Автомобильные лампы накаливания

Устройство ламп накаливания. В качестве источника света в автомобилях используются электрические лампы накаливания. Ав­томобильная лампа состоит из колбы 1 (Рисунок 1), одной или двух нитей накала 2 и 3, цоколя 7 с фокусирующим фланцем 5 или без него и выводов 6. Стеклянная колба лампы может быть шаровид­ной, каплевидной, грушевидной или цилиндрической формы. Нити накала в двухнитевых лампах имеют различное функциональное назначение.

Автомобильные лампы имеют штифтовые и фланцевые цоколи разной конструкции. В лампе со штифтовым цоколем трудно обес­печить точное расположение нити накала относительно штифтов, так как штифтовый цоколь не позволяет надежно фиксировать лампу в патроне.

Лампы со штифтовыми цоколями применяют в основном в све­товых приборах, к которым не предъявляют жестких требований в отношении светотехнических характеристик.

Для точной фиксации нитей накала относительно фокуса параболоидного отражателя лампы автомобильных фар имеют фоку­сирующий фланцевый цоколь. Конструкция фланца позволяет ус­танавливать лампу в оптический элемент лишь в одном опреде­ленном положении. Размеры и расположение нити накала в лампе нормированы отечественными и международными стандартами.

Нить накала свита в цилиндрическую спираль из тонкой вольф­рамовой проволоки. Спираль прикреплена к электродам и имеет форму прямой или дуги окружности. Тугоплавкий вольфрам с тем­пературой плавления 3380°С допускает нагрев спирали до 2300...2700°С. С повышением температуры спирали увеличивается яркость света лампы. Однако при температуре нити накала выше 2400°С вольфрам интенсивно испаряется и, оседая на стенках стеклянной колбы, образует темный налет, уменьшающий свето­вой поток.

Повышение температуры нити накала до 2700...2900°С достига­ется в лампах с галогенным циклом, что приводит к увеличению на 50...60% световой отдачи. Колба галогенной лампы заполнена инертным газом и небольшим количеством паров йода или брома. В лампах с йодным циклом частицы вольфрама, осевшие на стенках колбы после испарения нити накала, соединяются с парами йода и образуют йодистый вольфрам. При температуре колбы и жаростойкого кварцевого стекла 600...700°С йодистый вольфрам испаряется, диффундирует в зону высокой температуры вокруг нити накала и распадается па вольфрам и йод. Вольфрам оседает на нить, пары йода остаются в газовом пространстве колбы, участвуя в дальнейшей реализации йодистого цикла.

 

Рисунок 1 – Автомобильные лампы накаливания:

а - фар головного освещения с европейской асимметрической системой светораспределения; б- галогенная категории Н1; в - галогенная катего­рии НЗ; г - галогенная категории Н4; д - двухнитевая штифтовая; е - однонитевая штифтовая; ж-пальчиковая; з-софитная; 1 - колба; 2- нитьдальнего света; 3- нить ближнего света; 4 - экран; 5- фокусирующий фланец; б-выводы; 7-цоколь

Галогенные лампы отличаются от обычных ламп накаливания меньшими размерами колбы, повышенной яркостью нити накали­вания. Поскольку вольфрам не оседает на поверхности колбы, она остается прозрачной в течение всего срока службы лампы. Однако использование галогенов не способствует существенному увели­чению срока службы лампы, так как вольфрам испаряется и оседа­ет на поверхности спирали неравномерно, что неизбежно приводит к уменьшению ее толщины на отдельных участках и перегоранию.

Параметры ламп накаливания. Ток, потребляемый лампой от источника электроснабжения, световой поток и световая отдача зависят от приложенного к ней напряжения. Отечественная про­мышленность выпускает лампы с номинальным напряжением 6, 12 и 24 В. Расчетное напряжение ламп выше и составляет соответст­венно 6,3...6,75, 12,8...13,5 и 28 В. При повышении напряжения от­носительно расчетного значения увеличиваются ток, температура спирали, световой поток и световая отдача, но резко сокращается срок службы лампы. При понижении напряжения нить накала нагревается слабее, поэтому световой поток и световая отдача уменьшаются. При снижении напряжения на 50...60% лампа прак­тически не излучает света.

