Характеристика приборов освещения автомобилей

Основные элементы и принцип работы системы освещения автомобиля

Безопасно эксплуатировать автомобиль вечером и ночью, а также при плохой видимости позволяет комплекс осветительных приборов, установленных на каждом транспортном средстве. Система освещения и световой сигнализации позволяет освещать дорогу перед собой, предупреждать других водителей о выполнении маневров, информировать о габаритах транспортного средства. Чтобы обеспечить максимальную безопасность на дороге, все элементы системы освещения должны быть исправны.

Что такое система освещения и световой сигнализации автомобиля

Современный автомобиль включает в себя целый комплекс осветительных приборов, которые в совокупности составляют систему освещения. В число ее главных задач входит:

Основные элементы системы

Все элементы системы освещения можно разделить на две основных категории:

Внешние элементы

Внешние элементы автомобильной оптики обеспечивают освещение дороги и информирование других водителей. К числу таких приборов относятся:

Передние фары

Передние фары современных автомобилей состоят из целого комплекса элементов:

Чаще всего они расположены в едином корпусе. Также в передние фары многих автомобилей устанавливают поворотники.

Любая машина комплектуется двумя передними фарами, которые располагаются симметрично на правой и левой частях кузова.

Главная задача передних фар – освещать дорогу перед автомобилем, а также сообщать водителям встречных транспортных средств о приближении автомобиля и его габаритах.

В вечернее и ночное время для освещения дороги используется ближний свет. Благодаря ассиметричности световых пучков, он дополнительно обеспечивает освещение обочины дороги. При условии правильной регулировки фар такой свет не доставляет дискомфорта водителям встречных автомобилей.

Дальний свет отличается большей интенсивностью. Его использование помогает выхватывать из темноты большую зону дорожного полотна. Однако использовать дальний свет допустимо только при отсутствии встречного потока. В противном случае фары будут ослеплять других водителей.

Габаритные огни

Для того чтобы другие водители могли оценить габариты машины, в системе освещения предусмотрены габаритные огни. Они используются и в момент остановки или стоянки машины. Располагаются габариты как в передних, так и в задних фарах.

Поворотники

Поворотники – основной инструмент предупреждения о выполнении маневра. Они используются при повороте и развороте, перестроении или обгоне, съезде на обочину и при последующем начале движения.

Устанавливаться данные элементы могут как в передние и задние фары, так и отдельно от них. Часто на боковых элементах кузова и зеркалах заднего вида размещаются дублирующие приборы. Все они имеют насыщенный желто-оранжевый цвет и работают синхронно в режиме мигания. Автомобили, предназначенные для американского рынка, имеют красный цвет поворотников.

Поворотники также выполняют роль аварийной сигнализации. При нажатии соответствующей кнопки в салоне автомобиля, свою работу одновременно начинают все имеющиеся лампы поворота с обеих сторон кузова.

Дневные ходовые огни (ДХО)

Дневные ходовые огни появились в системе освещения автомобиля сравнительно недавно, поэтому они есть не в каждом транспортном средстве. От габаритов ДХО отличаются более интенсивным светом.

Согласно Правилам дорожного движения, водители обязаны включать дневные ходовые огни во время движения в городе в светлое время суток. Если ДХО на автомобиле отсутствуют, днем допускается использовать ближний свет.

Противотуманные фары (ПТФ)

Этот вид автомобильной оптики применяется в условиях плохой видимости: во время тумана, дождя или снега. Широкий световой луч с усеченной частью не отражается от атмосферных осадков и не ослепляет водителя во время движения. В то же время ПТФ обеспечивают достаточное освещение дорожного полотна.

Противотуманки устанавливаются не только на передней, но и на задней части кузова. Впрочем, данные осветительные элементы не являются обязательными, поэтому на многих моделях машины ПТФ могут отсутствовать вовсе.

