ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА ГОЛОВНОЙ ФАРЫ ОСВЕЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Гумелёв Василий Юрьевич 1 , Пархоменко Александр Викторович 2 , Волков Юрий Иванович 3
1 Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, канд. техн. наук
2 Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, доцент
3 Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, доцент

Аннотация
В статье подробно рассмотрено устройство круглой головной фары освещения грузового автомобиля.

DETAILED DESCRIPTION OF THE UNIT HEAD HEADLIGHTS OF A TRUCK

Gumelev Vasiliy Yuryevich 1 , Parhomenko Alexander Viktorovich 2 , Volkov Yuriy Ivanovich 3
1 Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, candidate of technical Sciences
2 Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, associate professor
3 Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, associate professor

Abstract
The article covers in detail the unit round headlights light of the truck.

Библиографическая ссылка на статью:
Гумелёв В.Ю., Пархоменко А.В., Волков Ю.И. Подробное описание устройства головной фары освещения автомобиля // Современная техника и технологии. 2014. № 7 [Электронный ресурс]..10.2017).

Головные фары являются основными приборами системы освещения. Именно они в наибольшей мере способствуют организации и обеспечению безопасного дорожного движения в условиях недостаточной или ограниченной рельефом местности видимости водителем дороги. Важность соблюдения правил эксплуатации фар не требует доказательств, а нарушение этих правил не редко приводит к тяжким последствиям. Авторы, к своему удивлению, столкнулись с таким парадоксом – в технической литературе практически отсутствует достаточно подробное описание устройства такого относительно простого светового прибора, как головная фара. Поэтому авторский коллектив решил восполнить этот пробел на примере головных фар освещения основного армейского автомобиля Урал-4320-31.

На Урал-4320-31 устанавливают круглые фары головного освещения типа «CR» модели 401.3771 (ФГ122ВВ1) или 671.3711с обычной лампой накаливания двухфарной системы освещения (рисунок 1).

Фара 401.3711 (ФГ122ВВ1) состоит из корпуса в сборе 3 и закрепленного в нем оптического элемента ФГ140 (поз. 7). Лампа фары 10 с помощью штекерного разъема 14 и соединительных проводов подсоединяется к бортовой сети автомобиля . Оптический элемент 7 установлен в держателе, задающем нужное направление пучку света. Корпус фары штампуют из листовой стали толщиной (0,8–1) мм; его форма определяется способом и местом крепления фары на машине. На автомобиле Урал-4320-31 корпус фары 3 жестко закреплен четырьмя винтами 11 на передней части брызговика крыла в специальной выемке. Корпус фары в сборе представлен в соответствии с рисунком 2, а.

Держатель состоит из установочного кольца 2, прижатого с помощью пружин 4 (их 3 штуки) к корпусу фары 1. Установочное кольцо 2 опирается на внутреннюю поверхность корпуса фары 1. К внутренней стороне корпуса фары приклепан так называемый кожух 3, к которому и крепится установочное кольцо 2 при помощи пружин 4. Оптический элемент закреплен в корпусе фары тремя винтами 7, проходящими через внутренний ободок 2 (рисунок 1) и ввернутыми в установочное кольцо 2 держателя (рисунок 2, а). Во избежание повреждения изоляции соединительных проводов и их замыкания на корпус автомобиля они заведены в корпус фары 1 через специальную колодку 5, изготовленную из пластмассы.

а – фара 401.3771 (ФГ122ВВ1) в сборе; б – общее устройство фары; 1 – прокладка; 2 – ободок внутренний в сборе; 3 – корпус в сборе; 4 – кольцо установочное; 5– винт регулировочный; 6– пружина; 7 – элемент оптический ФГ140; 8 – пылеотражатель; 9 – ободок наружный в сборе; 10 – лампа автомобильная А24-55+50; 11 – винт крепления корпуса фары; 12 – винт крепления наружного ободка; 13 – винт крепления оптического элемента; 14 – штекерный разъем; 15 – кожух держателя; 16 – провода соединительные

Рисунок 1 – Устройство фары 401.3711 (ФГ122ВВ1)

Хорошее освещение дороги без ослепляющего воздействия на водителей встречного транспорта достигается регулировкой положения оптического элемента относительно корпуса фары 1 при помощи винтов 6, ввернутых в корпус фары 1 и расположенных под углом 90°. Один винт перемещает луч света в вертикальной, а второй винт – в горизонтальной плоскости.

