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Licht am Fahrzeug Beleuchtung
Entwicklung der Scheinwerfer
Im Verlauf der Zeit hat sich die Beleuchtung des Fahrzeugs bedeutend verändert. Durch den Bau
von Autobahnen musste die Reichweite vergrössert werden und trotzdem ein blenden des Gegenverkehrs
verhindert werden. Es änderten sich das Aussehen, die Reflektoren und die Lichtquellen
mit den Leuchtwerten.
Ausleuchtung
Symetrisches Abblendlicht
(nicht mehr üblich)
Asymetrisches Abblendlicht
(heute Standard)
Ausleuchtung von entgegenkommenden Fahrzeugen
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Lichtquellen Beleuchtung
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Als Lichtquellen werden zu einem grossen Teil Temperatur-
strahler verwendet. Das bedeutet, dass je höher die Tempe-
ratur des Glühwendels ist, um so grösser ist die Lichtstärke.
Der Wirkungsgrad dieser lampen liegt aber unter 10 %!
Die Glaskolben (1) der Temperaturstrahler sind unter Vakuum
oder mit Stickstoff gefüllt. Der Glühwendel (2) aus Wolfram.
Halogenlampe
Dank der Halogenfüllung kann man den Wolframglühwendel
bis nahe an den Schmelzpunkt erhitzen. Dies ergibt eine höhere
Lichtleistung. Der verdampfte Wolfram verbindet sich in
der Nähe des heissen Kolbens mit dem Halogengas welches
den Wolfram wieder zur Wendel zurückführt.
Der Prozess kann nur stattfinde, wenn der
Glaskolben um 300° C heiss ist. Aus diesem
Grund wird ein engumschlossener Quarzglaskolben
verwendet.
Gasentladungslampe
Die Gasentladungslampe hat keinen Glühfaden. Durch den
Stromfluss durch ein Gas (Xenon) beginnt dieses zu leuchten.
Damit diese Lampe zu leuchten beginnt, muss eine Zündspannung
zum Ionisieren angelegt werden. Anschliessend wird die
Spannung reduziert.
Zündspannung
Betriebsspannung
Vorteile
bis zu 20 kV
ca. 85 V / 35 W / 300 Hz
Kleiner Leistungsaufnahme
Höherer Lichtstrom (85 lm/W)
Hohe Lebensdauer
Besserer Wirkungsgrad
Autotechnik 2

Scheinwerfer Beleuchtung
Die Streuscheibe
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Ein Scheinwerfer besteht grundsätzlich aus drei
Elementen
Lichtquelle
Reflektor
Streuscheibe
Der Reflektor
Sie hat die Aufgabe das vom Reflektor ausgesandte Licht
gezielt abzulenken und zu streuen oder zu bündeln, dass der
gewünschte Ausleuchtungseffekt erreicht wird.
Er muss möglichst viel Licht von der Lichtquelle erfassen und
eine hohe Reichweite erreichen. Zusätzlich muss er sich in
die Form des Fahrzeuges einpassen lassen, was vor allem
das Design des Fahrzeugs beeinflusst.
Die Reflexion beträgt bei aufgedampftem Aluminium ca. 90%,
wobei sich durch Korrossion dieser Wert rasch auf 50% verringert.
Der Korrosionsschutz ist deshalb ein wichtiger Bestandteil
der Qualität eines Scheinwerfers.
Als Trägermaterial werden heute Stahlblech oder Kunststoff
verwendet.
Die dabei verwendeten optischen Elemente sind
Linsen, Prismen und Kombinationen davon. Es
wird die Eigenschaft der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit
der Lichtwellen ausgenutzt.
Dies führt zu einer Lichtbrechung.
Autotechnik 3

