Типы фар
Рефлектор (отражатель) — это зеркальная вогнутая поверхность, служащая для формирования светового пучка нужной формы. Источником света являются автомобильные лампы (подробнее о типах ламп…). На современных авто рефлектор имеет ступенчатую структуру, похожую на граненый стакан, каждый сегмент отвечает за освещение определенного участка дороги. При этом покровное стекло прозрачное и не участвует в формировании светового пучка.
Если в фаре один рефлектор (односекционные фары), то он используется одновременно и для ближнего, и для дальнего света; при внимательном рассмотрении в нем можно увидеть конструктивно выделеные области, соответствующие ближнему и дальнему свету (рис. 1). В таких фарах используются двухнитевые лампы типа h5. В двухсекционных фарах соответственно два рефлектора, один из которых формирует дальний свет и находится как правило ближе к центру кузова, другой отвечает за ближний свет (рис. 2). Очень редко встречаются машины с двухсекционными фарами, одна секция в которых отвечает за ближний/дальний, а другая за противотуманный свет.
| рис. 1 Одна секция. Ближний/дальний совмещен | рис. 2 Две секции. Раздельный ближний/дальний |
Хрустальные фары — фары с сегментным отражателем и гладким (прозрачным) стеклом или пластиком (рис.1 — рис.3).
Преимущества стеклянных фар перед пластиковыми фарами очевидны (в плане эксплуатации): стекло не царапается, не мутнеет, не желтеет и, соответственно, не ухудшает освещенности дороги. Однако, пластиковые фары при правильном уходе можно предохранить от подобных повреждений или восстановить с помощью полировки (рис. 4). У них есть и «плюсы» перед стеклянными — пластик лишен хрупкости и не разбивается при попадании камней, а при ДТП с участием пешеходов они более безопасны для последних.
рис. 4 Пластиковые фары (до и после полировки)
Рифленые фары — другой тип рефлекторных фар, в абсолютном большинстве они стеклянные . Их особенностью являются гладкий отражатель и рифленое стекло — рассеиватель, формирующий световой поток (рис. 5). У таких фар есть серьезные «минусы» при попытке модернизации. Во-первых, в них НЕЛЬЗЯ ставить ксенон, так как ослепление встречных машин гарантированно, причем гараздо более сильное, чем в случае с хрустальными фарами с ксеноном. Во-вторых, чтобы установить в фару линзованный модуль (для чего это нужно расскажем ниже), обязательное условие — шлифовка рифления стекла.
Модули представляют собой герметичные самостоятельные оптические элементы, и также как фары бывают линзованными и рефлекторными (рис. 7). Различают моно- и бимодули. В бимодуле (билинзе) реализован одновременно ближний/дальний свет, а переключение происходит перемещением шторки, формирующей светотеневую границу (СТГ) ближнего света (рис. 8 ).
 |
 |
| рис. 7 Мономодули | рис. 8 Бимодуль со снятой линзой. Переключение ближний/дальний |
Принципиально галогеновый и ксеноновый модули отличаются цоколем лампы и светораспределением внутри светового пучка (для ксенона выше требования по равномерности распределения света на дороге). Также мономодули могут отличаться формой шторки, для ксенона всегда ступенька, для галогена может быть и ступенька, и галка.
рис. 9 Светотеневая граница для галогена и ксенона
— выше КПД, т.е. бОльшая часть света от лампы попадает на дорогу;
— более эффективное светораспределение — перед машиной нет яркого слепящего светового пятна, бОльшая часть света переносится вдаль, освещенность дороги что в 10, что в 50 метрах одинаковая;
— более равномерное освещение дорожного полотна, нет чередующихся светлых и темных пятен;
— четкая светотеневая граница — отсутствует ослепляющий эффект, можно приподнять фары и светить дальше;
— шире освещенная часть дорожного полотна, видны обочины по обоим краям дороги;
— более экономное расходование омывающей жидкости из-за меньшего размера очищаемой области фары при использовании омывателя высокого давления;
— стильный современный вид;
— и, конечно же, главное достоинство — возможность установки ксенона (правильного ксенона!).
