Виды автомобильных фар
Автомобильные фары представляют собой основу всей системы электроприборов автомобиля. Наличие новейших типов электроники не поможет при необходимости надежно осветить путь перед машиной в темноте или при прочем ухудшении видимости. По этой причине, каждый собственник транспортного средства должен понимать, что входит в систему автосвета его авто и как работает каждый из элементов.
Существующая классификация элементов
Разделение фар на типы и разновидности происходит по нескольким признакам. А именно:
- расположение в системе автосвета;
- приоритетность;
- тип используемых осветительных приборов.
В зависимости от размещения фары в автомобиле, она относится к группе передних или задних элементов. По приоритетности выделяются основные и дополнительные источники освещения. А по признаку используемых осветительных приборов фары делятся на галогеновые, ксеноновые или светодиодные. Причем наибольший интерес представляет собой третья группа, которую и стоит рассмотреть подробнее.
Все о галогеновых фарах
Говоря о галогеновых фарах, стоит упомянуть, что за счет простоты их принципа работы, данные элементы являются наиболее востребованными среди автолюбителей. А потому и распространены больше остальных типов. Соответствие всем предъявляемым требованиям, а также доступная под любой бюджет цена, приводят к тому, что галогеновым фарами оборудуется большинство автомобилей еще на конвейере завода-производителя. Свое название фары получили за счет принципа работы используемого источника света – галогеновой лампы. Этот элемент представляет собой улучшенную версию лампы накаливания, заполненную галогенами разных газов. Лампочки данного типа используются в фарах головного света и габаритных огнях. Причем, в отношении головного освещения могут применяться две конструктивные разновидности:
- разделенная;
- совмещенная.
При разделенном типе освещения в фару вставляются две разные лампочки, для каждого из режимов (ближний и дальний). В совмещенном варианте используется одна лампа с двумя нитями накаливания, которая, при переключении режимов, обеспечивает и дальний, и ближний свет.
Показатели работы галогенового типа фар
Галогеновые фары обладают всеми необходимыми для обеспечения безопасной езды характеристиками. А именно:
- универсальный набор цоколей, подходящий пол большинство марок и моделей авто (Н1, Н3, Н4, Н7, Н9, Н11, НВ3/НВ4 и прочие);
- сила светового потока измеряется в диапазоне 1500-2100 Люменов, что говорит о достаточно ярком луче;
- стекла, используемые в оптике рассчитаны на воздействие высоких и низких температур;
- отражатель выполнен из качественного листа металла, чтобы избежать деформации при нагреве;
- эксплуатационный период порядка 450-1600 часов, исходя из качества использованных производителем материалов;
- уровень потребляемой мощности в легковушке – 55Вт, в грузовике – 75Вт;
- выдают луч теплого цветового спектра (желтовато-оранжевый), что в показателях цветовой температуры находится на уровне в 3200Кельвинов.
По яркости и уровню цветовой температуры галогеновые фары уступают более современным аналогам (ксенону и светодиодным фарам). Однако, существуют усовершенствованные модели лампочек, в состав газовой смеси которых добавлен ксенон, а светоотдача увеличена, что делает их свет более ярким и холодным. Имея в автомобиле галогеновую оптику, можно заменить лампочки в ней на комплект универсального ксенона. При этом стоит помнить, что «кустарная» установка ксеноновых ламп способна спровоцировать аварийную ситуацию на дороге или штраф для водителя. Поэтому подобную переделку стоит осуществлять при помощи квалифицированных специалистов и с оформлением соответствующей документации.
Все о ксеноновых фарах
О ксеноновых фарах речь, как правило, заходит, когда обсуждается замена штатного галогена на более совершенные модели. Несмотря на серьезные преимущества перед классическими галогенками, штатным освещением ксенон стал только для небольшого количества авто. Причем, чаще всего, это премиальные модели машин. Ксеноновые фары имеют большее количество составляющий, что важно учитывать при выборе. Для монтажа такого комплекта потребуется больше места под капотом. В перечень составляющих входят:
- лампа, работающая по принципу свечения электрической дуги в колбе, заполненной ксеноном;
- мощностной резистор или блок розжига для создания нужного уровня напряжения при старте работы фар;
- драйвер управления положением фар относительно дороги, работающий в автоматическом режиме;
- для линзованной оптики – биксеноновые или обычные линзы, собирающие и усиливающие производимый лампочкой луч;
- омыватели рассеивателя, чтобы предотвратить размывание света по сторонам.
При этом, встречаются два основных типа конструкций ксеноновой фары. В зависимости от них, меняется принцип работы осветительного элемента. Выделяются конструкции фар:
- рефлекторная, работающая в упрощенном формате лампа-отражатель-рассеиватель;
- прожекторная (линзованная), улучшенная за счет специального линзованного модуля, обеспечивающего производство четко сфокусированного мощного светового луча, направленного исключительно на дорогу.
Если подробнее рассматривать линзованную оптику ксеноновых фар, станет известно о наличии двух разновидностей линз. В первом случае, с монолинзой, для головного освещения используются две ксеноновые лампы. При переключении режимов освещения (ближний/дальний), активируется соответствующая лампочка. Во втором случае применяется биксеноновая технология, подразумевающая использование оной лампочки. Когда требуется переключение режима, специальная шторка на магните изменяет геометрию луча.
