У автомобиля две передние фары в. Виды фар автомобиля

Кандидат технических наук Д. ЗЫКОВ.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

В современном автомобиле можно насчитать более полусотни всевозможных ламп, лампочек и светодиодов. Часть из них предназначена для освещения дороги впереди и позади машины, другая часть - для обозначения габаритов, третья - для того, чтобы информировать окружающих о намерениях водителя, четвертая - для освещения салона, его закутков, панели приборов, багажника, моторного отсека, пятая - сигнальные лампы. Сегодня речь пойдет о лампах так называемого головного света - фарах.

Любая автомобильная фара состоит из корпуса, отражателя, рассеивателя и источника света, которым обычно служит лампа накаливания или газоразрядная лампа. Иногда отражатель, рассеиватель и источник света объединены в неразъемную конструкцию, называемую лампа-фара. Ее преимущество состоит в том, что раскаленная спираль находится в большом объеме газа, и за счет этого лампа лучше охлаждается. Кроме того, лампы-фары герметичны, поэтому у них не портится зеркальная поверхность отражателя и не загрязняется рассеиватель. Однако, когда такая лампа-фара перегорает, а это, увы, случается, приходится менять ее целиком. Стоит же такое изделие в пять-семь раз больше самой дорогой галогенной лампы для обычных фар.

Несмотря на большое разнообразие, все фары по конструкции можно разделить на две группы: с подвижным или неподвижным рассеивателем. К первой относятся знакомые всем автолюбителям фары "Жигулей" первой модели. У них корпус фар неподвижен относительно кузова, а отражатель с рассеивателем и лампой может наклонять ся вверх-вниз и поворачиваться вправо-влево. Направление светового пучка регулируется обычно двумя винтами, расположенными на корпусе фары снаружи. Кому хоть раз приходилось это делать, прекрасно знает, как трудно бывает провернуть тонкие, насмерть заржавевшие регулировочные винты на старой машине. В фарах с неподвижным рассеивателем направление светового потока тоже задается положением отражателя и лампы, но регулировочные винты защищены от грязи и воды, поскольку обычно находятся под капотом.

Ближний и дальний свет могут давать две разные фары или одна - с двухнитевой лампой. Нить дальнего света располагается в ней точно в фокусе отражателя и полностью открыта, а нить ближнего света находится чуть дальше фокуса и закрыта снизу небольшим металлическим экраном, поэтому свет от нее попадает только на верхнюю часть отражателя. Край экрана проецируется на дорогу как линия раздела "свет-тень". При такой схеме свет фар распределя ется по типу "тень выше, свет ниже" с вполне приемлемой освещенностью и в то же время не слишком ослепляет встречных водителей.

Сегодня используются в основном галогенные двухнитевые лампы, а лампы с инертными наполнителями практически забыты. Главное преимущество галогенных ламп заключается в том, что их внутренняя поверхность со временем не темнеет. Светоотдача у них выше, чем у обыкновенных, например, лампа категории R2 (такие используются в "жигулевских" фарах) при мощности 55/50 Вт (соответственно ближний и дальний свет) выдает световой поток в пределах 400-550 лм (люмен - единица светового потока), а близкая к ней по мощности галогенная лампа категории Н4 мощностью 60/55 Вт - в пределах 1000-1650 лм. Немаловажно и то, что по сроку службы галогенные лампы превосходят обычные почти вдвое.

Не так давно в автомобильные фары стали устанавливать ксеноновые газоразрядные лампы. Они весьма надежны и обладают еще большей светоотдачей (при электрической мощности 35-40 Вт световой поток достигает 3200 лм). Срок службы газоразрядных ламп - 1500 часов. Но чтобы они работали, автомобильных 12-ти вольт не хватает, нужны специальные электронные системы управления и преобразователи напряжения, дающие от 10 до 20 кВ.

Существуют две системы требований к автомобильным осветительным приборам - европейская и американская. Они включают требования к габаритным огням, сигналам поворотов и к нормам распределения света фар. По европейскому стандарту ближний свет фар должен иметь четкую границу света и тени. В странах с правосторонним движением эта граница слева горизонтальна, а справа - отклонена вверх на 15 градусов для освещения обочины. В американской системе светотеневая граница для ближнего света не обозначена. Требования же к распределению дальнего света в обеих системах почти одинаковы. В заключение приведем несколько советов по оснащению автомобиля световыми приборами и уходу за ними, которые помогут автолюбителям уверенно чувствовать себя на дороге в темное время.