Напряжение ламп накаливания на автомобиле зависит от на­стройки регулятора напряжения, состояния источников и цепей электроснабжения, числа включенных потребителей, сечения и протяженности соединительных проводов. Лампы должны выдер­живать возможные колебания напряжения.

Автомобильные лампы работают в условиях вибрации и тряски, поэтому должны быть механически прочными. Крепление колбы к цоколю должно выдерживать усилие, прилагаемое к лампе, когда её вставляют в патрон или вынимают из него. Лампа должна на­дежно удерживаться в патроне даже при значительной вибрации, Характерной для условий эксплуатации автомобиля. Снижение вибрационных нагрузок на нить накала и устройство для закрепле­ния лампы в патроне обеспечивается благодаря эластичности подвески патрона или светового прибора на автомобиле.

Обозначение ламп. В обозначении отечественных автомобильных ламп, например А12-45+40, буква А - автомобильная; число 12 - номинальное напряжение (может быть 6, 12 или 24 В), числа 45+40 - мощность (ватт) нити накаливания соответственно дальне­го иближнего света (для двухнитевых ламп). В обозначении типа галоген­ных ламп, например АКГ12-60+55, дополнительно введены буквы: К - кварцевая и Г - галогенная.

Для фар головного освещения с европейской системой светораспределения выпускается единая двухнитевая лампа со специ­альным унифицированным фланцевым цоколем типа P45t/41 (Рисунок 1,а). Фланец 5 ступенчатой формы напаян на цоколь 7 диаметром 22 мм. Наличие двух базовых опорных поверхностей фланца позволяет применять лампу в оптических элементах фар с фокусными расстояниями 27 и 22 мм. Лампа имеет три штекерных вывода 6 под контактную колодку, вставляется в оптический элемент с задней стороны отражателя и закрепляется пружиня­щими защелками.

Международными нормами установлены четыре категории гало­генных ламп: Н1, Н2, НЗ и Н4 (Рисунок 1,б-г). В однонитевых лампах Н1 и Н2 нить накала в виде прямого цилиндра расположена вдоль оси цоколя. Лампа Н2 практически не выпускается. Нить накала лампы НЗ закреплена на электродах перпендикулярно к оси цоко­ля. Лампа Н4 имеет нити дальнего и ближнего света и предназна­чена для фар с европейской системой светораспределения, но не взаимозаменяема с лампой R1. Галогенные лампы разных катего­рий отличаются цоколями.

Галогенные лампы имеют специальные фланцы, которые исключают их применение в обычных фарах головного освещения.

 

Фары

Фары головного освещения, блок-фары, прожекторы. Для освещения дороги и обочины перед автомобилем на расстоянии 50...250 м в темное время суток на автомобилях устанавливают фары ипрожекторы с параболоидными отражателями света. Рас­пределение света фары на дороге зависит от конструкций оптического элемента и установленной в ней лампы.

Отраженные от параболоида лучи идут узким пучком параллельно оптической оси, если в фокусе F (Рисунок 2,а) отражателя помещен точечный источник света. Технологически невозможно обеспечить точную геометрическую форму параболоида отражателя, в результате вместо фокуса имеет место фокальная область и отраженные лучи в фарах идут слабо расходящимся пучком света.

Даже при некотором уменьшении отраженного светового потока (вви­ду потерь на поглощение света) концентрация пучка отраженных лу­чей в малом телесном угле позволяет во много раз увеличить силу света в нем по сравнению с силой света нити накала лампы.

Параболоидные отражатели автомобильных фар увеличивают силу света лампы в нужном направлении в 200...400 раз и тем са­мым обеспечивают необходимую освещенность дороги на значи­тельном расстоянии. Так,

а) б) в)

Рисунок 2 – Параметры параболоидного отражателя:

а - распределение светового потока при расположении нити накала в фо­кусе; б - мелкая фара; в - глубокая фара

лампа силой света больше 50 кд без от­ражателя дает освещенность 1 лк на расстоянии около 7 м. При наличии отражателя сила света J в центре светового отверстия фары возрастает до (10...40)10³ кд, а освещенность 1 лк достига­ется на расстоянии 100...200 м.

