Система освещения автомобиля

Любой автомобиль невозможно было бы использовать в ночное время суток, а также в условиях ограниченной видимости из-за погодных осадков, без использования осветительных приборов. Их наличие дает возможность освещать дорожное полотно, сигнализировать о выполнении маневрирования и остановке автомобиля.

В современном авто используется большое количество осветительных приборов и всех их объединяет система освещения автомобиля. Эта система выполняет несколько важнейших функций – освещение дороги и обочины, передача участникам на дороге информации об автомобиле (его габаритные размеры, направление движения, маневрирование). Также эта система обеспечивает освещение салона, грузового и подкапотного пространств. Поэтому она подразделяется на два вида – внешнее освещение автомобиля, и внутреннее.

Внешние осветительные приборы

К внешним осветительным приборам относятся – передние фары, противотуманные фары, поворотники, задние блок-фары, осветители номерного знака.

Фары

Передние фары обеспечивают освещение дороги впереди автомобиля и предоставление информации встречному и впереди идущему транспорту информации о габаритах авто. На каждом автомобиле таких фар две, и расположены они симметрично справа и слева. На большинстве автомобилей передняя фара имеет единый корпус, при этом в нем заключено сразу несколько осветительных элементов – ближний и дальний свет, габаритные огни, дневные ходовые огни. На современных моделях в корпус часто помещаются также и поворотники, хотя не всегда.

Для освещения дороги при условии, что впереди движется встречный транспорт, применяется ближний свет. Этот свет является асимметричным, что обеспечивает более лучшее освещение правой стороны трассы и обочины и неинтенсивным, чтобы не слепить водителей впереди идущего транспорта.

Дальний же свет фар тоже применяется для освещения дорожного полотна, но, лишь когда впереди нет движущегося транспорта. Этот свет является более интенсивным и мощным, позволяя осветить дорогу на большее расстояние впереди автомобиля.

Габаритные огни и поворотники

Габаритные огни предоставляют информацию водителям других транспортных средств о размерах автомобиля. Часто эти огни используются во время остановок для обозначения авто и его положения, когда головной свет тушится. Габаритные огни помимо передних фар еще располагаются и в задних блок-фарах.

Поворотники предоставляют другим водителям на дороге информацию о совершении маневрирования (поворот, смена полосы передвижения, съезд на обочину для остановки). На многих автомобилях эти осветительные приборы входят в конструкцию передних фар и задних блок-фар, но есть и модели, где поворотники располагаются отдельно и устанавливаются на бамперы. Помимо этого часто имеются еще и дублирующие поворотники на боковых частях автомобиля, а также интегрированные в зеркала заднего вида. Особенностью этих осветительных приборов является то, что все они светят желтым цветом и синхронно, причем не постоянно, а в режиме мигания. То есть, при совершении маневра вправо, водитель переводит рычаг включения поворотов вверх, при этом сразу одновременно и с одной интенсивностью мигания включаются передний, боковой, расположенный на зеркале и задний поворотники с правой стороны.

Также поворотники выполняют роль аварийной сигнализации. При ее включении начинают мигать все лампы поворотов с обеих сторон автомобиля.

ДХО и ПТФ

Дневные ходовые огни (ДХО) нужны для улучшения видимости автомобиля другим участникам во время движения днем. Отличаются от габаритных огней более ярким и интенсивным светом. Появились эти огни в системе освещения сравнительно недавно, поэтому далеко не все авто ими оборудованы. Если машина ими не оснащена, то роль этих огней может выполнять ближний свет или же ПТФ.

Противотуманные фары (ПТФ) нужны для обеспечения лучшего освещения дороги при передвижении в условиях плохой видимости и атмосферных осадков. Они обеспечивают широкий световой луч, у которого усечена верхняя часть. За счет этого свет не отражается от атмосферных осадков, и не слепит водителя, обеспечивая только освещение дороги. Спереди авто противотуманные фары используются парно, сзади же может быть установлен как один, так и два таких фонаря, допускается и полное их отсутствие. Эти фонари являются необязательным осветительным элементом, поэтому используются они далеко не на всех автомобилях. Они располагаются на автомобиле обычно ниже других осветительных приборов и монтируются зачастую в бамперы.

Задние осветительные приборы

Задние блок-фары устанавливаются на автомобиль парно. Как и спереди этот блок совмещает в себе сразу несколько осветительных приборов. Самая простая задняя фара включает в себя габаритные огни и стоп-сигнал. Также в ней дополнительно могут располагаться поворотники и фонарь заднего хода. Если на автомобиле имеются задние противотуманные фары (одна или две), то они могут быть включены в блок-фару или устанавливаться отдельно на бампер. Также к задним осветительным приборам относится фонарь освещения номерного знака.

Стоп-сигнал предназначен для передачи информации другим участникам о том, что автомобиль замедляется или останавливается. Часто помимо блок-фар на авто имеется еще и дублирующий стоп-сигнал, установленный либо на заднем стекле, либо в спойлере.

Фонари заднего хода предоставляют информацию о том, что авто будет двигаться назад, при этом они еще выполняют освещение пространства сзади автомобиля.

Внутренние осветительные приборы

Внутренняя система освещения автомобиля тоже включает в себя значительное количество приборов – салонный плафон, фонари освещения багажника и подкапотного пространства, фонари приборной доски, габаритные огни в дверях автомобиля.

Салонный плафон и фонари багажника и капота обеспечивают освещение этих частей авто в темное время суток. Также часто имеется фонарь и в перчаточном ящике. Все они просто обеспечивают дополнительную комфортабельность при эксплуатации автомобиля в ночное время.

Фонари приборной доски обеспечивают легкое считывание информации с нее во время движения ночью. Габаритные огни в дверях показывают другим участникам движения, что у автомобиля открыта дверь, что влияет на его габариты. В некоторых моделях в нижней части двери расположены подножные фонари. Их задача осветить землю в ночное время при вставании из автомобиля.

Управление системой освещения

Естественно, все осветительные приборы работают не сами по себе, ими управляет водитель, или же они включаются при выполнении определенных действий.

Для включения фар обычно применяется подрулевой переключатель или клавиша, установленная на передней панели. Первое положение – это все осветительные приборы выключены, второе – загораются габаритные огни спереди и сзади, дневные ходовые огни, освещение номерного знака и приборной панели. Третье положение – включается свет фар, при этом остальные фонари продолжают работать.

Переключение между ближним и дальним светом фар выполняется подрулевым переключателем, расположенным с левой стороны. При включении дальнего света фар на приборной панели загорается сигнальная лампа.