Задние блок-фары

Задние автомобильные фары также устанавливаются на автомобиль парно и включают в себя несколько элементов. Наиболее простые варианты задних фар состоят из стоп-сигнала и габаритных огней. Во многих моделях в блок также входят поворотники и фонарь заднего хода, реже – задние противотуманные фары.

Основным элементом осветительной системы в задней части являются стоп-сигналы, информирующие о торможении или снижении скорости автомобиля. Для большей надежности элементы могут дублироваться на спойлере или на заднем стекле транспортного средства.

Также не менее важными являются фонари заднего хода. Они выполняют функции освещения и предупреждения других водителей о начале движения машины назад.

Внутренние элементы осветительной системы

Внутренние элементы отвечают за освещение в салоне и багажнике транспортного средства. В систему входят:

Освещение салона, багажника и пространства под капотом (при наличии) обеспечивает дополнительный комфорт водителя в темное время.

Подсветка приборной панели необходима для более легкого считывания информации при движении в темноте.

Габаритные огни в дверях необходимы для информирования других участников дорожного движения об изменении габаритов автомобиля при открытой двери.

Как происходит управление системой освещения

Управление всеми приборам освещения водитель осуществляет из салона транспортного средства с помощью специальных переключателей.

Включение ближнего и дальнего света, противотуманок и габаритов в большинстве моделей машин осуществляется с помощью подрулевого переключателя или клавиши на панели приборов:

Читайте также:  Технология окрашивания кузова автомобиля

Также переключатель, размещенный с левой стороны под рулем, обеспечивает смену ближнего и дальнего света в передних фарах.

При наличии противотуманок на переключателе может быть установлена дополнительная секция, регулирующая включение и выключение ПТФ. Также управление может происходить с помощью отдельной клавиши.

Комбинированный переключатель используется и для введения в действие правого и левого поворотников. Но при этом аварийная сигнализация включается с помощью отдельной клавиши, находящейся на приборной панели.

Многие элементы системы освещения загораются автоматически при выполнении определенных действий со стороны водителя:

Автоматические системы управления освещением

По мере развития технологий автомобилестроения также внедряются дополнительные функции автоматического управления осветительными приборами:

Все перечисленные системы регулируются в автоматическом режиме на основе данных, считываемых специальными датчиками при изменении дорожной обстановки и условий движения.

Комплекс элементов, входящих в систему освещения автомобиля, предназначен для обеспечения безопасности водителя, его пассажиров и других водителей. Без осветительных приборов поездка на автомобиле в вечернее и ночное время недопустима. Постоянно совершенствуясь, система освещения обеспечивает необходимые комфорт и безопасность во время вечерних и ночных поездок, а также при перемещении в условиях недостаточной видимости.

Источник

Приборы освещения автомобиля

Передние фары служат для освещения дороги. Фара состоит из корпуса 4, в котором помещается полуразборный оптический элемент 2 с лампочкой 6, закрепляемый на корпусе ободком 8. Корпус фары выполнен из тонкой листовой стали. Фары помещаются в передней части крыльев в гнездах или на специальных кронштейнах.

Рис. Фара: 1 — стекло-рассеиватель; 2 — полуразборный оптический элемент; 3 — установочный ободок; 4 — корпус; 5 — патрон; 6 — лампочка; 7 — отражатель (рефлектор); 8 — внутренний ободок; 9 — наружный ободок; 10 — винт крепления ободка

Оптический элемент состоит из отражателя 7 (рефлектора), патрона 5 с двухнитевой лампой и стекла-рассеивателя 1. Внутренняя поверхность отражателя покрыта слоем алюминия, вследствие чего она хорошо собирает лучи от лампы и отражает их на дорогу. Стекло-рассеиватель имеет рифленую поверхность, способствующую равномерному освещению дороги.

Рис. Подфарник: 1 — корпус; 2 — ободок; 3 — стекло; 4 — лампочка; 6 — патрон

Полуразборный оптический элемент вставляется в установочный ободок 3 корпуса фары и крепится к этому ободку винтами.

