Koplampen - Onderdelen
Koplampen
Hier vindt u nuttige basiskennis en waardevolle tips over koplampen.
Koplampen brengen de door de lichtbron geproduceerde lichstralen in een bundel op de rijweg. Ontdek op deze pagina onder andere hoe koplampen zijn opgebouwd en welke lichttechnische concepten en wettelijke voorschriften er zijn. Bovendien vindt u hier handige praktijktips voor de omgang met kunststof koplamplenzen
INHOUDSOPGAVE
KOPLAMPEN - ONDERDELEN: BASISPRINCIPES
Behuizing
De behuizing van de koplamp heeft de volgende taken:
- Houder van alle componenten van de koplamp (kabels, reflector enz.)
- Bevestiging op de carrosserie van motorvoertuig
- Bescherming tegen externe invloeden (vocht, hitte enz.)
- Thermoplasten worden als materiaal ingezet.
Reflector
Het belangrijkste doel van de reflector is om een zo groot mogelijk deel van de door de gloeilamp afgegeven lichtstroom op te vangen en in de richting van de rijbaan te richten. Er bestaan verschillende reflectorsystemen om deze taak zo efficiënt mogelijk uit te voeren.
Materiaalkeuze voor reflectoren
Terwijl de meeste reflectoren vroeger van staalplaat werden gemaakt, worden vanwege de huidige eisen aan de koplampen zoals bijvoorbeel productietoleranties, constructie, oppervlaktekwaliteit, gewicht etcetera voornamelijk kunststoffen (diverse thermoplasten) gebruikt. Die worden met een hoge nauwkeurigheid voor de vormweergave ontwikkeld.
Daardoor kunnen in het bijzonder getrapte systemen en meerkamersystemen worden gerealiseerd. Vervolgens worden de reflectoren gelakt om de nodige oppervlaktekwaliteit te bereiken. Bij thermisch sterk belaste koplampsystemen worden ook reflectoren van aluminium of magnesium gebruikt. In de volgende stap worden een reflectielaag van aluminium en daarna een beschermlaag van silicium opgedampt.
Projectiemodules
Door de nauwkeurig begrensde lichtbaan en de hoge lichtstroom worden projectiemodules erg vaak gebruikt bij moderne koplampen. Met verschillende lensdiameters, lichtfuncties en inbouwmogelijkheden kunnen deze modules voor individuele koplampconcepten worden gebruikt.
Koplamplenzen
Koplamplenzen met optische verstrooiing dienen de door de reflector opgevangen lichtstroom zodanig af te buigen, te verstrooien of te bundelen dat de gewenste lichtverdeling, bijv. licht-donkergrens, wordt geproduceerd. Dit vroegere standaardconcept is echter volledig vervangen door optiekvrije systemen.
Koplampglazen zonder optische verstrooiing
Ook zogenaamde "heldere koplamplenzen" bevatten geen optische elementen. Deze dienen alleen nog als bescherming tegen vervuiling en weersinvloeden.
Ze worden bij de volgende koplampsystemen gebruikt:
- Lens binnen (DE-systeem), voor dimlicht, grootlicht (bi-xenon) en mistlicht
- Afzonderlijk koplampglas in de koplamp, direct vóór de reflector
- Vrijvlakkoplampen (FF), volledig zonder extra optiek
Materiaalkeuze voor koplamplenzen
Conventionele koplamplenzen bestaan gewoonlijk uit glas. Dit glas mag geen strepen of luchtbellen bevatten. Door de bovengenoemde eisen worden de koplamplenzen echter steeds vaker van kunststof (polycarbonaat, PC) gemaakt.
Dit heeft als alternatief voor glas veel voordelen:
- zeer slagvast
- zeer licht
- kleinere productietoleranties mogelijk
- duidelijk grotere vrijheid voor ontwerpers
- oppervlak met speciale, krasvaste coating volgens ECE- en SAE-voorschriften
TIPS VOOR DE OMGANG MET KUNSTSTOF KOPLAMPLENZEN: PRAKTIJKTIPS
Om schade aan kunststof koplamplenzen te vermijden, moeten de volgende aanwijzingen in acht worden genomen:
- Kunststof koplampglazen nooit droog reinigen (gevaar voor krassen)!
- Raadpleeg te allen tijde de instructies in de voertuighandleiding voordat u middelen zoals bijvoorbeeld reinigings- of antivriesmiddelen aan het water van de koplampreinigingsinstallatie toevoegt.
- Te agressieve of de verkeerde reinigingschemie kan de koplamplenzen onherstelbaar beschadigen.
- Gebruik nooit niet-toegelaten lampen met een te hoog wattage!
- Gebruik alleen gloeilampen met UV-filter.
LICHTTECHNISCHE CONCEPTEN: VERGELIJKING
De lichtverdeling op de rijbaan is bij de huidige koplampen gebaseerd op twee verschillende lichttechnische concepten: de reflectie- en de projectietechniek. Terwijl reflectiesystemen zich kenmerken door reflectoren met grote oppervlakken achter een heldere koplamplens of een koplamplens met optiek, bezitten projectiesystemen een kleine lichtopening met een karakteristieke lens.