Поворотники тоже включаются переключателем, расположенным слева на рулевой колонке за рулем. Часто для включения поворотов и переключения света фар используется один комбинированный переключатель. Для включения аварийной сигнализации применяется отдельная клавиша, установленная на передней панели. Управление противотуманными фонарями обычно выполняется клавишей, расположенной на передней панели.

Стоп-сигнал загорается при нажатии на педаль тормоза. Для того чтобы эти осветительные приборы сработали, используется датчик включения, установленный под педалью. При нажатии она надавливает на датчик и сигнал загорается. Такой же датчик используется и на фонарях заднего хода, но установлен он возле рычага КПП. При включении задней скорости, рычаг воздействует на датчик и огни загораются.

Салонный плафон включается своим переключателем, который обычно расположен рядом с ним. Лампы освещения багажника и подкапотного пространства работают либо от датчиков (при открытии крышки багажника или капота подвижная часть датчика высвобождается, и замыкает контакты, в результате чего лампы загораются), либо от клавиш, установленных рядом с фонарями.

Для включения габаритных огней дверей и подножной подсветки тоже применяются датчики, которые при открытии двери замыкают контакты, и огни загораются.

Система освещения за все время существования претерпела немало изменений и продолжает совершенствоваться. Это повышает безопасность эксплуатации автомобиля и комфорт в темное время суток.

autoleek.ru

Система освещения автомобиля: устройство и приборы

Содержание статьи

Как появился свет на автомобилях

Первым источником автомобильного света стал газ ацетилен – использовать его для освещения дороги в 1896 году предложил летчик и авиаконструктор Луи Блерио. Запуск ацетиленовых фар – целый ритуал. Сначала требуется открыть краник ацетиленового генератора, чтобы вода закапала на карбид кальция, который находится на дне «бочонка». При взаимодействии карбида с водой образуется ацетилен, который по резиновым трубкам поступает к керамической горелке, что находится в фокусе отражателя. Теперь шофер должен открыть стекло фары, чиркнуть спичкой — и пожалуйста, в светлый путь. Но максимум через четыре часа придется остановиться – для того, чтобы вновь открыть фару, вычистить ее от копоти и заправить генератор новой порцией карбида и воды. Однако светили карбидные фары на славу. Например, созданные в 1908 году Вестфальской металлопромышленной компанией (так в то время называлась Hella) ацетиленовые фары освещали до 300 метров пути! Столь высокого результата удалось достичь благодаря использованию линз и параболических рефлекторов. Первая автомобильная лампа накаливания была запатентована еще в 1899 году французской фирмой Bassee & Michel. Но вплоть до 1910 года лампы с угольной нитью накаливания были ненадежными, очень неэкономичными и требовали тяжелых батарей увеличенного размера, которые к тому же зависели от станций подзарядки: автомобильных генераторов подходящей мощности еще не существовало. И тут произошел переворот в «осветительных» технологиях – нити накаливания стали делать из тугоплавкого вольфрама (температура плавления 3410°С), который не «выгорал». Первым серийным автомобилем с электрическим светом (а еще – с электрическим стартером и зажиганием) стал Cadillac Model 30 Self Starter («самозапускающийся») 1912 года. Уже через год 37% американских автомобилей имели электроосвещение, а еще через четыре — 99%! С разработкой подходящей динамомашины исчезла и зависимость от зарядных станций.

Проблема ослепления

Впервые проблема ослепления встречных водителей возникла с появлением карбидных фар. Боролись с ней по-разному: перемещали рефлектор, выводя из его фокуса источник света, с той же целью двигали саму горелку, а также ставили на пути света различные шторки, заслонки и жалюзи. А когда в фарах засветилась лампа накаливания, в электрическую цепь при встречных разъездах даже включали добавочные сопротивления, снижавшие накал нити. Но лучшее решение предложила фирма Bosch, в 1919 году создавшая лампу с двумя нитями накаливания — для дальнего и ближнего света. К тому времени уже был придуман рассеиватель — покрытое призматическими линзами стекло фары, отклоняющее свет лампы вниз и по сторонам. С тех пор перед конструкторами стоят две противоположные задачи: максимально осветить дорогу и не допустить ослепления встречных водителей. Увеличить яркость ламп накаливания можно, подняв температуру нити. Но при этом вольфрам начинает интенсивно испаряться. Если внутри лампы вакуум, то атомы вольфрама постепенно оседают на колбе, покрывая ее изнутри темным налетом. Решение проблемы нашли во время Первой мировой войны: с 1915 года лампы стали заполнять смесью аргона и азота. Молекулы газов образуют своеобразный «барьер», препятствующий испарению вольфрама. А следующий шаг был сделан уже в конце 50-х годов: колбу стали наполнять галогенидами, газообразными соединениями йода или брома. Они «связывают» испаряющийся вольфрам и возвращают его на спираль. Первую галогенную лампу для автомобиля представила в 1962 году Hella — «регенерация» нити позволила поднять рабочую температуру с 2500 К до 3200 К, что увеличило светоотдачу в полтора раза, с 15 лм/Вт до 25 лм/Вт. При этом ресурс ламп вырос вдвое, теплоотдача снизилась с 90% до 40%, а размеры стали меньше (галогенный цикл требует близости нити и стеклянной «оболочки»). А главный шаг в решении проблемы ослепления был сделан в середине 50-х — французская фирма Cibie в 1955 году предложила идею асимметричного распределения ближнего света для того, чтобы «пассажирская» обочина освещалась дальше «водительской». И через два года «асимметричный» свет в Европе был узаконен.

Ближний светДальний свет

 

 

 

Так работают наиболее распространенные ранее фары
с параболическим отражателем и двухнитевой лампой Н4. Для
предотвращения ослепления встречных водителей нить ближнего света
располагают чуть впереди и выше фокальной точки и экранируют
специальным колпачком внутри колбы, используя только верхнюю половину
отражателя (слева). А нить дальнего света расположена в фокусе и
освещает всю поверхность отражателя (справа).

Фара с однонитиевой лампойПрожекторная фара ближнего светаФара с отражателем эллипсоидной формы

Отражатель «свободной» формы отличается от
параболического. Это отличие не заметно на глаз, но поверхность
рассчитана таким образом, что направляет весь свет от однонитевой лампы
в заданном направлении — чуть вниз, чтобы избежать ослепления.

Впервые «прожекторная» фара ближнего света с
эллипсоидным отражателем появилась в 1986 году на «семерке» BMW. Лучи,
собираясь во втором фокусе отражателя, «подрезаются» экраном, который
обеспечивает заданную светотеневую границу, а затем еще раз
фокусируются линзой.

В 1988 году с помощью компьютера отражателю
эллипсоидной фары удалось придать «свободную» форму — основная часть
лучей проходит над экраном, чем обеспечивается лучшая эффективность.

