Lystekniske grundprincipper

Her får du nyttig basisviden og vigtige tips om lygteteknik og lyskilder i biler.

Lysteknikken spiller en stor rolle i biler med hensyn til sikkerheden for både en selv og andre trafikanter På denne side gennemgår vi grundprincipperne i lysteknik i biler og viser opbygning og funktion for de mest udbredte lyskilder. Sidst, men ikke mindst, kan du herunder finde årsagerne til, at lyskilder svigter, samt praktisk tips til udskiftning af dem.

Vigtig sikkerhedsanvisning
De følgende tekniske informationer og praktiske tips er udarbejdet af HELLA for at hjælpe bilværkstederne professionelt med deres arbejde. De informationer, der gives på denne hjemmeside, må kun benyttes af brancheuddannede fagfolk.

 

LYSTEKNISKE STØRRELSER: GRUNDPRINCIPPER

Herunder følger en oversigt over de vigtigste lystekniske grundbegreber og tilknyttede enheder til måling af pærers/lygters funktioner:

Lysudbytte ŋ

Enhed: lumen pr. watt [lm/W]

 

Lysudbyttet h angiver, med hvilken effektivitet den tilførte elektriske effekt omsætter til lys.

Farvetemperatur K

Enhed: Kelvin [K]

 

Kelvin er enheden for farvetemperatur. Jo højere temperatur en lyskilde har, desto højere er andelen af blåt lys i farvespektret, og andelen af rødt lys tilsvarende mindre.

 

En glødepære med varmt hvidt lys har en farvetemperatur på ca. 2700 K. En gasudladningspære (D2S) har med 4250 K et køligt hvidt lys, som med sin farve ligger tættere på dagslys (ca. 5600 K).

LYSKILDER: OVERSIGT

Lyskilder er temperaturudstrålende elementer, der frembringer lys via varmeenergi. Det betyder, at jo kraftigere en lyskilde opvarmes, desto højere er lysstyrken.

 

Den beskedne virkningsgrad af temperaturudstrålende enheder (8 % lysstråling) muliggør kun et relativt ringe lysudbytte i modsætning til gasudladningspærer (28 % lysstråling). I den senere tid er man også begyndt at anvende LEDer, også kaldet lysdioder, som lyskilde i biler.

KREDSPROCESSEN I EN HALOGENPÆRE

Wolframtråden bringes til at gløde ved tilførsel af elektrisk energi. Derved fordamper der metal fra glødetråden. Som følge af en halogenfyldning (jod eller brom) i pæren stiger glødetrådens temperatur til tæt på smeltepunktet for wolfram (ca. 3400 °C).

 

Herved fremkommer den høje lyseffekt. Det fordampede wolfram forbinder sig i umiddelbar nærhed af den varme væg i glaskolben med fyldgassen til en gas (wolframhalogenid), som er gennemsigtig. Hvis gassen igen kommer i nærheden af glødetråden, nedbrydes den pga. den glødetrådens høje temperatur og danner et ensartet lag af wolfram.

 

For at kredsprocessen kan fortsætte, skal den udvendige temperatur af pærens kolbe være 300 °C. Derfor skal kolben, der består af kvartsglas, ligge tæt på glødetråden.
En yderligere fordel herved er, at man kan arbejde med et højere tryk og dermed modvirke fordampningen af wolfram.

 

Også gassammensætningen i kolben er bestemmende for lysudbyttet. Ved tilførsel af små mængder ædelgasser, f.eks. xenon, reduceres varmeoverførslen fra glødetråden.

Der findes to forskellige typer af halogenpærer. H1, H3, H7, H9, H11, HB3 har kun én glødetråd. De benyttes til nærlys og fjernlys. H4-pæren har to glødetråde, én til nærlys og én til fjernlys.

 

Glødetråden til nærlys har en afdækningskappe. Den har til opgave at dække for den blændende del af lyset og at danne lys-mørke grænsen.

