Fahrzeugscheinwerfer
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Fahrzeugscheinwerfer gehören zur Fahrzeugbeleuchtung. Sie strahlen Licht fast immer in ihre Fahrtichtung ab und werden an fast jedem Fahrzeug verwendet.
Ihre hauptsächliche Funktionen sind
- die Ausleuchtung des unmittelbar vor sich liegenden Weges (zur eigenen Sicherheit - Erkennen von Hindernissen - und für ein schnelles Fortbewegen) sowie
- die Verkehrssicherheit für andere Verkehrsteilnehmer generell und besonders bei schlechten Sichtverhältnissen. Letztere dient der Vermeidung eines Kollisionskurses mit dem Gegenverkehr (Sichtbarmachung).
Sie strahlen weltweit grundsätzlich weißes (selten: gelbes) Licht ab. Xenonlicht (nur im Automobilbereich üblich) strahlt jedoch leicht bläuliches Licht ab, dies gilt meistens als weiß und ist damit zulässig.
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[Bearbeiten] Landfahrzeuge
Landfahrzeuge geben durch ihre Scheinwerfer ein Signalbild ab, d.h. durch die Anordnung der Lichter wird anderen die Fahrzeugart mitgeteilt. Ein Scheinwerferpaar deutete auf ein mehrspuriges Fahrzeug hin, während ein einzelnes Licht auf ein einspuriges Fahrzeug hindeutet. Schienenfahrzeuge haben hingegen ein anderes Signalbild: Das Dreiecks-Spitzenlicht. Dies ist beim Begegnungsverkehr (z.B. beim Überholen) von Bedeutung.
[Bearbeiten] Kraftfahrzeuge
Während einspurige Fahrzeuge nur einen Scheinwerfer aufweisen, sind bei mehrspurigen Fahrzeugen (in der Regel Automobile) die Scheinwerfer gepaart (außer Suchscheinwerfer). Sie befinden sich an der Fahrzeugfront, allerdings wird beim Rückwärtsfahren das gleiche (weiße) Licht gezeigt, damit anderen Verkehrsteilnehmend das Entgegenkommen angezeigt wird. Scheinwerfer werden meistens als Abblendlicht verwendet. Sie sind zumeist in einer baulichen Einheit mit dem Fernlicht und dem Standlicht verbunden, als Einheit gesehen auch mit den Fahrtrichtungsanzeigern. Suchscheinwerfer (bei Geländewagen und Baumaschinen üblich) sowie Nebelscheinwerfer (bei nebelbedingten Sichtweiten unter 50 m) sind immer separate Bauteile. Der Verbraucher benötigt eine Spannung von 12 oder 24 Volt. 24 V sind nur bei großen Fahrzeugen wie Wohnmobilen oder LKW notwendig. Als logische Folge hat das Rückfahrlicht ebenfalls ein weißes Licht (Zeichen des Entgegenkommens). Das Lichtpflicht für Kraftfahrzeuge ist in einigen wenigen Ländern üblich.
Tarnlichter sind Scheinwerfern an Militärfahrzeugen. Sie haben einen Lichtaustritt, der durch horizontale schlitzförmige Öffnungen (eine pro Scheinwerfer) erheblich eingeschränkt wird (minimale Ausleuchtung der Straße) und dienen der Tarnung vor dem Feind.
[Bearbeiten] Automobile und Lastkraftwagen
Zu Beginn der Automobilgeschichte waren seitlich angebaute oder auf der Motorhaube aufgesetzte Laternen üblich, die später durch elektrische Lampen ersetzt wurden. Heute gibt es folgende Arten: Abblendlicht (Standard), Fernlicht, Tagfahrlicht, Nebelscheinwerfer und - nicht für den Verkehr: - Arbeitsscheinwerfer und Suchscheinwerfer. Mit Ausnahme der letzten beiden Lichter sind sie in der Motorhaube verbaut. Dies dient nicht zuletzt der aerodynamischen Optimierung. Nebelscheinwerfer sind oft in einem separaten Gehäuse verbaut und möglichst nah am Boden angebracht.
