneer een defecte lamp wordt vervangen door een nieuwe, kan er zich een kleurverschil voordoen tussen de oude (nog intacte) lamp en de nieuwe lamp. Om een gelijke kleur te behouden moesten tot voor kort beide koplampen tegelijk worden vervangen. Om dat probleem op te lossen hebben lichtfabrikanten als Philips lampen ontwikkeld die qua kleur overeenkomen met nog intacte lampen met een zekere levensduur. Zo heeft de Xenon Vision -lamp van Philips een aangepaste kleurtemperatuur van Kelvin, waardoor ze qua kleur overeenkomt met een [Figuur 24] xenonlamp die al langer in gebruik is (zie figuur 24). De lamp maakt een perfecte kleurafstemming mogelijk en biedt garagisten zo de ideale oplossing bij het vervangen van koplampen. Buiten het optische aspect zijn de lampen ook een voordelige oplossing voor consumenten, aangezien vroeger de twee koplampen tegelijk moesten vervangen worden en nu slechts één lamp volstaat.

9 Voor hulp bij de installatie, bekijk volgende filmpjes: Scan de QR code met je smartphone. Download een QR scanner in de App store van jouw smartphone Wat is LED? Leds een modetrend of de verlichting van de toekomst? Geen enkele andere lichttechnologie heeft de laatste jaren een zo sterke vooruitgang geboekt als de ledverlichting. Led staat voor light emitting diode of lichtuitstralende diode. De technologie is geëvolueerd van waarschuwingslampjes in een zacht rood tot koplampen. Leds zullen in de toekomst een belangrijke rol spelen in autoverlichting. Leds staan algemeen bekend om hun lange levensduur, die vaak zelfs die van het voertuig overschrijdt. Ook het lage energieverbruik maakt de compacte lichtbron tot een interessante oplossing voor signaleringslichten. Gebaseerd op het hoofdstuk LED- design trend or light of the future? uit Lighting Systems of Modern Passenger Cars door Fritz Lorek, met dank aan Krafthand Verlag Walter Schulz, Betere prestaties met leds De eerste koplampen met ledtechnologie leveren al prestaties vergelijkbaar met xenonkoplampen. Toch is er nog een hele weg af te leggen. Zo bestaan er nog geen lichtuitstralende diodes die evenveel licht afgeven als een xenonlamp. Daarvoor zijn namelijk nog steeds verschillende diodes nodig. In figuur 30 is een ledlicht van Philips te zien met vier aparte diodes (gele vierkantjes). Op dit moment zijn per koplamp nog steeds minimaal twee van die modules nodig. 9

10 [Figuur 32] [Figuur 30] Voordelen van ledverlichting Ledlichten hebben volgende voordelen: Heldere kleuren of, bij witte leds, een helder witte kleur die op daglicht lijkt; Laag stroomverbruik; Lange levensduur: een ledlamp is een betrouwbare lichtbron die nagenoeg even lang meegaat als het voertuig zelf en die slechts bij wijze van uitzondering vervangen moet worden; Minimale warmteafgifte en geen uv-straling, dus geen schade mogelijk aan doorzichtige plastic onderdelen; Sterke weerstand bij botsingen; Afmetingen: leds zijn erg klein en bieden daardoor nieuwe, elegante designmogelijkheden. Kortere reactietijd Bij signaleringslichten maakt nog een andere eigenschap lichtafgevende diodes tot een interessante oplossing, namelijk de korte reactietijd. Na amper een milliseconde bereiken leds hun volledige lichtsterkte. Gloeilampen hebben daar ongeveer 200 milliseconden voor nodig; gasontladingslampen bereiken hun maximale lichtsterkte na maximaal vier seconden. De bliksemsnelle reactietijd van het halfgeleidende licht is vooral een groot voordeel bij remlichten. In vergelijking met een traditionele gloeilamp van 21 watt licht een ledlicht ongeveer 6,5 meter eerder op tegen 120 km/uur (zie figuur 31). Die reactietijd kan het verschil maken en een kop-staartbotsing helpen te vermijden. Lichtuitstralende diodes werken al vanaf 4 watt, tegenover de 21 watt die remlichten met eenzelfde helderheid nodig hebben. Ook voor richtingaanwijzers is het handig dat leds in een fractie van een seconde oplichten. Meer