Для освещенности дальних участков дороги значение имеет только пучок отраженных лучей. Часть светового потока источника, которая проходит мимо отражателя через световое отверстие в пределах большого телесного угла 4 π- ώ₁ сильно расходящимся пучком, освещает лишь участки дороги на расстоянии 5... 10 м, что ухудшает видимость при движении в тумане или в дождливую погоду. Эта непреобразованная часть светового потока обычно экранируется (дополнительный экран в фаре или чернение вершины колбы лампы категории Н4).

Поверхности отражателей, штампуемых из стали, покрыты слоя­ми лака (для создания более гладкой поверхности) иалюминия. Отражатели в оптических элементах автомобильных фар и прожекторов защищены от воздействия окружающей среды стек­лами. В фарах головного освещения защитные стекла - рассеиватели - осуществляют вторичное распределение светового потока в вертикальной и горизонтальной плоскостях, обеспечивая требуе­мый уровень освещенности на различных участках дорожного по­лотна. На внутренней поверхности рассеивателя сформированы линзы ипризмы.

Светораспределение в фаре. Автомобильные фары должны удовлетворять двум требованиям: хорошо освещать дорогу перед автомобилем и вместе с тем не ослеплять водителей транспорт­ных средств при встречном разъезде. В настоящее время приме­няют двухрежимную систему головного освещения - с дальним и ближним светом. Дальний свет фары или комплекта фар предназначен для освещения дорожного полотна обочины перед автомо­билем при отсутствии встречного транспорта. Ближний свет обес­печивает освещение дороги перед автомобилем при движении в населенных пунктах или при разъезде с встречными транспортны­ми средствами на шоссе. При ближнем свете значительно снижа­ется ослепление участников дорожного движения при достаточном уровне освещенности дороги и правой стороны обочины. Переклю­чение с дальнего света на ближний при встречном разъезде долж­но осуществляться водителями обоих автомобилей одновременно при расстоянии между машинами не менее 150 м.

Дальний и ближний свет в двухфарных системах освещения обеспечивают двухнитевые лампы накаливания. Современные ав­томобили оборудуют фарами головного освещения с американской и европейской асимметричными системами распределения ближ­него света. Асимметричное распределение светового потока по­зволяет улучшить освещенность той стороны дороги, по которой движется автомобиль, и уменьшить ослепление водителя встреч­ного транспорта.

В лампах фар с американской и европейской системами светораспределения нить накала (спираль) дальнего света расположена в фокусе отражателя. Световой пучок дальнего света с малым уг­лом рассеяния может быть получен при минимальных размерах спирали, выполненной в виде дуги, лежащей в горизонтальной плоскости.

При больших линейных размерах спирали дальнего света по гори­зонтали световой пучок больше рассеивается в горизонтальной плос­кости и дает на экране световое пятно с меньшими отклонениями по вертикали.

В фарах с американской системой светораспределения нить ближнего света 2 выполнена в виде спирали цилиндрической фор­мы, расположена поперек оптической оси и смещена вверх ивпра­во относительно фокуса, если смотреть на отражатель со стороны светового отверстия (Рисунок 3, а). Когда источник света выведен из фокуса, отраженный параболоидом пучок света отклоняется от оптической оси. Расфокусировка нитей ближнего света приводит к разделению пучка света на две части. Одна часть светового пото­ка, попадающая на внутреннюю поверхность отражателя от вер­шины до фокальной плоскости АА, отражается вправо и вниз от­носительно оптической оси. Другая часть светового потока отража­ется от внешней части параболоида между фокальной плоскостью АА и плоскостью светового отверстия ВВ на уровень расположения глаз водителя встречного автомобиля.