Для того, чтобы фары светили ярко, они должны быть чистыми. Даже небольшое загрязнение стекол может снизить освещенность дороги впереди автомобиля в три-четыре раза.

Загрязненные фары следует мыть, а не протирать «всухую». Не только грубые, но и легкие царапины на стекле способны существенно снизить освещенность дороги.

Не стоит надевать на фары пластмассовые колпаки, они в два-три раза снижают световой поток и нарушают тепловой режим.

Не ставьте в фары цветные лампы (они бывают желтые, голубые и синие). Ничего, кроме уменьшения светоотдачи, цветное стекло не дает.

Устанавливая в фару галогенную лампу, не касайтесь ее колбы. Легкий жировой налет от пальцев начнет пригорать и замутнит стекло. Нагар неизбежно ухудшит условия охлаждения лампы, и она в скором времени оплавится.

Не пытайтесь вставить в фару лампу, цоколь которой не подходит к гнезду в корпусе отражателя, установить ее точно не удастся. От тряски лампа неизбежно сместится, и фара будет светить неизвестно куда. Лучше найти подходящую лампу или переходник. Сейчас их выпускают.

Проверьте герметичность фары после замены лампы. Если герметичность нарушена, на отражатель попадает грязь. А поскольку внутри работающей фары температура повышена, грязь пригорает. Очистить «внутренности» фары после этого невозможно, ее остается только менять.

Не увлекайтесь лампами повышенной мощности. Некоторые автолюбители ставят на "Жигули" лампы мощностью 130/120 Вт. Они дают очень незначительное увеличение освещенности по сравнению со штатными лампами (при правильной регулировке фар), а последствия возникают самые нежелательные. Прежде всего, фары начинают перегреваться, от этого оплавляются лампы, идет коробление отражателей и выгорание их зеркального покрытия. Кроме того, подгорают и оплавляются контакты электропроводки и реле, возрастает нагрузка на генератор.

Следите за состоянием контактов на проводах, ведущих к фарам. Особенно внимательно стоит отнестись к так называемому массовому проводу, соединяющему металлический корпус фары с кузовом. Даже незначительный слой окисла в месте крепления этого провода к кузову или корпусу фары существенно снижает силу света. Из-за этого фара может полностью отключиться.

Не устанавливайте на автомобиль дополнительные мощные фары - они перегружают генератор. Помните, что их можно ставить только в определенных зонах, строго оговоренных в Правилах дорожного движения. Если вы все-таки решили поставить на машину дополнительные фары, обязательно подключайте их через реле. Стандартные отечественные реле подходят для любых импортных фар.

См. в номере на ту же тему

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 , 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?

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.

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.

Основными конструктивными элементами головных фар явля­ются: корпус; регулировочный механизм; оптический элемент, содержащий отражатель; рассеиватель; экран прямых лучей; одно- или двухрежимный источник света. Одной из важных конструктив­ных характеристик фары служит ее форма - круглая или прямо­угольная. На протяжении почти 40 лет основной формой фары бы­ла круглая со стандартизованными размерами оптического элемен­та - Ø 178 мм у двухфарной системы и Ø 146 мм у четырехфарной системы освещения.

Рис. 4.5. Устройство круглой фары:

Устройство круглой фары приведено на рис. 4.5. Она состоит из: 1 - оптический элемент; 2- ободок; 3 - регулировочные винты; 4 -держа­тель; 5 - корпус; 6- источник света; 7 - токоподводящая колодка; 8 - винты крепления ободка. Оптический элемент 1 круглой фары выполнен в виде склеенных между собой стеклянного рассеивателя и металлическо­го отражателя, в слепое отверстие которого установлен источник света с одним или двумя (в зависимости от режима работы) телами накала. На отбортовке горловины установлен спрессованный фла­нец с пружинными зажимами, поджимающими опорный фланец лампы к опорному торцу отражателя.

Источник света 6 установлен таким образом, чтобы тело нака­ла дальнего света было расположено в фокусе отражателя, а те­ло накала ближнего света было расфокусировано относительно фокуса отражателя вперед и вверх. В современных конструкциях применяются обычные лампы типа Е, например А12-45+40 и гало­генные источники света типа Н: Н1, НЗ, Н4, Н7, Н9, Н11, Н13.