designmogelijkheden Er zijn momenteel al voertuigen op de markt die voor alle functies volledig zijn uitgerust met ledverlichting (dimlichten, grootlicht, richtingaanwijzers, dagrijverlichting en navigatieverlichting). Zo zijn de dimlichten van de nieuwe Mercedes E-klasse (zie figuur 32) standaard leds. De fabrikant is erg tevreden met de vele designmogelijkheden die de nieuwe technologie biedt. Koplampen kunnen bijvoorbeeld op een totaal nieuwe manier worden vormgegeven, met een strakke of gebogen lijn. Verder is bij leds een aangepaste lichtverdeling mogelijk, waarbij individuele leds naargelang de situatie aan of uit blijven. De verlichting kan ook elektronisch worden bijgestuurd, terwijl daar bij xenon- en halogeenlampen een meerfasige motor voor nodig is. Bij signaleringslichten hebben lichtuitstralende diodes al een vaste plaats veroverd. Hier kunnen al hun voordelen ten volle worden uitgespeeld. Zo is geen actieve koeling nodig om de nodige lichtsterkte te bereiken. Dankzij leds kan ook bij navigatie- en achterlichten, richtingaanwijzers en dagrijverlichting voor een energiezuinige oplossing worden gekozen die langer meegaat dan het voertuig zelf. Loze beloftes? Gloeilampen blijven niettemin ook in de auto s van morgen hun rol vervullen. Voor verlichtingsfuncties die maar zelden gebruikt worden, zoals achteruitrijlichten of mistlichten, zijn gloeilampen bijvoorbeeld nog steeds een goede keuze. Ze worden zo weinig aangeschakeld gedurende de levensduur van de wagen dat hun energieverbruik geen doorslaggevende rol speelt. In dergelijke functies is het bovendien ondenkbaar dat een traditionele gloeilamp haar maximale levensduur bereikt. Voor koplampen is ook voor halogeenlampen een toekomst weggelegd. De zuinige halogeentechnologie zal voor koplampen een bepalende rol blijven spelen, vooral in de groeilanden die hun autoindustrie op grote schaal willen uitbreiden. Dit gezegd zijnde, zal de gasontladingstechnologie van xenonverlichting voorlopig het beste licht blijven produceren. Philips LED +6m distance for reaction at 120 km/h Standard [Figuur 31]

11 Interieurverlichting Ook wat het interieur betreft wint ledverlichting aan terrein. Bij toestel- en waarschuwingsverlichting is ledverlichting momenteel zo goed als de norm. De vervanging van kapotte minilampjes voor consumenten een dure, tijdrovende en frustrerende aangelegenheid zal dan ook meer en meer tot het verleden gaan behoren. Nadeel is dat vervanging van één kapotte diode vaak niet mogelijk is en dat meteen de volledige module moet worden vervangen. Philips werkt momenteel aan vervangbare lichtbronnen met ledtechnologie. Regelmatig zullen ook zogeheten retrofitleds worden voorgesteld, die in de fitting van traditionele signaalverlichting passen. Aangezien alle verlichtingsopties aan de buitenkant van een voertuig invloed hebben op de verkeersveiligheid, moeten alle dergelijke lichtbronnen typegoedkeuringsprocedures ondergaan. Worden ze niet gecertificeerd met een E-keur, dan mogen de lampen enkel voor de binnenkant van de wagen worden gebruikt. Wettelijk en technisch gezien is er geen enkel probleem om retrofitleds binnen in de auto te installeren. Om ze Bij retrofitting is enige voorzichtigheid geboden. Voor verlichting waar goedkeuring voor nodig is (nl. voor de buitenkant) zijn retrofitledlampen afgeraden, en dit zowel om technische als zuiver wettelijke redenen. Vaak is de gerichte straling van retrofits anders dan die van een gloeilamp, die langs alle kanten licht uitstraalt. Een lamp die bijvoorbeeld perfect werkt voor navigatie kan voor problemen zorgen wanneer ze een nummerplaat moet verlichten. Evenzeer kunnen zich problemen voordoen wanneer het voertuig is uitgerust met een lampregelingssysteem. Dat zal het lagere vermogen van de retrofitleds namelijk als een defect beschouwen en een waarschuwing uitsturen (zie figuur 36). [Figuur 36] in verschillende fittings te laten