 

Рисунок 3 – Автомобильные фары с различными системами распределения ближнего света: а - американская система; б - европейская система; в - схема экрана; 1 - нить дальнего света; 2— нить ближнего света; 3- экран

Световой пучок при американской системе распределения ближнего света размыт, четкая светотеневая граница отсутствует. Увеличение угла рассеяния отраженного светового потока связано с дополнительной корректировкой светораспределения рассеивателем со сложной структурой оптических микроэлементов. Для уменьшения светового потока, направленного вверх и влево от оп­тической оси, применяют отражатели с меньшей глубиной.

Фары с американской системой светораспределения эффектив­ны на дорогах с широкой разделительной зоной между полосами встречного движения, где меньше сказывается влияние угла, под которым наблюдаются фары встречного автомобиля. Основным для таких фар является режим дальнего света, поэтому их уста­навливают так, чтобы ось светового пучка максимальной концен­трации была параллельна направлению движения автомобиля.

_{0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 l, м}

_{0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 l, м}

 

Рисунок 4 – Схемы световых пятен на дороге при освещении фарой с европейской системой светораспределения: а - дальний свет; б - ближний свет; 1- собычной лампой накаливания; 2-с галогенной лампой категории Н4; l-осевая линия дороги

В фарах с европейской системой светораспределения пучок ближнего света создается не поперечной, а продольной расфокуси­ровкой нити накала. Нить ближнего света 2 (Рисунок 3, б) цилиндриче­ской формы выдвинута вперед по отношению к нити дальнего света 1 и расположена чуть выше и, параллельно оптической оси. В ре­зультате существенно изменяется общая концентрация излучения и его интенсивность в отдельных направлениях. Лучи от нити ближне­го света, попадающие на поверхность верхней половины парабо­лоида, отражаются вниз и освещают близлежащие участки дороги перед автомобилем. Непрозрачный экран 3, расположенный под нитью ближнего света 2, исключает попадание световых лучей на нижнюю половину отражателя, поэтому зона глаз водителя встреч­ного транспортного средства является теневой. Одна сторона экра­на 3 отогнута вниз на угол 15° (Рисунок 3, в), что позволяет увеличить активную поверхность левой половины отражателя и освещенность правой обочины и правой полосы движения автомобиля (Рисунок 5).

 

 

_{J=40000кд 25000 16000 10000 6300 4000 2500 1000}

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок - 5 Светораспределение европейской системы: а - дальний свет; б - ближний свет

Фары с европейской системой светораспределения в режиме ближнего света создают четко выраженную светотеневую границу (Рисунок 5).

Пучок ближнего света фары резко очерчен, обеспечивая четкое разделение освещенной зоны и зоны неслепящего действия. Для правостороннего движения фары при освещении ближним светом вертикального экрана должны обеспечивать горизонтальный уча­сток светотеневой границы с левой стороны и восходящий под уг­лом 15° участок с правой стороны.

Распределение ближнего света фар европейской системы рег­ламентировано величиной освещенности в контрольных точках и зонах специального экрана. Экран предназначен для лабораторной проверки фар на соответствие их светораспределе­ния европейским нормам и представляет имитацию перспективы двухполосной автомобильной дороги. Правила ЕЭК ООН устанав­ливают минимально и максимально допустимые значения осве­щенности для контрольных точек и зон экрана.

Фара с европейской системой светораспределения по сравнению с фарой с американской системой лучше освещает правую полосу дороги и обочину. Однако при движении автомобиля по неровной дороге колебания светотеневой границы приводят к быстрому утом­лению водителя. Американская система светораспределения с раз­мытым световым пучком ближнего света менее чувствительна к не­ровностям дороги. При встречном разъезде автомобилей с различ­ными системами распределения ближнего света водители автомо­билей с фарами с европейской системой ослепляются в большей степени.

Обе системы обеспечивают безопасный встречный разъезд ав­томобилей только на прямой ровной дороге при условии правиль­ной регулировки оптических элементов и своевременного переключения дальнего света на ближний. При большей высоте уста­новки фары над дорогой дальность видимости в ее свете увеличи­вается, но одновременно возрастает интенсивность излучения на уровне глаз водителя встречного автомобиля. На автомобили обычно устанавливают две фары типа CR при двухфарной системе или две фары типа CR и две фары типа R при четырехфарной системе. Свет фар должен быть белым. Допускается установка фар светло-желтого селективного цвета.

