Из чего состоит фара автомобиля?

Valeo › Блог › Та самая статья про фары, но теперь на русском языке

Шутки про ближний-дальний — одна из самых распространенных тем автомобильного юмора. А шутка, обычно, тем смешнее, чем более серьезный и важный предмет в ней обсуждается. «Ближний-дальний» же — иными словами — оптика это важно. Это залог безопасности не только водителя и пассажиров. Но и других участников движения. Тем более, что автосвет — вообще сложная штука. В прошлой статье мы рассказывали, про адаптивный головной свет. Сегодня поговорим об истоках — как развивалась автомобильная оптика, что такое фотометрия, зачем корректировать свет фар и по какому принципу работает BI-xenon. Как все это устроено и выстраивается в единую систему.

В конце, как обычно конкурс — ставьте лайки, подписывайтесь и рассказывайте в комментариях, о чем еще хотели бы узнать. Авторам лучших комментариев подарим призы!

Автомобильный свет начинается с фотометрии — науки про измерение визуальной реакции человека на свет. Первая характеристика света, о которой надо сказать — интенсивность. По сути, речь о мощности потока, которая передается от источника света в определенном направлении. Единица измерения интенсивности — Сandela (cd) — производная от английского «candle» — свеча. В фотометрии свеча — это эталонный источник света, поэтому ее интенсивность равна 1 cd. Интенсивность же, например, света заднего стоп-сигнала — 60 cd.

Еще один важный параметр — световой поток, который измеряется в люменах (Лм). Грубо говоря, световой поток — это весь свет с разной длиной волны, распространяемый источником. Человек может различать ограниченную часть светового потока.

Как это работает, можно увидеть на двух диаграммах, описывающих разные источники света: мощность светового потока первого источника постепенно нарастает, а у второго — распределяется небольшими отрезками. Красная линия на диаграмме — это та область, которую видит человек.

На первой диаграмме изображено, как мощность света нарастает, но ее максимум не попадает под красную линию. На второй — большинство скачков мощности находится в поле зрения человека. А это значит, что второй источник света кажется нам намного ярче, чем первый, хотя с точки зрения физики это и не так.

Но даже при одинаковой мощности, восприятие сильно зависит от цвета источника. На рисунке выше показано, как отличается восприятие света автоламп в зависимости от их цвета: белая лампочка P21W покажется человеку намного ярче, чем оранжевая той же мощности.

Третий важный параметр — освещенность, иными словами это высвеченная площадь поверхности, на которую падает световой поток. Освещенность зависит от мощности светового потока и расстояния до источника света.

В свою очередь, световая эффективность показывает отношение всего света, который распространяет источник к свету, который воспринимает глаз человека. Например, лампы накаливания излучают много тепла — это инфракрасная часть спектра. Ее человек невооруженным глазом не видит. С точки зрения освещения эффективность ламп накаливания не высока — 25 лм/Вт. Большей эффективностью обладают ксеноновые лампы, а у светодиодов она максимальная — 100 лм/Вт.

Типы автомобильного света

Хорошие автомобильные фары обеспечивают максимальную видимость водителю на дороге и не создают неудобства для других участников дорожного движения. Поэтому в автомобиле традиционно используется всем знакомые три типа освещения: противотуманные фары, ближний и дальний свет.

Ближний свет создает широкую освещенную область перед автомобилем и не слепит встречных водителей. Качество ближнего света оценивают по трем параметрам:
ширине — она обеспечивает видимость при поворотах или плохих погодных условиях на 20-30 метров;
комфорту — свет должен охватывать область, куда падает взгляд водителя — обычно это диаметр 30-60 метров;
дальности — более 60 метров.

Дальний свет распределяется далеко вдоль оси автомобиля, поэтому светит в том числе и на встречную полосу, ослепляя других водителей. Качество этого света оценивают по тем же параметрам, что и ближний:
ширине — 10-20 метров,
комфорту — 50-150 метров,
дальности — более 150 метров.

Противотуманные фары решают другую задачу — освещают как можно более широкую область на небольшом расстоянии — до 20 метров.

Регулировка фар

Чтобы не ослеплять встречных водителей, свет фар направляют под определенным углом, который называется углом прицеливания.

Изначально угол прицеливания настраивает производитель на заводе — с точностью до 0,1%. Обычно параметры угла написаны на фаре автомобиля. Это значение рассчитано с учетом того, что в машине находится один водитель, без пассажиров и дополнительного груза. В противном случае — когда водитель перевозит пассажиров или загрузил полный багажник вещей, угол падения света изменится. Для оптимальной видимости его придется корректировать вручную, если в конструкции нет автоматической системы регулировки угла прицеливания.

В фары автомобилей с ручным выравниванием встроена специальная система управления. Автоматическая система выравнивания обязательна для фар с высокой яркостью, например, ксеноновых. Регулировкой управляют автоматические датчики и электронный блок, которые корректируют свет фар в зависимости от нагрузки автомобиля и его скорости.

Фотометрические диаграммы

При настройке фар производитель учитывает сразу несколько параметров, связанных, как с дорогой, так и с особенностями физиологии водителя.

Точка 75R — расположена в 75 м на правой обочине. Здесь должна быть максимальная освещенность, это место, где взгляду водителя максимально комфортно.

Точки 50R и 50V — расположены на расстоянии 50 м от автомобиля. Также важно учитывать точку B50L, которая находится на расстоянии 50 метров на встречной полосе — здесь должна быть минимальная освещенность, чтобы не ослеплять встречных водителей.