Регулировочный винт 1 (рисунок 3) ввернут в закрепленную на корпусе 3 фары гайку с защитным колпаком. Колпак предохраняет винт 1 от коррозии.

а – корпус фары в сборе; б – прокладка; 1 – корпус фары; 2 – установочное кольцо; 3 – кожух; 4 – пружина; 5 – колодка для ввода соединительных проводов; 6 – винты регулировочные; 7 – винты крепления оптического элемента; 8 – паз установочный

Рисунок 2 – Корпус фары в сборе

Между корпусом фары 3 и брызговиком крыла установлена резиновая прокладка 1 (рисунок 1), защищающая наружную поверхность корпуса фары от попадания влаги, а значит от коррозии. Прокладка (рисунок 2, б) выполнена из резины и имеет достаточно большую толщину. Вместе прокладка и пружины 4 (рисунок 2) держателя оптического элемента уменьшают тряску нитей накаливания лампы фары при движении автомобиля, тем самым продлевая срок службы лампы. У фары также имеется декоративный наружный ободок 9 с резиновой прокладкой, который крепится к корпусу фары 3 скобой и винтом 12 (рисунок 1).

1 – регулировочный винт; 2 – гайка с защитным колпаком; 3 – корпус фары; 4 – установочное кольцо

Рисунок 3 – Установка регулировочного винта

На рисунке 4 представлен оптический элемент ФГ140 герметизированный с европейским светораспределением. Он устанавливается в фары типа ФГ122 целого ряда других автомобилей: УАЗ, ГАЗ, Урал, а также автобусов ПАЗ.

а – оптический элемент ФГ140; б – внешний вид рассеивателя оптического элемента ФГ140; в – расположение призм и линз по поверхности рассеивателя; 1 – отражатель; 2 – рассеиватель; 3 – лампа автомобильная А24-55+50; 4 – установочный выступ (3 выступа по окружности)

Рисунок 4 – Оптический элемент ФГ140

Зеркальное покрытие отражателя 1 нанесено на внутреннюю поверхность параболоида вращения. Она, имея вогнутую форму, собирает лучи света и отражает их как узкий пучок света на дорогу на значительное расстояние от автомобиля. Для более равномерного распределения света с целью лучшего освещения дороги свет проходит через рассеиватель 2 оптического элемента, представляющий собой выпуклое рифленое стекло. Отражатель 1 оптического элемента изготовлен из холоднокатаной стали. После химического обезжиривания поверхности отражателя его лакируют и просушивают инфракрасными лучами. Затем внутреннюю поверхность отражателя подвергают алюминированию методом термической возгонки в вакууме. Алюминиевое покрытие отражает до 90 % света. Качество отражающего слоя и точность геометрической формы отражателя существенно влияют на качество светораспределения.

Вторичное распределение светового потока для обеспечения необходимого уровня освещенности дороги осуществляет защитное стекло – рассеиватель 2 (рисунок 4).

Рассеиватель изготовляют из безцветного стекла в прессформах. При его изготовлении на внутренней поверхности формируются линзы и призмы, которые рассеивают световой поток в стороны в необходимых направлениях. Левая по ходу движения автомобиля сторона рассеивателя имеет линзы, сдвинутые вниз от горизонтальной оси симметрии по прямой линии на угол 15° (как и левая сторона экрана нити ближнего света лампы).

Так как при европейском светораспределении асимметричный ближний свет фары формируется только верхней частью отражателя, то и, соответственно, верхняя часть рассеивателя имеет гораздо более сложную оптическую систему, чем его нижняя часть, работающая совместно со всем отражателем на симметричном дальнем свете.

Оптический элемент неразборный. Рассеиватель соединен с отражателем герметизирующим клеем. Диаметр оптического элемента ФГ140 равен180 мм. При установке элемента в корпус фары цифровые и буквенные знаки системы международного обозначения световых приборов, имеющиеся на рассеивателе, должны занимать только вертикальное положение (на некоторых оптических элементах наносится надпись «ВЕРХ» или стрелка ).