Рисунок 6 – Размещение обязательного комплекта световых приборов на передней и задней частях автомобиля: 1 - световозвращатели; 2- указатели поворота; 3- габаритные огни; 4 -сигнал торможения; 5- фонарь освещения номерного знака

При четырехфарной системе головного освещения внешний край светового отверстия фар дальнего света должен распо­лагаться дальше от плоскости бокового габарита автомобиля, чем внешний край светового отверстия фар ближнего света (Рисунок 6). В двухфарной системе дальний и ближний свет совме­щены в одной фаре с двухнитевой лампой. Расстояние между внутренними кромками световых отверстий фар ближнего света не должно быть меньше 600 мм.

В двухфарных системах головного освещения применяют круг­лые (диаметром 170 мм) и прямоугольные (диаметром 210 мм) оп­тические элементы. Каждая фара создает дальний и ближний свет, что усложняет конструкцию рассеивателя.

В четырехфарных системах используют круглые оптические элементы диаметром 136 мм. Две внутренние фары создают даль­ний свет. Две другие фары, расположенные ближе к плоскостям бокового габарита автомобиля, имеют двухнитевые лампы и обес­печивают ближний свет при встречном разъезде транспорта. При отсутствии встречных автомобилей включаются все четыре фары, чем достигается лучшая освещенность полотна дороги. Рацио­нальное распределение ближнего и дальнего света по отдельным фарам позволяет рассчитывать их оптические системы на опреде­ленные режимы работы. Четырехфарные системы потребляют большую мощность, имеют более высокую стоимость. Кроме того, освещенность дороги при ближнем свете двумя фарами диамет­ром 136 мм уменьшается.

УСТРОЙСТВО ФАР

Круглые фары

Круглая фара головного освещения с европей­ской системой светораспределения имеет корпус 5, изготовленный из листовой стали методом штамповки и покрытый несколькими слоями стойкого лака (Рисунок 7). К ребрам внутренней части корпу­са пружиной прижато опорное кольцо 4 оптического элемента. По периферии кольца предусмотрены пазы, в которые входят головки регулировочных винтов 3. Винты ввернуты в гайки, закрепленные на корпусе, и обеспечивают необходимое регулирование направ­ления светового пучка фары в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах угла ±4°30'.

Лицевая сторона кольца 4 служит привалочной плоскостью дляоптического элемента, который прикреплен к кольцу тремя винтами с помощью внутреннего ободка 1. Для фиксации оптического элемента в определенном положении опорное кольцо имеет три не­симметрично расположенных окна. Ш. Металлостеклянный оптический элемент объединяет параболоидный отражатель 10 с фокусным расстоянием 27 мм, рассеиватель 11 и лампу 2. Отражатель изготовлен из стальной ленты 5. Алюминированная отражающая поверхность для предотвращения окисления, повышения стойкости к воздействию влаги и механическим повреждениям покрыта тонким слоем специального лака. Рассеиватель к отражателю приклеен.

-

 

 

Рисунок 7 – Автомобильная круглая фара

1 - внутренний ободок; 2-пампа; 3- регулировочный винт; 4- опорное, кольцо; 5- корпус; 6- цоколь лампы; 7- соединительная колодка; 8 — про­вода; 9 - держатель проводов; 10- отражатель; 11 - рассеиватель; 12 -экран; 13 -держатель экрана; 14- винт крепления ободка

В оптическом элементе круглой фары со стороны вершины параболоидного отражателя установлена двухнитевая лампа 2 t\ унифицированным фланцевым цоколем P45t/41. Выводы лампы выполнены в виде прямоугольных штекерных пластин, на которые: надета штекерная соединительная колодка 7 с проводами 8 и дер­жателем 9 проводов. В оптический элемент фары могут быть уста­новлены лампы габаритного и стояночного света. Экран 12, пере­крывающий выход прямых лучей лампы накаливания, прикреплен к отражателю заклепками с помощью держателя 13.