Scheinwerfer Beleuchtung
Konventionelle Scheinwerfer
Bei konventionellen Scheinwerfern verbessert sich die Qualität des Abblendlichtes mit zunehmender
Reflektorgrösse.
Scheinwerfer mit Stufenreflektoren
Abblendlicht eines Paraboloidreflektors
mit H4 Glühlampe.
Der untere Teil des Reflektors wird nicht
beleuchtet (η< 50%)
Fernlicht mit einer H4 Glühlampe. Der
Glühfaden liegt genau im Brennpunkt des
Reflektors, alle Lichtstahlen treten parallel
nach vorne aus.
Die Stufenreflektoren sind aus Paraboloidteilen mit verschiedenen Brennweiten zusammengesetzt.
Beim Homofocal-Reflektor wird der
Grundreflektor mit sektorenförmigen
Zusatzreflektoren versehen. Diese
leuchten das Vorfeld und die Seiten
besser aus.
Der Bifocal-Reflektor nutzt die untere
Hälfte des Reflektors ebenfalls aus.
Dieser Parabolsektor ist so angeordnet,
dass das Licht nach unten auf die
Fahrbahn trifft. Er wird bei 4-Scheinwerfersystemen
verwendet.
Autotechnik 4

Scheinwerfer Beleuchtung
Scheinwerfer mit stufenlosen Reflektoren
Speziell entwickelte lichttechnische Programme CAL (Computer Aided Lighting) ermöglichen die
Realisierung stufenloser Reflektorformen (VF oder FF)
Jede Reflektorzohne
hat einen
anderen
Brennpunkt.
Mit diesem
System lässt
sich die gesamte Reflektorfläche
ausnutzen.
Oftmals sind diese
Scheinwerfer mit klaren Abschlussscheiben
versehen (keine Streuscheibe)
PES-Scheinwerfer (Poly-Elipsoid-System)
Die vom Reflektor erzeugte Lichtverteilung wird mit einer Linse auf den Strassenraum abgebildet.
Ein 28 cm2 grosser Lichtaustritt ermöglicht die Lichtverteilung von grossflächigen Scheinwerfern
konventioneller Bauart.
Einer der Vorteile ist die kleinere Bauform,
was im Fahrzeugdesign viele
Möglichkeiten eröffnet.
Ausserdem ist die Lichtausbeute grösser
als bei Parabolförmigen Reflektoren.
Autotechnik 5

Scheinwerfer Beleuchtung
Abblendeinheiten mit PES-System (Bosch)
a) PES
Mit einer Einfadenglühlampe wird die Abblendkante durch die Blende erreicht. Der Reflektor ist
elipsoidförmig.
b) PES Plus oder DE
Der untere Teil des Reflektors hat eine andere Brennweite, wodurch das Licht unter der Blende
durchleuchtet und die Vorfeldbeleuchtung verbessert.
c) PES- Plus mit Ringsektor
Durch den zusätzlichen Ringreflektor wird diese Ausleuchtung nochmals verbessert. Zudem ist die
psychologische Blendwirkung auf den Gegenverkehr nochmals verringert.
Autotechnik 6

Scheinwerfer Beleuchtung
Litronic (Bosch)
Das Scheinwerfersystem „Litronic“ mit einer Xenonlampe erfüllt die hohen Anforderungen an die
Lichttechnik von der Art des Lichts, seiner Helligkeit und von der kleinen Bauweise her.
Abschlussscheibe
mit oder ohne
Streuoptik
Bi-Litronic (Bosch)
„Projektion“
Mit einer Blende wird stufenlos von Fernlicht
auf Abblendlicht „geschaltet“. Als Lichtquelle
dient eine Xenonlampe.
Gesetzliche Vorschrift:
Gasentladungslampe
Steuergerät
Zündgerät
„Reflexion“
Achssensor
Schrittmotor
Beim Betätigen des Abblendschalters wird
die Gasentladungslampe in ihrer Position
im Reflektor verschoben. Dadurch wird der
Lichtsustritt verändert.
Fahrzeuge mit Litronic müssen mit einer automatischen Leuchtweitenregulierung
und einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage
ausgerüstet sein.
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