Prawidłowe działanie instalacji oświetleniowej pojazdu ma szczególne znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu drogowego. Skuteczność działania urządzeń oświetleniowych zależy od ich prawidłowego zamontowania, właściwego użytkowania i obsługiwania.

W procesie eksploatacji instalacji oświetleniowej pojazdu szczególne znaczenie przypada, oprócz konserwacji, okresowym i doraźnym badaniom diagnostycznym. Wymagania norm dotyczą tylko nowych urządzeń świetlnych. Obowiązujące przepisy określają warunki techniczne dopuszczenia pojazdu do ruchu, w tym m.in. rodzaj, ilość i rozmieszczenie świateł, barwę i widoczność świateł oraz zasięg oświetlenia.
Elementy instalacji oświetleniowej wchodzą w skład wyposażenia elektrycznego pojazdu samochodowego. Podstawowe ich zadania polegają na:
- zapewnieniu bezpieczeństwa ruchu,
- kontroli działania mechanizmów,
- zapewnieniu wygody jazdy.

1. Zakres diagnozowania
Własności świetlne reflektorów i lamp pogarszają się z wielu przyczyn. Badania wskazują na znaczny spadek skuteczności świetlnej świateł reflektorów w funkcji czasu eksploatacji. Żarówki w urządzeniach świetlnych tracą pierwotny strumień świetlny na skutek odparowania wolframu z żarnika i osadzania się go na wewnętrznej stronie bańki szklanej. Bańka zaciemnia się i zmniejsza przepuszczalność światła. Jednocześnie z powodu zmniejszenia się przekroju skrętki żarnika (na skutek odparowania wolframu) i związanego z tym zwiększenia rezystancji maleje natężenie prądu przepływającego przez żarówkę, powodując zmniejszenie rzeczywistej mocy żarówki.
Drugim ważnym czynnikiem spadku skuteczności świateł jest zmniejszanie przepuszczalności światła przez klosze lamp oraz zmatowienie odbłyśnika będące efektem porysowania powierzchni zewnętrznej, pokrycia kurzem i brudem oraz oddziaływania warunków atmosferycznych. Po okresie 5 lat eksploatacji spadek własności świetlnych może osiągnąć 10-25%. Zanieczyszczenie wewnętrznych (na skutek nieszczelności) i zewnętrznych powierzchni kloszy brudem i błotem, zwłaszcza w czasie jazdy w deszczu, może doprowadzić do utraty 60% własności świetlnych, szczególnie tylnych lamp. Zanieczyszczenie reflektorów powoduje zmniejszenie zasięgu świateł, zwiększenie efektu olśnienia, a w czasie mgły rozproszenie światła, co pogarsza i utrudnia warunki ruchu (rys. 1). Zanieczyszczenie kloszy świateł sygnałowych (kierunkowskazów, pozycyjnych i hamowania) powoduje zmniejszenie ich skuteczności świetlnej, a przez to zagrożenie najechania na pojazd niedostatecznie widoczny dla innych użytkowników drogi. Zjawisko to bardzo często występuje w warunkach dużego natężenia ruchu. Żywotność i skuteczność świetlna w znacznym stopniu zależą od napięcia zasilającego. Należy zwrócić uwagę na częste występowanie zbyt małego napięcia zasilania żarówek lub niedostateczne połączenie z masą pojazdu występujące szczególnie w starszych pojazdach. Żarnik osiąga mniejszą temperaturę, maleje strumień świetlny, a jego barwa przesuwa się w kierunku światła czerwonego. Przykładowo spadek napięcia z 13,5 do 11 V powoduje zmniejszenie strumienia świetlnego prawie o 50% (dla żarówki 21 W). Jeżeli napięcie jest zbyt wysokie, to mamy do czynienia z przypadkiem odwrotnym. Strumień świetlny zwiększy się, barwa światła przesunie się w kierunku niebieskiej, ale żywotność żarówki zmniejszy się nawet o połowę (rys. 2). Z tego powodu w niektórych pojazdach instaluje się oporniki wstępne, aby napięcie zasilające nie przekroczyło zalecanej wartości.

Jedną z bezpośrednich przyczyn nieprawidłowego działania, zwłaszcza reflektorów, jest zmiana ich położenia podczas jazdy wskutek drgań i wstrząsów. Nieprawidłowe działanie świateł zewnętrznych wynika zarówno z niewłaściwego ustawienia reflektorów, jak i nieodpowiednich wartości światłości oraz natężenia oświetlenia. Powodem znacznego spadku skuteczności świetlnej świateł reflektorów jest szybkie zużywanie się lustra (odbłyśnika) reflektora w wyniku jego nieszczelności. Prowadzi to do zmatowienia oraz korozyjnego uszkodzenia lustra reflektora.
Wymienione czynniki dostatecznie uzasadniają konieczność okresowej kontroli oświetlenia zewnętrznego pojazdu. Zakres badań obejmuje najczęściej:
- diagnozowanie wstępne (kontrolę działania),
- kontrolę ustawienia reflektorów,
- sprawdzenie światłości świateł drogowych i natężenia oświetlenia światłami mijania.