Параметры работы ксенонового типа фар
По всем характеристиками работы ксеноновые фары превосходят галогеновые. Особенность состоит в том, что и стоимость такого комплекта будет серьезно выше классических ламп накаливания. В перечень показателей работы ксеноновых фар войдут:
- светосила – 3200Лм;
- эксплуатационный период более 3500 часов;
- не нагреваются при свечении, что делает возможным использование пластиковых рассеивателей;
- потребляемая мощность, как правило, не превышает 35Вт;
- используемые цоколя D1S/R, D2S/R, D3S/R, D4S/R, D8S, D5S, где маркер S относится к линзованной оптике, а R – к рефлекторной;
- старт и поддержание работы элемента происходит только за счет блока розжига, который может идти отдельно или быть встроенным в лампочку;
- цветовая температура может иметь значение в диапазоне 4300-6000К, меняясь от желтовато-белого до холодного белого с голубым отливом;
- обязательным является использование автокорректоров и омывателей фар, иначе освещение будет некачественным.
Это то, что касается штатного ксенона, устанавливаемого на заводах-производителях авто. При этом, теми же характеристиками обладает универсальный ксенон, устанавливаемый в качестве улучшения на модели машин с галогеновой оптикой.
Все о светодиодных фарах
Использование светодиодных фар в головной оптике автомобилей началось относительно недавно. При этом, их качественные показатели моментально завоевали признание и спрос среди водителей.
В штатной комплектации светодиодные фары используются пока только в нескольких моделях авто. Если говорит конкретнее:
- в последних моделях автомобилей марки Audi;
- в некоторых машинах марки Porsche;
- в моделях последнего поколения транспортных средств Lexus.
Принцип работы светодиодных фар, установленных в данных авто, един. Фара состоит из нескольких многокристальных светодиодов, которые, в свою очередь состоят из простых диодов. Каждый из простых светодиодов оснащен соразмерным собственным отражателем. Общая проекционная линза занимается концентрированием световых лучей в единый направленный пучок. Стоит отметить, что светодиодные лампы и светодиодные фары – разные понятия. К лампам относятся осветительные элементы, имеющие цоколь, подходящий под большинство моделей авто. При этом, в данном случае очень многое также зависит от грамотной установки, иначе освещение получится некачественным.
Параметры работы светодиодного типа фар
По характеристикам работ светодиодные лампы являются наилучшим источником освещения для авто. Единственным сдерживающим фактором является высокая цена, которая, впрочем, постепенно снижается. В перечень показателей фары входят:
- выдаваемый луч имеет белоснежный цвет, иногда с голубым оттенком, что говорит о цветовой температуре в 5000-6000 Кельвинов;
- светосила луча таких фар находится на уровне 4500-5000Лм, причем, встречные водители не ослепляются;
- каждый диод оборудован собственным отражателем и размещен под четко рассчитанным углом, значит луч всегда направлен правильно, не рассеиваясь по сторонам;
- лампа не нагревает стекло рассеивателя, что позволяет использовать пластиковый материал;
- потребляемая мощность в разы ниже, чем у аналогов, и составляет от 6Втдо 12,5 Вт;
- эксплуатационный период превышает 10000 часов за счет ударопрочной и водонепроницаемой конструкции.
Разобрав характерные особенности существующих типов фар и принципов их работы, можно прийти к выводу:
Виды автомобильного освещения
Автомобильное освещение очень важно для обеспечения безопасности и комфортности поездок по дороге. Существует два основных вида автомобильного освещения – внутренне и внешнее, каждое из которых играет огромную роль для водителя. Об истории автомобильного освещения вы можете узнать в этой статье, а в данном материале мы расскажем вам все о таких типах автомобильного света, их особенности, важность и многое другое.
Виды автомобильного освещения
На сегодняшнее время автомобильное освещение можно поделить на два таких основных типа:
- Внешнее. Соответственно, речь идет о световом оборудовании, которое расположено с внешней стороны транспортного средства, то есть это передняя и задняя оптики.
- Внутреннее. Это такое освещение, которое находится в салоне автомобиля и служит для комфортности поездок и многое другое.
Есть мнение, что внутреннее освещение не играет большой роли, что только внешнее – самое главное. Однако, это не совсем точно, поскольку каждое оборудование предназначено для особой цели, которая не может не иметь значения.
Особенности и виды главного автомобильного освещения
К главному автомобильному освещению относят свет ближнего режима и свет дальнего режима. Это такие режимы света, которые находятся на передней оптике транспортного средства и служат для использования при непогоде и в темное время суток.
Ближний режим света – служит для обеспечения освещения дорожного плотна в ночь и при непогоде. В среднем, луч ближнего режима простирается перед автомобилем на расстояние от 60 до 80 метров, обеспечивая мощное освещение и безопасность для водителя на дороге.
Дальний режим света – служит для обеспечения освещения в темное время суток, используется исключительно на загородных трассах при отсутствии другого транспорта – встречки. Такое освещение перед автомобилем может простираться от 130 до 150 метров. Следовательно, зачастую используется, как отмечалось, когда нет встречки, поскольку такие лучи могут ослеплять водителей встречного транспорта, что снижает безопасность на дороге.
Лампы для ближнего и дальнего режимов света
Сразу стоит отметить, что автомобильная головная оптика может быть двух видов: двойная (разделенный ближний и дальний луч света, следовательно, используют 2 лампочки) и одинарная (ближний и дальний свет сдельные, для этого используется или одна лампа с работой в двойном режиме или же билинза).
