Osvětlení motorových vozidel Střední odborná škola Otrokovice Osvětlení motorových vozidel Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. František Kocián Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

Charakteristika DUM Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /3 Autor Ing. František Kocián Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-AE-EP/2-EL-6/8 Název DUM Osvětlení motorových vozidel Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 26-57-H/01 Obor vzdělávání Autoelektrikář Vyučovací předmět Elektropříslušenství Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 16 – 17 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem, náplň: Základní pojmy, rozdělení světel a světelných zařízení, zdroje světla, zářivky, výbojky Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Základní pojmy, typy světelných zařízení, žárovky, zářivky, výbojky, led diody Datum 14. 2. 2013

Osvětlení motorových vozidel Náplň výuky Základní fyzikální vztahy Základní rozdělení světel a světelných zařízení Hlavní části svítidla Žárovky Halogenové žárovky Výbojky Zářivky LED (světlo emitující dioda)

Základní fyzikální vztahy Světlo – jedním z mnoha druhů elektromagnetického záření. Jednotlivé druhy se od sebe liší vlnovou délkou a svými účinky. Viditelné spektrum leží v rozsahu 380 nm až 760 nm. Svítivost zdroje [I] – hustota elektrické energie vyzařovaná do určitého směru. Hlavní jednotkou je kandela (cd). Světelný tok [Φ] – množství světelného toku, který dopadá na určitou plochu. Hlavní jednotkou je lumen (lm). Osvětlení [E] – hustota světelného toku, který dopadá na určitou plochu. Hlavní jednotkou je lux (lx). Měrný výkon – elektrického světelného zdroje vyjadřuje vztah mezi světelným tokem a elektrickým příkonem. Jednotkou měrného výkonu je lm . W-1 .

Základní rozdělení světel a světelných zařízení Podle prostoru působení Podle prostoru působení nebo osvětlení vnější nebo vnitřní Podle účelu Osvětlovací světla – světla vyzařovaná světlomety určená k osvětlování jízdní dráhy na vzdálenost vyhovující pro vedení vozidla. Návěstní světla – světla vyzařovaná svítilnami vozidla určená k zajištění jeho viditelnosti, k upozornění za zpomalení jízdy , brzdění, odbočování atd. Jsou to světla obrysová, koncová, brzdová, směrová. Podle typu světelného zařízení Světlomety – svítidla se zdrojem spojená s optickou soustavou, vysílají světlo do určitého vymezeného prostoru. svítilny – svítidla s menším světelným výkonem, vydávající světlo usměrněné i neusměrněné. odrazky – světelná zařízení bez vlastního zdroje světla, aktivovaná osvětlením cizím zdrojem, za určitých podmínek odráží světlo.

Hlavní části svítidla Světelný zdroj – žárovka, výbojka, LED dioda Optický systém – je tvořen odrážející plochou s průsvitným sklem, které světelné paprsky vhodně láme a usměrňuje Pouzdro – je do něj vestavěn světelný zdroj s optickou soustavou Obr. 1 Krycí sklo

Hlavní části svítidla Podle vzájemného uspořádání prvků se rozeznávají svítidla Samostatná – samostatný zdroj světla, výstupní plocha i pouzdro Sdružená – společný zdroj světla i pouzdro, samostatné výstupní plochy Sloučená – zdroj může být společný nebo samostatný pracující za rozdílných světelných podmínek, společné pouzdro i výstupní plocha Skupinová – společné je pouze pouzdro

Žárovky Žárovky mezi žárové zdroje světla, u nichž je vznik světla podmíněn vysokou teplotou svítící látky. U motorových vozidel se používají výhradně žárovky plněné netečným plynem, většinou směsí dusíku a argonu. Snižuje se tímto emise materiálu vlákna, která vzniká při vysokých teplotách. Obr. 2 Automobilová žárovka

Halogenové žárovky Halogenové žárovky mají vyšší svítivost i delší dobu životnosti než obyčejné žárovky. U motorových vozidel se používá jako plnící plyn metylenbromid a jako halový prvek brom. Proces, který probíhá uvnitř baňky se nazývá halogenový cyklus Obr. 3 Halogenový cyklus

Halogenové žárovky Halogenová žárovka – má menší baňku než běžná žárovka, aby se uvnitř dosáhlo požadované teploty. Baňka je vyrobena z křemičitého skla, které je velmi citlivé na znečištění, zejména mastnotou. Je zakázáno dotýkat se baňky holou rukou. Obr. 4 Halogenová žárovka

