شرح المصابيح الأمامية – الوظيفة، الأنواع واللوائح

تقوم كشافات السيارة بتجميع أشعة الضوء التي ينتجها مصدر الضوء وتوجيهها إلى الطريق. اكتشف في هذه الصفحة العديد من الأمور، من بينها كيفية تركيب الكشافات والمفاهيم الفنية للإضاءة واللوائح القانونية الموجودة. وعلاوة على ذلك تجد هنا أيضا نصائح عملية بخصوص التعامل مع عدسات التغطية البلاستيكية.

كشافات السيارة - المكونات

الجسم

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.

العاكس

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.

اختيار خامة العواكس

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.

وحدات الإسقاط الضوئي

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

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.

عدسات التغطية غير المزودة ببصريات تشتيت

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

اختيار خامة عدسات التغطية

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

نصائح بخصوص التعامل مع عدسات التغطية البلاستيكية

لتجنب إلحاق أضرار بعدسات التغطية البلاستيكية، ينبغي مراعاة الإرشادات التالية:

لا تقم أبدا بتنظيف عدسات التشتيت البلاستيكية على الجاف (خطر حدوث خدوش).
قبل إضافة أية مواد مضافة، مثلا مادة تنظيف أو مادة حماية من التجمد، إلى ماء جهاز تنظيف عدسات التشتيت، يجب مراعاة الإرشادات الواردة في دليل السيارة.
المواد الأكالة للغاية أو مواد التنظيف الكيميائية الخاطئة يمكن أن تتلف عدسات التغطية البلاستيكية.
لا تقم أبدا بتركيب لمبات عالية الواط غير مسموح بها.
استخدم فقط لمبات الإضاءة المزودة بفلتر للأشعة فوق البنفسجية.

المفاهيم الفنية للإضاءة

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.

أنظمة الكشافات

توجد أربعة أنظمة كشافات نمطية

كشافات السطح المكافئ

مثلا ضوء السير والضوء العالي 100 في سيارات أودي

كشافات FF-H4

مثلا السيارة فولكس فاجن بورا

أنظمة الكشافات: الكشافات ثلاثية النطاقات

الكشافات حرة النطاقات (FF)

مثلا السيارة سكودا رومستر

كشافات Super DE (مدمجة مع كشافات FF)

مثلا السيارة سكودا سوبيرب

كشافات السطح المكافئ:سطح العاكس — A: سطح العاكس المستخدم، منظر أمامي

كشافات السطح المكافئ:انعكاس الضوء على الطريق — B: انعكاس الضوء على الطريق، منظر جانبي

كشافات السطح المكافئ:تشتيت الضوء من خلال العناصر البصرية الأسطوانية في عدسة التشتيت — C: تحويل اتجاه الضوء من خلال المنشورات وتشتيت الضوء من خلال العناصر البصرية الأسطوانية في عدسة التشتيت (منظر علوي). الضوء القابل للاستخدام حوالي 27 %. 1 العاكس، 2 مصدر الضوء، 3 غطاء الإشعاع الضوئي، 4 عدسة التشتيت

كشافات السطح المكافئ

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 ).

الكشافات ثلاثية النطاقات: سطح العاكس — A: السطح العاكس المستخدَم والمقسم إلى قطاعات في أحد كشافات FF

الكشافات ثلاثية النطاقات: انعكاس الضوء على الطريق — B: انعكاس الضوء على الطريق، منظر جانبي

الكشافات ثلاثية النطاقات: تشتيت الضوء من خلال السطح العاكس — C: تحويل اتجاه الضوء وتشتيته مباشرة من خلال السطح العاكس. الضوء القابل للاستخدام حوالي 45 %. 1 العاكس، 2 مصدر الضوء، 3 غطاء الإشعاع الضوئي، 4 عدسة التغطية

الكشافات ثلاثية النطاقات

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: السطح العاكس وشكل الغطاء — A: السطح العاكس المستخدم وشكل الغطاء (منظر أمامي)

كشافات Super DE: إنتاج الحد الفاصل بين السطوع/الإعتام — B: إنتاج الحد الفاصل بين السطوع/الإعتام (HDG) والتظليل الطفيف من خلال الغطاء (منظر جانبي)

كشافات Super DE: مسار الإشعاع الضوئي والتركيز الضوئي في الحيز البؤري — C: مسار الإشعاع الضوئي والتركيز الضوئي في الحيز البؤري (منظر جانبي). الضوء القابل للاستخدام حوالي 52 %. 1 العاكس، 2 مصدر الضوء، 3 الغطاء، 4 العدسة، 5 عدسة التغطية

كشافات Super DE: توزيع ضوء السير — D: توزيع ضوء السير النموذجي لكشاف Super DE على عدسة التغطية

E: توزيع ضوء السير النموذجي لكشاف Super DE معروض من خلال مخطط Isolux الخاص بتساوي إضاءة الطريق * لوكس (وحدة قياس لشدة الإضاءة – 1 لوكس تنتج إضاءة كافية لقراءة جريدة.)

كشافات Super DE (مدمج مع FF)

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.