2. Rodzaje świateł pojazdów samochodowych i przyczep
Do oświetlenia pojazdów samochodowych i przyczep służą urządzenia oświetlenia zewnętrznego oraz urządzenia oświetlenia wewnętrznego. Pierwsze wpływają w decydujący sposób na bezpieczeństwo ruchu pojazdów, natomiast drugie stanowią o komforcie użytkowania samochodu.

2.1. Oświetlenie zewnętrzne i wewnętrzne
Światła zewnętrzne pojazdów samochodowych i przyczep można podzielić, uwzględniając różne kryteria. Z punktu widzenia wymogów prawnych występują światła obowiązkowe i dodatkowe. Według kryterium funkcjonalnego wyróżnia się światła (rys. 3):
- oświetleniowe (przeznaczone do oświetlania drogi lub otoczenia pojazdu),
- sygnałowe (przeznaczone do sygnalizowania obecności pojazdu i zamierzonych zmian jego ruchu),
- rozpoznawcze (przeznaczone do identyfikowania pojazdu i jego rodzaju),
- odblaskowe (przeznaczone do ostrzegania o obecności na drodze pojazdu lub pojazdu z przyczepą, pozostawionych bez świateł).

W skład oświetlenia wewnętrznego wchodzi:
- oświetlenie tablicy rozdzielczej (oświetlenie wskaźników, światła lampek kontrolnych),
- oświetlenie wnętrza nadwozia bądź tylko kabiny kierowcy (konwencjonalne lampy oświetlenia wewnętrznego lub świetlówki),
- oświetlenie bagażnika, silnika, stopni w autobusach,
oświetlenie lampą przenośną.

2.2. Źródła światła
W pojazdach są stosowane żarówki jednowłóknowe i dwuwłóknowe o różnych napięciach i mocach znamionowych. Mogą to być żarówki konwencjonalne lub halogenowe. Żarówki halogenowe charakteryzują się większą skutecznością świetlną, trwałością i mniejszymi wymiarami. W efekcie umożliwiają one znacznie lepsze oświetlenie drogi niż żarówki konwencjonalne.
Trzonki żarówek są tak skonstruowane, aby ich osadzenie w oprawce umożliwiało dobre połączenie elektryczne i jednoznaczne położenie geometryczne, zapewniające uzyskanie właściwego biegu promieni świetlnych.
W nowoczesnych rozwiązaniach reflektorów samochodowych pojawiły się gazowe lampy wyładowcze (ksenonowe), które wytwarzają światło na zasadzie jonizacji gazu wypełniającego lampę łukiem elektrycznym. Lampy wyładowcze charakteryzują się innym kształtem i poborem mniejszej mocy, a znacznie większą skutecznością świetlną i trwałością niż żarówki halogenowe.
Często reflektory samochodowe są wyposażone w urządzenia umożliwiające zmianę ich ustawienia wtedy, gdy pojazd jest obciążony. Może się to odbywać samoczynnie lub być realizowane ręcznie przez użytkownika pojazdu.
Poniżej przedstawiono istotne zalecenia eksploatacyjne dotyczące żarówek samochodowych. Żarówki powinny być:
- zgodne z zaleceniami producenta pojazdu samochodowego (o właściwym napięciu znamionowym, mocy elektrycznej i trzonku),
- wymieniane nie rzadziej niż co 2 lata (żarówki konwencjonalne) ze względu na zaczernienie wnętrza bańki szklanej i zmniejszenie skuteczności świetlnej,
- montowane z zachowaniem czystości (dotyczy to szczególnie żarówek halogenowych) ze względu na wrażliwość baniek szklanych na zanieczyszczenie tłuszczem, dlatego nie należy dotykać palcami ich części szklanych, ewentualne plamy usunąć szmatką niewydzielającą włókien, zmoczoną w spirytusie.
- wymieniane na żarówki tego samego rodzaju, nie wolno dowolnie wymieniać zwłaszcza żarówek konwencjonalnych świateł drogowych i mijania na żarówki halogenowe bez uprzedniej wymiany reflektora na przystosowany do żarówek halogenowych (z oznaczeniem np. H4, H7 lub napisem „Halogen”); podobna zasada dotyczy nowo wprowadzanych, gazowych lamp wyładowczych (ksenonowych), które do swojej pracy wymagają reflektora z elektronicznym urządzeniem sterującym.