Также на наружной стороне отражателя по окружности его сечения, к которому приклеивается рассеиватель, имеются три установочных выступа 4 (рисунок 4, а). А на установочном кольце 2 имеется три паза 8 установочных (рисунок 2, а). Выступы и пазы расположены не равномерно по окружности, поэтому оптический элемент может быть установлен в корпус фары только в одном положении.

В оптическом элементе каждой фары установлено по одной лампе 10 (рисунок 1) с двумя нитями накаливания – ближнего и дальнего света. Для фар головного освещения с европейской системой светораспределения выпускается единая двухнитевая лампа со специальным унифицированным фланцевым цоколем типа Р45t/41. Нить накаливания дальнего (симметричного) света всегда будет находиться в фокусе параболоида вращения отражателя. Лампа автомобильная А24-55+50 с унифицированным фланцевым цоколем устанавливается в оптический элемент ФГ140 со стороны вершины параболоидного отражателя 1 и удерживается в нем с помощью двух специальных пружинящих защелок 2 в соответствии с рисунком 5 . Для герметизации оптического элемента при установке лампы применяется пылеотражатель 8 (рисунок 1).

а – устройство в оптическом элементе для фиксации лампы; б – оптический элемент с установленной в нем лампой; 1 – отражатель; 2 – пружинящие защелки; 3 – посадочное кольцо; 4 – установочный паз; 5 – фиксирующий фланцевый цоколь лампы со специальным фиксирующим выступом

Рисунок 5 – Установка и фиксация лампы в оптическом элементе ФГ140

На фланцевом цоколе лампы (рисунок 6) имеется специальный фиксирующий выступ. А на посадочном кольце 3 отражателя (рисунок 6, а) имеется паз 4. Так что лампа в оптическом элементе может быть установлена только в одном определенном правильном положении так, чтобы нить дальнего света попала в фокус отражателя с точностью ±0,25 ммбез последующей фокусировки. Этому условию удовлетворяет фланцевый цоколь. Фланец напаивают на цоколь индивидуально для каждой лампы в специальном оптическом приспособлении, гарантирующем правильное расположение нити дальнего света относительно опорной поверхности фланца. Большой размер гарантирует точность установки лампы.

На торце цоколя лампы имеется три изолированных прямоугольных вывода 2 (рисунок 7, б) под штекерный разъем (рисунком 7, в). Одним своим концом каждая нить накала лампы припаяна к выводу, который подсоединяется проводом с «массой» автомобиля при подсоединении штекерного разъема к лампе. Другие концы нитей припаяны к двум другим выводам, которые соединены проводами с выводами ножного переключателя света.

У двухнитевой лампы накаливания А24-55+50 в соответствии с рисунком 8, в (нити накаливания на рисунке представлены со стороны цоколя лампы) нить 1 дальнего света помещена в фокусе параболоидного отражателя. Нить 2 ближнего света цилиндрической формы выдвинута вперед по отношению к нити 1 дальнего света и расположена чуть выше и параллельно оптической оси.

а – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид сверху); б – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид снизу); в – контактная колодка (штекерный разъем); 1 – фланцевый цоколь; 2 – выводы; 3 – установочные выступы

Рисунок 6 – Цоколь лампы накаливания фары с европейским светораспределением и её контактная колодка

Назначение непрозрачного экрана (рисунок 6, а) под нитью ближнего света – не допустить попадание световых лучей на нижнюю половину отражателя, а от нее – в глаза встречному водителю. Спереди экран отогнут кверху, чтобы прямые лучи, испускаемые нитью ближнего света, также не были ослепляющими. Левая сторона экрана (по ходу движения автомобиля) отогнута вниз на угол 15°, что позволяет увеличить площадь активной поверхности левой половины отражателя оптического элемента фары.

При формировании светового пучка ближнего света используется только верхняя вогнутая зеркальная поверхность отражателя, дальнего света – вся рабочая поверхность отражателя.