لوائح إضاءة السيارات

لوائح التركيب، منظر أمامي

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)

كشافات ضوء السير
العدد	اثنان
في العرض	بحد أقصى 400 مم من أقصى نقطة خارجية
في الارتفاع	500 حتى 1200 مم مسموح به
الدائرة الكهربائية	يُسمح بالتوصيل الزوجي للكشافات الإضافية لضوء السير و/أو الضوء العالي. وعند الانتقال إلى ضوء السير يجب إيقاف جميع كشافات الضوء العالي في نفس الوقت.
التحكم في التشغيل	مصباح كنترول أخضر
عناصر أخرى	إذا كانت السيارة مجهزة بكشافات ذات لمبات التفريغ الغازي (الضوء العالي وضوء السير)، يجب تركيب وسيلة أوتوماتيكية تتحكم في مدى الإضاءة وجهاز تنظيف للكشافات. وتنطبق هذه الاشتراطات أيضا في حالة إجراء تعديلات لتجهيز السيارة لاحقا بهذه الكشافات للسيارات المرخصة بالفعل، والتي تم تعديل تجهيزها بدءًا من 1 أبريل 2000.

كشافات الضوء العالي
العدد	اثنان أو أربعة
في العرض	لا توجد لوائح خاصة، ولكن يتم تركيبها بحيث لا تؤدي الانعكاسات لإزعاج السائق
في الارتفاع	لا توجد لوائح خاصة
الدائرة الكهربائية	يُسمح بتشيغل زوج من كشافات الضوء العالي الإضافية بجانب ضوء السير والضوء العالي. وعند الانتقال إلى ضوء السير يجب إيقاف جميع كشافات الضوء العالي في نفس الوقت.
التحكم في التشغيل	مصباح كنترول أزرق
عناصر أخرى	شدة إضاءة جميع كشافات الضوء العالي القابلة للتشغيل يجب ألا تتجاوز 300.000 شمعة. ويجب ألا يزيد مجموع الأرقام المرجعية على 100.

كشافات ضوء الضباب (اختيارية)
العدد	اثنان، اللون أبيض أو أصفر فاتح
في العرض	لا توجد لوائح خاصة
في الارتفاع	ليس أعلى من كشافات ضوء السير، ولكن طبقا للمواصفة ECE على الأقل 250 مم
الدائرة الكهربائية	مع ضوء السير والضوء العالي. ويمكن أيضا مع ضوء التحديد إذا كانت المسافة التي يصل إليها ضوء كشافات الضباب لا يزيد على 400 مم من أبعد نقطة في عرض السيارة.

لوائح إضاءة السيارات: إيضاح دلالات أرقام ومجموعات حروف الكشافات — مساعد إيضاح دلالات أرقام ومجموعات حروف الكشافات: يوجد على جسم الكشاف جميع طرازات الكشافات المستخدمة في أحد طرازات السيارات.

أرقام اعتماد الطرازات بالكشاف

بالنسبة للتجهيزات التقنية الخاصة بالإضاءة في السيارات توجد لوائح تركيب وتشغيل محلية ودولية يجب أن يتم تصنيع واختبار التجهيزات طبقاً لها. وبالنسبة للكشافات توجد علامات اعتماد خاصة يمكن أن تجدها على عدسة التغطية أو على جسم الكشاف.

مثال
عدسة التغطية البيان تجد مجموعة الرموز التالية HC/R 25 E1 02 A 44457:

الرمز HC/R يعني: H ويرمز لضوء الهالوجين، وC يرمز لضوء السير، وR يرمز للضوء العالي.
الشرطة المائلة بين C وR تعني أنه لا يمكن تشغيل ضوء السير والضوء العالي في وقت واحد (H4 الكشاف الرئيسي).
الرقم المرجعي التالي يشير إلى شدة إضاءة كشاف الضوء العالي.
العلامة E1 تعني أن الكشاف تم التصريح به في ألمانيا.
‎02 A‎ تشير إلى أنه يوجد في الكشاف مصباح تحديد (ضوء وقوف) (A)، والذي تم تغيير اللائحة الخاصة به للمرة الثانية بعد ظهور (02).
وفي النهاية يأتي رقم اعتماد الطرازالمكون من خمس خانات، والذي يُخصص لكل كشاف على حدة بعد الموافقة على طرازه.

طراز الكشاف

اللائحة ECE 1

A‏ ضوء التحديد
‏B‏ ضوء الضباب
C ضوء السير
R‏ الضوء العالي
CR الضوء العالي وضوء السير
C/R الضوء العالي أو ضوء السير

اللائحتان ECE ‏8‎‏،‏ و20 (فقط H4)

HC ضوء السير الهالوجين
HCR الضوء العالي وضوء السير الهالوجين
HC/R الضوء العالي أو ضوء السير الهالوجين

اللائحة ECE 98

DC ضوء السير زينون
DR الضوء العالي زينون
DC/R الضوء العالي أو ضوء السير زينون - يحظر تشغيلهما معا.

اللائحة ECE 123

X نظام الإضاءة الأمامية المتطورة

تمييز الأرقام المرجعية لشدة الإضاءة

الضوء العالي
7,5، 10، 12,5، 17,5، 20، 25، 27,5، 30، 37,5، 40، 45، 50 لكل كشاف (في ألمانيا يُسمح بتشغيل أربعة كشافات ضوء عالي في وقت واحد كحد أقصى، ويعتبر الرقم المرجعي 100 أو 480 لوكس بمثابة القيمة القصوى التي لا يجوز تخطيها)