Эволюция автомобильной фары

На протяжении многих лет фары оставались круглыми — это наиболее простая и дешевая в изготовлении форма параболического отражателя. Но порыв «аэродинамического» ветра сначала «задул» фары в крылья автомобиля (впервые интегрированные фары появились у Pierce-Arrow в 1913 году), а затем превратил круг в прямоугольник (прямоугольными фарами оснащался уже Citroen AMI 6 1961 года). Такие фары были сложнее в производстве, требовали больше подкапотного пространства, но вместе с меньшими вертикальными габаритами имели большую площадь отражателя и увеличенный светопоток. Чтобы заставить такую фару ярко светить при меньших габаритах, следовало придать параболическому отражателю (в прямоугольных фарах — усеченный параболоид) еще большую глубину. А это было чересчур трудоемко. В общем, привычные оптические схемы для дальнейшего развития не годились.

Тогда английская фирма Lucas предложила использовать «гомофокальный» отражатель- комбинацию двух усеченных параболоидов с разными фокусными расстояниями, но с общим фокусом. Одним из первых новинку примерил Austin-Rover Maestro в 1983 году. В том же году фирма Hella представила концептуальную разработку- «трехосные» фары с отражателем эллипсоидной формы (DE, DreiachsEllipsoid). Дело в том, что у эллипсоидного отражателя сразу два фокуса. Лучи, выпущенные галогенной лампой из первого фокуса, собираются во втором, откуда направляются в собирающую линзу. Такой тип фар называют прожекторным. Эффективность «эллипсоидной» фары в режиме ближнего света превосходила «параболическую» на 9% (обычные фары отправляли по назначению лишь 27% света) при диаметре всего в 60 миллиметров. Эти фары предназначались для противотуманного и ближнего света (во втором фокусе размещался экран, создающий асимметричную светотеневую границу). А первым серийным автомобилем с «трехосными» фарами стала «семерка» BMW в конце 1986 года.

Еще через два года эллипсоидные фары стали просто супер! Точнее- Super DE, как называла их Hella. На этот раз профиль отражателя отличался от чисто эллипсоидной формы — он был «свободным» (Free Form), рассчитанным таким образом, чтобы основная часть света проходила над экраном, отвечающим за ближний свет. Эффективность фар возросла до 52%.

Дальнейшее развитие отражателей было бы невозможно без математического моделирования- компьютеры позволяют создавать самые сложные комбинированные рефлекторы. Компьютерное моделирование позволяет увеличить число сегментов до бесконечности так, что они сливаются в единую поверхность «свободной» формы. Взгляните, к примеру, в «глаза» таких машин, как Daewoo Matiz, Hyundai Getz . Их отражатели поделены на сегменты, каждый из которых имеет свой фокус и фокусное расстояние. Каждая «долька» многофокусного отражателя отвечает за освещение «своего» участка дороги. Свет лампы используется почти полностью- за исключением разве что торца лампы, прикрытого колпачком. А рассеиватель, то есть стекло с множеством «встроенных» линз, теперь не нужен — отражатель сам отлично справляется с распределением света и созданием светотеневой границы. Эффективность таких фар, называемых отражающими, близка к прожекторным.

Современные отражатели «формируют» из термопластика, алюминия, магния и термосета (металлизированного пластика), а накрывают фары не стеклами, а поликарбонатом. Впервые пластиковый рассеиватель появился в 1993 году на седане Opel Omega- это позволило снизить массу фары почти на килограмм! Но зато поликарбонатные «стекла» гораздо хуже сопротивляются истиранию, нежели стекла настоящие. Поэтому щеточных очистителей фар, которые еще в 1971 году предложил Saab, больше не делают…

Прожекторный тип фары

Прожекторный тип фары. Здесь показан вариант «биксенон» – переключение с дальнего света на ближний осуществляется перемещением экрана, управляемого соленоидом. Если экрана нет, то прожектор, как правило, работает в режиме ближнего света. Место газоразрядной лампы может занимать «галогенка».

Ксеноновая фара

Так выглядит газоразрядная ксеноновая фара. Поскольку «ксенон» светит очень ярко, таким фарам положено обязательно иметь механизм автоматической регулировки угла наклона и омыватели.

Ксенон и светодиоды

Вековое господство лампы накаливания близится к концу. Достойно «завершить карьеру» ей помогают благородные газы криптон и ксенон. Последний считается одним из лучших наполнителей для ламп накаливания- с ксеноном можно поднять температуру нити вплотную к точке плавлению вольфрама и приблизить свет по спектру свечения к солнечному. Но наполненные ксеноном обычные лампы накаливания- это одно. А «ксенон» с ярким голубым свечением, который применяют на дорогих автомобилях,- это принципиально другое. В ксеноновых газоразрядных лампах светится не раскаленная нить, а сам газ- вернее, электрическая дуга, которая возникает между электродами при газовом разряде при подаче высоковольтного напряжения.

Впервые такие лампы (Bosch Litronic) были установлены на серийном BMW 750iL в 1991 году. Газоразрядный «ксенон» на голову эффективнее самых совершенных ламп накаливания- на бесполезный нагрев здесь расходуется не 40% электроэнергии, а всего 7—8%. Соответственно, газоразрядные лампы потребляют меньше энергии (35 Вт против 55 Вт у галогенных) и светят при этом вдвое ярче (3200 лм против 1500 лм). А поскольку нити нет, то и перегорать нечему- ксеноновые газоразрядные лампы служат гораздо дольше обычных. Но устроены газоразрядные лампы сложнее.

Главная задача- зажечь газовый разряд. Для этого из 12 «постоянных» вольт бортовой сети нужно получить короткий импульс из 25 киловольт- причем переменного тока, с частотой до 400 Гц! Для этого служит специальный модуль зажигания. Когда лампа зажглась (для разогрева требуется некоторое время), электроника снижает напряжение до 85 вольт, достаточных для поддержания разряда. Сложность конструкции и инерция при зажигании ограничили первоначальное применение газоразрядных ламп режимом ближнего света. Дальний светил по старинке- «галогенкой». Объединить ближний и дальний свет в одной фаре конструкторы смогли через шесть лет, причем существует два способа получить «биксенон». Если используется прожекторная фара (как та, что придумала Hella), то переключение режимов света осуществляется экраном, находящимся во втором фокусе эллипсоидного отражателя: в режиме ближнего света он отсекает часть лучей. При дальнем экран прячется и не препятствует световому потоку. А в отражающем типе фар «двойное действие» газоразрядной лампы обеспечивается взаимным перемещением рефлектора и источника света. В итоге вслед за фокусным расстоянием изменяется и светораспределение. Но по данным французской фирмы Valeo, применив отдельные газоразрядные лампы для ближнего и дальнего света, можно достичь на 40% лучшей освещенности, чем у «биксенона». Правда, модулей зажигания требуется уже не два, а четыре- такие фары имеет дорогой Volkswagen Phaeton W12.