Для двойной оптики используют такие типы автомобильных ламп:
- Галогеновые лампы с одной нитью накала.
- Ксеноновые лампы для одного и другого режимов света.
- Возможно использование светодиодной лампы для одного из режимов света – зачастую ближнего.
Для одинарной оптики используются следующие типы ламп:
- Галогеновые лампы с двумя нитями накала – одной короткой, а другой длинной. При работе короткой нити – обеспечивается выдача ближнего режима света, а при работе длинной – дальнего режима света.
- Ксеноновые лампы, которые устанавливают в билинзу. Это такое оборудование, которое является прожекторным устройством. В конструкции биксеноновой линзы есть специальный механизм – шторка с магнитом. При поднятой шторке – обеспечивается ближний режим света, поскольку отрезается часть луча, а при опущенной –дальний режим света.
Вне зависимости от типа оптики автомобиля, то ли одинарная, то ли двойная рекомендуется использовать ксеноновые лампы, поскольку он обеспечивают:
- Лучшее освещение дорожного полотна – захватывая обочину, однако не ослепляя водителей встречного транспорта.
- Длительно служат в течении 3-х или 4-х лет.
- Обеспечивают белый свет, максимально приближенный к дневному типу.
- Потребляют минимальное количество энергии автомобиля.
- Характеризуются высокой надежностью, прочностью и устойчивостью к вибрационному воздействию автомобиля.
Многие транспортные средства, на сегодня, комплектуются штатным ксеноновым оборудованием, хотя немалая часть еще выпускается и с галогеновыми лампами. Галогеновую оптику автомобиля, благодаря универсальному ксенону – можно при желании переоборудовать.
Дополнительное внешнее освещение автомобилей
Дополнительное освещение автомобиля играет огромную роль, а поэтому про такое оборудование ни в коем случае нельзя забывать.
Заднее внешнее дополнительное освещение
Заднее внешнее дополнительное освещение автомобилей – это задние габаритные огни, задние указатели поворотов, задние стоп-сигнальные огни, огни движения задним ходом, подсветка номерного знака. Все представленные огни дополнительного внешнего освещения автомобилей располагаются на правой и левой фаре сзади и спереди.
Габаритные огни – они бывают передние и задние. Такие фонари служат для обозначения габаритной ширины автомобиля и используются в ночное время. Они обеспечивают заметность транспортного средства и его размеров в темноте. Таким образом, гарантируется безопасность для водителя на дороге.
Указатели поворотов – это такие огни, которые располагаются впереди и сзади транспортного средства. Они используются и в дневное, и в ночное время суток, указывая другим участникам дорожного движения на ваши намерения произвести поворот.
Стоп-сигнальные огни – это фонари, которые располагаются только на задней оптике транспортного средства. Они необходимы для того, чтобы предупредить участников дорожного движения, движущихся позади вас об остановке. Также, такие приборы, вместе с габаритами используются для сигнала аварийной остановки.
Огни движения задним ходом – это такое световое оборудование, которое необходимо для подсветки водителю в темное время суток, чтобы гарантировать безопасную парковку. Также, такие огни служат и для обозначения ваших действия для других водителей.
Подсветка номерного знака – это специальные лампочки небольшой яркости, которые включаются в ночное время суток и обеспечивают хорошую видимость надписи на вашем номерном знаке транспортного средства.
Следовательно, каждое из представленных типов дополнительного оборудования играет очень важную роль в обеспечении безопасности для водителя на дороге, а поэтому пренебрегать такими фонарями не рекомендуется.
Лампы, которые используют для дополнительного внешнего освещения
Дополнительное световое оборудование автомобилей оборудуют такими лампами:
- Лампы накаливания.
- Светодиоды.
- Иногда ксенон, что каcается фонарей движения задним ходом.
Штатно, автомобили укомплектованы, в основном, лампами накаливания, но при желании они заменяются на светодиоды, которые обладают длительным сроком эксплуатации, высокой яркостью, надежностью.
Независимое внешнее освещение автомобилей
Дневные ходовые огни (ДХО) – это светотехнические приборы, которые устанавливают спереди транспортного средства ниже головной оптики. Они служат для выразительности автомобиля в светлое время суток, обеспечивая водителю большую безопасность. Такие приборы стали обязательными, после введения закона ЕЭК ООН № 87. Без исключения их необходимо включать днем, дабы сделать автомобиль более заметным в такое время суток для других участников дорожного движения. Отметим, что речь идет о самостоятельных ДХО, а не включении ближнего режима света для этой цели. Отдельные модули дневных огней – это светодиодные приборы повышенной яркости и длительности работы.
Противотуманные фары (ПТФ) – это специальные приборы, которые устанавливают спереди и сзади (не обязательно) транспортного средства. Они служат для повышения видимости дорожного плотна в плохие метеорологические условия. Такие фонари используются в туман, дождь, снег. Лучи света ПТФ (зачастую желтые) пробивают туман, не кристаллизируется от капель влаги, а поэтому гарантируют безопасность для водителя на дороге при непогоде. Противотуманные фары не являются обязательным световым оборудованием транспортного средства, но для повышения безопасности и видимости дорожного полотна при непогоде – рекомендуется их устанавливать, если они не предусмотрены штатно. Зачастую, в противотуманные фары устанавливают галогеновые лампы с желтым светом, реже – ксенон.
