Пристрій і види передніх фар автомобіля

Центральне місце в системі освітлення автомобіля займають передні блок-фари (головного світла). Вони забезпечують безпеку поїздок у вечірній і нічний час, висвітлюючи дорогу перед транспортним засобом і інформуючи інших водіїв про наближення автомобіля.

Передні блок-фари: елементи конструкції

Передні фари удосконалювалися протягом десятиліть. Аж до кінця ХХ століття на автомобілі встановлювалися круглі фари прожекторного типу. Однак у міру зміни ергономіки і аеродинаміки кузова виникла необхідність в нових рішеннях: круглі фари не дозволяли створювати плавні, обтічні лінії кузова. Тому дизайнери і конструктори почали впроваджувати нові більш привабливі форми, які не поступаються за світловим якостям і характеристикам.

Сучасна фара головного світла об'єднує в собі більше одного пристрою:

• фари ближнього і дальнього світла;
• габаритні вогні;
• покажчики повороту;
• Денні ходові вогні.

Єдина конструкція носить назву блок-фара. На додаток до неї на передній частині автомобіля можуть встановлюватися протитуманні фари (ВТФ), що забезпечують безпеку поїздки в умовах недостатньої видимості.

Ближнє світло фар

Залежно від дорожніх умов, в темний час доби можуть використовуватися фари ближнього або дальнього світла.

Ближнє світло фар забезпечує освітлення дорожнього полотна на 50-60 метрів перед автомобілем. Також фари висвітлюють праве узбіччя.

Ближнє світло не повинен доставляти дискомфорту водіям зустрічних транспортних засобів. Якщо ж ваша машина засліплює інших автомобілістів, значить, фарам потрібно регулювання.

У світі прийнято дві системи світлорозподілу потоку - європейська та американська. Кожна з них має свої особливості в структурі і принципах формування пучка.

Нитка розжарювання в фарах американських автомобілів розташовується трохи вище горизонтальної площини. Світловий потік ділиться на дві частини, одна з яких висвітлює дорогу і узбіччя, а друга прямує в бік зустрічного автомобільного руху. Щоб фари не зліпили водіїв, змінюється глибина відбивача, що формує нижню частину світлового пучка.

В європейських транспортних засобах нитка розжарення розташована вище фокуса відбивача і перекреслені спеціальним екраном, що перешкоджає попаданню світлового потоку на нижню півсферу. Завдяки такій системі фари європейського типу більш комфортні для автомобілістів, що їдуть назустріч. Світловий потік прямує вперед і вниз, безпосередньо на дорожнє покриття перед автомобілем.

Дальнє світло фар

Дальнє світло фар відрізняється найбільшою інтенсивністю і яскравістю світлового потоку, вихоплюючи з темряви 200-300 метрів дорожнього полотна. Він забезпечує максимальну дальність освітлення дороги. Але використовувати його можна тільки в тому випадку, якщо в зоні видимості перед автомобілем немає інших машин: занадто яскраве світло засліплює водіїв.

Знизити негативний ефект дальнього світла допомагає система адаптивного освітлення, яка в якості додаткової функції встановлюється на деякі сучасні автомобілі.

пристрій фари

Незалежно від виду передніх фар, можна виділити три основні елементи, що забезпечують роботу оптики.

Джерело світла

Джерело світла - головний елемент будь-фари. Найбільш поширеним джерелом в передніх блок-фарах є галогенні лампи. Відносно недавно конкуренцію їм склали ксенонові лампи, а ще пізніше - світлодіодні пристрої.

відбивач

Відбивач виготовляється зі скла або пластмаси з невеликим напиленням алюмінію. Головне завдання елемента - відбивати світлові потоки, які виходять від джерела, і посилювати їх потужність. Направляти промінь світла в заданому напрямку допомагають коректори і світлові екрани.

За характеристиками відбивачі можна розділити на три основні типи.

1. Параболічний відбивач. Найдоступніший варіант, що відрізняється своєю статичної конструкцією. Фари з таким пристроєм можна коригувати, змінюючи яскравість, інтенсивність і напрямок світлових променів.
2. Рефлектор вільної форми. Має кілька зон, що відбивають окремі частини світлового пучка. Світло в таких фарах залишається статичним, але при розсіюванні відзначається набагато менша светопотері. Також світло фар з рефлектором вільної форми є більш комфортним для інших водіїв.
3. Еліпсоїдний відбивач (лінзова оптика) - найбільш дорогий, але в той же час самий якісний варіант, що виключає светопотері і засліплення інших водіїв. Розсіюється потік світла посилюється за допомогою еліптичного світловідбивачі, а потім перенаправляється в другій фокус - спеціальну перегородку, знову збирає світло. Від щитка потік повторно розсіюється в сторону лінзи, яка збирає світло, Усік або перенаправляючи його. Головний недолік лінзи в тому, що при активній експлуатації автомобіля її стабільність може знизитися. Це, в свою чергу, призведе до несправностей або светопотері. Усунути недолік можна буде тільки за допомогою професійної коригування лінз, виконуваної в автосервісі.