Точки 25L и 25R расположены на расстоянии 25 м от автомобиля, это ширина луча.

Для точной настройки света используют фотометрические диаграммы. Они стандартизированы для каждого типа источника света и меняются в ходе того, как эволюционируют системы освещения. Простыми словами, фотометрическая диаграмма — это график проекции света на расстоянии 25 м на плоском вертикальном экране, которое симулирует реальное освещение на дороге. С 2015 года интенсивность света на такой диаграмме измеряется в Lux или cd.

Отражатели в фаре

Для создания хорошей видимости на дороге, в автомобильной фаре используется несколько технологий: переключение дальнего и ближнего света, корректировка угла освещения, ассиметричные лучи, которые не ослепляют встречных водителей.

Все эти технологии работают за счет использования отражателей — сложной системы зеркал. В автомобилях используются параболические отражатели, отражатели со сложными поверхностями или эллиптическая оптика.

Параболические отражатели создают ближний и дальний свет при использовании двойной лампы накаливания. Такие отражатели в основном используются в европейских автомобилях в лампах с двойным накаливанием H4. Например, так устроены фары в Opel Corsa. Чтобы не ослеплять встречных водителей, в фаре устанавливают специальный экран. Но из-за такого экрана теряется 40% энергии, производимой лампой H4.

Отражатели со сложной поверхностью позволяют уменьшить потери энергии. Такие фары позволяют настроить любой тип дальнего и ближнего света. Эта технология, например, использовалась на Peugeot 207 с 2006 года и на Renault Laguna 2 c 2005 года.
Эллиптическая оптика — следующее поколение. Такие фары обеспечивают лучшее освещение, при этом, сами они значительно меньше по размерам, так как источник света расположен в отражателе, а передняя линза фокусирует луч.

Отражатель в таких фарах состоит из эллиптических и параболических поверхностей, расположенных вокруг источника света. Отражение лучей в эллиптических зонах дает лучший диапазон и охват при использовании дальнего света. Параболические зоны предназначены для создания света в близком диапазоне.

Чтобы не ослеплять водителей, в такой оптике используют специальный экран. Он расположен между отражателем и линзой. Так экран может быть фиксированным или подвижным.

В продвинутых системах объединяют различные типы фар и источников света: (H1, H7, Xenon, Led). Яркий пример такой системы — фары Valeo для Audi A4. Здесь используются лампы D2S+H7 с эллиптическим модулем и сложными поверхностями в отражателе.

Эллиптические отражатели позволяют создавать ближний и дальний свет с использованием одной и той же лампы. Эта технология называется Bi-Xenon:

Экран включается при помощи соленоида или электромеханической системы. Кроме того, перемещая сам отражатель в ксеноновых фарах можно переключаться между ближним и дальним светом.

Отражатель имеет два заданных положения внутри фары: один для ближнего света, другой — для дальнего. Такая система используется в автомобилях Volvo-XC 90
c лампами D2R+H7 lamps.

Автомобильная фара, да и весь комплекс оптики в машине — крайне сложная система. Когда-то можно было сказать: фара — всего лишь лампочка под стеклом. Сегодня, чтобы понять как все это устроено приходится глубоко окунаться в инженерные процессы. Надеемся, вам это понравилось. Напишите, пожалуйста, в комментариях, что вам понравилось в этом тексте, и о чем хотели бы прочитать еще.
Подписчики — авторы конструктивных комментариев получат гарантированные призы от Valeo. Самый лучший — станет основой нового поста.

Устройство и виды передних фар автомобиля

Центральное место в системе освещения автомобиля занимают передние блок-фары (головного света). Они обеспечивают безопасность поездок в вечернее и ночное время, освещая дорогу перед транспортным средством и информируя других водителей о приближении автомобиля.

  1. Передние блок-фары: элементы конструкции
  2. Ближний свет фар
  3. Дальний свет фар
  4. Устройство фары
  5. Источник света
  6. Отражатель
  7. Рассеиватель
  8. Виды источников света
  9. Лампы накаливания
  10. Галогенные лампы
  11. Ксеноновые (газоразрядные) лампы
  12. Светодиодные лампы
  13. Инновационные разработки
  14. Способы управления головным светом

Передние блок-фары: элементы конструкции

Передние фары совершенствовались на протяжении десятилетий. Вплоть до конца ХХ века на автомобили устанавливались круглые фары прожекторного типа. Однако по мере изменения эргономики и аэродинамики кузова возникла необходимость в новых решениях: круглые фары не позволяли создавать плавные, обтекаемые линии кузова. Поэтому дизайнеры и конструкторы начали внедрять новые более привлекательные формы, не уступающие по световым качествам и характеристикам.

Основные элементы передних блок-фар автомобиля

Современная фара головного света объединяет в себе несколько устройств:

  • фары ближнего и дальнего света;
  • габаритные огни;
  • указатели поворота;
  • дневные ходовые огни.

Единая конструкция носит название блок-фара. В дополнение к ней на передней части автомобиля могут устанавливаться противотуманные фары (ПТФ), обеспечивающие безопасность поездки в условиях недостаточной видимости.

Ближний свет фар

В зависимости от дорожных условий, в темное время суток могут использоваться фары ближнего или дальнего света.

Читайте также  Противотуманные фары на весту какие лучше?