Výbojky Výbojka – světlo vzniká výbojem mezi elektrodami, které jsou umístěny ve zředěném plynu nebo parami některých kovů. Připojíme-li na elektrody dostatečné velké napětí, rozzáří se plyn mezi nimi a vydává barevné monochromatické (jednobarevné) světlo. Výbojka v provozu je jen mírně teplá. Obr. 4 Xenonová výbojka

Xenonové výbojky Skleněná trubice se zatavenými elektrodami je vyrobena z čistě křemičitého skla A naplněna xenonem pod tlakem 8 – 25 atmosfér s přísadou metalických solí. K zapálení je potřeba střídavé napětí 24 kV. Řídící jednotka reguluje příkon na 35 W a proud na hodnotě 20 mA. Frekvence střídavého napětí 300Hz. Obr. 5Blokové schéma řídící jednotky

Zářivky Zářivka je nízkotlaká rtuťová výbojka, která se používá jako zdroj světla. Tvoří ji zářivkové těleso, jehož základem je nejčastěji dlouhá skleněná trubice se žhavícími elektrodami, naplněná rtuťovými parami a argonem. V nich nastává doutnavý výboj, který ale září převážně v neviditelné ultrafialové oblasti . Toto záření dopadá na stěny trubice, které jsou obvykle pokryty luminoforem. Tato látka absorbuje ultrafialové záření a sama září ve viditelné oblasti. Zářivka tak svítí.   Obr. 6 Zářivka

LED Diody LED (z anglického Light-Emitting Diode – dioda emitující světlo) je elektronická polovodičová součástka obsahující přechod P-N. Na rozdíl od klasických diod, LED vyzařuje viditelné světlo infra případně UV v úzkém spektru barev a používá se v široké řadě aplikací. Pásmo spektra záření diody je závislé na chemickém složení použitého polovodiče. LED jsou vyráběny s pásmy vyzařování od ultrafialových, přes různé barvy viditelného spektra, až po infračervené pásmo   Obr. 7 LED diody Obr. 8 Barevné LED

Kontrolní otázky: Jakým plynem jsou plněny běžné automobilové žárovky ? Žádným Pouze vakuum Směsí dusíku a argonu Jaké je potřeba napětí k zapálení výbojky ? Je potřeba střídavé napětí 24kV Je potřeba stejnosměrné napětí 24kV Je potřeba 12V stejnosměrných Jsou LED – diody polovodičové součástky ? Ne Ano Ano musí mít přechod PN

Kontrolní otázky – řešení: Jakým plynem jsou plněny běžné automobilové žárovky ? Žádným Pouze vakuum Směsí dusíku a argonu Jaké je potřeba napětí k zapálení výbojky ? Je potřeba střídavé napětí 24kV Je potřeba stejnosměrné napětí 24kV Je potřeba 12V stejnosměrných Jsou LED – diody polovodičové součástky ? Ne Ano Ano musí mít přechod PN

Seznam obrázků: Obr. 1: JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID 2002, ISBN 978-80-87143-07-0. Obr. 2: JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID 2002, ISBN 978-80-87143-07-0. Obr. 3: JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID 2002, ISBN 978-80-87143-07-0. Obr. 4: JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID 2002, ISBN 978-80-87143-07-0. Obr. 5: JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID 2002, ISBN 978-80-87143-07-0. Obr. 6: vlastní Obr. 7: [vid. 14. 2. 2013], dostupné z: http://www.societyofrobots.com/electronics_led_tutorial.shtml Obr. 8: [vid. 14. 2. 2013], dostupné z: http://www.zelenapalice.cz/pestitelstvi/typy- osvetleni-led-2/

Seznam použité literatury: [1] JAN, Z., KUBÁT, J., ŽDÁNKÝ, B., Elektrotechnika motorových vozidel II, Praha, AVID spol. sr.o., 2002, ISBN 978-80-87143-07-0 [2] ŠŤASTNÝ, J. a REMEK, B., Autoelektrika a autoelektronika, Praha, Nakladatelství T. Malina, 1994, ISBN 80-900759-6-7 [3] KUČERA, V., Elektrotechnika motorových vozidel, SNTL, Praha, 1976

Děkuji za pozornost 