К отражателю на кронштейнах приклепывается экран прямых лу­чей от лампы, что позволяет несколько снизить ослепление водите­лей встречных автомобилей (при ближнем свете) и уменьшить яр­кость свечения атмосферы при ее малой прозрачности. Экран вы­полняют из тонкой металлической ленты сферической формы. Отра­жатель круглых фар имеет параболоидную форму с фокусным рас­стоянием, варьируемым в различных конструкциях от 19 до 28,5 мм.

Держатель 4 подвижно установлен в корпусе фары и за счет уп­ругой подвески пружинами сжатия и распором двумя винтами 3 , имеет возможность поворачиваться в двух плоскостях - вертикаль­ной и горизонтальной, обеспечивая тем самым регулировку свето­вого пучка относительно дороги.

Рассеиватель оптического элемента представляет собой круглое или прямоугольное стекло, на внутренней поверхности которого на­ходятся преломляющие элементы: цилиндрические и сферические линзы, призмы и призмолинзы. Рассеиватели фар изготавливаются, как правило, из бесцветного силикатного стекла. В последнее время ведутся работы по замене стекла абразивостойкой пластмассой, од­нако дешевых способов ее получения до сих пор не найдено.

Корпус 5 круглых фар выполняется металлическим с фланцем для крепления к кузову автомобиля и имеет кронштейн для уста­новки ободка 2, поджатого к поверхности оптического элемента. В тыльной части корпуса имеется отверстие для установки жгута коммутирующих проводов со штекерными токоподводящими разъ­емами с обоих концов, один для подключения к источнику света, другой - к сети автомобиля.

Другой разновидностью традиционных конструкций фар является прямоугольная фара, получившая распространение в 60-х годах. Ее характерной особенностью является использование усеченного пара­болоида с большим диаметром светового отверстия (до 250 мм), что обеспечивает увеличение работающих зон в горизонтальном направ­лении, чем существенно улучшается светораспределение в режиме ближнего света. Кроме того, такая форма позволяет снизить верти­кальный габарит фары и обеспечивает тем самым предпосылки к сни­жению коэффициента аэродинамического сопротивления воздушному потоку, чем повышает топливную экономичность автомобиля.

К недостаткам прямоугольных фар следует отнести их худшую технологичность, большую стоимость и потребность в большем подкапотном пространстве для размещения.

Принцип работы светооптической схемы этих фар, а следова­тельно, и требования к ее элементам такие же, как и к фарам Круглого исполнения, а их конструкция в силу особенностей формы имеет ряд существенных отличий. Из-за большего горизонтального размера поворот оптического элемента такой фары при регулиров­ке на 4° сопровождается большим линейным перемещением боко­вых краев рассеивателя и выступанием их из-за декоративного ободка на 15...20 мм. Это обстоятельство заставляет крепить рассеиватель неподвижно, а направление светового пучка регулиро­вать поворотом только отражателя внутри корпуса фары.

На рис. 4.6 изображена типовая конструкция прямоугольной фа­ры. В корпусе 2, выполненном из пластмассы, закреплен винтами через ободок рассеиватель 1. (В других вариантах рассеиватель к корпусу может приклеиваться, поджиматься плоскими пружинами или хомутами.) Отражатель 3 смонтирован внутри корпуса подвиж­но на трех опорных шаровых шарнирах 10.

Шаровой шарнир 4 является неподвижной опорой. Поворот от­ражателя в горизонтальной плоскости обеспечивается вращением винта 6, перемещающего шарнир 7 ; отражатель при этом повора­чивается вокруг вертикальной оси, проходящей через центры шар­ниров 4 и 5 . Крайние положения отражателя показаны на рис. 4.6 штриховой линией.

Регулировка наклона светового пучка фазы осуществляется двумя винтами 8 и 9. Начальная (установочная) регулировка произ­водится винтом 9, отражатель при этом поворачивается вокруг го­ризонтальной оси, проходящей через центры шарниров 4 и 7 . Кор­ректировка угла наклона светового пучка фазы (например, при из­менении нагрузки автомобиля), т.е. изменение положения пучка в вертикальной плоскости, осуществляется винтом 8, от которого мо­жет быть сделан привод в кабину водителя.

На основе изображенной на рис. 4.6 конструкции легко изготав­ливается блок-фара с встроенным внутрь корпуса (рис. 4.7,а) или смонтированными сбоку (рис. 4.7,б) необходимыми светосигналь­ными приборами.

Блок-фары получили широкое распространение в 1980-е годы за счет некоторого снижения себестоимости комплекта световых при­боров и более органичного эстетического оформления передней части автомобиля.

