Grandezze illuminotecniche
Qui troverete informazioni di base utili e suggerimenti preziosi sul tema della tecnologia di illuminazione e delle sorgenti luminose nei veicoli.
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Le informazioni tecniche e i suggerimenti pratici riportati di seguito sono stati redatti da HELLA per offrire un'assistenza professionale alle officine. Le informazioni contenute in questo sito web devono essere utilizzate esclusivamente da personale tecnico specializzato.
Di seguito troverete una panoramica sui più importanti termini basilari di illuminotecnica e sulle relative unità di misura per la valutazione delle caratteristiche delle lampade e luci:
Unità: lumen [lm]
Per flusso luminoso F si intende la potenza luminosa complessiva emanata da una sorgente luminosa
Unità: candela [cd]
L'intensità luminosa è la parte del flusso luminoso che si irradia in una determinata direzione.
Unità: lux [lx]
L'illuminamento E indica il rapporto tra il flusso luminoso che colpisce la superficie e la superficie illuminata.
L'illuminamento è pari a 1 lx quando un flusso luminoso di 1 lm colpisce uniformemente una superficie di 1 m².
Unità: candela per metro quadrato [cd/m2]
La luminanza L è l'impressione di luminosità che l'occhio percepisce da una superficie luminosa o illuminata.
Unità: lumen per Watt [lm/W]
L'efficienza luminosa h indica il rendimento con cui la potenza elettrica assorbita viene trasformata in luce.
Unità: Kelvin [K]
Kelvin è l'unità della temperatura di colore. Maggiore è la temperatura di una sorgente luminosa, più è ampia la zona blu nello spettro cromatico, mentre quella rossa diminuisce.
Una lampadina con luce bianca calda ha una temperatura di colore di circa 2700 K. Una lampadina a scarica in gas (D2S), al contrario, genera una luce bianca fredda pari a 4250 K, il cui colore, tuttavia, è molto simile alla luce del giorno (circa 5600 K).
Le sorgenti luminose sono corpi radianti che generano la luce attraverso l'energia termica. Questo significa che più una sorgente luminosa diventa calda, maggiore è l'intensità luminosa.
Il basso rendimento dei corpi radianti (8% di radiazione luminosa), tuttavia, offre un'efficienza luminosa relativamente scarsa rispetto alle lampadine a scarica in gas (28% di radiazione luminosa). Negli ultimi tempi, i LED vengono sempre più utilizzati come sorgente luminosa nell'autoveicolo.
Le lampadine (lampadine a vuoto) sono dei corpi radianti, in quanto l'apporto di energia elettrica rende il filamento in tungsteno incandescente.
Come detto, la potenza luminosa di una lampadina standard è in confronto scarsa. Inoltre, a causa delle particelle di tungsteno evaporate, riconoscibili come annerimento sul bulbo della lampadina, diminuiscono tutti i valori illuminotecnici e la vita utile è relativamente breve.
La lampadina alogena offre vantaggi significativi rispetto a quella classica a incandescenza. Introducendo piccole quantità di atomi alogeni, ad es. iodio, si può ridurre l'annerimento del bulbo della lampadina.
Grazie al cosiddetto "processo a ciclo chiuso", per una vita utile di uguale durata, le lampadine alogene possono lavorare a temperature superiori e offrire, di conseguenza, un rendimento superiore.
Esistono due tipi di lampadine alogene. Le H1, H3, H7, H9, H11, HB3 hanno un solo filamento incandescente. Vengono impiegate per la luce anabbagliante e abbagliante. La lampadina H4 è dotata di due filamenti incandescenti, uno per la luce anabbagliante e uno per quella abbagliante.
Il filamento della luce anabbagliante è dotato di una calotta di copertura che ha il compito di oscurare il filamento abbagliante e di generare il limite chiaro-scuro.
I tipi H1+30/50/90% e H4+30/50/90% sono sviluppi successivi delle convenzionali lampadine H1 e H4 con aggiunta di gas protettivo.
Rispetto alle H1, le lampadine H7 possiedono una luminosità superiore, una potenza assorbita inferiore e una qualità luminosa migliore. Queste ultime sono disponibili anche come H7+30/50/90.
Da qualche tempo anche le lampadine alogene sono disponibili in colore blu. Rispetto alle lampadine alogene tradizionali, queste lampadine hanno una luce bianca bluastra (fino a 4000 K) risultando così più simili alla luce diurna. L'occhio percepisce la luce più chiara e più a contrasto. Tale condizione contribuisce a poter guidare più a lungo senza affaticarsi. Tale impressione è tuttavia soggettiva.