passen, ontwerpt Philips zijn leds naar het oorspronkelijke model van onderdelenfabrikanten. De enige oplossing is een geschakelde weerstand die parallel met de leds loopt (een CANbus-adapter) en die het extra verbruik simuleert, waardoor het waarschuwingslichtje niet zomaar gaat flikkeren (zie figuur 37). Dergelijke adapters zijn eenvoudig te [Figuur 37] installeren en hebben geen negatieve invloed op de werking van de lichten of de warmtehuishouding van de ledverlichting. Leds overdag Om de verkeersveiligheid te verhogen, hebben veel landen in Europa aanbevelingen uitgewerkt voor dagrijverlichting, ook wel DRL of dagrijlicht genoemd. Normale ledlichten werpen een lichtbundel op de weg. Leddagrijlichten gaan nog een stap verder: ze verspreiden het licht in alle richtingen en zorgen zo voor een betere zichtbaarheid. Dankzij de ledtechnologie gaan de lampen even lang mee als het voertuig zelf. Jarenlang hebben dagrijlichten in Duitsland voor controverse gezorgd, net als snelheidsbeperkingen op snelwegen. Ervaringen in andere landen en talloze wetenschappelijke studies hebben echter duidelijk aangetoond dat de lichten een positieve impact hebben op de verkeersveiligheid. Het argument dat het vaakst door tegenstanders werd aangehaald, was het verhoogde brandstofverbruik. De meest afschrikwekkende statistieken deden de ronde. Zo zou het verbruik door dagrijlichten met driekwart liter per 100 kilometer toenemen. Betrouwbare metingen toonden echter aan dat het extra brandstofverbruik beperkt bleef tot 0,15 à 0,18 liter per 100 km, vergelijkbaar met dat van dimlichten. Bij gebruik van doelgerichte dagrijlichten ligt het energie- en brandstofverbruik veel lager. Er zijn bijvoorbeeld halogeenlampen van 8 Watt op de markt met een verwaarloosbaar verbruik van 0,03 liter. Bij verschillende soorten lichtuitstralende diodes (leds) is het energieverbruik zo laag dat het al helemaal niet te meten valt. De trend van de retrofitleds heeft hier nog toe bijgedragen. Bij dagrijlichten is het belangrijk goed naar de kwaliteit te kijken. Veel fabrikanten bieden universele retrofitoplossingen (updates) aan voor dagrijlichten, maar vaak blijkt dat die niet geschikt zijn voor langdurig gebruik. Merkproducten zijn daarom altijd aangewezen. Dagrijverlichting 4 van Philips, bijvoorbeeld, bestaat uit vier leds van OEM-kwaliteit die het zicht en daarmee ook de veiligheid op de weg verhogen (zie figuur 38). Ook op het gebied van [Figuur 38] design zijn de voordelen van dagrijledlichten aanzienlijk. De naadloze integratie van dagrijlichten in een standaarduitrusting heeft ervoor gezorgd dat veel beperkingen voor dagrijverlichting op termijn wellicht zullen verdwijnen. Ook de industrie blijft niet achter en biedt exclusieve designs aan om dagrijverlichting te installeren, zoals Philips DayLightGuide. Meer informatie is beschikbaar op:

12 Adaptief koplampsysteem (AFS) De laatste tien jaar heeft de koplampverlichting van voertuigen veel vooruitgang geboekt, met betere lichtprestaties en een meer accurate afstelling van de lichtstralen. Tot 2003 bestond een koplampsysteem uit een dimlicht, een grootlicht en een optioneel mistlicht. De voornaamste lichtbron was de traditionele gloeilamp. Met de ontwikkeling van de verlichtingstechnologie kwamen er nieuwe lichtbronnen (xenon en led) op de markt. Door hun hogere lichtsterkte binnen het zichtbare spectrum en een preciezere afstelling van de koplampen (met reflectoren), verhogen zij de zichtbaarheid en het rijcomfort. En de zichtbaarheid is nog verbeterd, doordat de verdeling van de lichtstralen vandaag elektronisch kan worden aangepast aan de rijsituatie. Ook de regelgeving rond koplampen van voertuigen is mee geëvolueerd, met de nieuwe ECE-R 123-voorschriften en de wijzigingen in de richtlijn ECE-R 48. Moderne motorvoertuigen zijn uitgerust met een adaptief koplampsysteem (AFS - Adaptive Frontlighting System), dat de