На заметку водителю! Внешнее световое оборудование, то ли главное, дополнительное или независимое – очень важно. Именно от его качества будет зависеть безопасность на дороге для вас и окружающих!
Внутреннее автомобильное освещение
Внутреннее освещение транспортного средства также играет немалую роль для водителя. Благодаря ему, вы можете производить комфортные поездки на дороге ночью. Внутреннее освещение автомобиля, включает подсветку таких элементов:
Бортовая панель – это важная часть автомобиля, следовательно, и подсветка играет огромную роль. Если вы не будете видеть спидометр в ночь, то не сможете контролировать скорость транспортного средства, что сказывается на снижении безопасности на дороге.
Бардачок – подсветка такого элемента конструкции транспортного средства необходима. В бардачке водитель хранит важные вещи, которые могут понадобиться в любое время суток, следовательно, подсветка здесь весьма необходима.
Салон автомобиля – это место, где водитель проводит очень много времени, а поэтому подсветка также очень важна. Освещение салона транспортного средства очень актуально и для пассажиров.
Багажник – подсветка такой части конструкции транспортного средства очень важна, поскольку в багажнике хранится или же перевозится множество вещей. Чтобы ночью было легко разобраться, устанавливается подсветка.
Лампы для чтения в салоне – необходимая подсветка для пассажиров или же водителя (если предстоит длительный путь и приходится останавливаться на отдых ночью в машине). Такое освещение расположено на заднем сиденье и предназначено для чтения или же других занятий в темное время суток.
Лампы, которые используются для внутреннего освещения
Для внутреннего освещения транспортного средства используются следующие световые приборы: лампы накаливания, светодиодные лампы. Большинство автомобилей с завода комплектуются лампами накаливания, используемыми в качестве внутреннего освещения транспортного средства. Однако, они обеспечивают тусклый и не всегда эффективный свет, следовательно, требуют замены. Для этого и используются яркие, белоснежные и насыщенные светодиодные лампы.
Важность автомобильного освещения
Автомобильное освещение – это очень важная часть каждого транспортного средства.
Свет машины обеспечивает:
- Высокую безопасность для водителя и окружающих
- Комфортность поездок.
Несомненно, очень важным является именно внешнее освещение транспортного средства, которое позволяет производить безопасные поездки в ночь и при непогоде. Однако, внутреннее освещение тоже необходимо, поскольку оно влияет на комфортность произведения этих же самых поездок. Следовательно, мы рекомендуем следить за качеством как внешнего, так и внутреннего света вашего транспортного средства.
Какие фары есть на автомобиле
Фары первых автомобилей были ацетиленовыми. В век электричества их сменили газонаполненные лампы накаливания, а совсем недавно — галогеновые. Сегодня расширяется применение газоразрядных (“ксеноновых”) ламп, создающих более мощный световой поток. В темное время суток они позволяют водителю на большем расстоянии увидеть различные объекты и дорожные знаки. С другой стороны, резко обострилась проблема ослепления при встречном разъезде.
Содержание
Общие сведения
Практически до конца прошлого века в основном применялись круглые фары прожекторного типа. Чтобы обеспечить необходимую силу света, их отражатели имели достаточно большой диаметр. Это препятствовало снижению высоты передней части автомобиля и закруглению углов.
Для улучшения внешнего вида и аэродинамических характеристик стали применять фары:
прямоугольные; многофокусные (бифокальные и гомофокальные);
проекционного типа с полиэллипсоидным отражателем;
с отражателем свободной формы.
В соответствии с ГОСТом, на автомобиле должны быть две фары ближнего и две или четыре дальнего света. Кроме того, допускается применение двух “противотуманок”.
По специальному разрешению, для использования вне дорог общего назначения, могут устанавливаться:
две фары-прожекторы;
прожектор-искатель на поворотном кронштейне.
В качестве источника света используют спираль накаливания (газонаполненные лампы) или электрическую дугу (газоразрядные лампы). Для концентрации и направления света в одну сторону применяют отражатели. Окончательное формирование его пучка осуществляют с помощью теневых экранов, линз и рассеивателей.
Существуют две системы законодательных норм, определяющих направление, форму и силу ближнего света фар, — европейская, с четко выделенной светотеневой границей, и американская, без определения этой границы.
Европейская система направлена на максимально возможное уменьшение слепящей силы света, попадающего в глаза водителя.
Американская основана на том, что при более ярком освещении дороги перед автомобилем глаза водителя могут выдержать большую силу света встречного транспорта.
С точки зрения безопасности движения обе эти системы в отдельности равноценны, но при встречном разъезде с “американским” “европейский” водитель будет ослепляться больше.
В 1968 г. в СССР была принята европейская система фар. Находившиеся до этого в эксплуатации фары американского типа были постепенно заменены. В настоящее время в России к эксплуатации должны допускаться автомобили со светотехникой, соответствующей исключительно европейской системе и правилам, утверждаемым Комитетом по внутреннему транспорту Европейской экономической комиссии при ООН (ЕЭК ООН).
На международном уровне прорабатывается возможность взаимной адаптации американской и европейской систем и установления единых норм.