3. Wymagania dotyczące świateł zewnętrznych
Prawidłowe oświetlenie zewnętrzne samochodu decyduje o bezpieczeństwie jazdy w nocy oraz w warunkach ograniczonej widoczności (mgła, opady atmosferyczne, zadymienie).

3.1. Wymagania prawne
Zgodnie z obowiązującymi przepisami takie elementy, jak reflektory i lampy samochodowe są zaliczane do wyposażenia związanego z bezpieczeństwem użytkowania pojazdu. Dlatego też podlegają homologacji razem z samochodem lub osobno, z przeznaczeniem do zastosowania w określonym typie pojazdu. Tylko stosowanie homologowanych elementów zapewnia uzyskanie wymaganych wartości parametrów fotometrycznych i geometrycznych świateł. Na szybach reflektorów i kloszach lamp umieszczane są znormalizowane oznaczenia podające istotne informacje o przeznaczeniu wyrobu i jego jakości. Oznaczenia na szybach reflektorów zawierają między innymi takie dane, jak miejsce homologacji, rodzaj reflektora (typ, wersja), wartość światłości świateł drogowych. Określone zasady znakowania obowiązują również dla kloszy lamp tylnych. Przykłady oznaczenia występującego na szybie reflektora i kloszu lampy tylnej przedstawiono na rys. 4 i 5. Dla pracowników stacji kontroli pojazdów ważne jest, że oznaczenia te gwarantują autentyczność produktu. Ich brak oznacza wyrób bez homologacji, podrobiony i wątpliwej jakości. Ustawa – Prawo o ruchu drogowym – nie dopuszcza do stosowania w pojazdach przedmiotów wyposażenia oraz części, które nie odpowiadają wymaganiom określonym w przepisach szczegółowych dotyczących wyposażenia pojazdów. Dotyczy to również samowolnego wprowadzania zmian w oświetleniu oraz montażu elementów, które nie mają homologacji. W przypadku tzw. reflektorów ksenonowych (z lampami wyładowczymi jako źródłem światła) dopuszcza się montaż tylko kompletnych zestawów. W skład takiego zestawu wchodzą: homologowane reflektory, układ regulacji poziomowania i układ oczyszczania szyb reflektorów. Rozporządzenie o warunkach technicznych określa wymagania, jakim powinny odpowiadać światła zewnętrzne. Dotyczy to w szczególności rodzaju, liczby i rozmieszczenia świateł, ich barwy, widoczności oraz zasięgu. Wybrane wymagania, które powinny spełniać światła zewnętrzne pojazdów samochodowych przedstawiono w tabeli 1.

3.2. Parametry diagnostyczne świateł
Na podstawie określonych prawem wymagań przyjmuje się następujące parametry (wskaźniki) oceny stanu technicznego świateł drogowych i mijania: światłość świateł drogowych, natężenie oświetlenia światłami mijania oraz ustawienie kierunku strumienia światła drogowego i światła mijania. Światłość jest to wielkość mierzona stosunkiem strumienia świetlnego emitowanego przez źródło światła w nieskończenie małym stożku do kąta bryłowego tego stożka. Światłość charakteryzuje intensywność świecenia źródła światła. Jednostką miary światłości jest kandela (cd). Natężenie oświetlenia jest to stosunek strumienia świetlnego padającego prostopadle na niewielką powierzchnię do wielkości tej powierzchni. Natężenie oświetlenia charakteryzuje oświetlenie powierzchni ustawionej w pewnej odległości od źródła światła. Jednostką miary natężenia oświetlenia jest luks (lx). Fizjologiczne właściwości oka ludzkiego stwarzają możliwość powstania tzw. olśnienia. Olśnienie powodowane przez światło samochodowe uważa się za nieistniejące, jeżeli każde światło w odległości 25 m i na swej wysokości wytwarza natężenie oświetlenia nieprzekraczające 1 lx. Ustawienie kierunku strumienia światła drogowego (w płaszczyźnie pionowej i poziomej) określa się położeniem środka plamy świetlnej na ekranie. Ustawienie kierunku strumienia światła mijania (w płaszczyźnie pionowej i poziomej) określa się na ekranie odległością granicy światła i cienia od osi optycznej reflektora. Obowiązujące obecnie kryteria oceny stanu technicznego świateł drogowych i mijania przedstawiono w tabeli 2. Również pozostałe światła zewnętrzne powinny odpowiadać wymaganiom określonym w obowiązujących przepisach. Kontrola świateł sygnałowych, rozpoznawczych i odblaskowych polega głównie na ocenie wzrokowej (bez przyrządów) zgodności stanu faktycznego tych świateł (działanie, barwa, rozmieszczenie, ogólny stan techniczny) z obowiązującymi wymaganiami.

dr inż. Kazimierz Sitek

Literatura artykułu dostępna w redakcji.