рис. 10 Линзованные фарыРефлекторные фары можно модернизировать, установив в них любой линзованный модуль (примеры работ). Также с помощью установки линз можно решить проблему «неправильного» света на автомобилях с правым рулем, и, соответственно, проблему прохождения техосмотра. Внутри фары линза оформляется декоративным элементом или блендой, которая, как правило, является частью маски. Маска определяет цвет фары и обычно имеет зеркальное покрытие, она не участвует в формировании светового пучка. Окрасив маски, к примеру, в серебристый металлик, черный металлик или матовый черный можно изменить облик Вашего авто и придать ему неповторимый стиль.
 |
Написать сообщение
как это работает? Часть 1
На сегодняшняя время большинство водителей пытаются модернизироваться и улучшить собственное транспортное средство. Многие прибегают к монтажу ксенонового оборудования, будучи убежденными, что оно обеспечивает лучшую освещенность, видимость и безопасность на дороге. Таким образом, большинство водителей приобретают адаптивный ксенон и производят его монтаж на собственные автомобили. Но, давайте попробуем ближе разобраться в том, так ли эффективен монтаж адаптивного, или же как его называют «кустарного» ксенона.
Виды автомобильных фар и их особенности
Большинство автомобилей, которые с завода не комплектуются ксеноновым оборудованием имеют рефлекторный тип оптики и только минимальное количество транспортных средств выпускаются с линзованной, как галогеновой, так и ксеноновой оптикой.
Рефлекторный тип фар.
Рефлекторная автомобильная оптика состоит из лампочки и зеркального отражателя. Такой тип фар работает по принципу распределения светового луча, который излучается лампой в горизонтальной плоскости. Чтобы обеспечивать правильную освещенность дороги и максимальную производительность светового потока, лампа располагается в фокусе рефлектора.
На сегодняшнее время выпускается достаточно большое количество автомобилей с качественной рефлекторной оптикой, отражателем и колбой лампы. Поэтому они обладают высокой производительностью и обеспечивают достаточно хорошую освещенность дорожного полотна.
Различают два вида рефлекторных фар:
- С двумя лампами – для ближнего и дальнего луча света
 |
Линзованный тип фар.Данный тип фар очень редко можно встретить на автомобилях, поскольку он обладает большей себестоимостью за счет очень сложного принципа работы и дополнительного оборудования. Такая оптика сконструирована из специального отражателя, имеющего форму эллипса и особой линзы, для рассеивания и однородности излучения светового потока. Такие фары зачастую устанавливаются только на дорогие модели транспортных средств. Преимущества линзованного типа фар:
|
Протяженность выдачи луча.
Но, еще раз подчеркнем, что большинство автомобилей комплектуются рефлекторным типом оптики. Именно поэтому, если поставить даже самую качественную ксеноновую лампу, то одновременно однородного, правильного и более насыщенного свечения вы не получите никогда и это необходимо четко понимать. Зачастую, если просто устанавливают в стандартный отражатель ксеноновую лампу, то это грозит появлением засветов, темных участков и свет ослепляется водителей встреченного транспорта.
Классификация автомобильных ламп: краткая характеристика
На сегодняшнее время существует три основных типа автомобильных лампочек, которые часто или же редко используются для оснащения головной оптики транспортных средств.
1. Лампы накаливания или же галогеновые источники.
Это самая распространённая лампа на сегодняшнее время, которой комплектуется огромное количество транспортных средств на всех дрогах мира. Это лампа, которая оснащается вольфрамовой нитью накала, через которую проходит ток и она начинает раскалываться, что и обеспечивает выдачу светового потока. Для усиления света используется смесь инертных газов, которые заполняют колбу лампы.
Совсем недавно такие лампы были единственным источником света для головной оптики автомобиля. Но с развитие технологий и данные изделия стали отходить на второй план. Недостатком таких лампочек являются низкая производительность, небольшой срок эксплуатации в среднем 1000 часов, невысокая яркость светового потока, а также желтоватый оттенок, который портит наружность транспортных средств.