Особенности различных систем светораспределения
В “европейской” лампе нить ближнего света находится выше оптической оси со смещением вперед относительно фокуса оптической системы. Под спиралью расположен теневой экран, исключающий попадание света на нижнюю часть отражателя и распространение его вперед и вверх, в глаза водителя встречного транспорта. Световой поток от верхней части отражателя направляется вперед и несколько вниз, освещая дорогу перед автомобилем.
В “американской” лампе нить ближнего света смещена вверх и влево относительно фокуса. При этом световой поток ближнего света разделяется. Одна часть направляется для освещения пути и правой обочины, а другая в сторону встречного транспорта. Уменьшение ослепления достигается за счет изменения глубины отражателя, формирующего вторую часть пучка света.
Дальний свет в европейской и американской системах распространяется практически симметрично относительно оси автомобиля, так как соответствующая нить накала в обоих случаях находится в фокусе отражателя. При включении только дальнего света и одинаковой мощности ламп освещенность дороги “американскими” фарами слабее, так как угол разворота пучка света у них больше, чем это принято в Европе.
Для правостороннего движения ближний свет асимметричен и вытянут вдоль правой стороны дороги. При левостороннем движении картина распределения обратная. На фары левостороннего движения наносят стрелку, обращенную вправо, для правостороннего стрелка не ставится.
Перенастройка направления движения возможна у фар, имеющих в составе маркировки две горизонтальные стрелки, направленные навстречу друг другу. Она осуществляется путем перемещения лампы или оптического элемента.
Устройство фары
Фара в общем случае состоит из корпуса, отражателя, теневого экрана прямого света, рассеивателя, держателя лампы, соединительной колодки с проводами и деталей крепежа. В проекторных фарах устанавливается конденсаторная линза. Отражатель и рассеиватель, соединенные в один узел, называют оптическим элементом. Лампа устанавливается с внутренней стороны отражателя и ее можно менять.
Регулировка направления светового пучка производится поворотом оптического элемента или отражателя относительно корпуса.
Лампа-фара является неразборным оптическим элементом и включает в себя рассеиватель, отражатель и лампу. Лампы-фары хорошо защищены от попадания влаги и грязи, но при перегорании спирали их приходится менять целиком.
Блок-фара объединяет в одном корпусе все или часть передних световых приборов и имеет общий или составной рассеиватель. Отражатель может быть параболическим (однофокусным, двухфокусным или многофокусным), полиэллипсоидным, а также свободной формы. Он увеличивает силу света и обеспечивает освещенность пути перед автомобилем на необходимом расстоянии. Применение специальных пластмасс вместо листового металла позволяет придать отражателю весьма сложный профиль для более полного использования световой энергии. Отражатели свободной формы, как и многофокусные, способны полностью сформировать световой пучок без применения рассеивателей. В этом случае оптический элемент спереди закрывают окном из стекла или прозрачной пластмассы с покрытием, защищающим ее поверхность от повреждений.
Рассеиватель изготавливают из оптически чистого стекла или прозрачной пластмассы. Его внутренняя сторона представляет собой совокупность линз и призм размером от миллиметра до сантиметров. Благодаря этому относительно узкий луч света, сформированный отражателем, преломляется и растягивается по ширине дороги.
Лампы автомобильных фар
Газонаполненные лампы накаливания с круглыми колбами выпускаются только для автомобилей, давно находящихся в эксплуатации. Наибольшее распространение имеют так называемые галогеновые лампы с цилиндрическими колбами. Они изготавливаются:
с одной нитью для фар дальнего света, фар-прожекторов и противотуманных фар;
с двумя нитями — ближнего и дальнего света.
Газоразрядные лампы
Газоразрядные лампы HID (High Intencity Discharge) снабжены колбой из кварцевого стекла, заполненной хлоридами металлов и инертным газом ксеноном (отсюда их название). Для работы газоразрядной лампы необходимо пускорегулирующее устройство, способное сначала разжечь, а затем поддерживать электрическую дугу.
Высокая интенсивность светового потока обеспечивается за счет свечения электрической дуги, созданной в газовой среде при давлении от 30 до 120 атм.
Электрическая дуга зажигается при напряжении 20 кВ, в дальнейшем ее “горение” поддерживается напряжением 85 В.
При включении лампа должна через одну секунду достигнуть силы света не менее 25% от номинала, а через четыре секунды – 80%.
Свет, испускаемый лампой, может быть белого или желтого цвета.
“Ксеноновые” лампы имеют цветовую температуру 4300 К и выше.
В соответствии с Правилом 99 ЕЭК ООН и ГОСТ Р 41.99-99 установлены единые требования к газоразрядным источникам света. Из предусмотренных стандартом в настоящее время используются:
лампа D2S, предназначенная для проекционных фар с полиэллипсоидным отражателем без теневого экрана (он установлен в самой проекционной фаре);
лампа D2R с теневым экраном для фар прожекторного типа с параболическим отражателем.
Газоразрядные источники света в обычных фарах могут обеспечить или ближний, или дальний свет. Это связано с тем, что в одной колбе сложно осуществить два положения дуги, подобно двум нитям в лампах накаливания. В двухфарных системах это приводит к невозможности включения дальнего света, если нет дополнительных приспособлений.
Биксенон (BiXenon). Переключение ближнего света на дальний, при использовании газоразрядных ламп, можно реализовать различными способами — изменением положения отражателя, передвижением лампы или перемещением электрической дуги внутри колбы. Наиболее эффективным оказался механизм, в котором с помощью соленоида, рычага и обратной пружины газоразрядную лампу передвигают в одно из двух положений для ближнего и дальнего света. Существует возможность регулировок и переключения от левосторонней к правосторонней системе света с помощью встроенного приспособления.