lichtbundel afstemt op de concrete rijsituatie. Algemene AFS-functies Wat zijn de meest voorkomende AFS-functies? Vaste bochtverlichting (FBL - Fixed Bending Light) met halogeen- of xenonkoplampen; Dynamische bochtverlichting (DBL - Dynamic Bending Light), meestal met xenonkoplampen, eventueel gecombineerd met vaste bochtverlichting. Bij vaste bochtverlichting kan aan één zijde van het voertuig een extra lichtstraal worden geactiveerd wanneer de bestuurder voorbij een bepaalde stuurhoek gaat. Het systeem treedt in werking bij bepaalde snelheden, en zorgt met een extra lichtbundel in een hoek van 35 tot 40 voor een betere zichtbaarheid in de bochten. Voor vaste bochtverlichting wordt een extra lamp met een aangepast reflecterend oppervlak in de koplamp gemonteerd. Dit type verlichting is niet te verwarren met hoekverlichting: een extra lichtstraal die bij een grote stuurhoek en lage snelheden in een hoek van 60 schijnt. Voor hoekverlichting kan een extra lamp in een aparte parabool van de koplamp worden gemonteerd. Bij mistlichten volstaat het om een reflector bij de bestaande lamp te plaatsen. Sinds 2003 is ook dynamische bochtverlichting toegestaan, en dit uitsluitend voor dimlichten. Dankzij een dergelijk verlichtingssysteem is het mogelijk om de volledige koplampmodule horizontaal te laten meebewegen volgens de rijrichting. De draaihoek wordt automatisch bijgesteld door een elektrische (stappen-)motor, afhankelijk van de stuurhoek en de snelheid van het voertuig. Zo goed als altijd worden daarvoor xenonlampen gebruikt. DBL zorgt bij alle snelheden voor een veel betere zichtbaarheid in bochten. Koplamp van een Citroën C5 met xenon DBL 12

13 Systeemopbouw Voor de DBL-functie moet een voertuig beschikken over volgende elementen: Een stuurhoeksensor: op basis van het signaal dat de sensor uitstuurt, wordt de lichtbuigingshoek bepaald; Wielsnelheidssensoren: hun signaal wordt vergeleken met grenswaarden, waarna de verlichting in- of uitgeschakeld wordt en waarbij de optimale lichtbuigingshoek wordt berekend; Een giersnelheidssensor: signaleert de giersnelheid van het voertuig bij draaiing om de verticale as van de wagen (vooral voor ESP) en kan de lichtbuigingshoek helpen bepalen; Sensoren voor de bodemspeling voor- en achteraan: zij leveren informatie over de hellingshoek van het voertuig afhankelijk van de lading, nodig om te kunnen compenseren; Een verlichtingssysteemregelaar: een elektronische bedieningseenheid die signalen van het elektronische systeem van het voertuig opvangt en de koplampen correct bijstuurt; Een centrale regelaar: ontvangt de signalen van schakelaars en sensoren in het voertuig en zendt instructies naar de verlichtingssysteemregelaar. Vooraleer de schijnrichting van de koplamp in de garage kan worden afgesteld, moet eerst de DBLfunctie worden uitgeschakeld. Bij voertuigen met hydraulische ophanging moet de motor draaien op het moment dat de verticale afschermhoek wordt bijgesteld. verbinding via een CAN-bus (Controller Area Network) of een ander soort signaalbus. Bij dergelijke systemen kunnen fouten worden opgespoord door foutcodes te controleren, live data van sensoren af te lezen en de bochtfunctie van de koplamp actief te testen. Professionele elektronische testapparaten omvatten dergelijke functies, en kunnen zo helpen bij het testen van het verlichtingssysteem. Compleet adaptief koplampsysteem (Full AFS) Sinds een aanpassing in de Europese wetgeving in 2006 zijn in koplampen nog meer gerichte verlichtingsfuncties mogelijk. Naast het dim- en het grootlicht telt een compleet adaptief koplampsysteem (Full AFS) vier nieuwe lichtstanden, die bij nog specifiekere rijsituaties worden geactiveerd: In snelwegmodus produceren de koplampen een gerichte In moderne systemen staan al die elementen onderling in Dynamische bochtverlichting (DBL) in een bocht naar links (boven) en een bocht naar rechts (onder). Gebruik van gewoon dimlicht op de snelweg (boven), betere zichtbaarheid in snelwegmodus (onder) lichtbundel die een betere zichtbaarheid biedt over afstanden tot 120 m, zonder daarbij andere bestuurders te verblinden. De functie wordt automatisch ingeschakeld bij snelheden hoger dan 115 km/uur. In stadsmodus werpen de koplampen bij snelheden van minder dan 30 km/uur een bredere lichtbundel op de 13