2. Газоразрядные или же ксеноновые источники света.
Данные излучатели также заполняются газом, где большая часть отведена на ксенона. Но, в них нет нити накала, а вместо нее присутствует два электрода, между которыми при подаче мощного высоковольтного импульса активизируется электрическая дуга.
Таким образом, лампа разгорается и обеспечивает выдачу насыщенного и мощного потока света. Основными преимуществами данных источников являются высокая производительность, мощный свет, яркость, белоснежный поток, модернизирующий наружность транспортного средства.
В достоинствам стоит отнести и длительный срок эксплуатации в среднем 2500-4000 часов, а также небольшая мощность потребления энергии автомобиля. К недостаткам данного оборудования можно отнести высокую стоимость, а также многокомпонентность.
Для работы таких источников обязательно необходимы блоки розжига, то есть небольшие трансформаторы. Они обеспечивают подачу мощного импульса, влияющего на быстрейший розжиг ксенонового источника.
3. Светодиодные инновационные лампы.
На сегодняшнее время светодиодные лампы не распространены для использования в головной автомобильной оптике. Это инновационные лампочки, которым не нужно дополнительное оборудование для розжига, не нужно много энергии для работы. Светодиоды обеспечивают выдачу яркого, насыщенного и интенсивного белоснежного потока, не боятся вибраций, не характеризуются высокой температурой нагрева при работе. Также могут служить срок более 10000 часов. Использование в головной оптике данных устройств еще является будущим, но достаточно близким.
Почему именно ксенон пользуется огромной востребованностью?
То, что ксеноновые лампы обладают огромными преимуществами еще не делает их самыми идеальными источниками, которые можно применить в разных транспортных средствах. У таких модернизированных и востребованных источников света для головной оптики существует и много недостатков, о которых должен знать каждый водитель.
Основная проблема и минус таких изделий:
- Сложный принцип работы.
- Затруднительный монтаж.
- Многокомпонентность.
Для того, чтобы активизировалась ксеноновая, она же газоразрядная лампа необходима подача мощного напряжения в среднем 25000 В. Обеспечить это может только дополнительное оборудование, называемое блоком розжига, являющее достаточно сложным и дорогостоящим изделием.
Именно поэтому, если ксеноновое оборудование и устанавливается на неадаптированное под него авто, то могут возникать помехи и проблемы в электронном бортовом компьютере.
Также, стоит отметить, что ксеноновое освещение стоит дорого. При выходе из строя одной лампы менять их необходимо попарно, чтобы сохранить однородную цветность излучения и равномерное распределение луча по дорожному полотну. Обуславливается такая ситуация тем, что ксеноновые лампы со временем немного изменяют цветовой спектр, примерно через 200-400 часов работы.
Еще одной проблемой является и плохое распределение света, выдача нецеленаправленного луча, который падает куда-угодно, но не дорожное полотно. Именно поэтому приходится дополнительно приобретать и автокорректоры фар, способные настраивать положение лампы таким образом, чтобы она обеспечивала выдачу целенаправленного, однородного потока света.
Что вы должны понимать?
При установке ксенонового оборудования на свое транспортное средство, не адаптированное под данное освещение вы должны понимать, что существует опасность такой модернизации. Несмотря на то, что ксеноновое оборудование обеспечивает мощный и интенсивный поток света, при его неправильной установке появляются засветы, ослепления водителей встречных авто. Это приводит к ухудшению безопасности на дороге и часто становится причиной к столкновениям, особенно ночью. Стоит отметить, что часто водители обращаются в СТО, где им регулируют положение лампочек, направляя свет вниз. Но это приводит к тому, что лучи отражаются от мокрого асфальта и также создают нежелательные засветы.
Типы и разновидности автомобильных фар на основе отражателей
Всем привет. Сегодня в рубрике «Полезные статьи» хочу рассказать о трех популярных типах фар, которые чаще всего используются на автомобилях. Все мы давным-давно видим, а также используем какую-то из этих разновидностей, однако даже не подозреваем о том, что это, как работает и в чем особенность того или иного типа фар.