Однако будущее газоразрядных ламп вовсе не такое яркое, как излучаемый ими свет. Наибольший успех специалисты прочат светодиодам. Светодиод- это полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении тока. До начала 90-х их автомобильное применение ограничивалось индикацией- уж слишком низкой была светоотдача. Однако уже в 1992 году Hella оснастила «трешку» BMW Cabrio центральным стоп-сигналом на основе светодиодов, и сегодня они все шире используются в задних фонарях в качестве «габаритов» и стоп-сигналов. Светодиоды срабатывают на 0,2 секунды быстрее традиционных лампочек, тратят меньше энергии (для стоп-сигналов- 10 Вт против 21 Вт) и отличаются почти неограниченным сроком службы. Но для того, чтобы заменить лампы светодиодами в фарах головного света, нужно преодолеть ряд препятствий. Во-первых, даже самые лучшие светодиоды по эффективности пока сопоставимы только с галогенными лампами (светоотдача- около 25 люменов на ватт). При этом они дороже и требуют специальной системы охлаждения- ведь это такие же полупроводниковые приборы, как и процессоры компьютеров. Но разработчики уверяют, что к 2008 году светоотдача диодов достигнет уже 70 лм/Вт (у нынешнего «ксенона»- 90 лм/Вт). Так что первые серийные светодиодные фары могут появиться в 2010 году. А пока полупроводникам поручают второстепенные функции- например, постоянный «дневной свет», как это сделала Hella, расположив в каждой фаре Audi A8 W12 по пять светодиодов.

Адаптивный свет

Попытки повернуть фары автомобиля вслед за рулем люди начали предпринимать сразу после появления самих фар. Ведь это удобно- освещать ту часть дороги, куда ты едешь. Однако механическая связь фар и руля не позволяла соотносить угол поворота лучей со скоростью движения, и правила начала прошлого века «адаптивный» свет просто запрещали. Попытку возродить оригинальную идею осуществила фирма Cibie. В 1967 французы представили первый механизм динамической регулировки угла наклона фар, а через год на Citroen DS начали ставить поворотные фары дальнего света.

Теперь идея поворотного освещения возрождается- на новом, «электронном», уровне. Самое простое решение- дополнительная «боковая» лампочка, которая загорается при повороте руля или включенном «поворотнике» на скорости до 70 км/ч. Подобные фары имеют, к примеру, Audi A8 (первое применение) и Porsche Cayenne. Следующая ступень- действительно поворотные фары. В них биксеноновый прожектор с учетом скорости движения, угла поворота руля и угловой скорости автомобиля вокруг вертикальной оси («датчик поворота») поворачивается вслед за рулем в пределах 22°- на 15° наружу и на 7° внутрь. Такими фарами оснащаются и BMW, и Mercedes, и Lexus, и даже Opel Astra.

Третий вариант «адаптивного» света- комбинированный. На высоких скоростях активен только поворотный прожектор, а в медленных поворотах или при маневрировании «подключается» статическое освещение (оно имеет больший угол охвата- до 90°). Такими фарами оснащен Opel Signum. Но, пожалуй, самая интересная из разработок- это VARILIS: система, которую Hella разрабатывает вместе с несколькими автопроизводителями. Сокращение расшифровывается как Variable Intelligent lighting system. Одна из вариаций- система VarioX, которая позволяет фаре работать в пяти режимах света. Для этого в «ксеноновом» прожекторе вместо экрана, включающего ближний свет, находится цилиндр сложной формы. Смена режимов света происходит при вращении цилиндра. Так, например, в городе фары светят близко, но широко, а на трассе ближний свет немного изменяет форму пучка — для большей дальнобойности. А чуть позже европейские правила позволят связать фары с системой GPS. Одной из первых такую разработку представила BMW в 2001 году. Вспомните концепт-кар X-Coupe с асимметричным дизайном. Фары у него поворачивались по команде GPS-навигатора с учетом скорости движения, угла поворота руля и бокового ускорения. А еще навигационная система позволит «предугадывать» повороты и давать команду на автоматическое изменение светораспределения, скажем, при пересечении английской границы- ведь система VarioX позволяет и это!

Комбинированная система адаптивного светаРабота адаптивного света

Комбинированный «адаптивный» свет (Opel Signum)
1) Поворотный «биксеноновый» модуль
2) Статический боковой свет
4) Модуль, управляющий поворотом прожектора

Пяти режимная система адаптивного света

Перспективная система VarioX от фирмы Hella работает
в пяти режимах (слева). Для этого экран, обеспечивающий ближний свет,
заменен цилиндром «свободной» формы. Каждая его образующая (на рисунке
показаны разными цветами) соответствует конкретной схеме
светораспределения. Автоматическим переключением режимов света заведует
шаговый электромотор. Вверху – пример городского освещения в
сравнении с традиционным.

Америка-Европа

Подход к системам освещения в Старом Свете и за океаном различается кардинально. Начнем с того, что американские законы вплоть до 1975 года запрещали использование фар не круглой формы и галогенных ламп! Причем в Штатах лампа и фара были объединены в одно целое- лампы-фары за океаном использовали с 1939 года. Преимущество у таких приборов было одно- герметичность лампы-фары позволяла покрывать поверхность рефлектора серебром, отражающая способность которого достигает 90% (против 60% у распространенных в те времена хромированных рефлекторов). Но менять лампу-фару, естественно, приходилось целиком. А главное отличие- в Европе с 1957 года принято асимметричное светораспределение с лучшим освещением «пассажирской» обочины и с четкой светотеневой границей. Но в Америке использование фар с границей света и тени разрешили только с 1997 года. Разрешили, но не потребовали! Свет «американских» фар распределяется почти симметрично, вовсю ослепляя встречных водителей. К тому же американцы регулируют фары только по вертикали. А еще в США и Канаде отсутствует единый порядок сертификации приборов освещения. Каждый производитель лишь гарантирует соответствие своих фар федеральному стандарту по безопасности движения транспортных средств (FMVSS), а подтверждать это приходится, например, в случае аварии по вине световых приборов. Предполагается, что официально импортируемые из США автомобили проходят проверку на соответствие европейским нормам. «Американские» фары маркируются аббревиатурой DOT (Department Of Transport, Министерство транспорта), а «европейские» — буквой «Е» в кружочке с цифрой-кодом страны, где фара одобрена для использования (Е1 — Германия, Е2 — Франция, и т.д.).