В фарах, расположенных внутри крыльев, ободок притягивается к корпусу фары тремя спиральными натяжными пружинами и двумя регулировочными винтами, при помощи которых можно изменять направление света фары.

Подфарники состоят из корпуса 1, ободка 2, стекла 3, патрона 5 и лампочки 4. Подфарники устанавливаются на крыльях автомобиля и часто комбинируются с указателями поворотов.

Рис. Задний фонарь со светомаскировочной насадкой: а — устройство фонаря;, б — положение при движении ночью; в — положение при движении днем; 1 — ободок; 2 — светомаскировочная насадка; 3 — защитное стекло; 4 — крышка; 5 — ось крышки; 6 и 7 — пружинные держатели; 8 — отверстие

Задний фонарь состоит из корпуса, разделенного перегородкой на две части, закрываемые при необходимости крышкой 4 светомаскировочного ободка 1. В верхней части фонаря размещена лампа стоп-сигнала, загорающаяся при торможении автомобиля ножным тормозом.

В нижней части фонаря находится лампочка, которая освещает через боковое стекло и вставку номерной знак и подсвечивает прорези в светомаскировочной насадке 2, являющиеся индикатором (определителем) расстояний до впереди идущей машины при движении в колонне ночью. Нижние прорези вставки закрыты красным светофильтром, а верхнее овальное отверстие стоп-сигнала — синим стеклом. Вставка закрыта снаружи защитным белым стеклом 3. Все детали насадки крепятся двумя винтами к корпусу фонаря светомаскировочным ободком 1.

Корпус фонаря без светомаскировочной насадки закрывается снаружи красным стеклом-рассеивателем. На стекло-рассеиватель в свою очередь надевается металлический ободок, который при помощи двух винтов плотно прижимает стекло-рассеиватель к корпусу фонаря.

Рис. Автомобильные электрические лампы: а — однонитевая лампа; б — двухнитевая фланцевая лампа; в — двухнитевая двухконтактная лампа; 1 — стеклянная колба; 2 — цоколь; 3 — штифты; 4 — стойка; 5 — нить накаливания; 6 — фиксирующие прорези

Поворотная лампа-фара служит для дополнительного освещения пути при объездах дороги или на крутых поворотах.

Лампа-фара поворачивается водителем в необходимом направлении вручную.

Лампа-фара отличается от обычной фары шарнирным креплением на кронштейне и тем, что ее стекло не имеет рассеивателя. Стекло лампы-фары гладкое, и поэтому она дает узкий пучок света большой силы.

Плафоны служат для освещения кабины и кузова автомобиля. Включаются плафоны так же, как и щитковые лампочки, при помощи переключателей на щитке приборов.

Подкапотная лампа устанавливается на передней стенке кабины. Она включается поворотом патрона в корпусе.

Электрические лампы, применяемые на автомобилях, бывают однонитевые и двухнитевые.

Лампа состоит из стеклянной колбы 1, наполненной инертным газом, и металлического цоколя 2. В середине колбы помещена металлическая стойка 4 для крепления нити накаливания 5 из тугоплавкого металла — вольфрама. Один конец нити присоединяется к цоколю (массе), другой — к изолированному от цоколя контакту.

На цоколе лампы имеются два штифта 3, входящие в прорези патрона; штифты удерживаются в прорезях вследствие давления на цоколь пружинных контактов патрона.

Точное положение нитей лампы достигается применением фланцевых патронов, имеющих три неравно расположенных штифта, на которые заходят фиксирующие прорези 6 фланца цоколя.