Automobilscheinwerfer bestehen heute aus einer Lampe vor einem Parabolspiegel. Das Glasgehäuse ist linsenförmig gestaltet und strukturiert. Moderne Scheinwerfer besitzen zur gezielten Streuung und Bündelung des Lichts speziell geformte Reflektoren, die mit Hilfe der Nichtabbildenden Optik entworfen werden und keiner mathematischen Regelfläche mehr entsprechen. Sie entstehen durch die Variation der Flächennormalen der Reflektorflächen entsprechend den Anforderungen der Lichtverteilung. Dabei wird der Reflektor oft in verschiedene Bereiche segmentiert. Dann kann jedes Segment einen spezifischen Teil der Beleuchtungsaufgabe erfüllen. Heutige Scheinwerfersysteme verfügen über zwei Baugruppen, die die Abblendlicht- bzw. Fernlichtfunktion übernehmen. Das Projektionsmodul für das Abblendlicht wird immer häufiger mit Hilfe eines Schwenkmoduls seitlich gesteuert, um die Kurvenlichtfunktion zu ermöglichen. Dabei wird der Schwenkrahmen anhand der Querbeschleunigung im Fahrzeug, des Lenkwinkels und der Fahrgeschwindigkeit über einen Schrittmotor gesteuert.
Im Jahre 1908 wurde die erste Abblendeinrichtung für die damals übliche Acetylenscheinwerfer mit Hilfe eines Bowdenzuges verwirklicht. Dabei wurde die Gasflamme durch einen Handhebel aus dem Brennpunkt verschoben. Die Entwicklung der Bilux-Glühlampen erfolgte 1924, die Halogenlampe 1962 und die Xenonlicht-Scheinwerfer 1995.
Der Einsatz von Leuchtdioden hat auch in diesem Bereich bereits begonnen. Derzeit sind Rücklichter zugelassen, die Zulassung für den Einsatz in Scheinwerfern wird ab 2008 erwartet. Die neueste LED-Technik ermöglicht einen Stromverbrauch von nur 50 % gegenüber aktueller Halogentechnik. Die Lebensdauer der LED von 10000 Stunden könnte für ein Autoleben reichen. Im Jahre 2006 wird in der Oberklasse das „Intelligent Light System“ von Mercedes eingeführt, welches fünf verschiedene Lichtfunktionen bietet. Das Landstraßenlicht leuchtet den linken Fahrbahnrand weiträumig aus, so dass die Sichtweite um ca. 10 m wächst. Das Autobahnlicht erhöht sich durch eine Zweistufenschaltung um ca. 50 m (verschiedene Maßnahmen ab 90km/h und ab 110km/h). Beim „erweiterten Nebellicht“ wird der Lichtkegel um 8° nach unten und seitlich nach links geschwenkt, was die Eigenblendung senkt. Weiterhin sind die bereits bekannten Funktionen „aktives Kurvenlicht“ und „Abbiegelicht“ integriert. - Bei Versuchen wurden durch die Aussendung von Lichtimpulsen bei Bremslichtern ein Datentransfer zum nachfolgenden KFZ aufgebaut. Durch die Information über die Bremsverzögerung kann ein situationsgerechter Bremsdruck erzeugt werden, und die Gefahr von Auffahrunfällen vermindert sich. Erste Tests mit LED`s ergaben bei 8 Mbyte/s eine Übertragung über eine Entfernung von 130 m.
Je nachdem, ob Links- oder Rechtsverkehr herrscht, strahlt das Abblend- und das Fernlicht asymetrisch ab. Beim Rechtsverkehr ist das linke Licht nicht so stark wie das rechte und umgekehrt. Dies dient der Vermeidung von Blendungen der Verkehrsteilnehmer, die in der Gegenrichtung verkehren.
Klappscheinwerfer sind bei einigen wenigen Sportwagen verbaut. Dabei werden die Scheinwerfereinheiten bei Nichtgebrauch in der Karosserie mit einem Elektromotor versenkt. Dies hat neben optischen vor allem aerodynamische Gründe.