Вариоксенон (VarioX). Дальнейшим развитием способов переключения является применение барабанного механизма вместо рычага с обратной пружиной. Он обеспечивает до четырех конфигураций ближнего света, применительно к различным условиям движения автомобиля, и позволяет включить дальний свет.
Сравнительные свойства ламп
Из таблицы видно, что газоразрядная лампа D2R создает световой поток при ближнем свете в 2,8 раза сильнее, чем галогеновая лампа Н4.
В связи с этим увеличивается ослепление водителей встречного транспорта и требования по контролю правильности регулировки должны быть гораздо строже.
В случае использования “ксенонового” света необходимо применение системы регулировки, которая автоматически изменяет угол наклона луча света при движении автомобиля, в зависимости от его колебаний на подвеске.
Кроме того, правилами ЕЭК ООН предписана обязательная установка системы принудительной фароочистки.
Переоборудование под газоразрядный свет
Если в продаже имеются фары с газоразрядными лампами, предназначенные для данного автомобиля, наиболее целесообразно приобрести полный комплект “ксенонового света”, поменять фары в сборе и установить соответствующее пускорегулирующее устройство.
Применение ламп D2S или D2R в обычных фарах невозможно, так как они имеют специальные цоколи и могут устанавливаться только в предназначенные для них держатели. В связи с этим некоторые производители предлагают нестандартные газоразрядные лампы с обычным цоколем. Для них все равно необходимо специальное пускорегулирующее устройство. При установке возможны следующие варианты:
при четырехфарной системе, где на дальний и ближний свет работают разные лампы, сохраняется возможность переключения ближнего и дальнего света;
в случае двухфарной системы остается только ближний свет.
Технические и правовые последствия замены. Затраты на переоборудование под газоразрядный свет составляют от 15000руб. и выше. При самодеятельной установке световые параметры скорее всего не будут соответствовать действующим нормативам. Оборудованный “ксеноновым светом” автомобиль не сможет пройти техосмотр, если будет установлено, что в его конструкцию внесены несанкционированные изменения. Кроме того, следует помнить о некоторых особенностях эксплуатации и обслуживания:
от момента включения свет постепенно нарастает до номинальной величины, примерно за 3—5 сек. Немедленно включить свет нельзя, помигать дальним светом в этом случае невозможно;
газоразрядные лампы необходимо менять попарно, поскольку колба теряет прозрачность примерно через 200 часов работы. При замене только одной лампы фары будут светить разным светом.
“Псевдоксеноновые” лампы
В связи с ростом интереса к “ксеноновому свету” появились галогеновые лампы с измененным спектром, близким к солнечному. По яркости они превосходят обычные. Лампы с измененным спектром от известных производителей вполне соответствуют европейским стандартам.
Однако необходимо отличать от этих изделий сомнительную продукцию с колбой синего или голубого цвета. Для получения необходимого светового потока “лжексенонки” делают более мощными (до 100—180 Вт), в связи с чем могут возникнуть серьезные проблемы с электрооборудованием. Применение таких ламп (в некоторых случаях) снижает полезную световую мощность фар и контрастность освещения из-за сужения цветового спектра. Они хуже освещают дорогу и быстрее перегорают.
Общие рекомендации
В случае отсутствия автоматического (не ручного) корректора необходимо периодически проверять правильность установки фар и по необходимости ее регулировать.
Если при движении ночью с ближним светом встречные водители сигнализируют об ослеплении – немедленно проверьте регулировку света. Загрязнение, даже незначительное, рассеивателей может привести к 3—4-х кратному уменьшению освещенности пространства перед автомобилем.
Для удаления грязи целесообразнее не вытирать фары “всухую”, а мыть их, так как твердые частицы, содержащиеся в ней, могут поцарапать поверхность рассеивателя или защитного стекла, уменьшая его прозрачность.
При замене лампы не следует прикасаться руками к колбе. Жировые пятна, остающиеся на поверхности, при нагревании замутняют колбу. В дальнейшем стекло может треснуть из-за термических напряжений.
После замены ламп желательно восстановить герметичность фар.
Причиной снижения силы света может быть ненадежность электрических контактов. Наиболее частая неисправность — коррозия в месте контакта провода массы с металлическим корпусом фары или кузовом.
Не следует устанавливать в фару лампы с мощностью, значительно превышающей рекомендуемую. Недопустимо применять лампы, для нее не предназначенные, с использованием различных адаптеров. Это приведет к ослеплению встречных водителей из-за большей яркости и нарушения установки света.
Кроме того:
увеличивается вероятность перегорания спирали лампы из-за перегрева;
возможно оплавление пластмассовых деталей и растрескивание стекол;
повышенный ток может привести к повреждению контактов и изоляции.
До переоборудования под газоразрядные лампы следует определить последствия, связанные с существенным изменением конструкции автомобиля (см. Правила дорожного движения). По мнению специалистов, это недопустимо, так как выполнить все обязательные условия установки практически невозможно.
Применение пластмассовых защитных колпаков нежелательно, так как они:
быстро теряют прозрачность из-за низкой абразивной стойкости материала;
даже новые уменьшают силу света примерно наполовину;
делают указатель поворота в блок-фаре трудноразличимым;
существенно ухудшают охлаждение фар.