Конструкция и маркировка

Автомобильные лампы отличаются, как правило, конструкцией цоколя и светоотдачей. Например, в двухфарных системах чаще всего используются лампы Н4- с двумя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой поток- 1650/1000 лм. В «противотуманках» светят лампы Н8- однонитевые, со светопотоком в 800 лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВ3 могут обеспечивать только дальний свет (светопоток 2100 и 1860 лм соответственно). А «универсальные» однонитевые лампы Н7 и Н11 могут использоваться и для ближнего, и для дальнего света- в зависимости от того, в каком отражателе они установлены. И как всегда, качество лампы зависит от конкретного производителя, оборудования, концентрации и типов газов (например, лампы Н7 и Н9 иногда заполняют не галогенами, а ксеноном). У газоразрядного «ксенона» другие обозначения. Первыми ксеноновыми лампами были приборы с индексами D1R и D1S- они были объединены с модулем зажигания. А за индексами D2R и D2S скрываются газоразрядные лампы второго поколения (R- для «отражающей» оптической схемы, S- для прожекторной).

avtonov.info

Системы освещения — Энциклопедия журнала «За рулем»

Хорошее освещение дороги перед автомобилем всегда было одним из основных требований безопасности движения. Автомобильные фары прошли путь от керосиновых и ацетиленовых фонарей до современных высокоэффективных систем освещения. В настоящее время большинство автомобилей оборудуется фарами с галогенными лампами, которые более эффективны, чем обычные лампы накаливания. В то же время появляется все больше автомобилей, в фарах которых монтируются газоразрядные лампы, которые еще недавно устанавливались только на автомобилях представительского класса. За последние несколько лет радикально изменились форма отражателя и технология изготовления фар.
В фаре с газоразрядной лампой источником света является электрический разряд, проходящий между двумя электродами, которые расположены внутри колбы из кварцевого стекла. Колба заполнена под давлением смесью инертного газа ксенона и металла галогена. Такие фары часто называют ксеноновыми. Освещение разрядом высокой интенсивности (HID — High Intensity Discharge) обеспечивает более низкое потребление энергии, большую долговечность и лучший световой поток. Ксеноновая лампа мощностью 35 Вт производит вдвое больший световой поток, чем галогенная лампа мощностью 60 Вт. Цветовая температура таких ламп почти соответствует дневному свету. Долговечность газоразрядных ламп достигает 3000 ч, и это не является пределом, потому что конструкция фар, использующих принцип HID, постоянно совершенствуется.
Некоторые разработчики предлагают системы освещения, в которых свет создается единственным HID-источником, находящимся в специальной камере внутри автомобиля, а передается к фарам по оптоволоконным проводникам. Такая система позволит уменьшить число необходимых ламп, делает более легким размещение системы высокого напряжения и защищает наиболее дорогие элементы системы освещения от возможного повреждения при аварии. Дополнительные преимущества этой системы заключаются в том, что в осветительных приборах свет является холодным, что позволяет использовать прозрачные пластмассовые материалы, которые не могут применяться в высокотемпературных обычных лампах. Очевидно, что центральный источник света должен быть продублирован, для избежания выхода из строя всего освещения автомобиля из-за единственной неисправности. Свет высокой интенсивности может привести к временному ослеплению встречных водителей, особенно в случае неправильного направления светового луча фар. В Европе действует законодательство, которое требует, чтобы автомобили с газоразрядными фарами были оборудованы системами автоматической регулировки, корректирующими положение фар при изменении нагрузки автомобиля. В системах автоматической регулировки положения фар используются датчики, измеряющие положение элементов подвески относительно кузова.
Проводятся исследования по использованию ультрафиолетовых ламп в целях устранения возможности ослепления встречных водителей. Дополнительные преимущества от применения таких ламп могут быть получены, если использовать специальную отражающую краску для дорожной разметки и знаков.
Существуют опытные образцы автомобилей, которые оборудованы инфракрасными видеокамерами, которые гораздо лучше обнаруживают объекты в темноте или в тумане, особенно при использовании их в сочетании с инфракрасными фарами.

Расположение и типы внешних световых приборов автомобиля (а):
1 — фары;
2 — задние фонари;
3 — освещение номерного знака;
4 — подсветка дверных ручек;
5 — внешнее освещение двери;
6 — противотуманные фары;
регулируемые (поворачивающиеся) фары (б)
и современные системы головного освещения автомобиля с регулируемыми световыми потоками (в)

Последние разработки в области систем освещения автомобиля направлены на создание «интеллектуальных» фар, изменяющих световой поток по интенсивности, направлению и освещаемой площади:

Освещение дороги фарами ближнего света:
а — обычными фарами с асимметричным лучом;
б — активной системой освещения
эти фары, в частности, поворачиваются при повороте автомобиля и освещают труднодоступные участки дороги, а также боковые участки дорог на перекрестке.

Приборы освещения:
а — фонари;
б — подсветка фар;
в — подсветка дверных ручек

В конструкции подфарников, фонарей сигналов торможения, указателей поворотов все чаще на смену лампам накаливания приходят светодиодные матрицы, которые потребляют меньше энергии, более долговечны, а световые приборы становятся более информативными. В некоторых странах законодательство требует обязательного применения на автомобилях систем очистки фар. Для этой цели часто применяются щеточные стеклоочистители, но им на смену приходят распылители очищающей жидкости высокого давления.

wiki.zr.ru

Адаптивное освещение автомобиля: детальный обзор

 

Постоянное развитие и совершенствование научно-технического прогресса коснулось различных аспектов нашей жизни. Сегодня многие технические моменты отлично используются в автомобилях, в разы повышая комфорт и безопасность управления ими. Сегодня одними из таких инноваций в современных транспортных средствах являются адаптивные фары, для создания которых была разработана система адаптивного освещения.

Адаптивные фары в машине

Такие фары в последнее время стали набирать немалую популярность, что обусловило рост числа автомобилей с адаптивными фарами. Наша статья позволит вам разобраться в том, какие преимущества имеет система адаптивного освещения, предназначенная для автомобиля.

Что это за система

Система адаптивного освещения, разработанная для фар автомобиля, по своей работе очень сильно напоминает поведение человека. Это касается ситуации, когда человек поворачивает сначала глаза, а потом остальное тело. Такая же ситуация обстоит и с фарами автомобиля, оснащенного такого рода приспособлениями.

Обратите внимания! Подобная организация подсветки выходит за привычную нам организацию ближнего и дальнего света фар, поскольку предполагает свой режим работы для определенных условий движений.