Ближний свет фар обеспечивает освещение дорожного полотна на 50-60 метров перед автомобилем. Также фары освещают правую обочину.

Ближний свет не должен доставлять дискомфорта водителям встречных транспортных средств. Если же ваша машина ослепляет других автомобилистов, значит, фарам требуется регулировка.

В мире приняты две системы светораспределения потока – европейская и американская. Каждая из них имеет свои особенности в структуре и принципах формирования пучка.

Европейская и американская системы светораспределения

Нить накала в фарах американских автомобилей располагается немного выше горизонтальной плоскости. Световой поток делится на две части, одна из которых освещает дорогу и обочину, а вторая направляется в сторону встречного автомобильного движения. Чтобы фары не слепили водителей, изменяется глубина отражателя, формирующего нижнюю часть светового пучка.

В европейских транспортных средствах нить накаливания расположена выше фокуса отражателя и заслонена специальным экраном, препятствующим попаданию светового потока на нижнюю полусферу. Благодаря такой системе фары европейского типа более комфортны для автомобилистов, едущих навстречу. Световой поток направляется вперед и вниз, непосредственно на дорожное покрытие перед автомобилем.

Дальний свет фар

Дальний свет фар отличается наибольшей интенсивностью и яркостью светового потока, выхватывая из темноты 200-300 метров дорожного полотна. Он обеспечивает максимальную дальность освещения дороги. Но использовать его можно только в том случае, если в зоне видимости перед автомобилем нет других машин: слишком яркий свет ослепляет водителей.

Снизить отрицательный эффект дальнего света помогает система адаптивного освещения, которая в качестве дополнительной функции устанавливается на некоторые современные автомобили.

Устройство фары

Вне зависимости от вида передних фар, можно выделить три основных элемента, обеспечивающих работу оптики.

Источник света

Источник света – главный элемент любой фары. Наиболее распространенным источником в передних блок-фарах являются галогенные лампы. Относительно недавно конкуренцию им составили ксеноновые лампы, а еще позже – светодиодные устройства.

Отражатель

Отражатель изготавливается из стекла или пластмассы с небольшим напылением алюминия. Главная задача элемента – отражать световые потоки, исходящие от источника, и усиливать их мощность. Направлять луч света в заданном направлении помогают корректоры и световые экраны.

По характеристикам отражатели можно разделить на три основных типа.

  1. Параболический отражатель. Самый доступный вариант, отличающийся своей статичной конструкцией. Фары с таким устройством нельзя корректировать, изменяя яркость, интенсивность и направление световых лучей.
  2. Рефлектор свободной формы. Имеет несколько зон, отражающих отдельные части светового пучка. Свет в таких фарах остается статичным, но при рассеивании отмечается гораздо меньшая светопотеря. Также свет фар с рефлектором свободной формы является более комфортным для других водителей.
  3. Эллипсоидный отражатель (линзовая оптика) – наиболее дорогой, но в то же время самый качественный вариант, исключающий светопотерю и ослепление других водителей. Рассеиваемый поток света усиливается с помощью эллиптического светоотражателя, а затем перенаправляется во второй фокус – специальную перегородку, вновь собирающую свет. От щитка поток повторно рассеивается в сторону линзы, которая собирает свет, усекая или перенаправляя его. Главный недостаток линзы в том, что при активной эксплуатации автомобиля ее стабильность может понизиться. Это, в свою очередь, приведет к неисправностям или светопотерям. Устранить недостаток можно будет только при помощи профессиональной корректировки линз, выполняемой в автосервисе.

Виды отражателей фар

Рассеиватель

Рассеивателем света в автомобиле является внешняя часть фары, выполненная из стекла или прозрачной пластмассы. На внутренней стороне рассеивателя располагается система линз и призм, размер которых может варьироваться от миллиметра до нескольких сантиметров. Основная задача данного элемента – защитить источник света от внешнего воздействия, рассеить пучок, направив поток в заданном направлении. Регулировать направление света помогает разная форма рассеивателей.

Виды источников света

В современных автомобилях можно выделить несколько видов фар в зависимости от применяемых источников света.

Лампы накаливания

Наиболее простой и доступный, но уже устаревший источник – это лампы накаливания. Их работу обеспечивает вольфрамовая нить, находящаяся в безвоздушной стеклянной колбе. Когда в лампу поступает напряжение, нить нагревается и от нее начинает исходить свечение. Однако при постоянной эксплуатации вольфрам имеет свойство испаряться, что в итоге приводит к разрыву нити. По мере развития новых технологий лампы накаливания не выдержали конкуренции и перестали использоваться в автомобильной оптике.

Галогенные лампы

Несмотря на то, что принцип работы галогенных ламп схож с лампами накаливания, срок службы галогенок – в разы дольше. Увеличивать продолжительность работы ламп, а также повышать уровень освещения помогают пары галогенного газа (йода или брома), закачанные внутрь лампы. Газ взаимодействует с атомами вольфрама на нити накаливания. Испаряясь, вольфрам циркулирует по колбе, а затем, соединяясь с нитью накаливания, вновь оседает на ней. Такая система позволяет продлить срок службы лампы до 1 000 часов и более.

Ксеноновые (газоразрядные) лампы

В ксеноновых лампах свет образуется благодаря нагреву газа под высоким напряжением. Однако розжиг и питание лампы может осуществляться только с помощью специального оборудования, увеличивающего итоговую стоимость оптики. Но затраты оправданы: ксеноновые фары способны прослужить 2 000 часов и более.

