Techniek: verlichting (2)
In het vorige deel hebben we ons gericht op de lichtbronnen, nu gaan we die lichtbronnen richten. Welke technieken worden er momenteel toegepast op motoren en hoe werkt het allemaal? Daarnaast hebben we nog verdergaande wensen en adviezen aan de fabrikanten, want er is ons inziens nog meer mogelijk.
We realiseren ons op de moeilijke momenten steeds weer hoezeer goede verlichting van levensbelang is voor ons motorrijders. De bochtige binnenweg kan ’s nachts in de regen een ware horrortrip worden, als je probeert om met een troebele duplo-lamp in een al behoorlijk vergeelde koplamp het natte asfalt te verlichten. En als je dan ook nog lange veerwegen hebt, zorgen remacties voor onbekende bochten helemaal voor een soort doodeng gokspelletje. Ging het scherp links, flauw links, rechtuit of misschien zelfs eigenlijk rechtsaf..? De toch al zwakke lichtbundel verlichtte eerst hooguit de eerstvolgende 15 meter van de weg en nu richt de diep inverende voorvork de bundel ook nog scherp omlaag op de eerste paar meters. Dat probleem zal voorlopig onvermijdelijk nog blijven bestaan, want pas sinds een paar jaar zijn de fabrikanten bezig met adaptieve lichtbundels. De tweedehandsmarkt bestaat dus nog voor de overgrote meerderheid uit motoren die qua verlichting over eenvoudige conventionele techniek beschikken. Nog helemaal afgezien van de vele old- en youngtimers waarmee je ’s nachts alleen maar heel voorzichtig kunt rijden.
Een automatische regeling van de hoogte c.q. reikwijdte van de lichtbundel, zoals bij auto’s allang is voorgeschreven, zou voor ons motorrijders met onze korte voertuigen (die dus veel sterker kantelen bij remmen, accelereren of extra belading) een zegen zijn. Wel zijn er een paar veersystemen die het duiken tijdens remmen flink tegengaan, maar die zijn door hun rij-eigenschappen niet voor alle motortypes geschikt. Het bekendste voorbeeld van zo’n veersysteem is de Telelever van BMW. Doordat daarbij tijdens remmen de weg beter verlicht blijft, zijn er in de afgelopen 25 jaar ongetwijfeld veel motorrijders behoed voor een ongeluk.
Een ander aan motorfietsen inherent probleem is de gevaarlijk gebrekkige verlichting van bochten. Je zou misschien kunnen denken dat koplampen die gewoon aan de voorvork zijn gemonteerd – en dus meedraaien met het stuur – dit probleem voorkomen, maar zo werkt het helaas niet. Ten eerste rijdt een motor in een bocht bijna zonder stuuruitslag, dus daaraan heb je sowieso niks. Belangrijker is echter dat een motor in bochten schuin staat, waardoor je voor het verlichten van de bocht de koplamp niet zozeer opzij, maar vooral omhoog moet richten! Denk voor de beeldvorming maar aan een motor die met zeer extreme hellingshoek, bijna horizontaal, door de bocht gaat. De lichtbundel opzij richten heeft geen zin, de weg loopt vanuit dat perspectief als het ware omhoog.
Daarnaast is er nog het bijkomende probleem – en dat is bij auto’s net zo – dat het dimlicht naar links lager schijnt dan naar rechts, om tegenliggers niet te verblinden. Linkerbochten worden dus nog slechter verlicht dan rechterbochten.
Wat betreft het verlichten van bochten is er de afgelopen jaren echter wel het een en ander gebeurd. Daarbij heeft BMW het voortouw genomen. Al in 2011 introduceerde het Duitse merk een adaptieve bochtenverlichting op de luxe toerbuffel K1600GT. Daarbij wordt met behulp van een beweegbare spiegel de lichtbundel van een xenonlamp in de richting van de bocht gereflecteerd. Een prachtig systeem, maar ook erg complex en duur. De spiegel moet immers op veilige en zekere wijze worden verteld hoe hij moet draaien, en dat moet hij dan ook nog razendsnel doen. Er waren dus nieuwe sensoren en nieuwe software nodig. In elk geval kon BMW voortborduren op de ervaringen met koplamphoogteverstelling van de auto-afdeling. Die voorziening werd op de K1600GT overigens meteen ook geïnstalleerd. De signaalgever daarbij is de vijfassige sensoreenheid van de motor, die naast acceleratie en deceleratie (remmen) ook de hellingshoek van de motor registreert. Daarbij kan de sensoreenheid door de snelheid van de rol- en kantelhoekveranderingen zelfs bijna voorspellen wat de motor gaat doen en zo op tijd de zwenkspiegel verstellen.
Wijzelf hebben alleen maar goede ervaringen met dit luxe verlichtingssysteem. Natuurlijk zou het mooi zijn als alle motorrijders van deze techniek konden profiteren, maar de hoge prijs ervan staat dat in de weg. Inmiddels zijn er echter nieuwe systemen die veel eenvoudiger van opzet zijn. Daarbij worden dezelfde sensoren gebruikt, maar in plaats van het bewegen van een spiegel worden er groepen vast gemonteerde, in een bepaalde richting schijnende ledlampen bijgeschakeld. Meestal zijn er drie groepen lampen die elk vanaf de bijbehorende hellingshoek worden geactiveerd. Bij dit door KTM geïntroduceerde systeem zijn er geen bewegende delen, gewoon een serie ledlampen in de rand van de kuip. Goedkoop, licht en robuust. Het idee heeft dan ook al veel navolging gekregen.