1 “Ксеноновые” газоразрядные лампы стали применяться с 1992 года. Сегодня многие крупные производители устанавливают их как стандартное оборудование автомобилей.
2 Цветовая температура это спектральная характеристика излучения источника света. Солнце имеет световую температуру около 5000—6000 град. Чем ближе цветовая температура лампы к этой величине, тем ближе спектр источника излучения к солнечному свету.
Цветовой диапазон газоразрядных ламп ограничен в Правилах ЕЭК ООН № 99 диапазоном 3500-5000К.
Увлекаться источниками света с цветовой температурой выше 5000К не стоит, так как восприятие глазами света с такой цветовой температурой заметно хуже по сравнению с 4300К.
С одной стороны ослепление прямым светом с высокой цветовой темературой ощутимо сильнее, с другой стороны отражается такой свет от мокрой дороги плохо, что сильно снижает видимость дороги и отрицательно влияет на безопасность дорожного движения.
3. Письмо ФГУП НИИАТЭ об эффективности использования газоразрядных ламп в фарах, предназначенных для галогеновых ламп.
Передние фары автомобиля: виды и устройство
Обратимся к истории. Первые годы и даже десятилетия автомобили оснащались самыми простыми круглыми фарами прожекторного типа. Ситуация начала меняться ближе к концу ХХ века: изменялась эргономика и аэродинамика автомобилей, появлялась новая форма кузова, и потребовались новые конструкторские решения. Особенности формы и расположения прежних фар не могли уже вписаться в плавные обтекаемые линии. Слово взяли дизайнеры и конструкторы, и на свет стали производиться новые фары самых разных форм, превосходящие прежние по качеству света и другим характеристикам.
Почему блок-фара, а не просто фара? В блок фары головного света в современных автомобилях входит сразу несколько составляющих:
- фары ближнего света;
- фары дальнего света;
- указатели поворота;
- габаритные огни;
- дневные ходовые огни.
Такую конструкцию уже не назовешь просто фарой. Плюс ко всему этому добавляются фары противотуманные, их задача обеспечивать безопасную езду в условиях ограниченной видимости: туман, снегопад, дождь и пр.
Ближний свет
Рассмотрим некоторые блоки подробнее. В ночных условиях езды водитель использует ближний и дальний свет. Ближний позволяет создать видимость дороги на ближайшие 50-60 метров перед автомобилем и освещает правую обочину.
- Ближний свет фар не должен создавать помех водителям автомобилей, движущихся навстречу. Если они сигнализируют о том, что вы их ослепляете, то необходимо отрегулировать свет фар.
В общемировой практике приняты два типа распределения потока света — европейский и американский. У каждого свои тонкости, особенности структуры и основах формирования светового пучка.
В американских автомобилях нить накала расположена чуть выше горизонтальной плоскости. Поток света распределяется на две части. Одна из них направлена на дорожное покрытие и обочину, другая — в сторону встречных транспортных средств. Можно подумать, что при этом создается аварийная ситуация, но безопасность заложена в конструкции: в автомобилях изменена глубина отражателя, формирующего нижний поток света. Такие особенности позволяют не ослеплять встречный поток транспорта.
В Европе у автомобилей нить накаливания располагается выше фокуса отражателя и имеет заслон в виде специального экрана. Он препятствует попаданию светового потока в нижнюю полусферу. Такая конструкция более комфортна для водителей, едущих во встречном потоке. Поток света направлен вперед и вниз на дорогу перед машиной.
Дальний свет
Из названия уже становится понятно, что в данном случае освещается гораздо больший участок дороги. Более интенсивный и яркий поток света позволяет освещать дорогу перед водителем на ближайшие двести-триста метров. Но такой поток точно будет ослеплять встречные машины, поэтому использовать его нужно только на тех участках дорог, где нет других автомобилей.
- В некоторых современных автомобилях установлена система адаптивного освещения, она позволяет минимизировать риски яркого дальнего освещения дорожного полотна.
Как устроена современная фара
С какими бы передними фарами автомобиля мы не сталкивались, их конструктивные особенности позволяют определить три основных элемента, которые обеспечивают работу оптики.
Источник светового потока
Источник светового потока для любой фары является основным элементом. Наиболее распространенные источники в современных автомашинах — галогенные лампы. Пару десятков лет назад появились ксеноновые лампы и составили конкуренцию галогеновым. Наконец, сравнительно недавно автомобили начали снабжаться светодиодами.
Отражатель света
Вторая по важности составляющая блок-фары – отражатель света. Он представляет собой пластмассовое или стеклянное изделие с небольшим алюминиевым напылением. Основная задача этого элемента исходит из его названия — он призван отражать поток света, идущий от источника, и увеличивать его мощь. Корректоры и световые экраны, как вспомогательные элементы, распределяют лучи света в правильном направлении.
Отражатели бывают разными и в основном делятся на три вида:
- Параболический: самый простой и доступный тип, конструкция его статична. Фары с параболическим отражателем невозможно скорректировать, изменив яркость, интенсивность и направление потока света.
- Рефлектор свободной формы поделен на зоны, которые отражают отдельные световые потоки. Свет в такой конструкции статичен, но когда он рассеивается, светопотери у него на порядок меньше параболического отражателя. Кроме того, в данном случае свет фар более комфортен для водителей встречных транспортных средств.