Наиболее часто в системе головного света используются би-ксеноновые фары, совмещающие в себе ближний и дальний свет.

Светодиоды постепенно набирают популярность, составляя конкуренцию галогенным и ксеноновым лампам

Светодиодные лампы

Светодиоды – наиболее современный и набирающий популярность источник света. Срок службы таких ламп достигает 3 000 и более часов. При наименьшем потреблении энергии, светодиоды способны обеспечивать достаточный уровень освещенности. Такие лампы активно используются как во внешней, так и во внутренней системе освещения автомобиля.

В передних блок-фарах светодиоды стали применяться с 2007 года. Для обеспечения нужного уровня яркости света, в головные фары устанавливается сразу несколько сегментов светодиодных источников. В некоторых случаях передние фары могут включать в себя до двух-трех десятков светодиодов.

Инновационные разработки

Не исключено, что в будущем современные источники света будут вытеснены новыми разработками. Например, инновационной технологией являются лазерные фары, которые впервые были применены на автомобиле BMW i8. В качестве источника освещения в фаре применяется лазер, который светит на покрытую фосфором линзу. В результате образуется яркое свечение, направляемое отражателем на дорожное полотно.

Срок службы лазера сопоставим со светодиодами, но яркость и энергопотребление – в разы лучше.

Стоимость комплекта лазерных фар головного света начинается от 10 000 евро. Данная цена сопоставима со стоимостью бюджетного автомобиля.

Еще одна современная разработка – матричные фары, созданные на основе светодиодных источников света. В зависимости от дорожной обстановки автомобиль может автоматически настраивать работу каждой секции светодиодов в отдельности. Такая настройка помогает обеспечить отличное освещение даже в сложных условиях недостаточной видимости.

Инновационные лазерные фары на BMW i8

Способы управления головным светом

Способ включения передних блок-фар в автомобиле зависит от марки, модели и комплектации машины. В бюджетных вариантах предусмотрен ручной способ управления оптикой. Водитель использует специальный переключатель, который может быть установлен под рулем или на панели управления.

В более современных и дорогих моделях присутствует устройство, автоматически включающее свет фар при определенных условиях. Например, оптика может начинать работу в момент запуска двигателя. Иногда устройство включения фар объединено с датчиком дождя или специальными элементами, реагирующие на уровень освещенности.

Главная задача передних блок-фар — освещать дорогу и обеспечивать безопасность в темное время суток

Как и другие элементы автомобиля, передние блок-фары продолжают совершенствоваться. Они приобретают не только яркий и технологичный дизайн, но и улучшенные световые характеристики. Однако главная задача головных фар остается неизменной и заключается в обеспечении безопасности водителя, его пассажиров и других участников дорожного движения в темное время суток.

Система освещения автомобиля

Совокупность приборов освещения и сигнальных устройств, расположенных снаружи и внутри автомобиля, образуют систему освещения. Она выполняет следующие функции:

  • освещение дорожного полотна, обочины и расположенных на них объектов в условиях ограниченной видимости;
  • предоставление информации другим участникам движения о наличии на дороге транспортного средства, его размерах, характере движения, совершаемых маневрах, а также принадлежности;
  • освещение салона автомобиля, а также других его частей (багажного отсека, подкапотного пространства и др.) в темное время суток.

Система освещения автомобиля включает следующие основные конструктивные элементы: передние фары, передние противотуманные фары, задние фонари, задний противотуманный фонарь, фонарь освещения номерного знака, приборы внутреннего освещения и аппаратуру управления.

Передняя фара

Передняя фара (другие названия – головная фара, блок-фара) освещает дорогу впереди автомобиля, а также представляет информацию другим участникам движения, находящимся впереди транспортного средства. Передние фары устанавливаются попарно симметрично с правой и левой стороны автомобиля. На современных автомобилях в дополнение к передним фарам может устанавливаться система ночного видения.

Передняя фара выполнена, как правило, в едином корпусе, в котором объединены следующие световые приборы: ближний свет, дальний свет, габаритный огонь, указатель поворотов и дневные ходовые огни.

Ближний свет фары служит для освещения дороги при наличии впереди других участников движения. Ближний свет ассиметричный, при правостороннем движении лучше освещена правая часть дороги и обочины. Дальний свет используется при отсутствии впереди других участников движения. Он представляет собой симметричный световой луч высокой интенсивности. Габаритный огонь используется для обозначения размеров транспортного средства. Габаритный огонь устанавливается также в заднем фонаре.

Указатель поворота может устанавливаться как в блок-фаре, так и вне ее в передней части автомобиля. Указатель поворота используется для информирования других участников движения о намерении совершить маневр (поворот, разворот, смену полосы движения). Указатель поворота устанавливается также в заднем фонаре. Помимо этого с боковой стороны автомобиля предусматривается повторитель указателя поворота. В последнее время повторитель указателя поворота стало популярно размещать в наружном зеркале заднего вида. Все указатели поворота должны работать синхронно.

В качестве сигнала поворота используется источник света желтого цвета, работающий в режиме мигания. Частота работы указателя должна составлять 1-2 мигания в секунду. Указатель поворота может иметь два режима работы: постоянный (пока не отключат), разовый (три-пять миганий при нажатии). Указатель поворота управляется с помощью соответствующего переключателя. Конструкция переключателя предусматривает автоматическое выключение сигнала при возвращении рулевого колеса в нейтральное положение.