В США, Японии и ряде других стран оптические элементы тра­диционных конструкций фар, как круглых, так и прямоугольных, вы­полняют в виде неразъемных ламп-фар. Рассеиватель и отражатель этих приборов изготавливают из стекла, после чего отражатель алюминируют, монтируют в нем систему нитей накала, сваривают тражатель с рассеивателем, откачивают из образовавшейся кол­бы воздух и окончательно заваривают колбу.

Постоянно увеличивающийся дефицит топлива предопределил устойчивую тенденцию к снижению коэффициента аэродинамиче­ского сопротивления воздушному потоку при движении автомоби­ля, реализация которой потребовала обеспечения узкого профиля передней части автомобиля, а следовательно, и резкого ограни­чения высоты фары до 60...90 мм вместо 120...150 мм. Эти требо­вания практически исключают возможность использования в кон­струкциях фар традиционных светооптических схем, так как для сохранения необходимого светового потока в этом случае требу­ется значительное увеличение глубины отражателя, что вызывает технологические трудности. Кроме того, традиционные светооптические схемы, в которых функция перераспределения светового потока выполняется рассеивателем с глубокими призмами, не до­пускает его наклона в вертикальной плоскости на углы, большие чем 25°. Именно эти обстоятельства привели к разработке прин­ципиально новых решений.

Фирмой Lucac (Великобритания) была предложена конструкция фары, в которой отражатель выполнен в виде объединения не­скольких (двух-трех) усеченных параболоидных элементов с раз­личным фокусным расстоянием 20 и 40 мм при совмещенных по­ложениях их фокусов. Этот принцип объединения разнофокусных отражателей называется гомофокальным. Использование этого прин­ципа позволяет подобрать и скомпоновать отражатель из отдельных секторов разнофокусных отражателей таким образом, чтобы обеспе­чить формирование заданного светораспределения режимов ближнего и дальнего света практически за счет отражателя.

Реализация этой светооптической схемы позволила сконструи­ровать фару, полностью удовлетворяющую современным требова­ниям автомобилестроителей по аэродинамике. На рис. 4.8 показан профиль автомобиля с такими фарами.

Практическая реализация гомофокальной конструкции потребо­вала пересмотра технологии изготовления, так как сложный про­филь отражателя с высокой точностью можно получить лишь из легко формуемых материалов, т. е. пластмасс, обладающих также высокой термостойкостью, что обеспечивает работу фары с гало­генными лампами. Стоимость материалов пока очень высока, а технологический процесс их формования достаточно трудоемок, что является сдерживающим фактором широкого применения кон­струкции этого типа.

Эллипсоидные фары головного света, предложенные фирмой Hella, представляют другое направление развития конструкции. Их характерной особенностью является более полное использование светового потока лампы при ближнем свете, т. е. относительно большой КПД. Конструкция такой фары (рис. 4.9) содержит эллип­соидный отражатель 2, в один из фокусов которого установлен ис­точник света 1. Весь световой поток, отраженный таким отражате­лем, концентрируется в его втором фокусе, где в режиме ближнего света частично экранируется, что позволяет создать четкую свето­теневую границу. Затем используемый пучок корректируется с по­мощью достаточно простой линзы 3. Для достижения необходимых значений светотехнических характеристик отражатель снабжают элементами параболоидных поверхностей, сопряженными с эллип­соидом, и преломляющими концентрическими призматическими элементами.

К основным недостаткам светооптических схем этого типа следует отнести технологические трудности, высокую стоимость, а также ограниченное их ис­пользование только в четырехфарной системе освеще­ния.

Естественно, что этими на­правлениями не исчерпыва­ются пути совершенствования: светооптических схем оптиче­ских элементов и систем ос­вещения в целом. Продолжает совершенствоваться система поляризованного света, ведут­ся поиски использования в системах освещения волокон­ной оптики.

Фары современного автомобиля — это не просто фонари, а сложные светотехнические устройства, которые постоянно совершенствуются. Сегодня в фарах используются различные источники света, а сами фары имеют особое устройство, позволяющее достичь нужных характеристик. О видах автомобильных фар и перспективах автомобильной светотехники читайте в этой статье.

Типы и маркировка автомобильных фар

Вплоть до начала 1990-х годов на всех автомобилях устанавливались классические фары , оборудованные различными видами ламп накаливания, но сегодня можно выделить как минимум три типа фар, которые отличаются используемыми в них источниками света:

Фары с лампами накаливания;
- Фары с ксеноновыми лампами;
- Фары со светодиодами.