14 Gebruik van gewoon dimlicht in de stad (boven), betere zichtbaarheid in stadsmodus (onder) weg. Daardoor worden voetpaden beter verlicht en gaat wegmarkering minder snel verblinden. Bij slechte weersomstandigheden maakt een aangepaste verlichting de wegmarkering beter zichtbaar en wordt de voorgrond tegelijk minder sterk verlicht om het spiegeleffect van een nat wegoppervlak te vermijden. Op landwegen werpen de koplampen een extra heldere en brede lichtbundel op de wegberm. Valeo s Full Adaptive Frontlighting System bestaat uit een module met drie functies, waardoor drie verschillende lichtbundels mogelijk zijn: dimlicht, grootlicht en snelwegverlichting. In combinatie met een horizontaal oriëntatie- en een nivelleringssysteem bieden de koplampen extra lichtfuncties, namelijk stads-, slechtweer- en landwegverlichting. Voor de Full AFS-functie moet het voertuig zijn uitgerust met: Wielsnelheidssensoren: op basis van de gemeten wielsnelheid schakelen de koplampen over naar een andere verlichtingsstand (stads-, landweg- of snelwegverlichting); Gebruik van gewoon dimlicht bij slecht weer (boven), betere zichtbaarheid met de slechtweerverlichting (onder) Ruitenwissermotor(en) en regensensor: op basis van hun signalen wordt de slechtweermodus geactiveerd; Sensoren voor de bodemspeling voor- en achteraan: zij leveren informatie over een eventueel te compenseren hellingsgraad van het voertuig; Verlichtingssysteemregelaar: schakelt de nodige koplampfuncties aan volgens de signalen die de sensoren uitsturen; Centrale regelaar: stuurt instructies naar de verlichtingssysteemregelaar. Met de huidige testapparatuur voor koplampen is het mogelijk om standaard dimlichten te controleren. Wanneer andere verlichtingsfuncties niet naar behoren werken, wordt dat over het algemeen gesignaleerd via het dashboard en/of een elektronische foutcode. Meer informatie is beschikbaar op: 14

15 Controle van verlichtingssystemen Het belang van nauwkeurige koplamptests Moderne koplampen zorgen voor een betere zichtbaarheid, doordat ze een sterkere en meer gerichte lichtbundel uitstralen op het relevante deel van de weg. Die betere zichtbaarheid is vooral te danken aan moderne lichtbrontechnologie als xenon- en ledverlichting, en kan enkel worden gegarandeerd als de koplampen correct zijn afgesteld. Is dat niet het geval, dan is het gezichtsveld beperkt en kan een bestuurder van de tegenovergestelde richting zelfs verblind worden. Om die redenen werd de regelgeving rond autoverlichting bijgestuurd en uitgebreid, met als doel elke negatieve invloed op de verkeersveiligheid te vermijden. Controles van verlichtingssystemen tijdens de technische autokeuring zijn verstrengd, waardoor slecht afgestelde koplampen niet door de keuring raken. Garages moeten koplampen na vervanging of bij controle voor de volgende technische autokeuring nauwkeurig kunnen afstellen. Daarvoor is het belangrijk dat volgende voorwaarden vervuld zijn: De garage beschikt over modern, accuraat en geijkt testgereedschap voor koplampen; De koplampen worden getest op een daarvoor geschikte plaats, waar een nauwkeurige meting mogelijk is; De garagist heeft de goede metingstechnieken onder de knie en herkent potentiële fouten bij de meting. Testapparaten koplampen voor Moderne testers voor koplampen zijn precieze meetapparaten. De lichtmetingen gebeuren elektronisch met lichtsensors of camera s. De apparaten vragen om een zorgvuldige aanpak en enige kennis van zaken. Een goed testapparaat voor koplampen moet over volgende