KOPLAMPSYSTEMEN: OVERZICHT
Er zijn vier typische koplampsystemen
Paraboloïde koplampen
Het reflectorvlak heeft het oppervlak van een paraboloïde. Dit is de oudste techniek die voor de lichtverdeling bij koplampen wordt gebruikt. Paraboloïde reflectoren worden tegenwoordig echter nauwelijks nog gebruikt. Ze worden alleen nog sporadisch in grootlichten en grote H4-koplampen gebruikt.
A: Van de voorzijde gezien, wordt het bovenste deel van de reflector gebruikt voor het dimlicht. (foto A).
B: De lichtbron is zo geplaatst dat de reflector het naar boven gestraalde licht via de optische as op de weg reflecteert. (foto B).
C: Optische elementen in het koplampglas zorgen ervoor dat de verdeling van het licht wordt verspreid, zodat aan de wettelijke eisen wordt voldaan. Dit gebeurt via twee verschillende vormen van optische elementen: cilindrische verticale profielen voor horizontale verdeling van het licht en prismatische structuren in het hoogte deel van de optische as, die het licht zo verdelen dat er op de belangrijkste plaatsen op de weg meer licht is (foto C).
D: Het koplampglas van een paraboloïde koplamp voor het dimlicht is duidelijk voorzien van optische elementen en produceert de typische lichtverdeling. (foto D).
E: Typische dimlichtverdeling van een paraboloïde koplamp als isolux-wegdiagram (foto E).
A: Gebruikt reflectorvlak in vooraanzicht
B: Reflectie van het licht op de weg, in een zijaanzicht
C: Lichtafbuiging door prisma's en lichtverstrooiing door cilindrische optiek in het koplampglas (bovenaanzicht).
Effectief licht ca. 27 %. 1 Reflector, 2 Lichtbron, 3 Diafragma, 4 Koplampglas
D: Typische dimlichtverdeling op het koplampglas van een paraboloïde koplamp
E: Typische dimlichtverdeling van een paraboloïde koplamp als isolux-wegdiagram
* lx (maateenheid voor de verlichtingssterkte – 1 lx geeft net voldoende licht voor het lezen van een krant.)
A: Gebruikt reflectorvlak in vooraanzicht
Drievlakskoplampen
FF-koplampen hebben reflectorvlakken die vrij in de ruimte zijn gevormd. Ze kunnen alleen met behulp van computers worden berekend en geoptimaliseerd. In het huidige voorbeeld is de reflector in segmenten opgedeeld, die verschillende delen van de weg en de omgeving verlichten.
A: Door speciale dimensionering kunnen vrijwel alle reflectorvlakken voor het dimlicht worden gebruikt (foto A).
B: De vlakken zijn zodanig ontworpen dat het licht van alle reflectorsegmenten naar beneden op de weg wordt gereflecteerd (foto B).
C: De buiging van de lichtstralen en de verspreiding van het licht worden rechtstreeks door de reflectorvlakken mogelijk gemaakt. Hierdoor kunnen ook heldere, optiekvrije koplamplenzen worden gebruikt, die een oplichtende indruk geven. De licht-donkergrens en de verlichting van de rechter wegrand worden door de horizontaal geplaatste reflectorsegmenten gegenereerd (foto C).
D: Voorbeeld van de lichtverdeling op de koplamplens van een FF-koplamp (foto D).
E: De lichtverdeling op de weg is goed aan te passen aan speciale wensen en behoeften (foto E).
Vrijwel alle moderne reflectiekoplampsystemen voor dimlicht worden van FF-reflectorvlakken voorzien.
A: Gebruikt, in segmenten opgedeeld reflectorvlak van een FF-koplamp
B: Reflectie van het licht op de weg, in een zijaanzicht
C: Afbuiging en verstrooiing van het licht direct door het reflectorvlak. Effectief licht ca. 45 %. 1 Reflector, 2 Lichtbron, 3 Diafragma, 4 Koplamplens
D: Voorbeeld van de lichtverdeling op de koplamplens van een FF-koplamp
E: Typische dimlichtverdeling van een FF-koplamp als isolux-wegdiagram
* lx (maateenheid voor de verlichtingssterkte – 1 lx geeft net voldoende licht voor het lezen van een krant.)
A: Gebruikt, in segmenten opgedeeld reflectorvlak van een FF-koplamp
Super DE (gecombineerd met FF)
Super-DE-koplampen zijn net als de DE-koplampen projectiesystemen en werken volgens hetzelfde principe. Daarbij worden de reflectorvlakken met behulp van FF-technologieën gedimensioneerd. De koplamp is op de volgende manier opgebouwd:
A: De reflector vangt zoveel mogelijk licht van de lamp (foto A).
B: Het opgevangen licht wordt zoveel mogelijk via het diafragma op de lens gericht (foto B).