Рис. Центральный переключатель света: 1 — контактная пластина; 2 — стержень ползуна; 3 — кнопка; 4 — клемма провода к ножному переключателю света; 5 — клемма провода к подфарникам; 6 — клемма провода к заднему фонарю; I, II и III — положения кнопки переключателя

Центральный переключатель света состоит из контактной пластины (панели) 1, имеющей клеммы для проводов, ползуна со стержнем 2 и кнопкой 3. При передвижении ползуна провод, находящийся под током, соединяется с теми или другими потребителями тока. Переключатель света устанавливается на щитке приборов.

Читайте также:  Авто аккумуляторы в оренбурге цены

Переключатель имеет три положения:

Ножной переключатель служит для переключения в передних фарах дальнего света на ближний и наоборот. Он состоит из корпуса, крышки с контактами и клеммами, контактного диска, кнопки, штока и возвратной пружины. Контакты переключаются поворотом диска при нажатии ногой на кнопку штока. При нажатии на кнопку попеременно включается то дальний, то ближний свет. При включении дальнего света на щитке приборов одновременно загорается контрольная лампочка.

Рис. Светомаскировочные устройства: 1 — насадка на задний фонарь; 2 — переключатель режимов светомаскировки; 3 — откидная крышка; 4 — козырек; 5 — насадка; 6 — ножной переключатель света; 7 — соединительная муфта; 8 — контрольная лампа

Светомаскировочные устройства предназначаются для того, чтобы замаскировать движение автомобилей ночью. Светомаскировочные устройства (СМУ) состоят из двух насадок 5, надеваемых на фары вместо рассеивателей, переключателя 2 режимов светомаскировки, насадки 1 на задний фонарь, надеваемой вместо красного стекла-рассеивателя, и набора вставок для маскировки света подфарников и плафонов.

Насадка 5 в верхней части имеет две щели, закрываемые двухрядной линзой, прикрытой сверху козырьком 4. Нижняя часть насадки снабжена стеклом-рассеивателем, которое может закрываться откидной крышкой 3. Крышка в нижнем (стекло-рассеиватель закрыто) или верхнем (стекло-рассеиватель открыто) положении фиксируется пружинными защелками.

Чтобы уменьшить силу света при движении в условиях светомаскировки, в цепь нитей дальнего света ламп включается переключатель 2 режимов светомаскировки. Нити ближнего света фар при этом отключаются.

Рис. Схема включения переключателя режимов светомаскировки в электрическую цепь автомобиля: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — центральный переключатель света; 3 — переключатель П-29; 4 — фары

Когда автомобиль движется ночью в неугрожаемой зоне, крышки насадок фар и заднего фонаря подняты в верхнее положение; ручка переключателя режимов светомаскировки находится в положении «2» (сопротивление выключено) — дорога освещается полным светом. Такой режим светомаскировки называется незатемненным (НЗ). Автомобили следуют практически со скоростями, близкими к обычным. При разъездах автомобилей, оборудованных светомаскировочными устройствами, почти полностью отсутствует ослепление водителей светом, так как козырьки 4 фар снимают верхнюю часть светового пучка.

При движении автомобиля в угрожаемой зоне, где введен режим светомаскировки, крышки насадок фар опускаются, крышка насадки заднего фонаря остается в прежнем положении (поднята), так же как и ручка переключателя (положение «2»), Такой режим светомаскировки называется режимом частичного затемнения (43). При этом режиме свет от фар падает на дорогу на расстоянии 18—20 м от автомобиля в виде довольно яркого пятна овальной формы. Скорость автомобиля для безопасности движения ограничивается 30 км/час.

При движении в угрожаемой зоне может быть введен режим полного затемнения (ПЗ). Ручка переключателя в этом случае ставится в положение «1». В цепь ламп, таким образом, вводится дополнительное сопротивление, резко снижающее силу света фар, — дорога освещается тусклым пятном овальной формы. Скорость автомобиля для безопасности движения снижается до 25 км/час, в колонне — до 15 км/час.