eigenschappen beschikken: een sterke mechanische structuur: degelijke en stevige onderdelen; een vlot schuifmechanisme: de optische meetkast moet zich met weinig moeite verticaal kunnen bewegen en met een degelijk tegengewicht in positie kunnen worden gehouden; hoogwaardige lenzen: de lichtbundel moet op het doelpatroon geprojecteerd kunnen worden zonder enige vertekening of kleurverandering; een precieze uitlijnlaser: die maakt een nauwkeurige uitlijning mogelijk van de optische as van de lichttester, parallel met het voertuig; efficiënte positioneringssoftware: daarmee kun je als gebruiker tijd uitsparen, omdat de software je de juiste positie helpt in te nemen om zo precies mogelijke metingen uit te voeren; een precies metingssysteem: dit is gebaseerd op fotosensoren of een camerasysteem en moet in staat zijn om de absolute lichtintensiteit op verschillende plaatsen van het patroon te meten; een doeltreffend ijkingsmechanisme: na de installatie is de optische eenheid zorgvuldig afgesteld en is de positie van de sensor geijkt ten opzichte van een specifieke referentielaserstraal; een goede gegevensoverdracht: om de gemeten waarden per koplamp doelgericht te kunnen opslaan of printen. Valeo biedt onder de noemer Valeo Regloscope twee elektronische testermodellen aan voor koplampen. Beide voldoen ze aan alle hierboven opgesomde kenmerken. Eén model is ontwikkeld voor gebruik in autokeuringscentra; het andere model is bedoeld voor garagewerkplaatsen.

16 Hella-onderdelen en hun functies Leds bieden een hoge functionaliteit, sterke technische prestaties en een optimale lichtopbrengst. Ze helpen energie te besparen en verhogen de verkeersveiligheid. Bovendien zorgt de daglichtkleur voor een aangename en gevoelsmatig sterkere waarneming van het licht. De ledmarkt voor verlichting en koplampen zal zich permanent in twee richtingen ontwikkelen. Enerzijds zal het premiumsegment aan belang winnen, waarbij een hoge functionaliteit en een uitstekende lichtopbrengst de vereisten zijn. Anderzijds zullen het economisch en ecologisch gedreven segment meer gepromoot worden, waarbij gestreefd wordt naar een laag energieverbruik en goedkope oplossingen. De ledtechnologie is geavanceerd, functioneel en zuinig, en heeft daardoor heel wat te bieden. De toekomst van leds optimale verlichting voor voertuigen Momenteel worden ledlichten door hun hoge kostprijs in de autoindustrie enkel nog voor het premiumsegment gebruikt, maar op lange termijn zullen voertuigen er standaard mee worden uitgerust. Buiten economische redenen zijn er vooral technische argumenten die pleiten voor het gebruik van ledverlichting in serieproductievoertuigen. Verlichting volgens de hoogste technische standaarden Sinds 2010 is de Audi A8 optioneel verkrijgbaar met volledige ledverlichting in de koplampen. Tien projectielenzen zorgen voor een uniek dimlicht. Het dagrijlicht is namelijk gecombineerd met richtingaanwijzers en contourverlichting en biedt zo ongeziene mogelijkheden. Dankzij de AFS-functies (Adaptive Frontlighting System) kan de verlichting worden aangepast aan de concrete rijsituatie. Leds kunnen immers apart geactiveerd of uitgeschakeld worden. In reismodus, en meer bepaald in landen waar men aan de linkerkant van de weg rijdt, zullen sommige ledlichten automatisch gedoofd worden. De ledtechnologie maakt de structuur van een koplamp erg complex. In vergelijking met Weerkaatsing Breken Hybride Voorbeelden van technieken om licht te spreiden 16