Coloro, che desiderano ottenere il massimo dalla potenza luminosa, fanno meglio affidamento sulla lampadine +30/50/90.
Negli indicatori di direzione sono stati utilizzate finora lampadine con un bulbo in vetro con vernice gialla. Per gli automobilisti orientati al design sono disponibili anche le lampadine intermittenti Magic-Star. Se spente, sono a malapena riconoscibili nel riflettore argentato. Solo accendendole, trasmettono la caratteristica luce gialla nella solita luminosità.
L'applicazione di diversi strati interferenziali sul bulbo consente di estinguere determinate zone dello spettro luminoso emanate dal filamento. Solo la zona gialla penetra gli strati diventando visibile.
Le lampadine a scarica in gas generano la luce secondo il principio fisico della scarica elettrica. Grazie alla tensione di accensione applicata dal ballast (fino a 23 kV nella 3ª generazione), il gas tra gli elettrodi della lampadina (riempimento con gas nobile xeno e miscela di metalli e alogenuri di metallo) viene ionizzato e indotto alla scintilla per mezzo di un arco voltaico.
Durante l'apporto controllato di corrente alternata (circa 400 Hz), le sostanze solide e liquide evaporano a causa delle elevate temperature. La lampadina raggiunge la piena luminosità solo dopo alcuni secondi, quando tutti i componenti sono ionizzati.
Per impedire la rottura della lampadina a causa di un aumento non controllato della corrente, quest'ultima viene regolata da un ballast. Quando la potenza luminosa raggiunge il massimo, è ancora necessaria una tensione di esercizio (non di accensione) di 85 V per mantenere il processo fisico. Flusso luminoso, efficienza luminosa, luminanza e vita utile sono sensibilmente migliori di quelle delle lampadine alogene.
Le lampadine a scarica in gas vengono classificate in base alla loro versione di sviluppo: D1, D2, D3 e D4. La "D" sta per la parola inglese "Discharge", scarica. Le generazioni si differenziano in modo parzialmente sensibile. Le lampadine D1, le prime lampadine allo xeno, sono dotate di un accenditore. Le lampadine D2 sono invece costituite solo da una lampadina con attacco e, rispetto a tutti gli altri livelli di sviluppo delle lampadine a scarica in gas automotive, non dispongono di un bulbo protettivo esterno in vetro intorno al tubo di scarica. Tutte le versioni successive dispongono di un bulbo protettivo UV e sono essenzialmente più stabili nella struttura.
La vecchia lampadina D1 viene spesso confusa con l'attuale lampadina D1-S/R con modulo di accensione integrato. Gli attuali sviluppi successivi delle lampadine D1, D2, D3 e D4 offrono un miglior rispetto dell'ambiente senza l'utilizzo di mercurio. A causa delle differenze nei parametri elettrici (42 V anziché 85 V di tensione a pari potenza), le lampadine D3 o D4 non possono funzionare con le centraline delle lampadine D1 o D2.
Lampadina alogena (H7) | Lampadina a scarica di gas | |
---|---|---|
Sorgente luminosa | Filamento | Arco voltaico |
Luminanza | 1450 cd/m2 | 3000 cd/m2 |
Potenza | 55 W | 35 W |
Bilancio energetico | 8% di radiazione luminosa 92% di irradiazione di calore | 28% di radiazione luminosa 58 % di irradiazione di calore 14% radiazioni UV |
Vita utile | ca. 500 h | 2500 h |
Resistenza alle vibrazioni | Condizionata | Sì |
Tensione di accensione | No | Sì 23.000 V (3ª generazione) |
Elettronica di regolazione | No | Sì |
Nonostante la rigenerazione all'interno della lampadina, il filo in tungsteno si consuma gradualmente, limitandone la vita utile.
Tra le altre cose, la vita utile e l'efficienza luminosa dipendono fortemente dalla tensione di alimentazione presente.
Vale come regola generale: se la tensione di alimentazione di una lampadina aumenta del 5%, anche il flusso luminoso aumenta del 20%, ma al contempo la vita utile viene dimezzata.
Con il configuratore per lampadine potete trovare la lampadina giusta in modo rapido e semplice. Per scoprire quali lampadine sono compatibili con il vostro veicolo, selezionate il marchio, la classe e la data di costruzione del veicolo.
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