Прежде чем говорить о каждом из этих типов фар, нужно несколько слов сказать об их маркировке.

Каждая фара имеет на рассеивателе маркировку, которая говорит о характеристиках фары, ее особенностях и сферах применения. Маркировка установлена международным стандартом и имеет следующую структуру:

Верхний ряд букв - обозначение категории;
- Средний ряд цифро-буквенных индексов - знак международного утверждения (буква и цифра в кружке), код выдавшей утверждение страны и сила светового потока для дальнего света (округленно);
- Стрелка (или ее отсутствие) - обозначение назначения фары для право- или левостороннего движения;
- Нижний ряд цифро-буквенных индексов - код официального утверждения.

Наибольший интерес для рядового автовладельца представляет верхний буквенный ряд, который обозначает категорию фары. В нем могут присутствовать следующие буквенные коды:

H - фара только для галогенных ламп;
- C - фара ближнего света;
- R - фара дальнего света;
- S - лампа-фара;
- PL - рассеиватель изготовлен из пластика;
- B - противотуманная фара.

Также нужно сказать и о стрелке под знаком международного утверждения. Отсутствие стрелки означает, что фара предназначена для правостороннего движения, наличие стрелки - для левостороннего, а двухсторонняя стрелка означает, что фара универсальна.

Фары с лампами накаливания

Наиболее распространенными остаются фары с лампами накаливания. Однако сегодня в фарах все чаще используются галогенные лампы или лампы, наполненные ксеноном и криптоном. В галогенных лампах вольфрамовая нить накала (или две нити в случае двухнитевых ламп) помещены в колбу, заполненную парами йода или брома. Эти газы предотвращают осаждение на стенках колбы атомов вольфрама, испарившихся с нагретой до 3000°С нити накала, что значительно продлевают срок службы лампы.

Существует несколько типов галогенных автомобильных ламп, которые отличаются способом установки в фаре и подключением к бортовой электрической сети. Наиболее часто используются лампы типов H1, H3, H4, H7, H9, H11, HB3, HB4 и R2, причем среди всех этих типов наибольшее распространение получили лампы H4.

Мощность галогенных ламп может достигать 130 Вт (хотя обычно она лежит в пределах 35-60 Вт), световой поток - порядка 1000 лм для ближнего света и 1650 лм для дальнего, однако некоторые типы ламп создают световой поток до 2100 люмен.

Фары с ксеноновыми лампами

Нужно сразу отметить, что здесь речь идет о газоразрядных ксеноновых лампах, которые имеют кардинальные отличия от обычных ламп накаливания. В этих лампах световой поток создается электрической дугой, возникающей между электродами, помещенными в колбу с ионизированным газом.

Интересно, что ксеноновые автомобильные лампы имеют принципиальное отличие от ксеноновых ламп, используемых в фотовспышках или мощных кинопроекторах. В автомобильных лампах основной световой поток создается дугой, возникающей в атмосфере паров ртути и солей скандия и натрия, а ксенон выступает здесь в качестве «запала» для быстрого (доли секунды) розжига лампы. Поэтому автомобильные ксеноновые лампы де-факто являются металлогалогенным источником света, но этот термин не прижился, так как создавал путаницу. И первые производители газоразрядных ламп назвали их ксеноновыми, что подчеркнуло их отличие от обычных галогенных ламп накаливания.

Для работы ксеноновых ламп необходимо постоянное напряжение 42 или 85 вольт (в зависимости от типа), однако для розжига через лампу нужно пропустить импульс переменного тока напряжением до 25 000 вольт и частотой от 400 Гц. Такой импульс формируется специальным электронным блоком розжига, индивидуальным для каждой лампы.

Ксеноновые лампы создают мощный световой поток (до 3200 лм), но при этом они экономичнее и долговечнее ламп накаливания. Однако большим недостатком является необходимость установки блока розжига для каждой лампы.

Сегодня ксеноновые лампы стандартизированы по типу цоколя и другим характеристиками. Наиболее часто находят применение лампы типов D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S и D4R. Здесь код "S" означает, что лампа предназначена для фар прожекторного типа, а "R" - для фар с отражателями (рефлекторного типа).