17 Voorbeelden van mogelijke functies Mistlicht Grootlicht Autosnelweglicht Slechte weersomstandigheden Dagrijlicht en grootlicht Richtingaanwijzer In de koplamp van de Audi A8 bieden verschillende ledmodules een reeks verlichtingsfuncties. Naargelang de concrete verkeerssituatie zijn de aparte functies al dan niet ingeschakeld. vroegere koplampen is het aantal onderdelen in een ledkoplamp aanzienlijk toegenomen. Verspreiding ledlicht in de autosector Er bestaan verschillende methodes om licht in een bepaalde richting te sturen. In autoverlichting komen vooral het weerkaatsen en het breken van ledlicht voor, naast hybride systemen (een combinatie van weerkaatsen en breken). voorbeeld is het mistlicht van de Audi A8 te zien. Zoals eerder vermeld, zorgen drie verticaal geplaatste leds zowel voor een symmetrisch als voor een asymmetrisch deel van het mistlicht (zie figuur). Het afstelapparaat moet daarom op de drie lenzen gericht zijn. Als het toestel volgens de constructiegegevens wordt klaargezet, kan de lichtverspreiding zoals gewoonlijk worden afgesteld (zie figuur). Gecombineerde verlichtingsmodules De koplampen van de Audi A8 bestaan uit tien ledmodules die samen voor het dimlicht zorgen. Elke module maakt een ander soort wegverlichting mogelijk. Voor een optimaal resultaat zijn alle modules uitgerust met optische lenzen in verschillende vormen. Bovenstaande grafiek illustreert dit. Voor de klassieke wegverlichting worden alle modules samen geactiveerd. Afstelling ledverlichting toegepast op de Audi A8 Over het algemeen kunnen alle ledkoplampen met een normaal afstelapparaat worden aangepast. Ledkoplampen met één enkele optische lens (voor dimlichten) worden op dezelfde manier getest en aangepast qua lichtverspreiding als alle andere koplampen met een enkele lichtbron. Sommige koplampen met meerdere lichtbronnen vragen om een andere aanpak. Door het design van sommige koplampen is de lens van het afstelapparaat namelijk te smal om het verspreide (dim-)licht van alle leds op te vangen. In dergelijke gevallen is het belangrijk om te weten welk ledlicht welke functie heeft. Bij de voorbereiding van het voertuig moeten de constructiegegevens in acht genomen worden. In het 17

18 Autosnelwegverlichting Grootlicht Dichtbijverlichting (3 lichten) 1 Chip Volledig spectrum (3 modules) 2 Chip 2 Chip 4 Chip 4 Chip 2 Chip 2 Chip 4 Chip 2 Chip 4 Chip 2 Chip 1 Chip 1 Chip 1 Chip dikke wanden, contourleds, dagrijverlichting, richtingaanwijzer Bochtenlicht Basisverlichting (3 modules) Zijstrip symmetrie (1 module) Algemeen dimlicht Meer informatie is beschikbaar op: 18

19 Xenon- en ledtechnologie Gasontladingslampen komen steeds vaker voor, vooral in moderne verlichtingssystemen. Gasontlading is het fenomeen waarbij elektrische ontlading ontstaat wanneer stroom door gas loopt. Tijdens dat proces komen stralen vrij. Wanneer in het elektronische voorschakelapparaat een beginspanning van 10 tot 20 kv is opgewekt, begint het gas tussen de elektroden te geleiden en ontstaat er een lichtboog. De gecontroleerde toevoer van wisselstroom doet de temperatuur stijgen, waardoor de metaalstof verdampt en licht wordt uitgestraald. Pas na ionisatie van alle moleculen, bereikt de lamp haar maximale intensiteit. Om het proces te versnellen, kunnen de gasmoleculen onder een hogere aanloopstroom worden gezet. Zodra de volledige lichtcapaciteit bereikt is, wordt de stroom beperkt en volstaat een spanning van amper 85 V om de lichtboog in stand te houden. Een edelgas als lichtpunt in de autowereld Om s nachts te rijden, kan er nooit genoeg licht zijn. Xenon- of bi-xenonkoplampen bieden een waaier aan voordelen die de veiligheid drastisch verhogen en aanzienlijke besparingen opleveren. Daarom worden tal van moderne voertuigen van de midden- en topklasse standaard uitgerust met dit type lichtsystemen van Bosch. De onmiskenbare voordelen van xenonverlichting: Meer dan het dubbele van de lichtopbrengst van halogeenlampen Het wegdek wordt helderder en breder verlicht Het licht van een xenonlamp is vergelijkbaar met daglicht, waardoor het minder vermoeiend is om in het donker te rijden Sneller herkennen van risico s langs de baan en obstakels op de weg Scherper contrast voor betere kleurwaarneming Beter driedimensionaal zicht in slechte weersomstandigheden Beperkt energieverbruik Lange