рассеиватель

Розсіювачем світла в автомобілі є зовнішня частина фари, виконана зі скла або прозорої пластмаси. На внутрішній стороні розсіювача розташовується система лінз і призм, розмір яких може варіюватися від міліметра до декількох сантиметрів. Основне завдання даного елемента - захистити джерело світла від зовнішнього впливу, розпорошилися пучок, направивши потік в заданому напрямку. Регулювати напрямок світла допомагає різна форма розсіювачів.

Види джерел світла

У сучасних автомобілях можна виділити кілька видів фар в залежності від застосовуваних джерел світла.

лампи розжарювання

Найбільш простий і доступний, але вже застарілий джерело - це лампи розжарювання. Їх роботу забезпечує шляхом утворення, що знаходиться в безповітряному скляній колбі. Коли в лампу надходить напруга, нитка нагрівається і від неї починає виходити світіння. Однак при постійній експлуатації вольфрам має властивість випаровуватися, що в підсумку призводить до розриву нитки. У міру розвитку нових технологій лампи розжарювання не витримали конкуренції і перестали використовуватися в автомобільній оптиці.

галогенні лампи

Незважаючи на те, що принцип роботи галогенних ламп схожий з лампами розжарювання, термін служби галогенок - в рази довше. Збільшувати тривалість роботи ламп, а також підвищувати рівень освітлення допомагають пари галогенового газу (йоду або брому), закачані всередину лампи. Газ взаємодіє з атомами вольфраму на нитки розжарювання. Випаровуючись, вольфрам циркулює по колбі, а потім, з'єднуючись з ниткою розжарювання, знову осідає на ній. Така система дозволяє продовжити термін служби лампи до 1 000 годин і більше.

Ксенонові (газорозрядні) лампи

У ксенонових лампах світло утворюється завдяки нагріванню газу під високою напругою. Однак розпал та харчування лампи може здійснюватися тільки за допомогою спеціального обладнання, що збільшує підсумкову вартість оптики. Але витрати виправдані: ксенонові фари здатні прослужити 2 000 годин і більше.

Найбільш часто в системі головного світла використовуються бі-ксенонові фари, що поєднують в собі ближній і дальнє світло.

Світлодіодні лампи

Світлодіоди - найбільш сучасний і набирає популярність джерело світла. Термін служби таких ламп досягає 3 000 і більше годин. При найменшому споживанні енергії, світлодіоди здатні забезпечувати достатній рівень освітленості. Такі лампи активно використовуються як у зовнішній, так і у внутрішній системі освітлення автомобіля.

У передніх блок-фарах світлодіоди стали застосовуватися з 2007 року. Для забезпечення потрібного рівня яскравості світла, в головні фари встановлюється відразу кілька сегментів світлодіодних джерел. У деяких випадках передні фари можуть включати в себе до двох-трьох десятків світлодіодів.

інноваційні розробки

Не виключено, що в майбутньому сучасні джерела світла будуть витіснені новими розробками. Наприклад, інноваційною технологією є лазерні фари, які вперше були застосовані на автомобілі BMW i8. Як джерело освітлення в фарі застосовується лазер, який світить на вкриту фосфором лінзу. В результаті утворюється яскраве світіння, яке направляється відбивачем на дорожнє полотно.

Термін служби лазера можна порівняти зі світлодіодами, але яскравість і енергоспоживання - в рази краще.

Вартість комплекту лазерних фар головного світла починається від 10 000 євро. Дана ціна порівнянна з вартістю бюджетного автомобіля.

Ще одна сучасна розробка - матричні фари, створені на основі світлодіодних джерел світла. Залежно від дорожньої обстановки автомобіль може автоматично налаштовувати роботу кожної секції світлодіодів окремо. Така настройка допомагає забезпечити відмінне освітлення навіть в складних умовах недостатньої видимості.

Способи управління головним світлом

Спосіб включення передніх блок-фар в автомобілі залежить від марки, моделі та комплектації машини. У бюджетних варіантах передбачений ручний спосіб керування оптикою. Водій використовує спеціальний перемикач, який може бути встановлений під кермом або на панелі управління.

У більш сучасних і дорогих моделях присутній пристрій, автоматично включає світло фар при певних умовах. Наприклад, оптика може починати роботу в момент запуску двигуна. Іноді пристрій включення фар об'єднано з датчиком дощу або спеціальними елементами, що реагують на рівень освітленості.

Як і інші елементи автомобіля, передні блок-фари продовжують удосконалюватися. Вони купують не тільки яскравий і технологічний дизайн, але і поліпшені світлові характеристики. Однак головне завдання головних фар залишається незмінною і полягає в забезпеченні безпеки водія, його пасажирів та інших учасників дорожнього руху в темний час доби.