Osvětlovací, návěstní a signalizační zařízení motorového vozidla: ZÁKLADNÍ POJMY Základní fyzikální vztahy: Světlo
- je jedním z mnoha druhů elektromagnetického záření - rychlost v = 300 000 km.s-1 - frekvence f = (3,75 – 7,5).1014 Hz - vlnová délka l = (400 – 800).10-9 m
Světlo různých vlnových délek se od sebe navzájem liší svým zabarvením. Světlo s největší vlnovou délkou má barvu červenou, s nejmenší vlnovou délkou má barvu fialovou. Lidské oko je nejcitlivější na světlo s vlnovou délkou 555 nm (žlutozelené) Základní fyzikální světelné veličiny: a) SVÍTIVOST I:
- je množství světelné energie, vyzářené do určitého směru (je to vlastně hustota světelné energie). Jednotka: kandela (cd)
b) SVĚTELNÝ TOK F: - je množství světelné energie vydané zdrojem světla za jednu sekundu. Jednotka: lumen (lm) c) OSVĚTLENÍ E:
- je to světelný tok, který dopadá na určitou plochu. Jednotka: lux (lx) lx = lm.m-2
d) MĚRNÝ VÝKON Pm - je to množství světelné energie, vydané elektrickým zdrojem světla z jednoho SVĚTELNÁ ÚČINNOST wattu dodané elektrické energie.
Pm
Pp
Jednotka: lm.W-1
Některé základní pojmy optiky světelných zdrojů motorového vozidla: - jsou důležité pro umístění světlometů a svítilen na vozidle a) Činná výstupní plocha světla: b) Referenční osa: c) Referenční střed: Platí:
- je souhrn všech částí povrchu světelného zařízení, které se podílejí na vytváření pole osvětlení - je přímka, k níž jsou vztahovány světelné vlastnosti světla - je to optická osa světelného zařízení - je průsečík referenční osy s výstupní plochou světla
Pro umístění světel vnějšího osvětlení platí obecně, že v jejich základním postavení musí být jejich referenční osy vodorovné a rovnoběžné s podélnou svislou rovinou souměrnosti vozidla. Základní rozdělení světel motorového vozidla:
podle prostoru působení:
vnější osvětlení vnitřní osvětlení
podle účelu:
a) osvětlovací světla – světla vyzařovaná světlomety určená k osvětlování jízdní dráhy na vzdálenost vyhovující pro vedení vozidla Patří sem: - dálková světla - tlumená světla (potkávací) - světlomety do mlhy b) návěstní světla – světla vyzařovaná světlomety určená k zajištění viditelnosti vozidla (obrysová, koncová a parkovací), k upozornění na zpomalení jízdy (brzdová), na změnu směru jízdy (směrová) podle typu světelného zařízení: a) světlomety – svítidla s výkonným optickým zdrojem, spojeným s optickou soustavou, vysílající světlo do určitého vymezeného prostoru b) svítilny – svítidla zpravidla s méně výkonným optickým zdrojem, vydávající světlo usměrněné nebo neusměrněné c) odrazky – zařízení se sklem (odrazová skla) upravená opticky tak, aby za předepsaných podmínek odrážela světlo vysílané cizím zdrojem Hlavní části svítidla: a) světelný zdroj: - žárovka, výbojka, LED dioda apod. b) optický systém: - je tvořen odrážející plochou (zrcadlo) a průsvitným krytem (krycí sklo) - část průsvitného krytu, kterou vystupuje světlo je opticky tvarována za účelem úpravy prostorového rozložení vystupujícího světla – výstupní plocha c) pouzdro: - je do něj vsazen světelný zdroj s optickou soustavou Podle vzájemného uspořádání hlavních částí se svítidla rozdělují na: a) samostatná: - samostatný zdroj světla, samostatná výstupní plocha, samostatné pouzdro b) sloučená: - samostatné světelné zdroje, společná výstupní plocha, společné pouzdro c) sdružená: - společný zdroj světla, společné pouzdro, samostatné výstupní plochy
ZDROJE SVĚTLA 1) Žárovky: - stále nejrozšířenější druh zdrojů světla u motorového vozidla - patří mezi žárové zdroje světla – vznik světla je podmíněn vysokou teplotou (rozžhavením) svítící látky - mají spojité spektrum (vyzařované světlo obsahuje všechny barvy od červené až po fialovou) - jejich světelná účinnost je velmi malá; převahu vyzařované energie u vláken žárovek tvoří teplo a) běžné žárovky: - skládají se z: skleněné baňky, wolframového vlákna, nosného systému vlákna a patice, ke které je baňka přitmelena - u motorových vozidel se používají prakticky výhradně žárovky plněné netečným plynem, většinou směsí dusíku a argonu (nejlepší pro plnění, ale nejdražší je krypton) - tímto opatřením se snižuje emise materiálu vlákna, která vzniká při vysokých teplotách - emisí materiálu se vlákno zeslabuje a v místě zeslabení dochází k přetavení nebo přetržení vlákna - navíc se emitovaný materiál pohybuje směrem od vlákna k baňce, na jejímž povrchu se usazuje a tím se snižuje světelná účinnost žárovky
b) halogenové žárovky:
- mají větší svítivost i delší dobu života než běžné žárovky - baňka žárovky je plněna plynem s příměsí halových prvků - u žárovek motorových vozidel se používá jako plnící plyn metylenbromid a jako halový prvek brom - proces, který probíhá v baňce se nazývá halogenový cyklus
Zóna l – z wolframového vlákna, rozžhaveného na 3200°C se uvolňují atomy wolframu Zóna ll – atomy wolframu se při teplotě asi 1400°C slučují s volně se pohybujícími atomy brómu za vzniku bromidu wolframu Bromid wolframu se dostává až do zóny lll a odtud se vrací zpátky k rozžhavenému vláknu, kde se rozpadá na brom a wolfram. Brom se vrací zpátky do zón ll a lll a wolfram se usazuje zpátky na vlákno žárovky. Tím je halogenový cyklus uzavřen. V zóně lll se při teplotě nad 500°C rozpadá metylenbromid. Díly žárovky, které leží v chladné zóně lll (nosič vlákna) jsou chráněny neagresivním bromovodíkem a nejsou chemicky napadány. Teoreticky by mělo mít vlákno v tomto cyklu neomezenou dobu života. Ve skutečnosti se však wolfram nevrací na každé místo v množství, v jakém se z tohoto místa odpařil. Přesto je doba života halogenových žárovek dvojnásobná a při stejném příkonu se dosahuje až dvojnásobku světelného toku. Halogenová žárovka má ve srovnání s běžnou žárovkou menší baňku, aby se uvnitř dosáhlo požadované teploty. Baňka je vyrobena z křemičitého skla, které je velmi citlivé na znečištění zejména mastnotou. Proto je nuné dbát zvýšené opatrnosti při manipulaci s žárovkou a v případě znečištění povrch baňky odmastit. Je třeba rovněž dodržovat předepsané napájecí napětí a zajistit jeho minimální kolísání. c) Žárovky BlueVision: - žárovka, uvedená na trh firmou Philips - dává bílé světlo podobné dennímu podobně jako xenonová výbojka, je ovšem mnohem levnější - jedná se o speciální úpravu halogenových žárovek H1, H4 a H7 - podobné žárovky vyrábí i firma Osram pod názvem Cool Blue (Night Breaker) Poznámka: Některé firmy nabízejí za účelem změny barvy světla běžných žárovek zvláštní nástavce, které mají změnit barvu světla na bílou. Při testování nástavců bylo prokázáno výrazné snížení světelného toku obou vláken halogenové žárovky, a to u vlákna tlumeného (potkávacího) světla o zhruba 40% a u vlákna dálkového světla dokonce o 60%.