- Эллипсоидный отражатель. Из представленных типов этот наиболее дорогой, но и наиболее эффективный: здесь исключены светопотери и ослепление других участников движения. Работа строится следующим образом: световой поток усиливается эллиптическим светоотражателем и направляется в другой фокус в виде перегородки, которая вновь собирает свет. Тут свет снова рассеивается в сторону линзы, которая, в свою очередь, усекает его или перенаправляет. Помимо цены минус еще и в том, что при длительной эксплуатации снижается эффективность, появляются неисправности. В таком случае прямая дорога в автосервис и лишние расходы на ремонт. Самостоятельно без специального оборудования корректировку линз и ремонт произвести невозможно.
- Помните о цене, — она для комплекта лазерных фар стартует с десяти тысяч евро, а это фактически полная стоимость бюджетной автомашины.
Рассеиватель
Рассеиватель — это внешняя часть фары, прозрачная стеклянная или пластмассовая. На внутренней его части расположены линзы и призмы разного размера от 1 мм до нескольких см. Главная задача рассеивателя — обеспечить защиту светового источника от внешних воздействий, рассеять поток света и направить его в нужное место. Направление светового потока регулируется разной формой рассеивателей.
Лампы и их виды
Современные автомобили оснащены несколькими видами фар, которые подразделяются в соответствии с разными применяемыми источниками света.
Лампы накаливания
Существовали очень долгое время, это наиболее простой и самый дешевый источник света. Их конструкторские особенности мало чем отличаются от простой лампочки, которые были во всех квартирах. В безвоздушной стеклянной колбе располагается вольфрамовая нить, она нагревается при поступлении напряжения и начинает светить. Но такие лампы довольно быстро перегорают, поскольку вольфрам испаряется и нить накаливания рвется. В результате с развитием современных технологий такие лампы канули в Лету и уступили свое место более передовым вариантам автомобильной оптики.
Галогенные лампы
Работа галогенных ламп абсолютно схожа с лампами накаливания, но есть одно важное отличие — это срок эксплуатации, у первых он гораздо больше. Весь секрет в принципах и составляющих. В той же стеклянной колбе находится не только вольфрамовая нить, но и пары галогенного газа (йод, бром). Между ними и атомами вольфрама происходит взаимодействие, и тут вольфрам испаряется, но при этом начинает циркулировать внутри колбы, а потом соединяется с нитью накаливания и оседает на ней. Галогенные лампы работают до тысячи часов и даже больше.
Ксеноновые лампы
В данной конструкции свет возникает с помощью нагрева газа под высоким напряжением. Но осуществить подобное возможно только при помощи спецоборудования, и стоит оно довольно дорого, увеличивая в целом цену блок-фар. Впрочем, такие расходы можно оправдать, поскольку срок службы ксеноновых фар в два раза и более превосходит галогеновые. Существуют и би-ксеноновые фары, они совмещают возможность ближнего и дальнего света.
Светодиодные лампы
Самые современные и наиболее популярные лампы — светодиодные, причем не только в автомобильной промышленности. Служат такие лампы около трех тысяч часов и больше. Потребляют они гораздо меньше энергии, нежели вышеперечисленные собратья, но обеспечивают хороший уровень освещенности. Светодиоды используются во всей системе освещения авто, а не только в передних фарах.
Оснащать светодиодами передние фары производители начали в первом десятилетии нашего века. В фары ставят сразу несколько сегментов светодиодов, чтобы обеспечить необходимую яркость освещения, иногда их число достигает два-три десятка.
Инновации
Жизнь не стоит на месте, появляются все новые и новые конструкторские решения, касаются они и системы освещения автомобиля. Вполне вероятно, пройдет немного времени, и мы будем говорить о светодиодных лампах, как об устаревших. Дело в том, что уже появилась такая технология как лазерные фары. Группа BMW уже использовала их на одном из своих автомобилей. Источником света является лазер, его свет направлен на линзу, покрытую фосфором. Таким образом появляется яркий свет, который отражатель направляет на дорожное покрытие. И если по сроку службы лазер со светодиодами примерно одинаковы, то по яркости и потреблению энергии светодиоды сильно уступают.
Но и это не все, так как в последнее время появилась еще одна разработка на основе светодиодов — матричные фары. Они напоминают глаза некоторых насекомых. Каждая секция светодиодов в таких фарах настраивается отдельно автоматически в зависимости от обстановки на дороге. В результате водитель обеспечен отличным освещением в самых сложных условиях видимости.
Как управлять передними фарами
В разных марках автомобилей предусматривается свое управление включением и выключением головного света. Бюджетные варианты авто оснащены простым ручным управлением в виде специального переключателя. Его можно обнаружить под рулем или на самой панели управления.
Новые автомобили оснащаются автоматическим устройством, позволяющим включать фары в тех или иных обстоятельствах: при запуске двигателя автомобиля или даже при открытии и закрытии дверей. Устройство может быть объединено с датчиком дождя или другими приборами, реагирующими на внешнее освещение.
Передние блок-фары улучшаются с каждым годом, появляются новые формы, дизайн, внутренняя начинка. Все направлено на удобство вождения и высокий уровень безопасности. В любом случае главная задача фар всегда будет оставаться неизменной — обезопасить водителя и пассажиров от непредвиденных ситуаций при езде в условиях ограниченной видимости и освещения.