Указатель поворота работает совместно с рядом систем активной безопасности: помощи при перестроении, помощи движению по полосе. Указатели поворота также используются в качестве сигнала аварийной остановки.

Читайте также  Как удалить влагу из фары автомобиля?

В некоторых странах предусмотрено использование дневных ходовых огней, которые предназначаются для повышения видимости транспортного средства в дневное время. Дневные ходовые огни представляют собой автоматически или вручную управляемый ближний свет фар полной или пониженной интенсивности. В некоторых случаях может использоваться дальний свет фар пониженной интенсивности.

Устройство фары

Несмотря на различия по форме, конструкции, цвету, материалам можно выделить следующее общее устройство фары: корпус, источник света, отражатель и рассеиватель.

Корпус служит основой для размещения и крепления остальных элементов фары. Он выполняется, как правило, из пластмассы. В качестве источников света используются различные ламы: накаливания – вольфрамовые, галогенные, газоразрядные – ксеноновые. Все большую популярность у автопроизводителей завоевывают светодиодные источники света.

Вольфрамовые лампы самые дешевые по цене и имеют низкую световую интенсивность. Поэтому данные лампы используются в качестве источника света габаритных огней, указателей поворота, стоп-сигнала, фонаря заднего ходя, приборов внутреннего освещения. Галогенные лампы являются самым распространенным источником ближнего и дальнего света фары. Для каждого из видов головного освещения может использоваться одна лампа (например, Н4 с двумя нитями накаливания) или две раздельные лампы (например, Н7 с одной нитью накаливания).

Большой популярностью в нашей стране пользуются ксеноновые лампы, которые могут использоваться как для ближнего, так и для дальнего света. Светодиодные источники света используются в основном для реализации сигнальных функций: стояночные огни, стоп-сигнал, сигнал поворота, дневные ходовые огни. Реже светодиоды можно увидеть в качестве источника головного света.

Отражатель в конструкции фары отвечает за формирование пучка света. Простейший отражатель имеет параболическую форму. Современные отражатели имеют более сложную форму. Отражатель изготавливается из пластмассы. Для создания зеркальной поверхности наносится тонкая пленка алюминия и покрывается лаком.

Рассеиватель пропускает световой поток и в зависимости от конструкции преломляет его. Другая функция рассеивателя – защита фары от внешних воздействий. Рассеиватель изготавливается из прозрачного пластика, реже из стекла.

Передняя противотуманная фара

Передняя противотуманная фара предназначена для улучшения освещения дорожного полотна и обочины в условиях плохой видимости: дождь, туман, пыль, снег. Противотуманнынные фары используются попарно, устанавливаются в качестве опции, реже самостоятельно. Могут иметь белый или желтый цвет.

Противотуманные фары обеспечивают широкий луч света с отсеченной верхней частью. Передние противотуманные фары используются вместо ближнего света или совместно с ним. Эффект от применения фар заключается в уменьшении обратных бликов и, тем самым, улучшении видимости при атмосферных осадках. Наличие передних противотуманных фар не является обязательным, а в некоторых странах они вообще запрещены.

Задний фонарь

Задний фонарь предназначен для информирования участников движения, находящихся сзади автомобиля. Фонарь объединяет следующие световые приборы: задний габаритный огонь, стоп-сигнал, задний указатель поворота, фонарь заднего хода.

Задние фонари устанавливаются попарно симметрично. Фонарь может быть выполнен в виде единого блока или в виде связанных двух блоков, установленных в кузове и крышке багажника (пятой двери).

Задний габаритный огонь работает совместно с передним габаритным огнем. Конструктивно может быть объединен с стоп-сигналом. При этом используются или отдельные лампы накаливания (светодиоды) или лампы с двумя нитями разной световой интенсивности.

Стоп-сигнал активизируется автоматически при нажатии водителем педали тормоза. Задний габаритный огонь и стоп-сигнал имеют красный цвет, но стоп-сигнал горит ярче. На некоторых автомобилях реализован т.н. адаптивный стоп-сигнал, при котором световая интенсивность находится в зависимости от интенсивности торможения (чем сильнее жмешь, тем ярче горит). Представляет интерес функция аварийного стоп-сигнала (Emergency Stop Signal, ESS), реализованная в виде вспышек стоп-сигнала при экстренном нажатии на педаль тормоза.

Задний указатель поворота работает совместно с передним указателем поворота. Имеет желтый цвет. Фонарь заднего хода обеспечивает освещение при движении автомобиля задним ходом. Активизируется автоматически при включении задней передачи (режима заднего хода). Является обязательным световым прибором. Устанавливается один или два (симметрично) фонаря заднего ходя белого цвета.

Задние противотуманные фонари

Задние противотуманные фонари используются для предупреждения сзади идущих автомобилей в условиях плохой видимости. Конструктивно могут быть выполнены в составе заднего фонаря или отдельно – ниже фонаря в бампере автомобиля.

На автомобиле устанавливается один (в левой части автомобиля) или два (симметрично) задних противотуманных фонаря. Наличие заднего противотуманного фонаря является обязательным. Имеет большую световую интенсивность, чем задний габаритный огонь.