Konstrukce žárovky: Vlákno: - vlákna žárovek vyrobena z wolframu (teplota tání 3350°C) - vlákno vinuto v jednoduché šroubovici - šroubovice rovná počet vláken v žárovce do oblouku do písmene V
jedno dvě
Obyčejné dvouvláknové žárovky:
- vlákno dálkového světla do V nebo do oblouku - vlákno tlumeného světla rovné - umístění vláken je závislé na druhu odrazové plochy
Halogenové žárovky:
- šroubovice kompaktnější => používají se rovné šroubovice - šroubovice umístěné v ose nebo kolmo k ose žárovky
Patice: - část žárovky, kterou se žárovka uchytí v pouzdře - požadavky: - musí umožňovat mechanicky spolehlivé uchycení žárovek tak, aby nedošlo vlivem otřesů ke změně polohy žárovky vůči optickému systému světla - snadná vyměnitelnost žárovky - zabezpečení proti nevhodné montáži - po elektrické stránce musí patice zajistit spolehlivý kontakt Tvar patic je normalizován a přiřazen jednotlivým druhům žárovky. Označení patic je provedeno jedním nebo dvěma písmeny, za nimž následuje další kombinace písmen a číslic Základní druhy patic: a) bajonetová patice (swan): - je nejpoužívanější - patice je přitmelena k baňce - na zadní části jsou umístěny kontakty (jeden nebo dva, podle toho,jedná-li se o žárovku jednovláknovou nebo dvouvláknovou) - ukostření žárovky zajišťuje přímo povrch patice - poloha žárovky v objímce je zajištěna aretačními výstupky - označení BA………. (např. BA 15s) - používají se zejména jako signalizační (není rozhodující přesné dodržení polohy vzhledem k optickému systému) b) přírubová patice: - používá se zejména pro světlomety - umožňuje jednoznačnou montáž a přesnou polohu žárovky vzhledem k optickému systému - patice je opatřena přírubou, která je nedílnou součástí patice - na přírubě tři aretační výstupky, které zajišťují správnou montáž - aretační výstupky umístěny nepravidelně, horní je širší - poněvadž patice by nezaručovala dokonalé ukostření, je za tímto účelem vyvedený samostatný kontakt - žárovky mohou být jednovláknové i dvouvláknové a označují se P…… (např. P 45t – 41)
c) sufitová patice: - umožňuje montáž žárovky zasunutím mezi dva pružné kontakty - nejsou zde použity žádné aretační výstupky - slouží většinou pro osvětlení, zejména vnitřních prostorů karosérie - označení SV………… (např. SV 8.5) d) bezpaticové žárovky: - používají se poměrně často pro osvětlení a signalizaci tam, kde nejsou kladeny na polohu žárovky příliš přísné požadavky - funkci patice zde zastávají vodiče zatavené přímo do skla baňky - označení W……… (např. W 2,1x9.5d). Základní parametry žárovek: a) jmenovité napětí: 6 V – 24 V b) jmenovitý příkon: 2 W – 75 W (firma Hella udává u některých svých žárovek , které však nejsou určeny pro běžný silniční provoz, přkon až 130 W c) světelný tok: 20 lm – 2150 lm 2. Výbojky: - světlo vzniká výbojem mezi elektrodami - elektrody umístěny ve zředěném plynu nebo parách některých kovů - tvoří ji skleněná trubice, do jejichž konců jsou zataveny přívody k elektrodám - elektrody jsou studené, nebo žhavené procházejícím proudem - vydává jednobarevné (monochromatické) světlo - výbojka je v provozu jen mírně teplá – teplo, které se v ní vytváří, není podmínkou vzniku tepla, ale pouze průvodním jevem a) Zářivky:
- nízkotlaké rtuťové výbojky tvaru trubice - na vnitřní straně trubice je vrstva fluorescenční látky - fluorescenční látka mění neviditelné ultrafialové záření na viditelné světlo - barva světla může být denní – namodralá, bílá, narůžovělá - používají se výhradně k vnitřnímu osvětlení prostorů karosérie vozidel s hromadnou přepravou osob
b) Xenonové výbojky: - skleněná trubice se zatavenými elektrodamí naplněná xenonem s přísadou metalických solí - trubice je vyrobená z čistě křemičitého skla - k zapálení výboje je zapotřebí střídavé napětí 24 kV - přeskokem jiskry mezi oběma elektrodami dojde k ionizaci plynné náplně a vytvoří se elektrický oblouk - rozdělení světla není závislé na napětí palubní sítě, protože řídící elektronika zajišťuje provoz výbojky s konstantním výkonem po celou dobu provozu
Řídící elektronika xenonové výbojky: - elektronická řídící jednotka zapaluje výbojku vysokonapěťovým výbojem 24 kV - ŘJ řídí příkon výbojky a reguluje jej na hodnotě 35 W - součástí řídící jednotky jsou i kontrolní a bezpečnostní systémy, které chrání obvod proti přetížení a které vypínají elektroniku, pokud hodnota proudu přesáhne 20 mA - měnič stejnosměrného napětí zajišťuje potřebné zapalovací napětí z palubního napětí (12V popřípadě 24V) - můstek poskytuje střídavé napětí o frekvenci 300 Hz - do nových typů řídících jednotek může být integrována i zapalovací elektronika - v současné době se používají dva druhy výbojek – D2R – pro odrazové reflexní plochy - D2S – pro projekční systémy (firma Hella) xenonových výbojek:
- více než dvojnásobný světelný tok ve srovnání s halogenovou žárovkou - světlo je podobné dennímu - zajišťují lepší osvětlení krajnic
3. Světlo emitující dioda LED: Light Emitting Diode - je polovodičový prvek - nízký příkon a barevná stálost světla - používají se zejména jako indikační a kontrolní prvky - existují i supersvítivé diody používané v koncových a brzdových světlech automobilů (např. HPWR – M300 firmy Hewlett – Packard) 4. Elektroluminiscenční zdroje - využívá se fyzikálního jevu, při kterém dochází působením střídavého elektrického pole na určité sloučeniny k přímé přeměně elektrické energie na světelnou (studené světlo) - vpodstatě se jedná o kondenzátor s jednou průsvitnou a jednou neprůsvitnou elektrodou - mezi elktrodami je vrstva průsvitné hmoty, která má funkci dielektrika - napěťový rozsah: 10 V – 500 V - frekvenční rozsah: 30 Hz – 10 kHz - používají se ojediněle jako kontrolní svítilny nebo displeje přístrojů velká provozni spolehlivost a oddolnost vůči vibracím 5. Kapalné krystaly LCD - nejedná se vlastně o zdroje světla, ale o zobrazovače - princip spočívá v působení elektrického pole na krystal, který tím mění svůj kontrast - pro zajištění čitelnosti je nutné zobrazovač osvětlovat denním nebo umělým světlem malý příkon a možnost zobrazovat velmi rozmanité znaky - v současné době se stále více používají jako signalizační a kontrolní prvky na přístrojové desce