Manche Sonderfahrzeuge der Hilfsdienste oder der Polizei verfügen über Nutzfahrzeuge, die alleinig zum stationären Ausleuchten eines Objekts oder Geländes dienen.
[Bearbeiten] Motorisierte Zweiräder
Scheinwerfer an motorisierten Zweirädern sind fast immer mit Fernlicht kombiniert und oberhalb der Räder mittig mit der Längsachse montiert. Sie haben selten mehr als einen Scheinwerfer. Wenn sie mehr als einen Scheinwerfer haben, müssen in Deutschland alle weiteren paarig sein (Wahrung des Signalbildes). Suchscheinwerfer an Zweirädern sind in Deutschland unzulässig. In Deutschland muss das Abblendlicht zu jeder Zeit eingeschaltet sein, Grund hierfür ist allein die Verkehrssicherheit (schwer erkennbare Kontur). Standlichter sind nur bei hochwertigen Modellen vorhanden. Bei Motorradfahrern ist es teilweise üblich, jedoch rechtlich nicht zulässig, dass man sich durch Aufblenden grüßt.
[Bearbeiten] Auf-/Abblenden
Kraftfahrzeugführer können Aufblenden (kurzfristig das Fernlicht einschalten), um a) einen Überholvorgang anzukündigen oder b) einen Verkehrsteilnehmer Vorrang zu gewähren. Des Weiteren gibt es in manchen deutschen Bundesländern bei Einsatzfahrzeugen das sogenannte intermittierende Licht, das bei Fahrten mit Sondersignalen benutzt wird. Dabei wird das Fernlicht automatisch ein- und ausgeschaltet (Frequenz ca. 1 s).
[Bearbeiten] Fahrräder
Ein wichtiger Bestandteil der Fahrzeugbeleuchtung von Fahrrädern sind die Scheinwerfer. Jedes Fahrrad in Deutschland muss mit einem Fahrradscheinwerfer ausgerüstet sein. Dabei ist es unerheblich, ob die Sichtverhältnisse dies erfordern (Ausnahmen bestehen bei Rennrädern). Diese sind mit Glühlampen oder LEDs bestückt. Die Energieversorgung erfolgt je nach System entweder über ein Fahrraddynamo mit mehreren [[Bauarten oder über Batterien. Die Spannung gewöhnlicher Scheinwerfer beträgt 6 Volt, die max. Leistung beträgt 2,4 Watt. Bei Scheinwerfern mit LED-Lichtquellen gilt die 10-Lux-Regelung als Mindestanforderung an die Lichtleistung. Für batteriebetriebene Scheinwerfer werden sehr häufig Aufstecksätze verwendet.
[Bearbeiten] Schienenfahrzeuge
Schienenfahrzeuge führen weltweit ein weißes Dreilicht-Spitzensignal frontal zur Fahrtrichtung. Da die meisten Fahrzeuge in beide Richtungen fahren können, sind an beiden Enden Scheinwerfer vorhanden. Benutzt werden nur die Scheinwerfer, die in der aktuellen Fahrtrichtung gesehen nach vorne zeigen.
[Bearbeiten] Luftfahrzeuge
Luftfahrzeuge betreiben ab einer bestimmten Größe einen Scheinwerfer für den Start und die Landung.
Einige Militärflugzeuge und Helikopter des Militärs und der Polizei sind mit Suchscheinwerfern ausgestattet. Die genannten Helikopter haben zum Teil auch Infrarot-Scheinwerfer an Bord.
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[Bearbeiten] Wasserfahrzeuge
Wasserfahrzeuge verwenden während der Fahrt gewöhnlich keine Scheinwerfer. Grund hierfür ist die Verwendung eines ausgeklügelten Lichtsystems von Gegenständen aller Art (Bojen, Fahrzeuge und Leuttürme). Viele Wasserfahrzeuge haben Suchscheinwerfer an Bord, die jedoch nur bei Bedarf gebraucht werden (Küsten, Hindernisse usw).
Auf Militärschiffen sind Morsescheinwerfer teilweise noch heute in Gebrauch. Sie dienen jedoch der Kommunikation untereinander und nicht dem Verkehrswesen.