Управление приборами освещения

Управление приборами освещения, входящими в состав системы освещения, осуществляется соответствующими переключателями из салона автомобиля. На некоторых автомобилях реализовано автоматическое управление отдельными функциями: включение ближнего света, коррекция головного освещения, активное головное освещение, адаптивное освещение, управление дальним светом.

Фара автомобильная: светлая дорога в любое время суток

Все транспортные средства в соответствии с действующим законодательством оснащаются осветительными приборами — фарами различных типов. О том, что такое автомобильная фара, каких типов бывают фары, как они устроены и работают, а также о правильном выборе, замене и эксплуатации фар — читайте в статье.

Что такое фара автомобильная?

Автомобильная фара — электрический осветительный прибор, смонтированный в передней части транспортного средства. Данный прибор обеспечивает освещение дороги и окружающей местности при низком уровне освещенности, либо в условиях недостаточной видимости. Фары часто называют головным светом или головной оптикой, что отражает их назначение и расположение.

Фары являются одними из основных компонентов автомобильной светотехники, они решают несколько задач:

• Освещение участка дорожного полотна и близлежащей местности перед машиной в темное время суток — выполняет головной свет;
• Освещение дороги в условиях тумана, снегопада, песчаной бури и т.д. — выполняют противотуманные фары;
• Освещение местности на большом расстоянии вне дорог общего пользования, при проведении поисково-спасательных работ и в иных ситуациях — выполняют фары-искатели и прожекторы;
• Обеспечение заметности ТС при движении на дорогах общего пользования в светлое время суток — выполняют фары ближнего света при отсутствии или поломке дневных ходовых огней.

Эти функции возложены на фары различных видов и конструкций.

Классификация автомобильных фар

Автомобильные фары делятся на типы по способу формирования светового луча, назначению, применимости в различных схемах светотехники и устройству.

По способу формирования светового луча фары бывают двух типов:

• Рефлекторные (отражательные) — традиционные фары с отражателем параболической или сложной формы, который формирует направленный пучок света;
• Проекционные (прожекторные, линзованные, фары полуэллипсоидной системы освещения) — современные фары с оптической линзой, которая обеспечивает формирование мощного светового луча при компактных размерах всего устройства.

По своему назначению фары делятся на три группы:

• Основные (головного света) — для освещения дороги и близлежащей местности в темное время суток;
• Противотуманные — для освещения дороги в условиях недостаточной видимости;
• Фары-искатели и прожекторы — источники направленного света для освещения местности вблизи и на значительном расстоянии.

Работа фары в режиме ближнего света

Работа фары в режиме дальнего света

В свою очередь, фары головного делятся на три вида:

• Ближнего света;
• Дальнего света;
• Комбинированные — один прибор может работать в режиме ближнего и дальнего света (но только ни в двух режимах одновременно, что четко прописано в ГОСТ).

Фары ближнего и дальнего света отличаются диаграммой направленности и особенностями светового потока.

Фары ближнего света освещают дорогу непосредственно перед авто и предотвращают ослепление водителей на встречной полосе. Данное устройство формирует луч, наклоненный вниз и направленный вдоль дороги, для этого лампа монтируется перед фокусом отражателя фары, а часть светового потока от ее нити накала экранируется (в нижней части). Фары ближнего света могут формировать луч с различной диаграммой направленности:

• Симметричный — свет распространяется вперед равномерно, постепенно теряя интенсивность с отклонением от оптической оси фары вправо и влево;
• Ассиметричный (европейский) — световой луч неравномерно освещает дорогу, наибольшая интенсивность освещения обеспечивается справа, охватывая правую полосу и обочину, ослабление луча слева предотвращает ослепление водителей на встречной полосе.

Фара дальнего света освещает дорогу и местность на большом удалении от авто. Лампа этой фары расположена точно в фокусе отражателя, поэтому формируется симметричный луч высокой интенсивности, направленный вперед.

Фары могут использоваться в головной оптике различных схем:

• Двухфарная схема — используется две фары комбинированного типа, расположенных симметрично по обе стороны от средней оси данного ТС;
• Четырехфарная схема — используется четыре фары, две из которых работают только в режиме ближнего света, две — только в режиме дальнего света. Фары собраны в пары «ближний свет + дальний свет», пары расположены симметрично средней оси данного ТС.

В соответствии с действующим законодательством (ГОСТ Р 41.48-2004 (Правила ЕЭК ООН N 48) и некоторыми иными), на автомобилях должно устанавливаться строго по две фары ближнего и дальнего света, факультативно могут устанавливаться две противотуманные фары, наличие дополнительных фар ближнего и дальнего света или, напротив, отсутствие штатных приборов не допускается, такой автомобиль нельзя эксплуатировать (согласно пункта 3 «Основных положений по допуску ТС к эксплуатации…» ПДД РФ).

Конструкция и особенности автомобильных фар

По конструкции фары делятся на несколько типов:

• Корпусные — имеют отдельный корпус, могут устанавливаться на кронштейнах на кузове машины или в ином месте. К данному типу относятся фары ряда автомобилей до 60-х годов выпуска, а также противотуманки, искатели и прожекторы;
• Встраиваемые — устанавливаются в специальные ниши, предусмотренные в передней части автомобиля;
• Блок-фары — объединяют в одну конструкцию фары ближнего и дальнего света и указатели поворота. Обычно являются встраиваемыми;
• Фары-лампы — лампы увеличенного размера, Интегрированные в единую конструкцию с отражателем и рассеивателем, являются встраиваемыми. Наибольшее распространение получили на американских автомобилях, сегодня применяются значительно реже обычных фар.