Светодиодные фары

Это новый тип фар, который, в сущности, все еще находится в экспериментальной стадии. Впервые светодиоды на автомобилях были использованы еще в 1992 году, однако тогда они заменяли лампы в габаритных огнях и сигналах поворота, и лишь только в последние годы светодиоды стали устанавливаться в фарах головного света.

В основе светодиодных фар лежат мощные сверхъяркие светодиоды, излучающие белый свет. Обычно такие фары изготавливаются в виде матриц - набора нескольких светодиодов, расположенных в ряд или в иной конфигурации.

У светодиодных фар есть ряд неоспоримых преимуществ:

Экономичность (светодиод при равной яркости с лампой накаливания потребляет в разы меньше электроэнергии);
- Длительный срок службы (10 000 часов для светодиода - не предел);
- Нечувствительность к вибрациям и ударам;
- Малые габариты.

Но светодиодные фары имеют несколько недостатков, которые препятствуют массовому распространению этого источника света. Главный из недостатков - дороговизна мощных светодиодов и фар на их основе. Так, у автомобилей премиум-класса фары на светодиодах могут стоить более ста тысяч рублей за штуку! Это препятствует массовому распространению светодиодной светотехники на менее дорогих автомобилях.

Но у светодиодных фар есть большой потенциал, ведь они значительно меньше по габаритам, надежнее и по ряду показателей лучше фар на лампах накаливания или ксеноновых лампах. Так что в ближайшие годы светодиоды получат самое широкое применение.

Есть множество неправильных представлений, когда дело доходит до передних фар. Учитывая, что фары являются одними из самых важных особенностей автомобилей, многие думают, что о передней оптике нет дезинформации. Ведь казалось, автомобильная передняя оптика имеет простую и понятную конструкцию. Тем не менее, в автопромышленности существует множество видов конструкций передних фар, что вызывает путаницу. В этой статье я хочу прояснить все заблуждения и объяснить конструкцию различных фар в настоящее время.

И так я разделил статью на три части:

- Корпус и конструкция передних фар

- Лампы

- Другая соответствующая информация / Разное

РАЗДЕЛ 1: Корпус и конструкция передних фар

Корпус фары это та часть оптики, внутри которой установлена лампа освещения. Как вы знаете на современном рынке автомобилей существует множество различных ламп освещения, начиная от обычной галогеновой, и заканчивая лазерными технологиями. От того какая лампа освещения стоит в передней оптике, зависит и конструкция корпуса фары.

Отражатель

Фары с отражателями, установленные в корпусе передней оптики на сегодняшний день являются самыми распространёнными в автопромышленности. Хотя в настоящий момент наблюдается тенденция замещения фар с отражателями на линзованную оптику. Я не собираюсь утомлять вас наукой о том, как работает автомобильная фара. Если кратко, то внутри фары рядом с отражателем, как правило, установлена лампа освещения. Свет, который излучает фара, отражается от хромированной краски, которая нанесена на отражатель. В итоге свет лампы, отражаясь от хромированной поверхности, выходит на дорогу.

Как правило, галогеновая автомобильная лампа также имеет небольшой участок хрома или защитного покрытия из другого материала (как правило, размещен на переднем торце лампы), который препятствует попаданию прямых лучей света в глаза водителей встречных автомобилей. В итоге лампа излучает свет не сразу на дорогу, а попадает в отражатель, который рассеивая лучи света, отправляет их на дорогу.

Недавно казалось, что этот тип ламп в скором времени исчезнет из автопромышленности. Особенно, после того как появились . Но в итоге сегодня галогеновые лампочки для автомобилей по-прежнему являются самыми распространенными в автомобильном мире.

Линза

Фары с линзами внутри в настоящий момент постепенно отбирают популярность у оптики с отражателями. Напомним, что впервые линзованные фары появились на дорогих люксовых автомобилях. Но затем по мере удешевления технологий, передняя линзованная оптика стала появляться и на обычных не дорогих транспортных средствах.

Что же из себя представляет линзованная передняя оптика? Как правило, этот вид фар вместо отражателей используют линзы (специальная оптическая колба, которая не отражает излучаемый свет от ламп на дорогу, а по сути, с помощью проекции передает освещение на дорогу).

В настоящий момент существует огромное количество различных типов линз и конструкций линзованных передних фар.

Но смысл работы линзованной оптики одинаков. Что же такое линза в передней фаре и как она работает?

Дело в том, что лизнованные фары формируют пучок света для освещения дороги совершенно по-другому в отличие от оптики с отражателями.