SVĚTLOMETY Související předpisy: V této části se nejedná o doslovnou citaci vyhlášky, ale pouze o výběr základních předpisů. Paragrafy a číslování odstavců jsou uvedeny pouze pro orientaci. Přesné znění je možno zjistit ve vyhlášce č 102/1995 Sb. § 57 SVĚTLOMETY VOZIDEL: (1) - každé vozidlo musí být vybaveno - potkávacími světlomety (tlumenými) - dálkovými světlomety - mohou být sloučena do jednoho světlometu s jinými světlomety svítícími dopředu - musí být bílé barvy - činnost dálkového světla musí být signalizována - nepřerušené svítícím sdělovačem modré barvy v zorném poli řidiče (2) - vozidla kategorie M,N a motorová vozidla kategorie L2 a L5 širší než 1,3 m musí být vybavena - dvěma světlomety s potkávacím světlem - dvěma nebo čtyřmi světlomety s dálkovým světlem - nejvyšší souhrnná svítivost dálkových světel - nesmí být větší než 225 000 cd (5) - dálková světla mohou být zapnuta buď - všechna současně, nebo ve dvojicích (7) - rozsvícení potkávacích nebo dálkových světel nesmí být možné, nejsou-li současně v činnosti obrysová světla a osvětlení zadní SPZ (tato podmínka neplatí pro použití potkávacích nebo dálkových světel jako světelného výstražného znamení) § 58 OBRYSOVÁ A PARKOVACÍ SVĚTLA: (1) - každé motorové vozidlo, které má nejméně čtyři kola, a každé motorové vozidlo se třemi koly uspořádanými symetricky k podélné středové ose motorového vozidla, musí být vybaveno k označení vnějších obrysů - dvěma předními obrysovými světly bílé barvy a dvěma zadními obrysovými světly červené barvy (4) - dvoukolová motorová vozidla, s vyjímkou mopedů, musí být vybavena - jednou přední obrysovou svítilnou vyzařující světlo bílé barvy a jednou zadní obrysovou svítilnou vyzařující světlo červené barvy (6) - u vozidel, jejichž technická způsobilost byla schválena po 1.1. 1977, musí být činnost obrysových světel signalizována - nepřerušované svítícím sdělovačem zelené barvy v zorném poli řidiče; sdělovač se nevyžaduje, je-li možné osvětlení přístrojové desky zapnout i vypnout jen současně s obrysovými světly § 59 ZAŘÍZENÍ PRO OSVĚTLENÍ ZADNÍ TABULKY STÁTNÍ POZNÁVACÍ ZNAČKY: (1) - každé vozidlo musí mít zařízení pro osvětlení zadní tabulky státní poznávací značky, pokud jí bude vozidlo vybaveno § 60 BRZDOVÁ SVĚTLA: (1) - každé vozidlo kategorie M,N,O,T,L2,L5 a jiná vozidla, jejichž konstrukční rychlost je vyšší než 6 km.h-1, musí být opatřena vzadu - dvěma brzdovými světly červené barvy
§ 62 ODRAZKY: (1) - každé motorové vozidlo, s vyjímkou dvoukolových motorových vozidel, musí být vybaveno - dvěma zadními odrazkami červené barvy netrojúhelníkového tvaru, stejného typu, popřípadě může být vybaveno - dvěma předními odrazkami bílé barvy netrojúhelníkového tvaru a stejného typu § 63 SVĚTLOMETY A SVÍTILNY SE SVĚTLY DO MLHY, ZPĚTNÝMI SVĚTLOMETY A S HLEDACÍM SVĚTLEM: (1) - motorová vozidla, která mají nejméně čtyři kola, a motorová vozidla se třemi koly uspořádanými souměrně k podélné střední rovině vozidla, mohou být vybavena - dvěma předními světlomety shodného provedení se světlem do mlhy bílé nebo žluté selektivní barvy - vozidla, která mají nejméně čtyři kola, a motorová vozidla se třemi koly uspořádanými souměrně k podélné střední rovině vozidla, mohou být vybavena - jednou nebo dvěma zadními svítilnami se světlem do mlhy červené barvy, jedním nebo dvěma světlomety se zpětným světlem bílé barvy a jedním hledacím světlometem (4) - přední světlomety se světlem do mlhy musí být možné zapnout nebo vypnout nezávisle na dálkových a potkávacích světlech a jejich činnost musí být signalizována v zorném poli - sdělovačem zelené barvy - zapnutí zadních svítilen se světlem do mlhy musí být signalizováno v zorném poli řidiče - sdělovačem oranžové barvy (5) - světlomet se zpětným světlem může být v činnosti pouze - při zařazeném zpětném chodu, a jsou-li zapojena zařízení pro jízdu § 64 VÝSTRAŽNÁ SVĚTELNÁ ZAŘÍZENÍ: (1) - každé motorové vozidlo s výjimkou vozidel kategorií L1,L2, LM a T, jehož technická způsobilost byla schválena po 1.1. 1985 - musí být vybaveno výstražným světelným zařízením (2) - zapojení výstražného světelného zařízení musí být uspořádáno tak, aby i při vypnutých světelných zařízeních vnějšího osvětlení vozidla umožňovalo zapínání světel dálkových nebo potkávacích § 66 VNITŘNÍ OSVĚTLENÍ VOZIDEL: (1) o osvětlení musí mít zvláštní ovladač, aby se dalo zapnout i bez světelných zařízení pro vnější osvětlení vozidla - karoserie nebo kabina řidiče motorových vozidel kategorií M a N a osobních autobusových přívěsů nebo návěsů musí být uvnitř osvětlena tak, aby za snížené viditelnosti byl řidiči a spolujezdcům (cestujícím) osvětlen vstup a výstup (2) - kontrolní přístroje pracovního prostoru řidiče musí být osvětleny při zapnutí světelných zařízení vnějšího osvětlení vozidla; osvětlení přístrojů nesmí řidiče oslňovat ani působit rušivě při řízení vozidla a přístroje se nesmějí zrcadlit v čelním skle Kategorie vozidel o nichž se v této části jedná: L – motorová vozidla, která mají dvě nebo tři kola (bližší rozdělení viz vyhláška 102/1995 Sbírky zákonů) M – motorová vozidla určená pro přepravu osob, pokud mají nejméně čtyři kola N – motorová vozidla, určená pro přepravu věcí, která mají nejméně čtyři kola T – traktory O – přípojná vozidla
Konstrukce světlometů: Základní uspořádání světlometů: Pouzdro nese objímku, ve které je uchycen světelný zdroj a odrazová plocha. Před světelným zdrojem může být umístěna clona. S odrazovou plochou je spojeno krycí sklo. Ve světlometu může být rovněž umístěno obrysové světlo. Jsou samozřejmě možná i jiná uspořádání, rozdíly však nejsou příliš podstatné. Odrazová plocha: Má zásadní vliv na vytvoření požadovaného tvaru světelného toku a světelnou účinnost. Odrazová plocha je vyrobena z ocelového plechu, v poslední době z důvodu složitého tvarování je vyrobena z plastu. Povrch musí být hladký, trvanlivý, s malou pohltivostí světla a musí světelné paprsky dobře odrážet. Odrazová plocha je postříbřená, nebo je pokryta hliníkovou vrstvou napařenou ve vakuu, na které je nanesen ochranný lakový povlak. Krycí sklo: tvarované hladké
U některých světel, kde úpravou odrazové plochy, případně polohou světelného zdroje nelze dosáhnout vhodného rozložení světla se používá tvarované krycí sklo, které světelné paprsky vhodně láme a usměrňuje. U moderních odrazových ploch je světelný tok zcela upraven již samotnou odrazovou plochou a krycí sklo může být hladké, bez optických tvarování. V poslední době se používají i krycí skla z mechanicky a tepelně vysoce oddolných plastů. Požadavky na krycí sklo: - čiré, bez kazů, s vysokou optickou propustností. Krycí sklo má také za úkol chránit vnitřek světlometu před nečistotami a mechanickým poškozením. Utěsnění vnitřního prostoru světlometu:
vložené těsnění mezi krycí sklo a odrazovou plochu krycí sklo a odrazová plocha jsou spolu pevně spojeny Pouzdro: Je nosná část celého světlometu, která zajišťuje spojení ostatních částí. Objímkou je světllomet upevněn na vozidle, přičemž konstrukce musí také umožňovat nastavení světlometu na vozidle v určité míře. Provedení světlometů: podle upevnění na vozidle:
pro vnější montáž zapuštěné
podle tvaru:
kruhové obdélníkové
Rozměry světlometů: Světlomety s paraboloidní odrazovou plochou:
5,3“ (146 mm) 7“ (178 mm) Při použití jiného typu odrazových ploch však mohou být rozměry odlišné (např. firma Hella uvádí průměry 155 mm a 186 mm). Poznámka: Světlomety americké výroby „Sealed Beam“: Světlomet tvoří speciální žárovka, která je neprodyšně spojena s paraboloidní odrazovou plochou, ve které jsou zataveny držáky vlákna. Krycí sklo tvoří s odrazovou plochou jeden celek. Světlomet je dvouvláknový, plněný argonem. Výhodou je dokonalá těsnost celé jednotky, takže je zaručena účinnost optického systému na delší dobu. Odpadá patice žárovky čímž se zmenší neúčinná část odrazové plochy. Optické seřízení není možno narušit neodborným zásahem. Nevýhodou jsou vysoké výrobní náklady a nutnost výměny celého světlometu i při poškození pouze některé části.