При светомаскировке на место стекла-рассеивателя заднего фонаря ставится пластинка из пластмассы с четырьмя прямоугольными прорезями в нижней части и синим овальным стеклом в верхней. Пластинка укрепляется ободком с откидной крышкой. При движении ночью крышка насадки заднего фонаря вне зависимости от установленного режима светомаскировки должна быть поднята. При этом синий свет стоп-сигнала в момент торможения проникает лишь через небольшое отверстие и не демаскирует автомобиль. В нижней части насадки видны четыре красных прямоугольника (индикатор расстояний), необходимые для поддержания правильной дистанции между автомобилями при движении ночью в колонне.

Днем крышка насадки заднего фонаря должна быть опущена вниз. При этом видимость стоп-сигнала значительно улучшается.

Источник

Устройство автомобилей

Осветительные приборы

Большую часть информации о дорожной обстановке, состояния автомобиля, как во время движения, так и на стоянке водитель получает посредством зрения. Видимость на дороге ухудшается с наступлением сумерек, выпадением осадков, появлением тумана, дождя и снегопада.
Для обеспечения безопасного и комфортного управления движением автомобиля в условиях недостаточной видимости служит система освещения, в которую входят головные фары (блок-фары), задние фонари, фонари освещения заднего номерного знака, фонари освещения салона, багажного отделения, моторного отсека и вещевого ящика.

Классификация систем освещения

Современные системы освещения можно разделять по следующим признакам:

Систему переключения между ближним и дальним светом предложили и внедрили в 1915 году специалисты компании Guide Lamp Company. На первых автомобилях, оснащенных двумя типами фар, для того чтобы переключить режим приходилось останавливаться, поскольку переключатели находились непосредственно рядом с фарами. В салон авто рычаг переключения света был перенесен в 1917 году компанией Cadillac (Кадиллак), но поначалу он был ножным.

Противотуманные фары могут использоваться на любом современном автомобиле при езде в плохих погодных условиях: тумане, дожде, снеговых осадках. Их конструктивная особенность заключается в направлении светового луча вниз, на полотно дороги.

Ходовые (дневные) огни – это внешние световые приборы, которые применяются для улучшения видимости в светлое время суток в качестве более экономичной замены ближнего света. Их применение связано, в основном, с требованием включать на движущемся автомобиле ближний свет фар.

Читайте также:  Авто в вологде на сентябрь

Европейская и американская системы освещения различны как по структуре создаваемого светового пучка (нормам на светораспределение), так и по принципам его формирования. Это различие обусловлено, главным образом, особенностями организации дорожного движения и качеством дорог.

Американская и европейская система освещения

Американская система освещения представляет собой размещение в фокальной плоскости параболоидного отражателя источника дальнего света (нить лампы накаливания, ксеноновая дуга и т. п.). Источник ближнего света располагается несколько выше горизонтальной плоскости, проходящей через оптическую ось отражателя, и смещен в левую сторону от нее. Благодаря этому ось светового потока ближнего света наклонена вниз и смещена в сторону к правой обочине дороги; светораспределение симметрично, как показано на рис. 1.

Основной конструктивной особенностью этой системы освещения является использование при формировании светового пучка как ближнего, так и дальнего света всей рабочей поверхности отражателя.
Американская система освещения, как и европейская, допускает двухфарное и четырехфарное исполнение.

Система освещения, называемая европейской, конструктивно выполнена иначе, чем американская. Здесь источник дальнего света имеет подковообразную форму у обычных лам накаливания (типа А12-45 40) и цилиндрическую – у галогенных (ламп типа Н4), и сориентирована вдоль оптической оси отражателя.
Получение ближнего света фар достигается размещением выше источника дальнего света металлического щитка, направляющего пучок света вниз и влево. В европейской системе освещения в режиме ближнего света используется только часть рабочей поверхности отражателя.

Следует учесть, что при прохождении техосмотра в России «американские» фары и головная оптика «праворульных» машин могут создать проблемы, так как нормативный документ, ГОСТ Р 51709-2001, регламентирует «левоасимметричное» распределение света и четкую светотеневую границу.