Например, внутри линзы также есть отражатель с хромированным покрытием, который отражает свет от лампы. Но в отличие от обычного отражателя, структура линзованного отражателя создана таким образом, чтобы не направлять свет на дорогу, а собирать его в специальном месте внутри фары - на специальной металлической пластине. Эта пластина, по сути, собирает свет в единый пучок и перенаправляет его в линзу, которая в свою очередь и проецирует направленный пучок света на дорогу.

Как правило, линзовання фара обеспечивает превосходную светоотдачу с резкой линией среза и сфокусированным светом.

РАЗДЕЛ 2: Лампы

Как мы уже сказали, самым главным в любой фаре является источник света. Самым распространенными источниками света в автомобильных фарах являются галогенные лампы накаливания.

В некоторых случаях придется приобретать новую оптику. Но так как светодиоды имеют очень долгий срок службы, то даже сегодня применение светодиодного освещения дороги экономически оправдано.

Лазеры (будущее)

В настоящий момент ряд автомобильных компаний уже начали внедрять на некоторые дорогие модели новое поколение оптики, которая оснащается в качестве источников света инновационными лазерами.

Правда пока что лазерная оптика в автопромышленности еще остается большой редкостью из-за большой себестоимости изготовления подобной оптики.

Так как же устроена лазерная оптика? На самом деле в лазерных фарах также применяются светодиоды, которые под воздействием лазера выдают более равномерное и яркое свечение. Так, световой поток обычных светодиодов составляет 100 люменов, когда как в лазерной оптике светодиоды выдают 170 люменов.

Главное преимущество лазерных фар в их энергопотреблении. Так по сравнению со светодиодной автомобильной оптикой, лазерные фары со светодиодами потребляют в два раза меньше энергии.

Еще одно преимущество лазерных фар, размер применяемых диодов. Например, лазерный светодиод, размер которого в сто раз меньше обычного светодиода, выдает тот же уровень свечения. В итоге это позволяет автопроизводителям уменьшить размер фар без потери качества освещения автодороги.

К сожалению, в наши дни лазерные источники света в автопромышленности стоят очень и очень дорого. Так что в ближайшее время лазерная оптика не будет использоваться массово. Но в будущем, скорее всего, лазерные фары постепенно вытеснят все традиционные источники освещения автомобилей.

РАЗДЕЛ 3: Другая важная информация / Разное

Теперь, когда мы рассмотрели все различные типы технологий передней автомобильной оптики, пришло время поговорить о некоторых возникающих вопросах. Так например давайте узнаем можно ли использовать в галогеновых фарах ксеноновые лампы и наоборот?

Как правило, для использования ксеноновых ламп передняя оптика должна быть оснащена линзой, которая проецирует свет на дорогу. Также ксеноновая оптика обязательна, как правило, оснащается корректором фар.

В основном в наши дни используется автоматический корректор фар, который изменяет угол наклона линзы, с целью обезопасить встречных водителей от яркого дневного света ксеноновых фар. Угол изменяется в зависимости от количества пассажиров внутри. В том числе все ксеноновые фары должны обязательно быть оборудованы омывателем оптики, поскольку ксеноновый источник света не эффективен при грязных фарах.

Что касаемо галогеновых ламп, то они в отличие от ксеноновых могут быть установлены в линзованную оптику. А как же светодиоды? Так как светодиодные лампы, как правило, имеют направленный источник света, то устанавливать их в фару с обычными отражателями не безопасно, так как в этом случае эффективность освещения дороги будет низкой. Поэтому большинство автопроизводителей оснащает светодиодную оптику линзами, которые проецируют свет от светодиодов на дорогу. Подробней об этом ниже:

Можно ли установить ксеноновые лампы в обычные фары с отражателями?

В принципе можно, но ничего хорошего из этого не выйдет. Во-первых, согласно Российскому законодательству применения ксеноновых ламп в фарах с отражателями категорически запрещено, поскольку это создает опасность встречным водителем на дороге, которые могут быть ослеплены ярким источником света ксеноновых ламп рассеянного отражателями фар.

В итоге, установив в фары с отражателями ксеноновые лампы, вы получите только внешнее красивое свечение. Но освещение дороги будет намного хуже, чем при использовании галогенных ламп, поскольку для ксеноновых источников освещения необходима линзованная оптика. Кроме того, ксеноновые лампы, установленные в отражатель, отвратительно освещают дорогу в дождливую погоду.

