الكشافات

يقوم جسم الكشاف بالمهام التالية:

• حامل لجميع مكونات الكشاف (الكابل، العاكس، وخلافه)
• التثبيت بجسم السيارة
• الحماية من التأثيرات الخارجية (الرطوبة، الحرارة، وخلافه)
• يتم استخدام اللدائن الحرارية كخامة لصنع الجسم.

يتمثل الهدف الوظيفي الأول للعاكس في تجميع أكبر قدر ممكن من التدفق الضوئي المنبعث من لمبة الإضاءة وتوجيهه في اتجاه الطريق. وتوجد أنظمة عواكس مختلفة يهدف كل منها للوصول إلى تلك النتيجة بأقصى فعالية ممكنة.

كان تصنيع معظم العواكس في الماضي يتم من ألواح فولاذية، أما الآن فأصبح البلاستيك (اللدائن الحرارية المختلفة) يُستخدم بصفة أساسية نظرًا للمتطلبات الحالية الواجب توفرها في الكشافات والمتعلقة مثلا بنسب التفاوت المسموح بها للتصنيع والتصميم وجودة السطح والوزن وخلافه. ولذلك يمكن تصنيع الكشافات بدقة عالية خاصة من حيث تشكيل القوالب.

ولذلك أصبح ممكنا تنفيذ الأنظمة متعددة الحجيرات وذات التدريجات الخاصة. بعد ذلك يتم طلاء العواكس للوصول إلى جودة السطح المطلوبة. في حالة أنظمة الكشافات المعرضة لإجهاد حراري كبير تُستخدم أيضا عواكس من الألومنيوم أو الماغنسيوم. وفي الخطوة التالية يتم وضع طبقة عاكسة من الألومنيوم وبعد ذلك يتم طلاء طبقة حماية من السيليكون عن طريق التبخير.

نظرا لمسار الإشعاع المحدد بدقة والتدفق الضوئي العالي يكثر استخدام وحدات الإسقاط الضوئي في الكشافات الحديثة. ومن خلال استخدام عدسات ذات أقطار مختلفة ووظائف الضوء وإمكانيات التركيب المتعددة يمكن استخدام هذه الوحدات لتنفيذ كشافات تعتمد على تصميمات خاصة جدا.

عدسات التغطية المزودة بما يُسمى بصريات التشتيت تتولى مهمة تحويل اتجاه أو تشتيت أو تجميع التدفق الضوئي المجمع من العاكس، بحيث يتم توزيع الضوء بالشكل المرغوب، مثلا للتحكم في الحد الفاصل بين السطوع/الإعتام. لكن هذا المفهوم القياسي القديم تم استبداله كليًا من خلال الأنظمة عديمة الأنماط البصرية.

أيضا العدسات التي تُسمى "عدسات التغطية الشفافة" لا تحتوي على أية عناصر بصرية. ويستمر استخدامها فقط من أجل حماية مكونات الكشاف من الاتساخ وتأثيرات الطقس.

وهي تُستخدم مع أنظمة الكشافات التالية:

• عدسة داخلية (نظام DE)، لضوء السير والضوء العالي (زينون الثنائي) وضوء الضباب
• عدسة التشتيت المنفصلة الداخلية في الكشاف، مباشرة أمام العاكس
• كشافات المساحات المفتوحة (FF)، دون أي بصريات إضافية

تتكون عدسات التغطية التقليدية في المعتاد من الزجاج. ويجب أن تكون خالية من الفقاعات أو الخطوط التي تشوه صفاء الزجاج. ولكن بناء على المتطلبات سالفة الذكر يزيد باستمرار الاتجاه إلى تصنيع عدسات التغطية من البلاستيك (البولي كربونات، PC).

وعند مقارنتها بالزجاج فإن هذه الخامة تتمتع بالعديد من المزايا، مثل:

• مقاومة للصدمات بدرجة عالية
• خفيفة للغاية
• إمكانية تقليل نسب التفاوت أثناء التصنيع
• مساحات حرية إبداعية أكبر بكثير
• سطحها يكون مطليا بطبقة خاصة مقاومة للخدوش طبقا للائحة ECE وSAE

في الكشافات الحالية تستند عملية توزيع الضوء على الطريق إلى مفهومين للإضاءة مختلفين في تفاصيلهما الفنية، وهما تقنية الانعكاس وتقنية الإسقاط الضوئي. وفي حين تتميز أنظمة الانعكاس بالعواكس كبيرة المساحة الموجودة خلف عدسة تغطية شفافة أو بوجود نقشات بأشكال معينة، فإن أنظمة الإسقاط الضوئي تحتوي على مخرج ضوئي صغير مع عدسة مميزة.

يتمتع سطح العاكس بسطح جسم مكافئ. وهذه هي أقدم تقنية يتم استخدامها لتوزيع الضوء في الكشافات. إلا أن عواكس السطح المكافئ قلما تُستخدم اليوم. ويقتصر استخدامها بشكل متفرق على بعض كشافات الضوء العالي وكشافات H4 الكبيرة.

A: إذا كنت تنظر إلى العاكس من الأمام، فستجد أن الجزء العلوي من العاكس مخصص لضوء السير (صورة A).

B: مصدر الضوء مُركب بحيث يغير العاكس اتجاه الضوء المتجه نحو الأعلى ليتجه إلى أسفل نحو الطريق، وذلك من خلال المحور البصري (صورة B).