Первый самый распространенный тип отражателей — параболический. Он представляет собой лампочку, которая располагается в центре или правильнее сказать, в фокусе отражателя, который приумножает и перенаправляет световой пучок вдоль оси на линзу. Такой тип эффективен для дальнего света, а сам луч рассеивается по горизонтали. Коэффициент полезного действия (КПД) такого отражателя составляет порядка 27%.
Ступенчатый отражатель. Такой тип фар имеет отражатель ступенчатого типа, а каждый луч, который отражается от внутренней поверхности, направляется по нисходящей траектории. Таким образом световой пучок достаточно яркий и линза на выходе не устанавливается.
Эллиптический отражатель или отражатель свободной формы FF-рефлекторы (freie flechen, free form). Поверхность отражателя рассчитана точно и поделена на отдельные сегменты, которые отвечают за определенную освещаемую область. Благодаря более направленному распределению луча, его дальность увеличивается, поэтому и КПД у него порядка 45%.
Основные «плюсы» фар с отражателем:
- Относительно неплохая экономичность при хорошей светоотдаче;
- Достаточная обзорность и видимость;
- Простая конструкция и устройство;
- Невысокая себестоимость.
Линзованная оптика. С появлением линз в фарах их КПД значительно выросло (выше 50%), а сами фары стали более индивидуальными, так как размер больше не зависел от размера отражателя и дизайнеры получили больше «свободы действия».
Благодаря линзе расположенной внутри фары, инженерам удалось уменьшить размеры поверхности отражателя, без потери качества и мощности светового пучка. Линзованная оптика представляет собой что-то вроде проектора, который заключили в корпус фары. Система состоит из эллиптического отражателя, шторки, а также выпуклой линзы, сферического или эллиптического типа. Световой луч в такой фаре находится в первом фокусе системы, отражается эллиптическим рефлектором, после чего передается во второй фокус, где часть луча обрезает шторка (экран) и только после этого проецируются линзой на дорожное покрытие.
Отсечение верхнего «лишнего» света производит шторка, расположенная во втором фокусе системы. Это позволяет управлять световым горизонтом и быстро переключать режимы работы фар на ближний и дальний. Граница получается очень резкой и четкой, а видимость и освещение максимально эффективное, вплоть до самой границы. Фары с линзами очень требовательны к настройке, поскольку даже небольшое отклонение может привести к ослеплению или ухудшению видимости для самого водителя. Учитывая этот факт, правила ЕЭК дополнены пунктом об обязательном наличии системы автоматической регулировки светового пучка в вертикальной плоскости (Automatic Level adjuster).
Новое поколение автомобильной оптики, которое базируется на LED-технологии, а также использовании лазерных лучей, уже не используют отражатели, поскольку в них нет необходимости. Световой пучок и без того получается настолько ярким и четким, что в отражателе больше нет необходимости. Умная электроника позволяет также отказаться от шторки, а управление модулями выполняет умная электроника с массой разных датчиков, оценивающих дорожные и погодные условия.
Автомобильные отражатели (рефлекторы) фар
Свет от источника, типа нити лампы, при использовании соответствующего отражателя (рефлектора) и линзы может быть сформирован в различного вида лучи. Для передних фар, как правило, используются параболические, бифокальные или софокусные отражатели. Чтобы направить свет вбок от дороги и вниз используются линзы, которые служат также защитным стеклом фары. На рисунке показано, как линзы и рефлекторы могут быть использованы для задания направления луча света.
Рис. Характеристики света фар, получаемые при правильно подобранной конструкции линз и рефлекторов
Назначение отражателя фары заключается в том, чтобы собрать свет, излучаемый лампой во все стороны, в концентрированный пучок. Если нужно получить определенное направление к форму луча, важно положение нити лампы относительно рефлектора, это показано на рисунке а. Сначала источник спета (нить лампы) находится в фокусе, поэтому отраженный луч будет параллелен основной оси. Если нить находится между фокусом и рефлектором, то отраженный луч отклонится — то есть будет расширяться в сторону от основной оси. И наоборот, если нить будет помещена перед фокусом, то отраженный луч будет сходиться к основной оси.