C: Het licht wordt zodanig door de reflector gericht, dat in de hoogte van het diafragma de lichtverdeling ontstaat die de lens op de weg projecteert (foto C).
D: Typische dimlichtverdeling van een Super-DE-koplamp op de koplamplens (foto D).
E: Typische dimlichtverdeling van een Super-DE-koplamp als isolux-wegdiagram (foto E).
De FF-techniek maakt een grotere verstrooiingsbreedte en een betere verlichting van de straatkanten mogelijk. Het licht kan dicht aan de licht-donkergrens worden geconcentreerd waardoor een grotere reikwijdte en een ontspannen rijervaring in het donker mogelijk zijn. Vrijwel alle nieuwe projectiesystemen voor dimlicht zijn tegenwoordig uitgerust met FF-reflectorvlakken. Er worden lenzen met een diameter tussen 40 en 80 mm gebruikt. Grotere lenzen hebben een hoger lichtvermogen, maar ook een hoger gewicht.
A: Gebruikt reflectorvlak en diafragmavorm (vooraanzicht)
B: Productie van de LDG (licht-donkergrens) en beperkte blokkering door het diafragma (zijaanzicht)
C: Straalgang en lichtconcentratie in het brandpunt (bovenaanzicht). Effectief licht ca. 52 %. 1 Reflector, 2 Lichtbron, 3 Diafragma, 4 Lens, 5 Koplamplens
D: Typische dimlichtverdeling van een Super-DE-koplamp op de koplamplens
E: Typische dimlichtverdeling van een Super-DE-koplamp als isolux-wegdiagram
* lx (maateenheid voor de verlichtingssterkte – 1 lx geeft net voldoende licht voor het lezen van een krant.)
A: Gebruikt reflectorvlak en diafragmavorm (vooraanzicht)
VOERTUIGVERLICHTINGSVOORSCHRIFTEN: WETENSWAARDIGHEDEN
Montagevoorschriften vooraanzicht
Vanwege de omvang van de wettelijke regelingen worden hier alleen de belangrijkste voorschriften toegelicht. In de volgende verordeningen vindt men echter alles wat relevant is voor de hoofdkoplampen, hun eigenschappen en toepassingen:
76/761/EWG en ECE-R1 en -R2
Koplampen voor groot- en dimlicht en hun gloeilampen
ECE-R8
Koplampen met H1 tot H11 (behalve H4), HB3- en HB4-lampen
ECE-R20
Koplampen met H4-lampen
StVZO § 50
Koplampen voor groot- en dimlicht
76/756/EWG en ECE-R48
Voor montage en toepassing
ECE-R98/99
Koplampen met gasontladingslamp
ECE-R112
Koplampen met asymmetrisch dimlicht (ook LED)
ECE-R119
Hoeklicht
ECE-R123
Advanced Frontlighting System (AFS)
| Dimlichtkoplampen | |
|---|---|
| Aantal | Twee |
| In de breedte | Maximaal 400 mm van het uiterste punt |
| In de hoogte | 500 tot 1200 mm toegelaten |
| Elektrische schakeling | Een paargewijze bijschakeling van extra koplampen voor dim- en/of grootlicht is toegestaan. Bij de omschakeling naar dimlicht moeten alle grootlichten tegelijkertijd uitschakelen. |
| Inschakelcontrole | Groene controlelamp |
| Overige | Als de koplampen met gasontladingslampen zijn uitgerust (groot- en dimlicht), moeten er een automatische koplampafstelling en een koplampreinigingsinstallatie zijn ingebouwd. Deze vereisten gelden ook bij aanpassingen achteraf van zich reeds in het verkeer bevindende voertuigen, die na 1 april 2000 zijn aangepast. |
| Koplampen voor grootlicht | |
|---|---|
| Aantal | Twee of vier |
| In de breedte | Geen speciale voorschriften, maar zo aangebracht dat de bestuurder geen hinder heeft van reflecties |
| In de hoogte | Geen speciale voorschriften |
| Elektrische schakeling | Een paargewijze bijschakeling van extra koplampen voor dim- en/of grootlicht is toegestaan. Bij de omschakeling naar dimlicht moeten alle grootlichten tegelijkertijd uitschakelen. |
| Inschakelcontrole | Blauwe controlelamp |
| Overige | De lichtsterkte van alle inschakelbare grootlichten mag niet meer dan 300.000 Candela bedragen. De som van de referentiegetallen mag niet groter dan 100 zijn. |
| Koplampen voor mistlicht (optioneel) | |
|---|---|
| Aantal | Twee, kleur wit of felgeel |
| In de breedte | Geen speciale voorschriften |
| In de hoogte | Niet hoger dan de koplamp voor dimlicht, volgens ECE echter minimaal 250 mm |
| Elektrische schakeling | Met dim- en grootlicht. Ook met breedtelicht mogelijk, als het lichtuittredevlak van het mistlicht niet meer dan 400 mm van het uiterste punt van de breedte verwijderd is. |
Hoe nuttig is dit artikel voor jou?
Helemaal niet nuttig
Zeer nuttig