DÁLKOVÉ A POTKÁVACÍ (TLUMENÉ) SVĚTLOMETY sloučeny do jednoho světlometu provedení: dva světlomety samostatné TLUMENÁ SVĚTLA Používané systémy tlumených světel: Evropský systém: - vyznačuje se klopením světelného kužele tlumených světel směrem dolů s výrazným potlačením světelných paprsků v horní polovině světelného kužele. symetrické tlumené světlo – má vodorovné rozhraní potlačeného světlla Existují dvě možnosti souměrné vpravo i vlevo. Dnes ho využívají jen někteří výrobci motocyklů. asymetrický evropský systém – je normalizován předpisy EHK OSN a je nejpoužívanější. Bude o něm dále pojednáno. Americký systém: - vyznačuje se klopením tlumených světel šikmo dolů na stranu od protijedoucích vozidel. Tento systém lépe osvětluje , ale více oslňuje. Druhy odrazových ploch: 1. Odrazová plocha ve tvaru rotačního paraboloidu: Tato odrazová plocha se používá nejdéle – od roku 1910. Vzniká rotací paraboly kolem její osy. Rotační paraboloid má jedno ohnisko, jehož poloha je rozhodující pro průběh světelného toku. Při umístění zdroje světla v ohnisku se světelné paprsky odráží od plochy rovnoběžně s osou paraboloidu (dálková světla), pokud je zdroj světla před ohniskem, odráží se světelné paprsky směrem k ose (tlumená světla). Kromě odražených paprsků vystupují i přímé paprsky, které vytvářejí tzv. rozptylový kužel světla. jednoohnisková Parabolická odrazová plocha může být: dvouohnisková Jednoohnisková odrazová plocha: Pro tlumené světlo se používá vlákno dvouvláknové žárovky umístěné před ohniskem. Vyzařování světla do spodní části světlometu brání clonka. U asymetrických žárovek je levá polovina clony (ve směru jízdy) skloněna pod úhlem 15°, čímž se zajistí intenzívnější osvětlení pravé krajnice vozovky.
Průběh světelného toku u jednoohniskové odrazové plochy: Obr. a Pohled na světlomet zepředu: pro tlumené světlo se využívá horní část světlometu. Obr. b Zdroj světla je umístěn tak, že světlo vyzářené nahoru se odráží přes optickou osu směrem na vozovku Obr. c Rozdělení světla se dosáhne optickými elementy na krycím skle. Horizontální rozdělení světla (směrem do stran) je ovlivňováno svislým profilováním skla. Obr. d Typické rozdělení tlumeného světla na krycím skle paraboloidního světlometu Obr. e Rozdělení světla na vozovce Dvouohnisková odrazová plocha: Pokud je pro tlumené světlo využita pouze horní část odrazové plochy, je světelná účinnost snížená. Tento nedostatek řeší odrazové plochy, u nichž je poloha ohniska u horní a spodní části různá. Pro průběh světelného toku u dvouohniskové odrazové plochy se využívá pro tlumená světla nejen její horní, ale i spodní polovina. Tím se dosahuje až o 25% vyšší intenzity osvětlení, jsou lépe osvětleny krajnice vozovky a dosahuje se rovnoměrného rozložení světla ve světelném kuželu. Další výhodou je to, že se docílí menšího rozdílu osvětlení vozovky při dálkových a tlumených světlech, což zrychluje přizpůsobení očí při přepnutí světel a zmenšuje únavu řidiče. Tyto dvouohniskové (bifokální) světlomety vyrábí např. firma Hella pod označením Bi-Focus.
2. Odrazová plocha ve tvaru elipsoidu DE: Odrazová plocha je tvořena částí trojrozměrného elipsoidu a je označována DE (Dreiaschse Elipsoid). Poněvadž se světlo ze zdroje umístěného v ohnisku F1 odráží do různých ohnisek F2V a F2H, musí být optický systém doplněn o čočku nebo soustavu čoček, zaručujících usměrnění světelného toku do výstupního kužele požadovaného směru. Mezi ohnisky F2V a F2H je vložena clona, která určuje světelné rozhraní. Svým systémem se elipsoidní světlomet podobá diaprojektoru a proto bývá také označován jako projekční. Projekční systém vytváří velmi ostrou hranici světlo-tma, což je vhodné pro prosvícení mlhy. Proto nacházejí DE světlomety uplatnění zejména jako světla do mlhy, i když mohou sloužit i pro světla tlumená a dálková.
3. Volná odrazová plocha: Tato komplexní odrazová plocha je volně vytvořená v prostoru. Každý její bod má exaktně definovanou funkci: shromáždit, koncentrovat, usměrnit případně rozptýlit světlo. Poněvadž odrazových bodů může být až 50 000, je pro výpočet a optimalizaci odrazové plochy nutno použít počítač. Tato odrazová plocha je označována FF (Free Flat). Definitivní vytvoření požadovaného světelného toku provádí přímo odrazová plocha, a proto je možno použít hladké krycí sklo bez optických elementů. NĚKTERÉ MODERNÍ KONSTRUKCE SVĚTLOMETŮ: 1. Světlomet Super DE: U této konstrukce se jedná o kombinaci volné odrazové plochy FF s projekčním optickým systémem DE. Zvětší se šířka rozptylu, zlepší se osvětlení stran vozovky, dosáhne se většího dosvitu.