Совместное формирование светового пучка нитью накаливания ближнего света лампы фары и рассеивателем увеличивает освещенность правых обочины и полосы движения автомобиля при движении на ближнем свете. Колба автомобильной лампы А24-55+50 (рисунок 6) заполнена смесью газов – аргоном (96 %) и азотом (4 %). Газы закачены в колбу лампы под давлением .

Библиографический список

1. Руководство по эксплуатации автомобилей семейства «Мотовоз-1» [Текст] : – Рязань: Министерство Обороны Российской Федерации. Главное автобронетанковое управление, 2006. – 284 с.
2. Гумелёв В.Ю. Установка оптического элемента с американской системой светораспределения в фару 401.3771 (ФГ122ВВ1) автомобиля УРАЛ-4320-31 // Современная техника и технологии. – Февраль, 2013 [Электронный ресурс]. URL: (дата обращения: 23.04.2014)
3. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей [Текст] / В. Е. Ютт. – М. : Горячая линия – Телеком, 2009. – 440 с.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство фары

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Управление приборами освещения

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

Современные автомобильные фары представляют собой постоянно совершенствующееся сложное светотехническое оборудование. Сейчас фары отличаются видами используемых источников света и техническим устройством.

Виды автомобильных фар и их маркировка

До 90-х гг. автомобили комплектовались исключительно классическими фарами, в которых использовались разные виды ламп накаливания. На сегодняшний день существует минимум три различных вида такой автомобильной светотехники, как фары. Основное их отличие заключается в используемых источниках света:

• лампы накаливания;
• ксеноновые лампы;
• светодиоды.

Перед подробным рассмотрением этих видов фар, поговорим об их маркировке.

На рассеивателе фары всегда указана маркировка, по которой можно легко узнать ее характеристики, назначение и прочие особенности устройства. Такая маркировка является международной и регламентируется соответствующими стандартами.

Рассмотрим условные обозначения маркировки. Сверху указывается категория фар, зашифрованная рядом букв. Далее, цифробуквенный индекс, по которому видно:

• международное утверждение (обведенные в круг буква и цифра);
• страну, выдавшую утверждение;
• параметры дальнего света (силу светового потока).

Наличие или отсутствие стрелки свидетельствует о возможности использования фар для лево- или правосторонних дорог. Самый последний нижний ряд цифр и букв является кодом официального утверждения.

Верхний ряд букв наиболее интересен для среднестатистического автомобилиста. Если на фаре указана буква H, значит, источником света в ней может быть исключительно галогенная лампа, сочетание PL - рассеиватель сделан из пластика, буква R говорит, что фара используется для дальнего света, C - для ближнего, B - противотуманная, а S указывает на лампу-фару.

Что касается стрелки перед кодом официального утверждения, то ее отсутствие свидетельствует о предназначении фары исключительно для правостороннего движения, а наличие - для левостороннего. Универсальные фары маркируются двухсторонней стрелкой.

Фары с лампами накаливания

Современные автомобили чаще всего комплектуются фарами с лампами, наполненными ксеноном и криптоном, или галогенными. Последние состоят из колбы, в которой размещены нити накала из вольфрама и в газообразном состоянии бром с йодом. Благодаря парам йода и брома атомы вольфрама, которые при нагревании нити до 3000 °C начинают испаряться, не образуют осадка на стенках колбы. Таким образом, срок эксплуатации лампы увеличивается многократно.

В зависимости от способа монтажа и соединения с электросетью автомобиля различают несколько типов ламп галогенных (H1, H3, HB4 и др.), наиболее популярной является модель H4.

Галогенные лампы также могут отличаться по мощности, которая колеблется от 35 до 130 Вт. Сила светового потока может составлять 1000 - 2100 лм, в зависимости от категории фар (ближнего или дальнего света).

Фары с ксеноновыми лампами

Газоразрядные ксеноновые лампы, в которых световой поток образуется благодаря электрической дуге между электродами и ионизированному газу, непохожи на традиционные лампы накаливания. Также они отличаются от ксеноновых аналогов, которые используются в фотовспышках и кинопроекторах.