В том числе, хотим отметить, что ксеноновые лампы в короткий срок выжгут хромированное напыление ваших отражателей. В итоге, даже установив в последующем снова галогенные лампы, ваши фары будут светить уже не так эффективно как прежде.

Какая ответственность за установку ксеноновых ламп в фары с отражателями?

Как мы уже сказали установка ксеноновых источников света в автомобильные фары, оборудованные отражателями под галогеновые лампы, запрещено.

Так, в соответствии с частью 3 статьи 12.5 КоАП РФ, управление транспортным средством, на передней части которого установлены световые приборы с огнями красного цвета или световозвращающие приспособления красного цвета, а равно световые приборы, цвет огней и режим работы которых не соответствуют требованиям Основных положений по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанностей должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения влечет лишения водительских прав сроком от 6 месяцев до 1 года с конфискацией ксенонового оборудования и ламп.

То есть, другими словами, если вы не законно установите на свою машину ксеноновые лампы в фары, которые не предназначены для данного вида источников света, то вас не оштрафуют, а сразу лишат водительского удостоверения, а после окончания срока лишения вам предстоит пересдать теоретический экзамен.

Можно ли установить светодиодные лампы в линзу ксеноновой фары?

Теоретически можно. Но придется покупать и ставить либо Китайский вариант, который вряд порадует вас качеством освещения дороги и долговечностью, либо вам предстоит разбирать фару и устанавливать другую блок-линзу. В последнем варианте качество освещения действительно будет лучше и возможно даже эффективнее ксеноновых источников света. Но опять же если вы купите качественные светодиодные лампы и блок-линзу под них, которая стоит немаленьких денег.

Что касаемо законодательства, то в настоящий момент нет прямого запрета на использования в обычных фарах светодиодных ламп ближнего и дальнего света. Также не существует пока единых стандартов и ГОСТов, которые предписывали бы правила установки и использования на транспортных средствах светодиодных источников ближнего и дальнего освещения.

В настоящий момент правила и стандарты только разрабатываются. Так что в ближайшем будущем, скорее всего, все произойдет точно также как ксеноновыми лампами. Вспомните, что творилось на Российских дорогах еще 10 лет назад, когда каждый второй автомобиль был оснащен не заводским ксеноном. Сегодня та же картина.

На дороге каждый день становится все больше автомобилей с незаводскими светодиодными лампами ближнего и дальнего света, когда как большинство владельцев автомобилей, оснащенных фарами с обычными отражателями, больше не используют ксеноновые источники освещения, опасаясь лишиться прав (правда многие уже поняли, что «колхозный» ксенон реально снижает безопасность на дороге).

Так что использовать в отражателях или линзах под ксенон светодиодные лампы также опасно, как и «колхозный» ксенон, поскольку светодиодная лампа не будет освещать дорогу эффективно в отражателе или в линзе, предназначенную под ксеноновую лампу.

Помните, что под светодиоды также нужен специальный прожектор (блок-линза со специальным оборудованием, которое собирает свет от светодиодной лампы в пучок и направляет его в линзу-стекло).

Что такое Би-Ксенон?

Термин Би-Ксенон означает, что автомобиль оснащен единой ксеноновой лампой, которая выполняет работу, как источник ближнего света, так и источник дальнего света. Те же машины, которые не оснащены Би-Ксеноновыми фарами, как правило, оборудованы либо галогенными лампами, либо комбинированными источниками света (ближний свет: ксеноновые лампы, дальний свет: обычная галогенная лампа накаливания).

В автопромышленности распространены два вида Би-ксеноновых фар.

Первый вид использует специальную шторку в линзе, расположенную вне колбы ксеноновой лампы. В итоге при включении дальнего света шторка направляет источник света в отражатель, который далее отправляет свет в линзу в спектре свечения для дальнего света.

При втором виде Би-ксеноновых фар используется специальная Би-ксеноновая лампа, которая например, при включении дальнего света самостоятельно сдвигает колбу свечения лампы относительно отражателя встроенного в линзу. В итоге свет на дорогу проецируется в спектре ближнего освещения.

Какие фары лучше: Галогеновые, Ксеноновые или Светодиодные?

В настоящий момент существует большие споры по этому поводу. Как говорится, сколько людей, столько и мнений. Тем не менее, сегодня уже точно известно, что галогеновые лампы не выдерживают никакой конкуренции по сравнению с ксеноновыми и светодиодными источниками искусственного света.