2. Světlomet Bi – xenon: Dnes se hodně používají světlomety s výbojkovým zdrojem světla více jako světla tlumená, dálková světla jsou realizována samostatným světlometem s halogenovou žárovkou. V roce 1997 vyvinula firma Hella světlomet pod označením Bi – xenon, který umožňuje sloučení obou světel do jednoho světlometu a tím i využití výhod xenonové výbojky pro oba druhy světel, a to jak v případě světlometů s čistě odrazovou plochou (reflexních), tak i pro světlomety s čočkou (projekční). Tyto světlomety jsou dnes už v sériové výrobě.
Bi – xenonový světlomet s odrazovým systémem: Pro dosažení požadovaného rozdělení světelného toku pro oba druhy osvětlení je zdroj světla (xenonová výbojka) mechanicky posouván do dvou poloh, vzdálených od sebe pouze několik milimetrů. Předepsanou hranici světla a stínu u tlumeného světla vytváří stínění na výbojce. Výkonnost Bi – xenonového světlometu s reflexním systémem je závislá na společné odrazové ploše pro tlumená a dálková světla. Čím je tato plocha větší, tím je vyšší účinnost světlometu. Funkci světelné houkačky je v tomto případě nutno realizovat přídavným světlometem s halogenovou žárovkou.
Bi – xenonový projekční světlomet: V tomto případě je výbojka ve světlometu zabudována pevně, pohyblivá je clona, která tlumené a dálkové světlo tvaruje. V horní poloze (červená) vytváří předepsanou hranici světla a tmy pro tlumené světlo. Pokud je mechanickou cestou sklopena do spodní polohy (modrá), získá se neobvykle široce rozptýlené a značně intenzivní světlo dálkové. Poněvadž pohyb clony trvá pouze několik zlomků sekundy, může světlomet fungovat i jako světelná houkačka. U projekčního Bi – xenonového světlometu je výhodná jeho malá čelní plocha (to platí ostatně pro všechny projekční systémy), což vyhovuje automobilovým designérům při začleňování světlometů do karosérie. Navíc je možno do světlometů integrovat další funkce, jako je např. systém vyhodnocování vzdálenosti vpředu jedoucího vozidla. K výhodám Bi – xenonových světlometů obou typů patří mimořádně intenzivní a široce rozptýlené dálkové světlo, které je barevně přizpůsobené tlumenému, nízká spotřeba energie při provozu dálkových světlometů a pozitivní vliv na celkovou energetickou bilanci automobilu Skutečné provedení některých světlometů:
PŘÍDAVNÉ SVĚTLOMETY: Druhů přídavných světlometů je celá řada. PŘÍDAVNÉ SVĚTLOMETY DO MLHY: Světla do mlhy jsou pomocným osvětlením pro zlepšení viditelnosti v mlze, hustém dešti, při sněžení a v prašném prostředí. Žádné ze stávajících dálkových nebo tlumených světel není v husté mlze dostatečně účinné. Světlo proniká mlhou špatně, protože se na drobných kapičkách vody láme a odráží. Proto se před vozidlem vytváří neprůhledná clona.. Čím je světlo světlometů intenzivnější, tím je clona před vozidlem méně průhledná a navíc oslňuje. Dosud se nedaří zajistit spolehlivou viditelnost v mlze. (Výjimku tvoří zařízení, která využívají elektromagnetických vln s vlnovou délkou mimo oblast viditelného spektra, například infračervené pásmo. Používají se však pouze tam, kde cena takovéhoto zařízení není rozhodující.) U světlometů do mlhy se pro zlepšení viditelnosti využívá změna rozložení světla, spektrální rozložení světla a umístění světlometu.
Nejúčinnější opatření: 1. Vhodné rozložení světla: - základním požadavkem je, aby co nejméně světelných paprsků směřovalo vzhůru, protože ty vytvářejí neprůhlednou clonu. Je nejúčinnějším opatřením. 2.Barva světla: - je nejméně účinným prostředkem ke zlepšení viditelnosti za mlhy. Mlhou nejlépe proniká světlo monochromatické (jednobarevné). Nejlepší v tomto případě je světlo výbojek, které tento požadavek splňuje. Objevila se řešení používající světlo modré nebo zelené, mezinárodní předpisy však povolují pouze barvu bílou nebo žlutou. 3. Umístění světlometů: - jejich umístění co nejblíže vozovky zlepšuje viditelnost v méně husté mlze, protože u povrchu vozovky je mlha řidší. NĚKTERÉ DALŠÍ DRUHY PŘÍDAVNÝCH SVĚTLOMETŮ: Existuje celá řada dalších druhů přídavných světlometů. Flutlicht: - pro intenzivní osvětlení vozovky, zejména pravé krajnice Pencil – Beam: - zajišťují velmi úzký světelný kužel pro osvětlení do značné vzdálenosti Další jsou třeba i světlomety do zatáčky, které umožňují bezpečnější průjezd zatáček a průsmyků a celá řada dalších. Většina těchto světlometů je však určena pro rallye a nesmí být použita v běžném silničním provozu. NASTAVITELNÉ SVĚTLOMETY: U motorových vozidel, zejména mají-li velký zdvih pérování, dochází při nerovnoměrném zatížení ke značným změnám polohy světlometů, to je jejich výšky nad vozovkou a jejich sklonu. Odstranění tohoto nežádoucího jevu lze dosáhnout nastavováním světlometů v závislosti na změně rozložení zatížení vozidla. Ruční nastavování sklonu světlometů: Původně se k tomuto účelu používaly dvoupolohové mechanizmy, ovládané páčkou umístěnou přímo na tělese každého světlometu. Současné předpisy vyžadují vícepolohovou nebo plynulou regulaci, s ovládáním z místa řidiče. Ruční ovladač pro nastavení polohy světlometů je opatřen stupnicí. Na ní musí být označena základní poloha pro nezatížené vozidlo, případně další polohy pro různé druhy zatížení. Vlastní ovládání je: - mechanické - hydromechanické - podtlakové - elektromechanické Podle konstrukce je: - pohyblivým dílem optický systém vzhledem k tělesu světlometu - pohyblivé těleso světlometu vůči karosérii vozidla Samočinné nastavování sklonu světlometů: Toto zařízení umožňuje správné nastavení světlometů v závislosti na změně velikosti a rozložení zatížení vozidla. Magnetoodporové nebo osové indukční snímače měří vzdálenost od osy zadní nápravy a na základě odchylek vzniklých při změně velikosti, případně rozložení zatížení, nastavuje řídící jednotka světlomety pomocí krokových motorků. Nastavení se mění i v závislosti na podélném naklápění vozidla při akceleraci a brždění. V tomto případě jsou do řídící jednotky vedeny signály ze snímače akcelerace a decelerace (brždění).