Конструктивно все фары принципиально одинаковы. Основу изделия составляет корпус, в котором установлен отражатель — изогнутое определенным образом зеркало (как правило, пластиковое с металлизированным отражающим покрытием), которое обеспечивает формирование направленного вперед светового луча.

Отражатели бывают трех типов:

• Параболические — классическая конструкция, отражатель имеет форму параболоида вращения, который обеспечивает равномерное распределение света вдоль оптической линии;
• Свободной формы — отражатель имеет сложную форму с участками, имеющими различный наклон друг относительно друга, он формирует световой луч с определенной диаграммой направленности;
• Эллиптические — такую форму имеют отражатели проекционных (линзованных) фар, эллиптическая форма обеспечивает необходимую диаграмму направленности светового луча в ограниченном пространстве.

Читайте также  Как починить корректор фар на гранте?

В блок-фарах используется несколько отражателей для всех ламп, интегрированных в единую конструкцию. В центре отражателя устанавливается источник света — лампа того или иного типа (обычная, галогенная, светодиодная, ксеноновая), в фарах дальнего света нить накала или дуга располагается в фокусе отражателя, в фарах ближнего света она вынесена немного вперед. Спереди фара закрыта рассеивателем — прозрачной деталью из стекла или поликарбоната, на которой нанесено рифление. Наличие рифления обеспечивает равномерное рассеивание светового луча по всей освещаемой площади. В фарах-искателях и прожекторах рассеивателя нет, точнее — закрывающее лампу стекло не имеет рифления, оно гладкое. В противотуманных фарах рассеиватель может быть окрашен в желтый цвет.

Конструкция линзованных фар более сложна. Их основу составляет эллиптический отражатель, в фокусе которого установлена лампа, а на некотором отдалении — оптическая собирающая линза. Между линзой и отражателем может находиться подвижный экран, который изменяет световой луч при переключении между ближним и дальним светом.

На корпусе и рассеивателе фары нанесена ее маркировка, в которой указаны основные характеристики и допустимые для установки типы ламп. Установка других источников света недопустима (за редким исключением), это может изменить характеристики фары, а вследствие этого транспортное средство не пройдет техосмотр.

Вопросы выбора, замены и эксплуатации автомобильные фары

Для выбора новой оптики необходимо учитывать конструкцию, особенности и характеристики старых изделий, в идеальном случае следует покупать фару той же модели. Если же речь идет о противотуманках или фарах-искателях и прожекторах, которых не было на автомобиле, то здесь следует учитывать возможность установки этих приборов на автомобиль (наличие соответствующих кронштейнов и т.д.) и их характеристики.

Отдельное внимание нужно уделить выбору блок-фар. Сегодня они, как правило, представлены в двух вариантах — с прозрачным (белым) и желтым сегментом указателя поворота. При выборе фары с желтым сегментом указателя поворота необходимо покупать лампу с прозрачной колбой, при выборе фары с белым сегментом указателя поворота необходимо покупать лампу с желтой (янтарной) колбой.

Замена фар производится согласно инструкции по эксплуатации и ремонту автомобиля. После замены необходимо выполнить регулировку фар по той же инструкции. В простейшем случае эта работа выполняется с применением экрана — вертикальной плоскости с разметкой, на которую направлен свет фар, в качестве экрана может выступать стена, гаражные ворота, ограждение и т.д.

Для ближнего света европейского типа (с ассиметричным световым лучом) необходимо добиться, чтобы верхняя граница горизонтальной части светового пятна располагалась чуть ниже центра фар. Для определения этого расстояния можно использовать следующую формулу:

где h — расстояние от оси фар до верхней границы пятна, H — расстояние от поверхности дороги до центра фар, L — расстояние от автомобиля до экрана, единица измерения — мм.

Для регулировки необходимо ставить автомобиль на расстоянии 5-8 метров от экрана, величина h должна лежать в пределах 35-100 мм в зависимости от высоты автомобиля и расположения его фар.

Для дальнего света нужно добиться, чтобы центр световых пятен лежал примерно на половине расстояния от оптической оси фары и границы светового пятна ближнего света. Также оптические оси фар должны быть направлены строго вперед, без отклонений в стороны.

При правильном выборе и регулировке фар автомобиль получит качественную светотехнику, отвечающую требованиям стандартов, и обеспечивающую безопасность на дороге при движении в темное время суток.

Другие статьи

Грузовые автомобили «Урал» оснащаются системами регулирования давления воздуха в шинах, в которых применяются гибкие трубопроводы — шланги. О том, что такое шланги системы накачки шин, каких типов они бывают и как они устроены, а также об их выборе, замене и обслуживании читайте в данном материале.

В современных транспортных средствах предусмотрена вспомогательная система, обеспечивающая комфортное движение при осадках — стеклоочиститель. Привод данной системы осуществляется мотором-редуктором. Все об этом агрегате, его конструктивных особенностях, выборе, ремонте и замене — читайте в статье.

Современные транспортные средства оснащаются светосигнальными приборами, установленными в передней и задней части. Формирование светового пучка и его окрашивание в фонарях обеспечивается рассеивателями — все об этих деталях, их типах, конструкции, выборе и правильной замене читайте в данной статье.

