Autotechnika szakfolyóirat
Autotechnika szakfolyóirat
2019. szeptember | Olvasson bele!

GE Motorbicikli lámpa

Látni és látszani. A közlekedésben részt vevők biztonsága szempontjából mindkét feltétel teljesülése életbevágóan fontos lehet. Különösen a motorosok és robogósok számára, akik az autósokkal összevethető sebességgel közlekednek, de védettségük gyengébb. A GE e kettős célra optimalizált terméke a Motorbicikli lámpa. Az ilyen lámpával felszerelt kétkerekű a szembejövő számára narancssárgás színnel jelenik meg, megkülönböztetve őt a többi közlekedőtől(1. ábra)

1. ábra

Ugyanakkor a fényszóró által megvilágított úttestre hidegebb fehér, kékesebb fény jut. Emellett a kivetített fény erősebb is, mint egy „normál” lámpa esetében. Hogyan és milyen előnyökkel jár és milyen módon éri ezt el a Motobicikli lámpa a reflektorban?

Fizika óráról emlékszünk, mi történik akkor, ha egy fénysugár két közeg határáraér. A beeső fény egy része visszaverődik, másik része, megtörik és behatol a közegbe.
Tegyük most fel, hogy két átlátszó közeg van egymás mellett.(2. ábra), különböző törsémutatóval. (n1≠n2) A második határán ugyanez a jelenség játszódik le. A visszeverődő fénysugár egy része visszajut az első közeg-­‐levegő határára és ismét egy megtörő és egy visszaverődő részre oszlik. A két pirossal jelölt sugár erősítheti vagy gyengítheti egymást, attól függően, hogy a második mennyi útkülönbséget halmozott fel a két határfelület között, és emiatt mennyi lesz a fáziskülönbség a két sugár között. Látható, hogy a réteg vastagsága és a beesési szög rendkívül fontos, hogy hiszen ettől függ, hogy erősíteni vagy kioltani fogja egymást a két sugár.Ezen kívül a két közeg törésmutatójának értéke is meghatározó. A fentiek ismeretében tervezhető is a kioltás, ekkor nem jön majd vissza fény az első felületről – az így létrehozott réteget nevezzük antireflexiós rétegnek.(Például szemüvegeknél a mindennapi életben is használják.) Ugyanez több, szendvicsszerűen felvitt réteg esetében is hasonlóan működik, csak a számítások bonyolultabbak kicsit. Fontos megjegyezni, hogyaz antireflexiós feltétel egy adott hullámhosszra egy adott beesési szögnél teljesül. Ebből következik egyrészt, hogy egy eltérő hullámhosszú fénysugár részben visszaverődik. Másrészt a nem a számított beesési szöggel érkező olyan hullámhosszú fénysugárnak is lesz visszavert komponense, amire a réteget terveztük. Ugyanígy 100%-­‐os visszaverődést is lehet tervezni, vagyis egy kiválasztott hullámhosszú fényre tökéletes tükörként viselkedik a „szendvicsünk”. (Léteznek ilyen ún. interferencia tükrök, amelyek egy laboratórium ismert hullámhosszú lézerére optimalizáltak.)


2. ábra

Hogy néz ki ez a Motorbicikli lámpa esetében? Egy 4 rétegű TiO2 – SiO2 bevonatot párologtatnak a bura külső felületére, szigorúan kontrollált rétegvastagságokkal. A spirálról érkező fényre az így létrejött „szendvicsszerkezet” áteresztését mutatja a 3. ábra a hullámhossz függvényében. Látható, hogy a maximuma az alacsonyabb hullámhosszaknál, a kékebb fényeknél található. Kicsit sarkítva: a kékebb fény átjön a burán, a narancssárgás jórészt visszaverődik.


3. ábra

hirdetés

Nem merőleges beesésnél viszont már a narancssárga is átjut, hiszenaz adott közegekben általa megtett utakból adódó fáziskülönbség már nem egyezik meg azzal, ami esetében a visszavert sugarak erősíteni fogják egymást.

Ha a Motorbicikli lámpát behelyezzük egy fényszóróba, a kivetített fény egy ernyőn a 4. ábrának megfelelően alakul. Mit látunk a képenés hogyan nyilvánul ez meg valódi közlekedési szituációban? A tompított fényre törvényileg előírt levágásfölött narancssárga árnyalatú szórt fény látható. Ez az, amit a szembejövő észlel, figyelmeztetve őt arra, hogy szemben egy motoros közlekedik.


4. ábra

A levágás alatt – az úttesten – hideg fehér, kékes fény látunk. Mi ennek az előnye? Az emberi szem nem egyformán érzékeny a különböző hullámhosszú fényekre, azt hogy ugyanolyan intezitású spektrumszínt milyen erősnek látunk (mennyire vagyunk ráérzékenyek) a szem érzékenységi görbéje mutatja meg. Hogy bonyolódjon a dolog, alacsony fényinger szintek esetén (amikor csak az ún. pálcika detektorok működnek a szemben )ennek a görbének máshol van a maximuma, mint magasabb szintek esetén (amikor a pálcikák, és a színlátásért felelős ún. csapok együttvesznek részt az inger feldolgozásban). Az előbbi esetet nevezzük scotopos látásnak és a V’(λ) függvény írja le, az utóbbit fotoposnak és a V(λ) adja meg. (5. ábra) Vagyis sötétben ugyanolyan erősségű kékesebb fényt erősebbnek érzékelünk, mint világosban.

Emellett a GE Motorbicikli lámpája emelt fénysűrűségű is, ami tovább növeli a biztonságot,a normál autólámpákhoz képest több fényt juttatva az éjszakai vezetés szempontjából fontos részekre az úton. Lássuk röviden, hogyan! A kivetített fény az úton a reflektor ésa lámpa, mint rendszer „közös gyermeke” lesz. Az autóipar nagyon szigorúan szabályozott, így a lámpáklegfontosabb paraméterei -­‐ köztük a belőlük kijövő össz-­‐fénymennyiség (ún. fényáram) -­‐ is tűrésezve vannak. Fényáram esetében ez maximum és minimum előírást is jelent. Hogyan lehet mégis jobb megvilágítást elérni, ha a lámpák fényét nem növelhetjük egy határ fölé?

Egyrészt a kivetített fény nem csak a fényforrás fényáramának függvénye, hanem például a fénysűrűségé is (a spirál „fényessége”, egységnyi felület által adott térszögbe sugárzott fényáram), amit nem szabályoz a tövény. Ennek növelésével elérhető, hogy koncentráltabb, erősebb megvilágítást érjünk el az úttesten, így növelve a közlekedők biztonságát.

Másrészt az autóreflektorok viszonylag alacsony hatásfokkal konvertálják az útra a lámpa fényét, egy H4 mellékspirál kezdeti 1000 lumenjéből jó ha 300-­‐400 kerül előttünk az út biztonság szempontjából fontos részeire. Ha az amúgy is „elpazarolt” sugarakat kiszűrjük (például valamilyen elnyelő réteggel), majd a fényáramot ezután maximalizáljuk,akkor a „hasznosabb” irányokban több fényt tudunk biztosítani.


Kapcsolódó dokumentum:


tu-autolamp-cat-201604-v6


Tetszett a cikk?

hirdetés

hirdetés