Освещение адаптивными фарами дороги

Такие комплексы с каждым днем становятся все совершеннее, благодаря добавлению в нее новых функций для расширения возможностей уже существующих режимов освещения. В результате система адаптивного освещения для автомобиля представляет собой такое устройство, которое обеспечивает дополнительную подсветку дороги на поворотах. Данная система также получила название AFS.
Раньше AFS для своей работы использовала принцип головного активного света (например, в моделях компания Volkswagen), то сегодня ее возможности значительно расширились благодаря внедрению в установку видеокамер. В свою очередь система, разработанная для управления дальним светом, предоставляет транспортному средству способность двигаться с действующим в постоянном режиме дальним светом без ослепления остальных водителей.
По своей сути, данная система представляет собой электронное устройство, которое включает в себя следующие элементы:

• входные устройства. Они предоставляют системе данные, на основании которой она способна распознавать разнообразные режимы движения;
• блок управления. Здесь, при помощи конкретного программного обеспечения, происходит обработка сигналов;
• исполнительные механизмы. Они получают обработанные сигналы от блока питания и выполняют работу по созданию того или иного типа освещения. К исполнительным механизмам относятся, к примеру, модули ксеноновых фар. В результате полученного сигнала модуль будет проворачиваться в любой плоскости (горизонтальной или вертикальной).

Обратите внимание! Сегодня ведущими разработчиками данного типа автомобильного освещения считаются компании Hella, Valeo, а также All Automotive Lighting.

Система для адаптивного освещения фар

Между линзой и фарой в устройстве AFS установлен экран определенной формы и размера. С его помощью можно получить луч, который будет иметь заданную светотеневую границу. В ксеноновой фаре возможно установка дополнительной галогеновой лампы, что позволяет в разы улучшить освещение обочины дороги при поворотах.

Возможности современной системы автомобильной подсветки

Системы адаптивной автомобильной подсветки дороги известны в мире как Adaptive Front lighting System или сокращенно AFS. Эта аббревиатура используется для обозначения устройств с аналогичными функциями от разных производителей.

Обратите внимание! Исключение составляет только система BeamAtic от Valeo.

Несмотря на это, устройство AFS в автомобиле может выполнять различные функции. Весь спектр возможностей включает в себя такие режимы света:

• для проселочной дороги;
• режим автомагистрали;
• городской режим;
• дальний свет;
• динамическая подсветка для поворотов;
• режим для перемещения в неблагоприятных условиях погоды.

Режимы работы AFS

Каждый режим адаптивного освещения реализуется при достижении транспортным средством определенной скорости. Рассмотрим их более детально.

Характеристики режимов работы системы

Городской свет включается на скорости до 55 км/ч. Для него характерна горизонтальная светотеневая граница, небольшая дальность, а также широко распространенный световой луч. В данном режиме включаются дополнительные фары и лампы. Такой режим дает возможность обнаружить на обочине дороги идущих пешеходов при повороте или движении автомобиля;

Городской свет

 

Режим света для поселочной дороги активируется при скоростях, находящихся в диапазоне от 55 до 100 км/ч. Это стандартный ближний свет, для которого характерна асимметричность. При нем правая часть дороги освещена качественнее, чем левая;

Свет для проселочной дороги

Режим света для автомагистрали включается в ситуации, когда скорость автомобиля превышает 100 км/ч. При такой скорости включается ближний свет фар с увеличенной дальности. Он дает возможность безопасно перемещаться прямолинейно, а также на высокой скорости входить в повороты.

Свет для автомагистрали

Динамическое освещение считается самым востребованным. Здесь свет реализуется за счет различного угла поворота рулевого колеса, а также скорости машины. При этом фары способны обращаться до 15° по горизонтали.

Динамическое освещение

Дальний свет

Режим для дальнего света функционирует по типу стандартного дальнего света. Но здесь нет необходимости переключения фар на ближний тип подсветки. Управление дальним светом обеспечивается двумя вариантами:

• адаптивная светотеневая граница;
• вертикальная светотеневая граница.

Обратите внимание! Для реализации обоих способов необходима видеокамера. Она, при обнаружении в поле зрения машин, подает сигнал, который поступает на электронный блок управления.

В данном случае AFS регулирует работу фар так, чтобы световой луч заканчивался до едущего на встречу транспортного средства. При этом электроника ведет учет рельефа дороги (например, спуски или подъемы). Если впереди отсутствует движение, то фары светятся обычным светом. Эти параметры характерны для способа управления адаптивной светотеневой границей.
Другой вариант (светотеневая вертикальная граница) считается более современным решением. Здесь совмещается максимально допустимый световой поток и отсутствие риска ослепить других участников движения. При обнаружении машины, устройство автоматически затеняет его и ведет.
Последний режим света, который реализуется при неблагоприятных факторах погодных условий, создается при максимально обширном рассеивании светового потока фар.

Свет для неблагоприятных погодных условий

Реализуемый таким образом свет создает минимальные условия для бликов, которые могут возникнуть при освещении частиц влаги при уменьшении дальности подсветки.

Преимущества использования адаптивного устройства фар

AFS по сравнению с обычным освещением, которое дает фары автомобилей, обладает следующими преимуществами:

• позволяет эффективно менять режимы подсветки дороги и обочин при различных скоростях;

Освещение дороги адаптивными фарами

• повышение безопасности дорожного движения даже в условиях плохой погоды;
• дает возможность увидеть пешеходов, перемещающихся по обочине;
• уменьшает риск ослепления автомобилей, едущих на встречу по соседней полосе;
• увеличивает скорость реакции водителя на различные дорожные ситуации;
• предупреждает дорожно транспортные происшествия, которые случаются часто из-за недостаточного освещения;
• быстрый настрой подсветки дороги под конкретные ситуации

Как видим, использование подобной системы в разы повысит комфортность езды на транспортном средстве.

Заключение

Современные технологии делают нашу жизнь намного удобнее и безопаснее. Это отлично видно на примере системы, которая реализует в автомобиле адаптивное освещение дороги. Благодаря такой «умной» подсветке управление транспортным средством становится значительно проще и удобнее. При этом снижается риск дорожно-транспортных происшествий. все преимущества системы вы сможете оценить уже сразу же после установки.

 

1posvetu.ru

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. 

avto-lampa.com.ua

Система внешнего освещения — назначение и принципы работы

Назначение системы освещения

Основное призвание системы внешнего освещения — обеспечивать водителю возможность передвигаться на автомобиле в темное время суток, обозначать себя на дороге, предупреждать других участников дорожного движения о каких-либо маневрах — будь то изменение направления движения, торможение или смена полосы движения.

В систему внешнего освещения входят фары головного освещения с лампами ближнего и дальнего света. Также в блоке фары головного освещения дополнительно установлены лампы указателей поворотов, габаритных огней, в зависимости от комплектации — лампы дополнительной подсветки при повороте (пример фары головного освещения приведен на рисунке 10.11).