Tegenwoordig heeft bijna elk nieuw model motorfiets een sensoreenheid voor het meten van de bewegingstoestand van de motor, de zogenaamde IMU (Inertia Measurement Unit). Het is dus niet zo moeilijk om bochtenverlichting op alle nieuwe motoren in te voeren. Eigenlijk is het zelfs onbegrijpelijk dat de EU-wetgever, die zich zelfs met de kromming van bananen bemoeit, het bij zulke veiligheidskwesties als verlichting zo laat afweten. Dank dus ook aan alle verdere fabrikanten, van Ducati tot Kawasaki en Yamaha, die zich in het belang van de veiligheid hiermee bezig houden.
Als we kijken naar de huidige koplampen, valt op dat sommige fabrikanten een hybride constructie hebben ontwikkeld. Er worden steeds vaker zeer felle ledlampen gebruikt, die door hun specifieke eigenschappen echter nog geclusterd moeten worden. Momenteel zijn er minstens vier of zes leds nodig om genoeg licht te geven. De fabrikanten combineren graag puntvormige leds met lichtbalken van leds die aan de nieuwe voorschriften voor dagrijlampen voldoen. Tegelijk wordt deze ledverlichting ook vormgegeven als karakteristiek herkenningspunt voor het merk. Een ontwikkeling overigens die ook weer uit de autowereld komt.
De lichtopbrengst van lichtbronnen wordt gemeten in lumen (zie de lijst met begrippen in het aparte kader) en heet om precies te zijn de lichtstroom. Het rendement wordt weergegeven in lumen per watt, de zogenaamde specifieke lichtstroom. Momenteel hebben leds het hoogste rendement. Om de weg zo goed mogelijk te verlichten, wordt de lichtbron voor een reflector geplaatst: een spiegel die zo is gevormd dat hij al het licht in een bepaalde richting bundelt. Om de werking nog verder te verbeteren, worden er bij xenon-lampen en sommige halogeenlampen ook nog lenzen gebruikt om de lichtbundel nog meer te focussen. Verder is er een strooiplaat die zorgt dat het juiste lichtbeeld wordt verkregen. Bij o.a. halogeenkoplampen wordt daarmee het asymmetrische dimlicht gerealiseerd, door het licht van de gloeidraad alleen tegen de bovenkant van de reflector te werpen, die het vervolgens omlaag richt naar het wegdek.
Bijna alle fabrikanten maken tegenwoordig gebruik van de voordelen van led-techniek. Bij deze kleine lichtgevende diodes kan de ‘opening’ van de koplamp veel kleiner zijn, waardoor de vormgevers veel meer vrijheid hebben bij het ontwerpen van de neus van de motor. Wie herinnert zich nog de grote en zware glazen dubbele koplampen van de Suzuki GSX-R-modellen van de jaren tachtig? Daarbij hing er zomaar vijf, zes kilo glas en staal aan de neus van de motor. Een moderne led-koplamp weegt nog niet eens de helft daarvan, bij een veel grotere lichtopbrengst. Overigens vragen leds toch wel om wat extra voorzieningen. Hoewel leds veel minder warmte ontwikkelen dan gloeilampen en gasontladingslampen, moeten ze namelijk wel gekoeld worden; dit omdat leds in tegenstelling tot genoemde lampen zelf niet goed tegen warmte kunnen. Daarom moeten ze op een koellichaam (een blok metaal met koelribben) worden gemonteerd. Daarnaast is er vaak nog een kleine ventilator aanwezig. In feite moet er op een nieuwe manier worden nagedacht over de constructie van een koplamp. Zo heeft KTM de koplamp in tweeën gedeeld, de twee koellichamen in lengterichting gemonteerd, de leds er aan de zijkanten tegenaan gemonteerd en het licht met behulp van kleine reflectoren naar voren gericht. De opening tussen de twee koplamphelften krijgt directe rijwind, dus volop koeling. En: de koellichamen dienen tevens als kuipframe, waardoor ze feitelijk nauwelijks extra gewicht toevoegen en ook nog hun warmte goed kwijt kunnen. De hele unit van koplamp en kuipframe weegt maar zo’n twee kilo.
De in achterlichten en richtingaanwijzers gebruikte leds zijn veel zwakker hebben zo’n uitgebreid koelsysteem niet nodig. Ook hier kun je zien hoe creatief de vormgevers momenteel te werk gaan. De achterlichten, die vroeger nog een simpel rood plastic doosje waren met daarin een of twee tweedraads-gloeilampen voor achterlicht en remlicht, zijn geëvolueerd tot markante lichtsculpturen. Door het snellere reageren van leds zijn ze echter niet alleen maar mooier, maar ook veiliger, want een fractie van een seconde sneller oplichtend remlicht kan voor het achteropkomend verkeer op hoge snelheid meerdere meters schelen in remweg. Wat daarentegen dus niet meer te stoppen is: de zegetocht van de led.