Отражатель или рефлектор представляет собой гладкую, полированную поверхность, например медную или стеклянную, на которой осажден слой серебра, хрома или алюминия. Рассмотрим зеркальный отражатель, который «проседает внутрь» — так называемый «вогнутый отражатель». Центральная точка отражателя называется полюсом, и линия, проведенная через полюс перпендикулярно к поверхности, известна как главная оптическая ось. Если источник света перемещать по этой линии, то будет найдена такая точка, где исходящий свет создает отраженный луч, параллельный основной оси. Эта точка называется фокусом. Расстояние от фокуса до полюса называется фокусным расстоянием.
Параболический отражатель
Рис. Формирование ближнего света лампой со сдвоенной нитью
Парабола — кривая, похожая по форме на траекторию камня, брошенного под углом к горизонту. Если источник света помещен в фокус параболического отражателя (см. рис. а), пучок выходящих из отражателя лучей будет параллелен оптической оси; каждый луч от источника будет отражаться параллельно оси независимо от того, а каком месте луч попадает на поверхность отражателя. Следовательно, такой отражатель создает яркий параллельный отраженный пучок света постоянной интенсивности. С помощью параболического отражателя большая часть светового лампочки отражается вдоль основной оси, и только малая часть прямых лучей рассеивается как случайный свет.
Интенсивность отраженного света максимальна около оси луча и понижается при приближении к внешнему краю луча. На рисунке в общем виде показано устройство отражателя и лампочки, в которой нить ближнего света оборудована экраном. Это дает хорошую форму луча ближнего света и используется, главным образом, с асимметричными фарами.
Бифокальный отражатель
Бифокальный отражатель (см. рис. в), как и предполагает его название, имеет две секции отражения с различным фокусным расстоянием. Это помогает использовать больше света, падающего на нижнюю часть отражателя. Параболическая секция в нижней части имеет такую конфигурацию, чтобы отражать свет вниз, чем улучшает освещение ближней зоны непосредственно перед транспортным средством. Этот способ не подходит для ламп с двумя нитями, поэтому он используется только на транспортных средствах с системой четырех фар. При помощи мощных программ автоматизированного проектирования могут быть созданы отражатели с изменяемым фокусом из непараболических секций, что сгладит переходы между каждой областью.
Софокусный отражатель
Софокусиый отражатель (см. рис. г) составлен из множества секций, фокусы которых совпадают. Эта конструкция позволяет получить более короткое фокусное расстояние и, следовательно, модуль в целом будет иметь меньшие размеры по глубине. Эффективный световой поток также увеличивается. Для получении дальнего и ближнего света в модуле применяется лампа с двумя нитями.
Свет от главной секции отражателя обеспечивает освещение на большой дальности, а вспомогательные отражатели улучшают освещение ближней и боковой областей.
Полиэллипсоидальная система фары
Рис. Улучшенный луч ближнего света Полиэллипсоидальной фары
Полиэллипсоидальная система (poly-elipsoidal system — PES), показанная на рисунке, была предложена компанией Bosch в 1983 г. Она позволяет получить луч света столь же хороший, а в некоторых случаях даже лучший, чем обычные фары, но со светоотражающей площади менее 30 см2. Это было достигнуто при использовании отражателя и прожекторной оптики, разработанной при помощи программы автоматизированного проектирования (CAD). Защитный экран обеспечивает необходимую конфигурацию луча. Можно получить луч с четко определенной линией среза или, наоборот, с преднамеренным недостатком резкости. Новейшая система PES-Plus, которая предназначена для больших автомобилей, еще в большей степени улучшает освещение в ближней зоне. Эти источники света используют лампы только с единственной нитью и входят в систему с четырьмя фарами.