Při seřizování světlometů musí samočinné zařízení za všech stavů provozního zatížení vozidla zajistit sklon světelného kužele tlumeného světla v rozmezí 0,5% až 2,5%, to je 50 mm až 250 mm pod průsečíky optických os světlometů se zkušební stěnou ve vzdálenosti 10 m. ÚDRŽBA A OPRAVY SVĚTLOMETŮ: Kontrola světlometů: Ve vyhlášce č. 102/1995 Sb. v § 56 – Světelná zařízení vozidel je uvedeno: - odstavec 3 – poloha světelných zařízení se stanoví při pohotovostní hmotnosti vozidla a zatížení sedadla řidiče 75 kg - odstavec 4 – vertikální nastavení sklonu světlometů s tlumeným světlem měřeno při stání v rozsahu od pohotovostní do celkové hmotnosti vozidla, musí zůstat v rozsahu sklonů 0,5% - 2,5%. Pro každý typ vozidla musí výrobce stanovit základní nastavení a tato hodnota s příslušným symbolem musí být uvedena v blízkosti světlometů nebo na štítku výrobce a v návodu k obsluze. Správné seřízení světlometů je důležitým předpokladem pro bezpečnost silničního provozu. Musí být splněny zejména tyto dvě podmínky: - musí být dostatečně osvětlená vozovka před vozidlem, - nesmí docházet k oslňování řidiče protijedoucího vozidla. a) kontrola a seřízení optickým přístrojem: Podlaha kontrolního pracoviště musí být naprosto rovná. Odchylka vodorovné roviny v obou směrech nesmí být větší než 0,2% (to je 2 mm na metr). Pneumatiky kontrolovaného vozidla musí být nahuštěny na předepsaný tlak. Ve světlometech musí být předepsané žárovky, čisté odrazové plochy i skla. Přístroj musí být ustaven tak, aby jeho optická osa byla rovnoběžná s podélnou svislou rovinou souměrnosti (maximální odchylka 0,5%, to je 5 cm na 10 metrů) a směřovala do středu kontrolovaného světlometu. Vzdálenost mezi čočkou přístroje a sklem světlometu má být podle předpisu výrobce obvykle 70 cm. Přístroj musí být nastaven na příslušnou hodnotu sklonu optické osy světlometu předepsanou výrobcem. Údaj je uveden na štítku (např. Škoda Favorit ). Vozidlo musí být zatíženo podle předpisu, například jednou osobou (řidičem) o hmotnosti 75 kg. Mají-li světlomety měnitelný sklon optické osy, musí být nastaveny do polohy „0“ pro nezatížené vozidlo. Příklad vyhodnocení kontroly tlumeného světla: Současné předpisy mimo jiné určují, že nejvyšší souhrnná svítivost dálkových světel (maximálně čtyři) nesmí být větší než 225 000 cd, což odpovídá vztažné hodnotě 75. Svítivost není přímo měřitelná, a proto se kontroluje podle hodnoty číselných kódů maximální svítivostí uvedených na světlometech. Součet těchto hodnot nesmí být větší než 75. Číselný kód maximální svítivosti je v blízkosti homologační značky. Svítivost světlometu se určí násobením číselného kódu hodnotou 3000. b) Kontrola a seřizování na kolmé stěně: Paprsek světla se nesmí od osy vozidla rozbíhat ani se k ní sbíhat. Např. u vozidla Škoda Felicia se světlomety seřizují tak, že při pohotovostní hmotnosti a jednou osobou na místě řidiče (75) kg je paprsek tlumeného světla skloněn o 1,2%(to je například 60 mm na každých 5 metrů vzdálenosti vozidla od kontrolní stěny). Ovladač sklonu světel je v poloze „0“, vozidlo musí stát vodorovně, pneumatiky musí být nahuštěny na předepsaný tlak. Při seřizování jednoho světlometu se zastíní světlomet druhý. Při svítícím levém světlometu musí být osvětlena plocha L + P, při svítícím pravém světlometu pouze plocha P. U dálkových světel se kontrolují pouze jednotlivé středy. Světlomety se nemají nechat svítit zbytečně dlouho.
Zásady pro údržbu světlometů: Nefunkční žárovku je nutno nahradit výhradně žárovkou stejného příkonu. Halogenová žárovka se nesmí uchopit rukou za skleněnou baňku. Mastnota z ruky (i umyté a suché) přenesená na sklo žárovky se žárem vypálí, nejde odstranit a snižuje světelný tok žárovky. Žárovku je vhodné montovat rukou v suché nitěné rukavici, jak doporučuje výrobce. Dojde-li přece jenom k zamaštění baňky žárovky, je třeba ji ihned omýt lihem. Světlomety s halogenovými žárovkami je vhodné používat pouze tehdy, je-li vůz v pohybu. Není-li světlomet chlazen proudem vzduchu, dochází k přílišnému zvýšení teploty jak žárovky, tak celého optického systému. Při provozu se postupně snižuje svítivost žárovek. Žárovky hlavních světlometů by se měly měnit za nové po dvou až třech letech provozu. Světelný výkon žárovek je možno změřit na některých přístrojích určených k seřizování světlometů.
Schématické značky osvětlení motorového vozidla:
Zapojení osvětlení do obvodu: osvětlení ovládané výlučně mechanickými spínači Druhy zapojení: osvětlení ovládané pomocí elektromagnetických relé Zapojení osvětlovacích zařízení pomocí mechanických spínačů: Základní přepínač je otočný, čtyřpolohový. Poloha 0 – je klidová Poloha 1 – spínají se přes svorku 58 obrysová světla a osvětlení SPZ, přičemž toto osvětlení zůstává zapnuto i v dalších polohách přepínače Poloha 2 – přes svorku 56b se zapíná tlumené světlo Poloha 3 – přes svorku 56a se zapíná dálkové světlo, přičemž tlumené světlo se vypne Přední světlomety do mlhy jsou zapojeny na svorku 58 a spínají se spínačem SAMP, který umožňuje jejich zapnutí a vypnutí bez ohledu na ostatní světlomety. Zadní svítilny se světlem do mlhy jsou připojeny na svorku 56b a jsou ovládány spínačem SAMZ. Mohou tedy svítit s tlumeným světlem, při jeho vypnutí se vypnou. Tato skutečnost částečně odporuje vyhlášce Č. 102/1995 Sb., je ale zejména u vozidel, u nichž byla zadní světla do mlhy instalována dodatečně, často používána. Nápravu tohoto nedostatku lze docílit úpravou otočného přepínače tak, že tlumená světla svítí současně s dálkovými (naznačeno čárkovaně) což je v souladu s vyhláškou. V závislosti na zapnutí předních světlometů do mlhy však zadní světla do mlhy zapnout nelze.