Рисунок 10.11 Пример фары головного освещения.

Существует огромное количество различных конструктивных решений и исполнений фар головного освещения. Одно можно сказать: с одной стороны конструкция упрощалась, а с другой — усложнялась и становилась дороже. Но суть устройства была всегда одна — преобразовать свет ламы в 20–30 Вт в мощный световой поток, достаточный для освещения проезжей части на довольно большом расстоянии. Для этого используют отражатели специальной формы, способные собирать и направлять поток света от лампы в нужном направлении и с требуемой мощностью. Также возможны варианты с установкой собирающей линзы.

Примечание
Наверное, все в детстве выжигали на дереве различные рисунки с помощью увеличительного стекла. Для этого температура должна быть достаточно высокой, но сейчас не об этом. Свет, попадая на увеличительное стекло, многократно усиливается (в зависимости от характеристики линзы) и на определенном расстоянии фокусируется. Так и в случае с отражателем в фаре: он имеет изогнутую поверхность, напоминающую поверхность обычной линзы, а в центр этого отражателя помещена лампа.

Интересно
На данном этапе развития технологий отражатели могут иметь довольно сложную форму для наиболее эффективного усиления и направления света лампы.

На данный момент в фарах головного освещения применяются галогенные или газоразрядные лампы ближнего и дальнего света.

Примечание
Фары головного освещения выполнены таким образом, чтобы собирать и усиливать свет от ламп для лучшего освещения дороги.

Также стоит упомянуть о том, что сейчас все большее распространение начинают приобретать фары головного освещения со светодиодами. Технология дорогая, потому на данный момент применяется только на достаточно дорогих автомобилях.

Касательно передней части автомобиля разобрались. На задней части автомобиля установлены комбинации фонарей. Пример устройства такой комбинации представлен на рисунке 10.12.

Рисунок 10.12 Пример заднего фонаря.

Примечание
Комбинации задних фонарей, в отличие от фар головного освещения, должны рассеивать свет ламп, чтобы водители попутных транспортных средств четко видели впередиидущий автомобиль и при этом не были ослеплены.

 Противотуманные фонари

Пожалуй, каждый хотя бы раз в жизни ездил на автомобиле в туман. Особое «веселье» вызывал очень густой и плотный туман ближе к вечеру, который зачастую побуждает просто остановиться и дождаться, пока видимость восстановится. А что если нужно ехать? Для этого в систему внешнего освещения включили противотуманные фонари. Устроены они проще фар головного освещения, но мощность имеют такую же и устанавливаются ниже уровня основных фар. Сделано это по одной простой причине: если в туман включить фары головного освещения, то свет от фар, отражаясь от мириадов частиц воды (собственно, основной состав тумана), будет создавать буквально в считанных метрах от автомобиля белую пелену, через которую не то что дорогу — вообще ничего не увидишь. А противотуманные фары из-за более низкого монтажа и мощных отражателей будут как бы пробивать слой тумана, освещая дорогу.

monolith.in.ua

Система освещения автомобиля

Поиск Лекций

---

Г. Грязовец

Содержание

 

 

ВВЕДЕНИЕ 3

Система освещения автомобиля 5

Лампы для автомобильных фар 6

Необходимость проверки и регулировки света фар 7 Физические основы действия элементов автомобильной фары и прибора для проверки и регулировки 8

Исследование зависимости силы света фары от напряжения на её зажимах с помощью прибора для проверки и регулировки света фар 12

Заключение 14

Список использованных источников 15

Приложение 16

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Думаю, что актуальность моей работы состоит в том, что нашей стране нужны квалифицированные специалисты с глубокими теоретическими и практическими знаниями. Поэтому, я решил углубить свои знания по физике и одновременно начать изучение элементов спецдисциплин выбранной мной специальности 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта. Обеспечение безопасности движения всегда актуально, а любой автомобилист знает, что безопасность движения напрямую зависит от освещённости дороги. В отличие от обычных ламп, автомобильные лампы устроены так, что они освещают дорогу в разных направлениях по-разному. Ведь фара должна не просто ярко освещать дорогу, но и не слепить своим светом водителей встречных и попутных автомобилей. Поэтому такие понятия, как фара и характеристики лампы неразделимы.

Цели работы: изучить устройство автомобильной фары и прибора для проверки и регулировки света фар с точки зрения физики, поставить и провести эксперимент в лаборатории техникума по исследованию зависимости силы света автомобильной фары от подаваемого напряжения, так как это важная характеристика для обеспечения безопасности движения.

Поставленные цели данной работы ставят передо мной следующие задачи:

1. Подобрать и изучить разные источники, раскрывающие суть теоретических вопросов по теме исследования, включая: классификацию и устройство автомобильных фар, ламп для них, необходимость проверки и регулировки света фар; теоретические основы физики, применяемые в элементах фары; принцип работы прибора для проверки и регулировки света фар, физические основы действия главных элементов прибора.

2. Поставить эксперимент и исследовать зависимость силы света фары от напряжения на её зажимах с помощью прибора для проверки и регулировки света фар; проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Объект исследования: автомобильные фары, прибор для проверки и регулировки света фар. Предмет исследования: физические основы автомобильных фар и прибора для проверки и регулировки света фар, сила ближнего света фар ВАЗ 2109. Гипотеза исследования состоит в предположении, что в основе любого технического изделия, его устройства, принципа действия заложены законы физики. Я решил изучить с этой точки зрения устройство автомобильной фары и прибора для проверки и регулировки света фар. Для обеспечения безопасности движения, особенно в тёмное время суток, важной является сила света автомобильной фары, которая, думаю, зависит от подаваемого на лампу напряжения.

Методы исследования, используемые в ходе проекта: изучение источников, анализ и синтез, эксперимент.

Этапы работы:

1. Изучить учебную и популярную литературу, другие источники, связанные с теоретическими вопросами темы исследовательской работы.

2. Выяснить, какие существуют классификации автомобильных фар, ламп для них, необходимость проверки и регулировки света фар.

3. Рассмотреть оптические элементы автомобильной фары и теоретические основы физики, применяемые в элементах фары.

4. Изучить принцип работы прибора для проверки и регулировки света фар, физические основы действия главных элементов прибора.

5. Ознакомиться с устройством автомобильной фары ближнего света автомобиля ВАЗ 2109. Поставить эксперимент и исследовать зависимость силы света фары от напряжения на её зажимах с помощью прибора для проверки и регулировки света фар.

6. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

 

 

Система освещения автомобиля

Совокупность приборов освещения и сигнальных устройств, расположенных снаружи и внутри автомобиля, образуют систему освещения. Основное назначение внешних световых приборов — 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 манёврах. Исправность приборов освещения и сигнализации, правильное пользование ими при движении автомобиля и на кратковременных стоянках значительно повышают безопасность дорожного движения.