 

H1+30/50/90 og H4+30/50/90 er videreudviklinger af de konventionelle H1- og H4-glødepærer med en fyldning af beskyttelsesgas.

Fordele / forskelle for halogenpærer i forhold til standardpærer

  • Tyndere glødetråd
  • Kan drives med højere temperaturer
  • Højere lysintensitet, op til 30/50/90 % mere mellem
  • 50 og 100 meter foran bilen og omkring 20 meter længere belysning af vejbanen.
  • Større køresikkerhed om natten og i dårligt vejr

 

H7-pærer har i sammenligning med H1-pærer større lysintensitet, reduceret effektforbrug og bedre lyskvalitet. Disse pærer fås også som H7+30/50/90.

Sammenligning af glødetrådspære (halogen) og lysbue-gasudladningspære (xenon)

Sammenligning af glødetrådspære (halogen) og lysbuepære (xenon)
  Halogen-pære (H7) Gasudladningspære
Lyskilde Glødetråd Lysbue
Lysintensitet 1450 cd/m2 3000 cd/m2
Effekt 55 W 35 W
Energiresultat 8 % lysstråling
92 % varmeudstråling
28 % lysstråling
58 % varmeudstråling
14 % UV-stråling
Levetid ca. 500 t 2500 t
Vibrationsfast Delvis Ja
Tændspænding Nej Ja, 23.000 V (3. generation)
Styreelektronik Nej Ja

 

FAKTORER DER PÅVIRKER EN LYSKILDE: SAMMENLIGNING

På trods af regenereringen inde i pæren opbruges wolframtråden efterhånden, hvilket begrænser levetiden.

Levetiden og lysudbyttet afhænger kraftigt af bl.a. den faktiske forsyningsspænding.

 

Som tommelfingerregel gælder: hvis forsyningsspændingen til en pære øges med 5 %, så stiger lysstrømmen med 20 %, men samtidigt halveres levetiden.

Derfor benyttede man formodstande i nogle biler, således at forsyningsspændingen ikke oversteg 13,2 V. I moderne biler sikrer pulsbreddemoduleringen, at spændingen tilpasses.

 

Ved underspænding, f.eks. i tilfælde af en defekt generator, er forholdene helt omvendt. Lyset er nu mere rødligt, og lysudbyttet er tilsvarende mindre.

LYSTEKNIK, TIPS - LYSKILDER: PRAKTISKE TIPS

  • Xenon-forlygter anvender højspænding til tændingen, og derfor skal stikket til forkoblingsenhedens spændingsforsyning altid tages af inden arbejde på forlygterne.
  • Ved isætning af en ny pære må man ikke berøre glaskolben, da fingeraftryk kan brænde fast og sløre lyset.
  • Hvis en xenon-pære går i stykker i et lukket rum (værksted), skal lokalet udluftes for at undgå sundhedsfare pga. giftige gasser. D3- og D4-xenon-pærer indeholder ikke kviksølv, og de er derfor mere miljøvenlige.
  • Standard glødepærer og halogenpærer indeholder ingen miljøskadelige stoffer og kan bortskaffes med almindeligt husholdningsaffald.
  • Xenon-pærer er farligt affald. Hvis pæren er defekt, men glaskolben stadig er intakt, skal den bortskaffes som farligt affald, da blandingen af gas-metaldamp indeholder kviksølv og derfor er meget giftig at indånde. Hvis glaskolben er ødelagt, f.eks. ved en ulykke, kan xenon-pæren bortskaffes med almindeligt affald, da kviksølvet er fordampet.
  • I D3- og D4-xenon-pærer er kviksølvet erstattet med det ugiftige zinkjodid. Disse pærer kan bortskaffes med almindeligt husholdningsaffald.
  • Affaldskategorinummeret til bortskaffelse er: 060404.
  • Vedrørende LEDer er der ingen særlige råd, da de som regel ikke kan udskiftes.

GLØDEPÆREKONFIGURATOR - PERSONBILER: IDENTIFIKATION AF RESERVEDELE