Четырехфарная система освещения

Необходимость совмещения в одном оптическом элементе двух режимов работы приводит к ухудшению характеристик как дальнего, так и ближнего света. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ двухфарной системы: относительно небольшая потребляемая мощность, малый объем при монтаже на автомобиле, низкая себестоимость и технологичность, в США в 60-е годы получила распространение четырехфарная система освещения, в основе которой лежит идея распределения функции освещения по двум типам фар.

Четырехфарная система освещения состоит из четырех фар диаметром 130 мм, которые могут быть установлены как горизонтально, так и вертикально. Наружные и верхние фары всегда являются двухрежимными. Внутренние и нижние фары обеспечивают только дальний свет. При включении дальнего света работают все четыре фары, внутренние фары создают при этом направленный четкий световой пучок прожекторного типа.

Блок-фары

Блок фары со встроенными указателями поворота получили широкое распространение в 80-е годы благодаря некоторому снижению себестоимости комплекта световых приборов и более органичному эстетическому оформлению передней части автомобиля.

Блок-фары, применяемые на современных автомобилях, обычно объединяют приборы освещения и световой сигнализации, к которым относятся фары ближнего и дальнего света, указатели поворотов и габаритные фонари.

Гомофокальные и эллипсоидные отражатели фар

Постоянно увеличивающийся дефицит горючего предопределил тенденцию к снижению коэффициента аэродинамического сопротивления воздушному потоку при движении автомобиля, для чего необходимо обеспечить узкий профиль передней части автомобиля и, следовательно, ограничить высоту фары до минимума.
Эти требования практически полностью исключают использование в конструкциях фар традиционные светооптические схемы, так как для сохранения необходимого светового потока в этом случае требуется значительное увеличение глубины отражателя, что вызывает технологические трудности.
Кроме того, традиционные светооптические схемы, где функция перераспределения светового потока выполняется рассеивателем с глубокими призмами, не допускает его наклона в вертикальной плоскости на угол, больше чем на 25 градусов.
Именно эти обстоятельства привели к разработке принципиально новых конструкций фар.

Фирмой «Лукас» (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 фокусов. Принцип объединения разнофокусных отражателей называется гомофокальным. Он позволяет подобрать и скомпоновать отражатель из отдельных секторов разнофоркусных отражателей таким образом, чтобы обеспечить формирование заданного светораспределения режимов ближнего и дальнего света с помощью отражателя. Реализация данной светооптической схемы позволила сконструировать фару, полностью удовлетворяющую современным аэродинамическим требованиям.

Эллипсоидные фары головного света, предложенные фирмой «Хелла» (Германия), представляют другое направление развития конструкции фар. Их характерной особенностью является более полное использование светового потока лампы при ближнем свете. Конструкция такой фары содержит эллипсоидный отражатель, в один из фокусов которого установлен источник света. 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 пучок корректируется с помощью достаточно простой линзы.

Для получения необходимых значений светотехнических характеристик отражатель снабжают элементами с параболоидными поверхностями, сопряженными с эллипсоидом, и преломляющими световой поток с помощью концентрических призматических элементов. К основным недостаткам этой системы следует отнести технологические трудности, высокую стоимость, а также ограничение в использовании – только в четырехфарной системе освещения.

Пути совершенствования светооптических схем и оптических элементов этим не исчерпываются. Продолжаются работы по использованию систем поляризованного света, волоконной оптики, с помощью компьютерного моделирования разрабатываются конструкции фар и формы отражателей с наиболее рациональным светораспределением.

В современных фарах могут применяться устройства, автоматически ослабляющие слепящие действие фар при встречном разъезде автомобилей и изменяющие направление светового потока при повороте автомобиля. Для управления осветительными и светосигнальными приборами широко используется электроника.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Расскажем обо всем понемногу
Adblock
detector