Этот вид ламп представляет собой металлогалогенный источник света, потому что в колбе, насыщенной парами натрия, ртути и солей скандия, световой поток создается электрической дугой, а ксенон разжигает лампу, как запал.

Производители решили назвать их ксеноновыми, чтобы избежать путаницы и аналогий с традиционными галогенными лампами.

Ксеноновые лампы работают при постоянном напряжении тока в 42-85 В, но для их зажигания требуется ток порядка 25000 В с частотой, превышающей 400 Гц. Для этого каждая лампа оснащена специальным электроблоком. Их плюсами являются:

• силу светового потока может достигать 3200 лм;
• долговечность;
• энергоэкономичность.

Ксеноновые лампы отличаются типом цоколя и другими параметрами, например, для фар прожекторного типа подойдут такие виды ламп, как D1S и D2S, а для рефлекторного типа - D1R и D2R.

Светодиодные фары

Светодиодные фары - новейший вид автомобильной светотехники, который появился в 1992 г. в качестве ламп для габаритных огней и сигналов поворота.

Источником светового потока в них являются мощные светодиоды высокой яркости. Часто они изготавливаются в виде матриц из нескольких светодиодов. К преимуществам относят:

• экономичность;
• продолжительный период эксплуатации;
• малогабаритность;
• индифферентность к механическим повреждениям и вибрации.

Массовому использованию светодиодных фар в автомобилестроении мешает ряд весомых недостатков. Прежде всего, мощные сверхъяркие светодиоды, а следовательно, и фары на их основе имеют высокую цену. Например, цена одной светодиодной фары для автомобиля премиум-класса может превышать 100 тыс. руб., из-за чего их установка на более бюджетные автомобили практически невозможна.

Несмотря на это, потенциал светодиодных фар огромен. Их характеристики во многом превосходят фары с лампами накаливания или ксеноновыми лампами. Это позволяет говорить, что вскоре фары со светодиодами станут более распространенными.

Автомобиль задумывался и разрабатывался как средство передвижения, на котором можно добраться от пункта А до пункта Б при любых погодных условиях, времени суток и времени года. Другими словами — это универсальный транспорт, и чтобы сделать его действительно таковым, нужно знать, какие фары лучше.

Для того чтобы сделать возможным передвижение в ночное время, даже на самых первых автомобилях устанавливали фары. С современным понятием автомобильной оптики их связывает только название. Они были слишком примитивны и представляли собой обычные горелки на ацетилене, позже стали добавлять отражатели. О хорошем освещении дороги впереди автомобиля не могло быть и речи, максимум, что делали такие «фары» — это рассеивали немного темноту и делали автомобиль заметным издали.

Существует несколько видов автомобильных фар, между ними имеются как конструкционные различия, так и эксплуатационные. Уважающий себя водитель должен знать преимущества и недостатки каждого типа, чтобы сделать правильный выбор в пользу своего автомобиля.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ФАР

Технический прогресс стремительно движется вперёд, хоть и есть базовое понятие того, что свет мы получаем из электричества, но принцип возникновения освещения может отличаться. Современные аналоги гораздо эффективнее расходуют электрический заряд и имеют высокий КПД. Однако старые образцы до сих пор используются, благодаря своей надёжности. Более того, их тоже модернизируют и делают ярче и экономнее.

Имеется 3 основных вида фар:

• Ксеноновые;
• Светодиодные;
• Галогеновые.

Имеется уже прототип 4 вида, который ещё не поступил в продажу — это лазерные фары. Рассмотрим каждый тип более подробно, учитывая его преимущества и недостатки.

КСЕНОНОВЫЕ ФАРЫ

Вы можете продолжать использовать устаревшие лампы со спиралью накаливания, но в мире уже долгие годы применяются газоразрядные аналоги. Если быть точнее, компания BMW внедрила их в производство ещё в 1991 году. Они начали использовать фары, в которых свет исходит от электрической дуги, которая натянута между электродами. Первые образцы были нестабильны, поэтому было решено её стабилизировать за счёт наполнения колбы инертным газом ксеноном. Теперь, чтобы быстро зажечь их, пришлось установить специальную систему розжига, которая является самой дорогой аппаратной частью.