Zapojení osvětlovacích zařízení pomocí elektromagnetických relé: Základní přepínač je třípolohový, otočný. Poloha 0 – je klidová Poloha 1 – je sepnuta svorka 58. Zapojena jsou obrysová světla a osvětlení SPZ, přičemž toto osvětlení zůstává zapnuto i v dalších polohách přepínače Poloha 2 – Je sepnuta svorka 56, se kterou je spojen přepínač SADT, který slouží pro přepínání mezi tlumenými a dálkovými světly. Přepínání je zajištěno pomocí spínacích relé KA1 a KA2. Výstupní svorky 85 pracovního vinutí jsou spojeny se svorkou 31. Na vstupní svorky 86 je přiváděno napětí z přepínače SADT. Při propojení svorek 56 a 56b sepne relé KA1 a svítí tlumená světla, při propojení svorek 56 a 56a sepne relé KA2, svítí dálková světla a tlumená světla zhasnou. Svorky 88 jsou spojeny se svorkou 30. Přední světlomet do mlhy je zapojen na svorku 58 a ovládá se spínačem SAMP. Zadní světla do mlhy jsou ovládána spínacími relé KA3 až KA5. Vstupní svorky 86 pracovního vinutí relé jsou spojeny se svorkami 55, 56a a 56b, to je s napájením jednotlivých světlometů. Svorky 85 pracovního vinutí jsou spojeny se svorkou 31 přes spínač SAMZ. Svorky 88 jsou spojeny se svorkou 30. Jsou-li například zapojena tlumená světla, je svorka 86 relé KA5 pod napětím, relé však zůstane nesepnuté. Teprve při sepnutí spínače SAMZ sepne i relé KA5, kontakty 88 a 88a se spojí a zadní světla do mlhy se rozsvítí. Podobně jsou ovládány zadní světla do mlhy i při rozsvícených dálkových světlech (relé KA4) a předních světlometech do mlhy (relé KA3). Poznámka: Na schématech jsou kvůli zjednodušení zapojena tlumená světla na společnou pojistku a dálková světla rovněž na společnou pojistku. Aby nemohlo dojít k tomu, že při přepálení jedné pojistky dojde k výpadku osvětlení na obou stranách vozidla, musí mít každý světelný zdroj pro tlumená světla samostatnou pojistku a každý zdroj pro dálková světla rovněž samostatnou pojistku. NÁVĚSTNÍ A SIGNALIZAČNÍ ZAŘÍZENÍ: Související předpisy: dány vyhláškou č. 102/1995 Sb. § 60 Brzdová světla: (1) Každé vozidlo kategorií M,N,T,O,L2,L5 a jiná vozidla, jejichž nejvyšší konstrukční rychlost je vyšší než 6km/hod, musí být vzadu opatřena dvěma brzdovými světly červené barvy. (3) Při schvalování technologické způsobilosti vozidla kategorie M1 počínaje dnem 9.2. 1998, a při prvním zaevidování nových vozidel kategorie M1, počínaje dnem 9.2.1999, musí být tato vozidla vybavena také střední homologovanou svítilnou brzdového světla kategorie S3, jejíž umístění na vozidle musí být schváleno podle zvláštního předpisu.
(4) Jsou-li zapojená zařízení předepsaná pro jízdu, musí se brzdová světla jednotlivého vozidla i všech přípojných vozidel soupravy rozsvítit současně při působení řidiče na ovládací ústrojí provozního brždění. Brzdová světla se mohou rozsvítit i při použití retardéru nebo podobného zařízení. § 61 Směrová světla: (1) Všechna motorová vozidla a jejich přípojná vozidla (s výjimkou dvoukolových motorových vozidel s konstrukční rychlostí nižší než 50 km.h-1 a s objemem válců motoru nejvýše 50 cm3) musí být vybavena směrovými světly. (5) Směrová světla musí svítit přerušovaným světlem oranžové barvy. Přerušování směrového světla musí mít frekvenci 1,5 ±0,5 Hz (90±30 kmitů za minutu); poprvé se musí rozsvítit nejpozději za 1s po zapnutí a poprvé zhasnout nejpozději za 1,5s. Doba svícení musí být mezi 40% až 80% doby cyklu, aby účinek směrového světla byl zřetelně a dostatečně vnímatelný (ověřuje se při zkušebním napětí žárovek). (6) Směrová světla musí být možno uvést do činnosti nezávisle na ostatních světelných zařízeních vozidla. Činnost směrových světel musí být řidiči jasně a zřetelně signalizována opticky, akusticky nebo jejich kombinací. Jeli uvedené kontrolní zařízení optické, musí být světlo přerušované s frekvencí odpovídající frekvenci směrových světel a musí být zelené barvy. Akustické kontrolní zařízení musí být ve vozidle umístěno tak, aby zaručovalo řidiči bezpečnou slyšitelnost signálů. Při poruše funkce některého světelného zdroje soustavy směrových světel, s výjimkou doplňkových bočních, musí být řidiči tato porucha zřetelně signalizována (výraznou změnou kmitočtu, zhasnutím, trvalým svícením bez přerušování kontrolního optického signálu, obdobnými změnami akustického signálu apod.) (7) Motorové vozidlo, s výjimkou dvoukolového, musí být vybaveno zvláštním zařízením (spínačem) umožňujícím výstražnou funkci všech směrových světel motorového a přípojného vozidla. Výstražná činnost směrových světel musí být signalizována zvláštním sdělovačem s přerušovaným světlem červené barvy, které může být v činnosti s optickým kontrolním zařízením podle odstavce 6 tohoto paragrafu. §67 Zvuková výstražná znamení (1) Motorová vozidla (s výjimkou vozidel pásových a jiných vozidel s nejvyšší konstrukční rychlostí nepřevyšující 6 km.h-1) musí mít alespoň jedno zařízení pro dostatečně hlasitou zvukovou výstrahu (2) Je-li zařízení uvedeno v činnost, musí vydávat nepřetržitý rovnoměrný tón v harmonickém akordu. Zařízení, která vydávají pronikavé zvuky, rozložené akordy nebo skřeky, jako píšťaly, sirény, gongy apod., nejsou přípustná. Brzdová světla: Spínače brzdových světel: Jsou dvojího typu: - mechanický - tlakový Mechanický spínač brzdových světel: Činnost: Pohybem brzdového pedálu je přes pružinu (3) ovládán pohyblivý kontakt (2), který dosedne na pevný kontakt (1) a tím uzavře okruh brzdových světel. Charakteristickou vlastností mechanického spínače je skutečnost, že spíná již při velmi malém zdvihu ovládacího ústrojí (pedál, ruční páka), tzn., prakticky ještě před začátkem vlastního brzdění a neprojevuje se u něj vliv reakční doby systému, jak je tomu u spínačů ovládaných tlakem brzdového média. Z toho důvodu se tento systém používá nejen u mechanicky ovládaných brzd (přední brzdy motocyklů), ale poměrně často i u soustav kapalinových a vzduchotlakých