К основным внешним световым приборам относятся фары дальнего и ближнего света, противотуманные фары, передние фонари (габаритные и стояночные огни, указатели поворота), задние фонари (стояночные и габаритные огни, огни заднего хода, противотуманные огни, указатели поворота, сигналы торможения боковые фонари, фонарь освещения номерного знака, световозвращатели и опознавательный знак (фонарь) автопоезда.

К приборам сигнализации относятся световые указатели поворота автомобиля, сигнал торможения, звуковой сигнал, контрольные лампы аварийного давления масла, повышенной температуры жидкости в системе охлаждения двигателя, заряда аккумуляторной батареи, включения стояночного тормоза, указателей поворота, дальнего света фар.

Передняя фара (другие названия – головная фара, блок-фара) освещает дорогу впереди автомобиля, а также представляет информацию другим участникам движения, находящимся впереди транспортного средства.

На легковых автомобилях широкое применение нашли прямоугольные фары, так как они имеют большую площадь отражателя, что позволяет при одинаковой мощности ламп получить лучшую освещённость дороги. Типичным примером является блок-фара (см. рисунки 2.1-2.5 Приложения 2) автомобиля ВАЗ-2109, которая включает в себя прямоугольную фару с лампами основного и габаритного света, сблокированную с фонарём указателя поворота, имеющим рассеиватель оранжевого цвета (в данной работе проводится эксперимент с фарой автомобиля ВАЗ-2109, поэтому более подробно рассматривается описание именно этой фары).

Спереди к пластмассовому корпусу фары приклеен основной рассеиватель из бесцветного стекла, с внутренней стороны которого выполнена сложная система линз и призм. Оптический элемент (рассеиватель) крепится при помощи декоративного ободка к специальному держателю, который имеет подвижное соединение с корпусом фары на пружинах. Направление пучка света фары можно регулировать с помощью винтов, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Для регулировки пучка света фар в зависимости от осевой нагрузки автомобиля встраивается ручной гидрокорректор, управляемый с места водителя поворотом рукоятки.

Лампы для автомобильных фар

Самые известные и распространенные источники светового потока автомобильных фар – лампы накаливания. В лампах накаливания источником света является вольфрамовая нить, которая под воздействием проходящего через него электрического тока нагревается и начинает испускать свет. Галогенные лампытакже являются лампами накаливания, но в них используется ещё один наполнитель – галогенид (йод или бром), который и связывает испарившийся вольфрам, не давая ему осесть на стенки колбы. Соединение вольфрам-галогенид при попадании на горячую спираль разделяется. Таким образом, вольфрам возвращается на нить накаливания, а галогенид – в газовый наполнитель колбы. Обычно они имеют двойной корпус, что несколько снижает внешнюю температуру лампы и одновременно повышает её эффективность.

Ксеноновые лампы. Существуют ксеноновые газоразрядные и ксенон-наполненные лампы. Последние – это классический представитель ламп накаливания. Эти лампы отличаются от галогенных только наполнителем колбы. Ксенон лучше замедляет испарение вольфрама. Тем самым можно повысить температуру нити накаливания, что сделает лампу более яркой. У ксеноновой газоразрядной лампы (HID High Intensity Discharge – разряд высокой интенсивности) нет нити накаливания. Эти лампы относятся к классу газоразрядных, ламп. В капсуле в среде

Рис. Газоразрядная лампа

пара из инертных газов, ртути и галогенидов (в данном случае ксенона) между двух электродов пропускается электрическая дуга и образуется световое излучение. В сравнении с галогенными лампами, ксеноновые HID-лампы значительно ярче и потребляют при этом значительно меньше энергии. Свет ксеноновой фары более точно сфокусирован, не слепит так, как свет галогенных ламп и освещает большее пространство. Кроме того применение ксеноновых HID-ламп облегчит передвижение автомобиля в дождливую погоду, поскольку световой пучок не рассеивается в дождевых каплях. Классический цвет газоразрядных ксеоновых HID-ламп – иссиня-белый.

Светодиодные лампы. Принцип действия LED (Light Emitting Diodes – светоизлучающий диод) основан на способности полупроводниковых кристаллов к люминесценции при прохождении через них электрического тока. Внутри пластикового корпуса находится диод, представляющий из себя две полупроводниковые пластины, одна с положительным, а другая с отрицательным зарядом. Между пластинами находится нейтральная зона. Подсоединив к диоду источник электрического тока аналогично простым диодам через светодиод поток электронов проходит лишь в одну сторону.

Накапливаясь на каждой пластине, положительные и отрицательные частицы («дырки» и электроны) устремляются друг к другу через «зону покоя» и, соединяясь, начинают выделять энергию в виде особых частиц – фотонов, что и составляет свет. Цвет свечения светодиода зависит от свойств вещества, из которого состоят пластины полупроводников. Преимущества светодиодных ламп в том, что они практически не выделяют посторонних излучен, благодаря этому их светоотдача очень высока.

В блок-фарах автомобилей ВАЗ-2105, -2108, -2109 и других используют галогенные лампы типа АКГ12-60+55. Эти лампы обладают не только повышенной световой отдачей, но и увеличенным сроком службы. Вид лампы и её характеристики расположены в Приложении 1. Лампы, предназначенные для установки в фары (см. Прил. 1, рис. 1), изготавливают преимущественно двухнитевыми. Они состоят из колбы 1, нити 3 ближнего света, нити 2 дальнего света, экрана 4, фланца 5, цоколя 6 и контактных выводов 7.

В зависимости от назначения лампы делятся на лампы фар ближнего и дальнего света, передних, задних и боковых фонарей, противотуманных фар, плафонов внутреннего освещения и щитка приборов. Лампы характеризуются потребляемой мощностью, расположением нитей накала и конструкцией фокусирующего цоколя 6, обеспечивающего при помощи фланца 5 точное расположение нитей накаливания относительно фокуса отражателя. Широкое применение нашли двухнитевые лампы с фокусирующим фланцем (Прил. 1, рис. 1, а и типа А12-45+40 (Прил. 1, рис.1, б). Для получения двух световых потоков дальнего и ближнего света нить 2 располагают в фокусе отражателя (дальний свет), а нить 3 вне его фокуса (ближний свет). Включая одну или другую нить, водитель переключает фары на дальний или ближний свет. На многих автомобилях применяют двухнитевые лампы с обозначением А12-45+40. Буква А указывает, что лампа автомобильная, цифра 12 означает напряжение в Вольтах, а последние две пары цифр мощность в Ваттах каждой нити накаливания.

 

 

 

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

poisk-ru.ru

No related posts.