levensduur aangezien er geen vaste metalen verdampen en de lamp dus niet is blootgesteld aan mechanische slijtage De technologie is geschikt voor compacte koplampen in automodellen met een platte voorkant Bosch-koplampen zijn robuust, betrouwbaar en duurzaam. Ze voldoen aan de hoogste kwaliteitseisen, passen in nagenoeg ieder voertuig en zijn extreem veelzijdig. Xenonkoplampen van Bosch produceren een helder licht en bieden naast een hoge lichtopbrengst bij laag energieverbruik ook een langere levensduur. Nuttig professioneel advies Bij het vervangen van lichtonderdelen zijn een aantal voorzorgsmaatregelen aangewezen. Het gaat om volgende eenvoudige maar belangrijke handelingen: Schakel de motor van de wagen uit, anders blijft de voeding voor de xenonlampen in standbystand van stroom voorzien. Onderbreek de stroomvoorziening onmiddellijk als het glas gebroken is. Controleer of de lamp volledig geïnstalleerd is vooraleer ze aan te schakelen. Hou de lamp altijd bij de basis vast, nooit bij de glazen buis. Veeg vingerafdrukken altijd weg met zuivere alcohol. Vervang lampen in de mate van het mogelijke per twee. De snelheid waarmee het vermogen 19

20 kan worden opgevoerd, verandert in de loop van de levensduur van de lamp. Anders gezegd, verandert de lichtkleur van een xenonlamp met de jaren. Bij het vervangen van een kapotte lamp kan er een merkbaar verschil zijn in lichtkleur tussen de nieuwe lamp en de oude, nog intacte lamp. Het enige alternatief als klanten het kleurverschil als lastig ervaren is om beide lampen te vervangen, dus ook de nog intacte lamp. Vergeet achteraf niet de kap voor de koplamp te plaatsen, anders kunnen vocht en vuil in de koplamp terechtkomen. Indien van toepassing, controleer het foutgeheugen van de centrale bedieningseenheid en wis de oude foutmelding. Probeer nooit D1 door D3 te vervangen of D2 door D4. Neem altijd de bijgevoegde instructies en de handleiding van de wagen in acht. Ledtechnologie Leds (light emitting diodes) zijn halfgeleiders die elektrische energie rechtstreeks in licht omzetten. Door toevoer van elektrische spanning loopt er elektriciteit door de chip. De stroomtoevoer zorgt ervoor dat de elektronen van de atomen in de ledchips een hoger energieniveau bereiken. Zodra ze licht afgeven, zakt de energie opnieuw tot het oorspronkelijke peil. De 0,1 tot 1 mm kleine chip is bevestigd op een reflector die het licht precies weerkaatst. Leds worden vaak gebruikt voor achterlichten en in het bijzonder voor de aparte remlichten in het midden op de achterkant van de wagen. Ze zijn compact en strak. In vergelijking met gloeilampen hebben leds het voordeel dat ze in minder dan een milliseconde hun maximale lichtsterkte bereiken en tegelijk een langere levensduur hebben. Rode en gele leds voor de achterlichten, mistlichten, richtingaanwijzers en remlichten bieden een optimale zichtbaarheid. Nieuw bij koplampen is het gebruik van witte leds met een hoge lichtopbrengst voor positielichten en dagrijverlichting. Sinds kort zijn in Europa ook koplampen met ledtechnologie voor dimlicht en groot licht toegestaan. Leds bieden nieuwe mogelijkheden in het design van (auto-)verlichting. Ze zijn duurzamer dan traditionele gloeilampen. Vaak gaan ze zelfs even lang mee als het voertuig zelf. Als het ingebouwde ledlicht voor dagrijverlichting defect is, moet wel vaak de volledige koplamp worden vervangen. Volgens de ECE-regelgeving R98 voor motorvoertuigen mogen bij vervanging van leds enkel volledige verlichtingsmodules in voertuigen worden ingebouwd. Als de garantieperiode verstreken is, kan de vervanging daardoor duur uitvallen voor eigenaars. Bosch draagt met zijn innovatieve onderdelen voor geavanceerde verlichtingssystemen in belangrijke mate bij tot een grotere verkeersveiligheid. Buiten een extreem korte reactietijd zijn ook de lange levensduur en het lage energieverbruik grote voordelen van Bosch-ledkoplampen. 20