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Приборы освещения автомобиля. Задние фонари

Приборы освещения автомобиля, выполняют свою ответственную роль – от освещения дороги, до предупреждения других участников движения о наших намерениях (поворот, остановки и прочее). Приборы освещения можно условно разделить на две группы – передние фары и задние фонари. О фарах мы уже подробно писали здесь, а сейчас настало время поговорить о задних фонарях.

Итак, что особенного в задних фонарях, какими они должны быть и какие интересные технологии используют для их создания современные инженеры?

Приборы освещения автомобиля — задние фонари

По сути, главной функциональной обязанностью задних фонарей является информирование всех, едущих сзади участников движения о том, что мы планируем сделать, находясь за рулём – остановиться, повернуть, сдать назад и так далее.

Для этого существует набор специальных источников света, которые, как правило, объединены в один корпус.

В литературе такой блок именуют по-разному — задние комбинированные фонари, модуль задних фонарей или блок задних фонарей. Обычно в состав данного узла входят следующие приборы освещения:

  • габаритные огни;
  • стоп-сигналы;
  • сигнал заднего хода;
  • поворотники;
  • отражатели (световозвращатели).

Отдельно от блока устанавливают задний противотуманный фонарь и подсветку номерных знаков.

Конечно же, перечисленный нами набор, находящийся в одном корпусе, вовсе не является незыблемым правилом, потому как производители очень любят экспериментировать с дизайном и формой фонарей.

Из-за этого вышеупомянутые приборы освещения автомобиля могут и не быть в едином блоке, но находиться в задней части машины они должны в любом случае, так как это регламентировано на законодательном уровне во многих странах мира.

Давайте пройдёмся по каждому из перечисленных нами светотехнических приборов, чтобы разобраться, насколько они в действительности нужны.

Габаритные огни

В простонародии — габариты. Служат они, как можно догадаться, для обозначения транспортного средства на дороге, чтобы другие водители могли заранее увидеть наше авто, стоящее, к примеру, у обочины.

В задней части авто они расположены по обе стороны кузова, должны иметь красное свечение и, как правило, конструктивно объединены со стоп-сигналами.

Стоп-сигналы

В свою очередь стоп-сигналы также имеют красное свечение, но гораздо более интенсивное. Включаются они автоматически с нажатием на педаль тормоза.

Кстати, во многих странах обязательным условием является наличие дополнительного стоп-сигнала, который должен устанавливаться посередине кузова и выше линии основных фонарей.

Сигнал заднего хода

Следующий наш герой — сигнал заднего хода. Это огонь белого цвета, сигнализирующий о том, что у машины включилась задняя передача, и она начинает движение назад.

Поворотники

Функции поворотников, думаем, и так всем понятны. Единственное, что хотелось бы отметить – они должны быть жёлтого цвета, находиться по обе стороны кузова и сигнализировать о манёвре миганием с частотой от 60 до 120 раз в минуту.

Сейчас, практически на всех автомобилях, ставят дублеры поворотников (желтого цвета), сбоку на переднем крыле

Световозвращатели (катафоты)

Светоотражатели – важный элемент в тёмное время суток. Особенно, если транспортное средство припарковано и все огни, естественно, выключены. Отражатели при попадании на них светового потока эффективны на большой дистанции и заранее дают другим водителям знать, что впереди находится машина и нужно быть осторожными.

Дополнительный элемент — задние противотуманные фонари также является желательным элементом. Он имеет интенсивное красное свечение, нужное, для того чтобы обозначать себя в условиях тумана или плохой видимости. Дабы предотвратить путаницу со стоп-сигналом, противотуманку производители монтируют отдельно от блока фар, хотя единым правилом это не является.

Приборы освещения автомобиля в обязательном порядке включают в себя подсветку задних номерных знаков. Она должна быть белого цвета и качественно покрывать площадь всего номерного знака. Включается данный элемент светотехнического оборудования автоматически вместе с габаритными огнями.

Современные технологии и фонари авто

Наш рассказ о задних фонарях был бы неполным без описания технологий, к которым прибегают автопроизводители для их изготовления.

Долгое время единственным возможным источником света в этих приборах освещения автомобиля были обычные лампочки накаливания. Это накладывало значительные ограничения на дизайн фонарей, да и в целом с ними связаны многие проблемы – низкая надёжность, инерционность (время включения лампы составляет около 200 мс) и так далее.

С бурным развитием полупроводниковых технологий у автопроизводителей появились более широкие возможности для изготовления светотехнического оборудования. Речь, конечно же, идёт о светодиодах.

Во-первых, они имеют гораздо более длительный срок эксплуатации, во-вторых – малое энергопотребление, в-третьих – время их включения составляет всего 1 мс.

Эти факторы, а также возможности, которые открылись перед дизайнерами – ведь можно создать из светодиодов любой рисунок, форму или узор, практически полностью на данный момент вытеснили лампы накаливания из конструкции задних фонарей.

Помимо этого, разработчики автомобильных фар всё чаще используют оптоволокно для создания оригинальных эффектов – полосы, кольца, различные геометрические формы. Световоды из поликарбоната (РС) или полиметилметакрилата (РММА) создают равномерное свечение по всей длине волокна, при этом источник света может находиться с одной из сторон, где-то в глубине узла.

Друзья, приятно, что вы выбрали именно наш блог для того, чтобы углубить свои знания в автомобильной технике.

Оставайтесь с нами, и мы порадуем вас огромным количеством интересных и полезных статей о машинах и о всём, что с ними связано.