C: العناصر البصرية في عدسة التشتيت تعمل على توزيع الضوء بطريقة تحقق الاشتراطات القانونية. ويحدث ذلك عن طريق نوعين مختلفين من العناصر البصرية، وهما: قطاعات رأسية أسطوانية لتوزيع الضوء أفقيا، وهياكل منشورية على مستوى ارتفاع المحور البصري تُستخدم لتوزيع الضوء بهدف توجيه قدر أكبر من الضوء على أهم المواضع بسطح الطريق (صورة C).

D: يتم تزويد عدسة تشتيت كشاف السطح المكافئ لضوء السير بعناصر بصرية شفافة تتيح توزيع الضوء بشكل نموذجي (صورة D).

E: توزيع ضوء السير النموذجي لكشاف سطح مكافئ معروض من خلال مخطط Isolux الخاص بتساوي إضاءة الطريق (صورة E).

تتمتع كشافات FF بأسطح عاكسة يتم تشكيلها بحرية في الحيز المكاني. ولا يمكن تصميمها وتطويرها إلا بواسطة الحواسيب. في هذا المثال المعروض يتم تقسيم العاكس إلى قطاعات تقوم بإضاءة النطاقات المختلفة من الطريق والمكان المحيط.

A: من خلال التصميم الخاص يمكن استخدام جميع الأسطح العاكسة تقريبا لضوء السير (صورة A).

B: يتم توجيه جميع الأسطح بحيث ينعكس الضوء المنبعث من جميع قطاعات العاكس إلى أسفل نحو الطريق (صورة B).

C: يمكن تحويل اتجاه أشعة الضوء وتشتيت الضوء مباشرة من خلال الأسطح العاكسة. وبذلك يمكن أيضا استخدام عدسات التغطية الشفافة وعديمة الأنماط البصرية والتي تضفي على الكشاف مظهرًا متلألئًا. ويتم إنتاج الحد الفاصل بين السطوع/الإعتام وإضاءة حافة الطريق اليمنى من خلال قطاعات العاكس ذات الوضعية الأفقية (صورة C).

D: مثال لتوزيع الضوء على عدسة تغطية كشاف FF (صورة D).

E: يمكن مواءمة توزيع الضوء جيدا على مستوى الطريق لتحقيق احتياجات ومتطلبات خاصة (صورة E).

تقريبا جميع أنظمة كشافات الانعكاس الحديثة لضوء السير مجهزة بأسطح FF عاكسة.

كشافات Super DE مماثلة كذلك لأنظمة الإسقاط الضوئي بكشافات DE وتعمل وفقا لنفس المبدأ. وفي هذا الإطار يتم تصميم الأسطح العاكسة بواسطة تقنيات FF. ويتكون الكشاف من المكونات التالية:

A: يجمع العاكس أكبر قدر ممكن من ضوء اللمبات (صورة A).

B: يتم توجيه الضوء المُجمَّع بحيث يسقط أكبر قدر ممكن منه على الغطاء ثم على العدسة (صورة B).

C: يتم توجيه الضوء بواسطة العاكس بحيث يتم توزيع الضوء على مستوى ارتفاع الغطاء، ومن ثم تقوم العدسة بإسقاط الضوء الموزع على الطريق (صورة C).

D: توزيع ضوء السير النموذجي لكشاف Super DE على عدسة التغطية (صورة D).

E: توزيع ضوء السير النموذجي لكشاف Super DE معروض من خلال مخطط Isolux الخاص بتساوي إضاءة الطريق (صورة E).

تتيح تقنية FF نطاق تشتيت أكبر نسبيا وإضاءة أفضل لجوانب الطريق. ويمكن تركيز الضوء قريبا من الحد الفاصل بين السطوع/الإعتام؛ حتى يمكن الوصول إلى مجال رؤية أكبر وقيادة أكثر راحةً واسترخاءً أثناء الليل. تقريبا جميع أنظمة الإسقاط الضوئي الحديثة لضوء السير مجهزة اليوم بأسطح FF عاكسة. ويتم استخدام عدسات بأقطار تتراوح بين 40 مم و80 مم. والعدسات الأكبر تعني توفير قدرة ضوئية أكبر، ولكنها أيضا ذات وزن أكبر.

نظرًا لكثرة اللوائح القانونية سيتم في هذا الموضع الاقتصار على توضيح أهم اللوائح. إلا أنك ستجد في اللوائح التالية كل ما يتعلق بالكشافات الرئيسية وخصائصها واستخداماتها:

اللوائح ‎76/761/ECE وECE-R1 وR2
كشافات الضوء العالي وضوء السير وكذلك لمبات الإضاءة الخاصة بها

اللائحة ECE-R8
الكشافات المزودة بلمبات H1 حتى H11 (ما عدا H4)، لمبات HB3 وHB4

اللائحة ECE-R20
الكشافات المزودة بلمبات H4

قانون المرور الألماني (StVZO)، الفقرة 50
كشافات الضوء العالي وضوء السير

اللوائح ‎76/756/ECE وECE-R48
للتركيب والاستخدام

اللوائح ECE-R98/99
الكشافات المزودة بلمبة التفريغ الغازي

اللائحة ECE-R112
الكشافات المزودة بضوء السير غير المتماثل (أيضا تقنية LED)

اللائحة ECE-R119
مصباح ضوء الانعطاف

اللائحة ECE-R123
نظام الإضاءة الأمامية المتطورة (AFS)