Ксенон становится всё популярнее и популярнее, и по праву носит титул «Самые яркие фары». Это их самое весомое преимущество, ведь излучаемый ими свет имеет голубоватый оттенок и делает вождение ночью комфортабельным. Ксеноновая лампочка может работать от 2 до 3 тысяч часов, а сила светового потока составляет 4 000 люмен. Однако такая световая мощь является не только преимуществом, но и серьёзным недостатком. Если неправильно их отрегулировать, при ночной езде вы будете слепить встречных водителей, что может оказаться причиной ДТП.

Свет, который выделяет электрическая дуга, имеет особенность сильно рассеиваться. Пыль и грязь на фарах этому только способствует, поэтому, прежде чем устанавливать блок этого типа, узнайте возможно ли установить на ваш автомобиль автоматический корректор светового луча и омыватели. Без этих дополнительных устройств использовать ксенон не рекомендуется, ведь он может стать причиной дорожного происшествия.

Ксеноновые лампы имеют ещё один недостаток, иногда довольно весомый — высокая цена. Стоимость таких ламп обуславливается наличием очень дорогого и технически сложного блока розжига. Инженеры пытаются снизить стоимость и повысить их безопасность. Им это удаётся, мощность фар удалось снизить до 2,5 тысяч люменов, а удешевили систему за счёт использования более компактного блока розжига.

СВЕТОДИОДНЫЕ ФАРЫ

С появлением технологии, основанной на сверхпроводнике, появились и фары на основе светодиодов. Благодаря компактной электрической системе, установить светодиодов на одну фару можно разное количество. Этот вид фар обладает множеством преимуществ, основные из них:

• Источник света очень маленький, поэтому автомобильной фаре можно придать любое очертание и форму, которая будет лаконично сочетаться с дизайном.
• Срок службы таких фар значителен, около 15 000 часов работы. Имеется вероятность, что замена ламп не потребуется никогда.
• Тепловыделение таких источников света невероятно низкое.
• Такие фары очень экономны и практически не создают нагрузку на электрическую сеть машины.
• Количество источников света и их яркость можно отрегулировать, изменив их мощность, а, значит, такая система освещения может переплюнуть ксеноновые образцы.

Однако у этого типа есть один большой недостаток — их стоимость, и она гораздо выше, чем у ксенона. Поэтому сказать, что лучше, ксенон или светодиоды на этом этапе технического прогресса очень трудно. Команды инженеров работают над возможностью снижения стоимости таких ламп, более того, уже имеются прототипы. Самый популярный из них может менять свет в зависимости от погодной обстановки или желания водителя. Также разработаны на светодиодной основе фары, которые могут проецировать изображение на стену дома, вот и возможность посмотреть фильм на природе с друзьями, просто натянув простынь перед автомобилем.

ГАЛОГЕННЫЕ ФАРЫ

Освещать дорожное полотно в автомобилях минувших лет должны были лампы с нитью накаливания. До сих вы можете встретить их, хотя в нескольких европейских странах их уже запретили по причине неэкологичности. Но в автомобиле такой вид ламп сталкивался с высокими нагрузками, поэтому их довольно часто приходилось менять.

В 1962 году их модернизировали с целью продлить срок службы. Инженеры решили замедлить сгорание вольфрама, добились этого заполнением стеклянной колбы инертным газом. С нескольких десятком часов работы их срок службы поднялся до 600 часов эксплуатации. А современные образцы способны работать до 1 000 часов при высокой нагрузке.

Недостатков у такого типа фар целое множество, они не очень надёжны благодаря подверженности внешним факторам. Яркость таких аналогов находится на очень низком уровне, ведь принцип их работы заключается в накаливании вольфрамовой нити протекающим током. А такой процесс имеет свой лимит в 1 500л. Поэтому водитель с такими фарами вынужден вглядываться в темноту в поисках препятствия, которое нужно объехать.

Однако все эти недостатки уходят на задний план благодаря одному преимуществу — низкой стоимости. Именно поэтому они продержатся в эксплуатации ещё несколько десятков лет.