Tlakový spínač brzdových světel: Může být ovládán jak tlakovou kapalinou, tak stlačeným vzduchem. Vnitřní prostor spínače je rozdělen na dvě části membránou (1). V prostoru I jsou umístěny kontakty (3) a kontaktní destička (2). Do prostoru II je přiváděno tlakové médium. Činnost: Při zvyšování tlaku v prostoru II se membrána (1) prohýbá a přes pružinu (4) přitlačuje kontaktní destičku (2) na kontakty (3). Při poklesu tlaku v prostoru II vrací pružina (4) kontaktní destičku (2) i membránu (1) do výchozí polohy a kontakty se rozpojí. Je určitou nevýhodou tlakových spínačů skutečnost, že začátek spínání je závislý na reakční době systému, která je zejména u vzduchotlakých brzd poměrně značná. Signalizace správné činnosti brzdových světel: Protože kontrola je pro řidiče během provozu vozidla prakticky nemožná a bezchybná činnost brzdových světel je pro bezpečnost silničního vozidla velmi důležitá, bylo by vhodné, aby případné poruchy byly indikovány.Existuje několik řešení tohoto problému, a to jak pomocí proudového relé, tak i spínacího tranzistoru. Obě tato řešení indikují stav brzdových světel tím způsobem, že pokud jsou brzdová světla v pořádku, svítí při sešlápnutí brzdového pedálu na přístrojové desce červená kontrolka a teprve v případě, dojde-li k poruše, kontrolka zhasne. To je ale podle některé literatury nepřípustné, poněvadž kontrolka musí svítit jen v případě poruchy a navíc nesmí zhasnout ani tehdy, když řidič přestane působit na brzdový pedál. Směrová světla: Přerušovače směrových světel: Druhy: - bimetalové - s ohřívaným drátem (odporové) - elektronické - tranzistorové - s číslicovými obvody Bimetalový přerušovač: Tyto přerušovače představují nejstarší způsob řešení. Činnost: Základ tvoří bimetalový (dvojkovový) pásek, opatřený kontaktem (1). Topné tělísko (2) je zapojeno do série s žárovkami. V klidu je obvod rozpojen. Při zapnutí některého směrového světla prochází topným tělískem proud, který je však tak malý, že nestačí rozsvítit příslušné žárovky. Topné tělísko zahřívá bimetalový pásek, který se deformuje a po určité době dojde ke spojení kontaktů. Do žárovek přichází plné napětí a žárovky se rozsvítí. Současně však prakticky přestane procházet proud přes topné tělísko, bimetalový pásek se ochladí a kontakty se rozpojí. Celý cyklus se opakuje tak dlouho, dokud jsou zapnuta směrová světla. Nevýhodou těchto přerušovačů je malá přítlačná síla mezi kontakty, takže dochází k jejich opalování, pomalé spínání a rozpínání, které navíc nelze prakticky regulovat, a značná citlivost na otřesy. Z těchto důvodů se dnes bimetalové přerušovače prakticky nepoužívají. Přerušovač s ohřívaným drátem: Nedostatky předchozí konstrukce do značné míry odstraňuje přerušovač s ohřívaným drátem. Činnost: Při zapnutí směrových světel prochází proud ohřívaným drátkem (1) a vinutím relé (3). Proud je však tak malý, že nerozsvítí žárovky ani nepřitáhne kotvičky relé (2,4). Topný drát se zahřívá a prodlužuje a po určité době dojde ke spojení kontaktů K1 a K2 a do žárovek přichází plné palubní napětí. Už při prvním lehkém dotyku kontaktů přitáhne relé kotvičku (2) a tím podstatně vzroste tlak mezi kontakty, sníží se přechodový odpor a omezuje se jejich opalování. Po sepnutí kontaktů K1 a K2 prakticky přestane ohřívaným drátkem procházet proud, drátek chladne a v určitém
okamžiku se kontakty rozpojí. K rozpojení kontaktů dojde však teprve tehdy, až tah drátku překoná sílu relé, tzn., že rozpojení bude dostatečně rychlé a omezí se tak vznik jiskření. Relé může ještě ovládat pomocnou kotvičku (4), která spíná kontrolku (sdělovač). V tomto případě je kontrolka společná pro oba směry. Jsou-li použity dvě kontrolky pro každý směr zvlášť, musí být připojeny paralelně k žárovkám směrových světel. Porucha činnosti se projeví změnou frekvence. Elektronické přerušovače: Podstatě existují dva druhy elektronických přerušovačů: - tranzistorový přerušovač - přerušovač s číslicovými obvody u obou typů přerušovačů se jako zdroj přerušovaného proudu používá astabilní klopný obvod (multivibrátor), který se po připojení na napájecí napětí bude překlápět z jedné polohy do druhé. Tranzistorový přerušovač: Frekvence tohoto multivibrátoru je dána vazebními členy mezi tranzistory T1 a T2, což jsou kondenzátory C1 a C2 a odpory R2 a R3. Činností multivibrátoru dochází ke střídavému uvádění tranzistorů T1 a T2 do vodivého stavu. Směrová světla svítí, když je ve vodivém stavu tranzistor T2. Délka svícení žárovek směrových světel je dána velikostí vazebních odporů a kondenzátorů. Stavy spínání tranzistorů se střídají v intervalu, který určuje časová konstanta, která je dána velikostí vazebních kondenzátorů a odporů. Čím jsou hodnoty rezistorů a kondenzátorů větší, tím déle trvají jednotlivé stavy.
Přerušovač s číslicovými obvody: Celý obvod je tvořen pouze třemi do série zařazenými invertory a je tedy velmi jednoduchý. Také v tomto případě je frekvence závislá na článku RC, který je tvořen rezistorem R a kondenzátorem C. Jedná se na obrázku pouze o principiální schéma a není zde řešeno ani spínání směrových světel, ani indikace případné poruchy.
Výstražná funkce směrovek: Vícestopá motorová vozidla musí mít výstražnou funkci směrovek se žlutým světlem. K tomu se paralelně zapojí všechny směrovky. Při provozu zařízení musí blikat současně; zapnutí musí být zobrazeno červenou kontrolkou.
Houkačky: Patří k povinnému vybavení motorového vozidla. Minimální a maximální hlasitost houkačky je v souladu s předpisy EHK stanovena takto: - minimální hlasitost podle kategorie vozidla: 76 dB – 93 dB - maximální hlasitost pro všechny kategorie: 104 dB Z hlediska slyšitelnosti v běžném silničním provozu je důležité i frekvenční spektrum. Nejrozšířenější jsou houkačky elektromagnetické. Vibrační houkačka s membránou a rezonanční deskou: Základ houkačky tvoří ocelová membrána 6 a rezonanční deska 5. Membrána je uchycena v tělese houkačky 1. Na membránu 6 je upevněna pomocí středového šroubu 3 rezonanční deska 5 a kotva 2. Proud se do houkačky přivádí dvěma samostatnými přívody, z hlediska způsobu upevnění na vozidle není ukostření houkačky většinou možné. Přívod 10a je spojen s pohyblivým kontaktem K1, přívod 10b s koncem vinutí elektromagnetu 4. Přes sepnuté kontakty K1a K2 jde proud do vinutí elektromagnetu 4. Elektromagnet přitáhne kotvu 2 a s ní i membránu 6 a rezonanční desku 5. Nárazem šroubu 3 na jádro elektromagnetu se rezonanční deska rozkmitá a současně kotva rozpojí kontakty K1 a K2 elektromagnetického přerušovače. Tím se zruší tah elektromagnetu, membrána a ostatní části se vrátí do původní polohy, kontakty K1 a K2 se spojí a celý děj se opakuje. Základní frekvence kotvy s membránou bývá 200 – 700 Hz. Nejsilnější a nejčistší zvuk vzniká v případě, je-li vlastní frekvence ozvučné desky harmonickým násobkem základní frekvence systému. Tón houkačky lze v určitém rozsahu nastavovat dorazovým šroubem 3, omezujícím zdvih kotvy 2, a tlakem pružiny na kontakt K1, který lze měnit natáčením šroubu 7. Vibrační houkačka s rezonanční trubkou: U těchto houkaček je membrána rozkmitávána rovněž elektromagneticky, zvuk však vzniká kmitáním vzduchového sloupce v trubce (fanfáry). Zvuk těchto houkaček je příjemnější než zvuk houkaček nárazových, protože neobsahuje tolik vyšších harmonických tónů a podobá se více zvuku houkaček pneumatických. Ve srovnání s nárazovými houkačkami je jejich zvukové spektrum posunuto k nižším frekvencím. Proto je nutný k dosažení stejného akustického výkonu jako u srovnatelné houkačky nárazové větší elektrický příkon. Často se používají dvě fanfáry s odlišnými tóny vytvářejícími melodii.