ЛАЗЕРНЫЕ ФАРЫ

Компания BMW считает, что будущее в сфере автомобильной оптики стоит за лазерными аналогами. Инженерами этой компании построены несколько прототипов таких фар, на основе высокомощных лазеров, которые сейчас используются только для специфичных целей на предприятии. Вы не получите силу убирать соперников на дороге направлением лазера, как это показывается в фильмах. Фара, в которой генерируется луч высокой мощности, заполнена фосфоресцируем веществом.

Эта система освещает дорогу на расстоянии 600 метром потоком дневного света. Такой мощности нет ни у галогенных, ни у ксеноновых аналогов. Более того, водитель может регулировать яркость фар во время передвижения, а наличие фосфоресцирующего вещества позволяет придать фарам любой оттенок от ослепляющего белого до приятного жёлтого цвета без потери мощности.

Однако такая система требует серьёзных доработок, но не исключено, что в ближайшее время мы увидим лазерные оптические системы на топовых моделях автомобилей BMW.

ВЫБОР ОСНОВНЫХ ФАР

Поскольку лазерные фары ещё не поступили в продажу, мы будем рассматривать галогенные и ксеноновые фары. Светодиодные аналоги устанавливаются заводом-производителем или после аварии по причине высокой стоимости блока.

ГАЛОГЕНОВЫЕ

При выборе галогенок необходимо отталкиваться в первую очередь от необходимой вам мощности, которая, собственно, и определяет световую мощь лампы. Лучше всего приобрести сбалансированную лампу мощность около 80 W, она потребляет мало электрического заряда. Если вам постоянно приходится ездить в условиях бездорожья или дорожное полотно имеет множество выбоин, тогда стоит приобрести фары мощностью в 100 W. По отзывам автомобилистов всего мира сформировали рейтинг производителей галогеновых фар, лидирующие позиции занимают компании Osram и Phillips. Продукты этих компаний отличатся своей надёжностью в любых погодных условиях и имеют долгий срок службы.

КСЕНОНОВЫЕ

При выборе ксенонов необходимо учитывать цветовую температуру. Самым незаурядным решением будет покупка фар в диапазоне 5000 кельвин. Такие фары не будут создавать сильного светового потока, поэтому в условиях снегопада, тумана и ливня вы сможете комфортно передвигаться. Аналоги с диапазоном 12000 кельвин выглядят идеально, но в эксплуатации не очень удобны. По рейтингу, лучшей фирмой является Hella, а при покупке бюджетных устройств предпочтения стоит отдать компания MTF и Sho-me.

Стоит отметить, что сейчас в продаже очень популярны специальные комплекты, которые приспособлены для самостоятельного переоборудования автомобиля. Причём так продаются не только галогеновые блоки, но даже ксеноновые и светодиодные. Специалисты не рекомендуют делать это своими силами, ведь автолюбитель без специального оборудования не сможет откалибровать оптику, правильно установить рассеиватели и отражатели. Результатом самостоятельной работы может оказаться отсутствие света на дорожном полотне и ослепление водителей встречных автомобилей.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФАРЫ

Если вы заинтересованы установить на свой автомобиль дополнительные фары, то к их выбору следует подойти ответственно. Решить, какие дополнительные фары лучше поставить, может только водитель в соответствии со своими запросами. Очень удобно использовать их в качестве ходовых огней, что позволит не использовать габариты и ближний свет в дневное время. Для такого предназначения идеально подойдут диодные аналоги. Они очень экономны в плане потребления энергии, имеют мощный световой поток, благодаря чему автомобиль можно заметить даже за километр.

При езде по бездорожью оптимальным решение будет установка ксеноновых устройств на крышу автомобиля или защитную дугу, которая находится перед капотом. Включить такие фары можно только в условиях бездорожья или сельской местности, чтобы избежать штрафов за несоответствие регламенту технической безопасности.

Выбирайте фары в соответствии с вашими потребностями, старайтесь сделать автомобиль универсальным в любой дорожной обстановке. Позаботьтесь о комфортной езде окружающих вас водителей, чтобы не спровоцировать ДТП.

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 , 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 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.