На некоторые автомобили устанавливают круглые фары с галогенными лампами. Зеркальное покрытие отражателя у таких фар выполнено из термостойкого материала. Галогенные лампы нагреваются до высоких температур. В обычные фары установка галогенных ламп не допускается.

 

Прямоугольные фары

В прямоугольной фаре установлен параболоидный отражатель. Благодаря увеличению светового отверстия в горизонтальной плоскости обеспечивается лучшее освещение дороги на большом расстоянии. Уменьшение размера фары по вертикали обеспечивает лучшие аэродинамические качества авто­мобиля. Рассеиватель 8 (Рисунок 8) прямоугольной фары соединен по фланцу со штампованным корпусом 6 через прокладку 12 или неразъемно с помощью самотвердеющей поливинилхлоридноймассы. Корпус 6 прикреплен к пластмассовому кожуху 4 винтами. Внутри корпуса винтами 9 закреплен металлический отражатель 5. Винты 9 с пластмассовыми гайками 10 обеспечивают регулирова­ние направления светового пучка фары на автомобиле. В отража­теле 5 пластиной 3 закреплена фланцевая двухнитевая лампа 7 типа А12-45+40. В верхней части пластины 3 расположена пру­жинная защелка 13, которая прижимает фланец цоколя лампы. На I штекеры лампы надета соединительная колодка 2 проводов.

Дополнительная лампа 11 габаритного огня типа А12-4 закреп­лена в патроне пластины 3 пластинчатой пружиной. Положение провода к лампе габаритного огня зафиксировано подпружиненным зажимом на контактной пластине 1.

 

 

Рисунок 8 – Прямоугольная фара: а - устройство; б - внешний вид; 1 — контактная пластина; 2- соединительная колодка; 3- металлическая пластина; 4- пластмассовый кожух; 5-отражатель; 6- корпус; 7-двухнитевая лампа; 8- рассеиватель; 9- винт; 10- пластмассовая гайка; 11 - лампа габаритного огня; 12- уплотнительная прокладка; 13- пружинная защелка; 14- ободок

а) б)

Рисунок 9 – Прямоугольная фара с галогенной лампой: а - устройство; б - расположение ручек регулирования; 1 - отражатель;; 2- галогенная лампа; 3- крышка; 4 - соединительная колодка; 5-лампа габаритного огня; б- экран; 7- корпус; 8- рассеиватель; 9- ручка регу­лирования в горизонтальной плоскости; 10- ручка корректора; 11 - ручка регулирования в вертикальной плоскости

В прямоугольной фаре на рисунке 9 применены галогенная лам­па 2 типа АКП2-60+55-ХЛ2 и лампа 5 габаритного огня. Фара имеет корректор наклона светового пучка в зависимости от нагруз­ки. Ручку 10 корректора устанавливают в два положения, соответ­ствующие полной нагрузке и ненагруженному состоянию автомо­биля. Лампу заменяют после снятия крышки 3. Обычную регули­ровку светораспределения фар в горизонтальной и вертикальной плоскостях осуществляют ручками 9 и 11. Доступ к регулировоч­ным ручкам предусмотрен со стороны подкапотного пространства.

Прямоугольная фара с галогенными лампами категории Н4 и лампами габаритного огня Т8/4 изображена на рисунке 10. Световой пучок фары можно регулировать поворотом отражателя 3 в верти­кальной и горизонтальной плоскостях с помощью винтов 2 и 8. Конструкция фары позволяет изменять наклон (вниз) светового пучка фары в зависимости от нагрузки автомобиля. При полной нагрузке автомобиля дополнительный винт корректора на корпусе 1 фары следует повернуть до упора вправо. Гидрокорректор позволяет изменять наклон фары с места водителя. Он состоит и заполненных незамерзающей при низкой температуре жидкостью рабочего и исполнительных цилиндров и соединительных трубок.

Рисунок 10 – Прямоугольная фара легкового автомобиля: I -корпус; 2- винт регулировки светового пучка в горизонтальной плоско­сти; 3- отражатель; 4 - защитный колпак; 5- лампа головного света; б-соединительная колодка жгута проводов; 7- соединительная колодка; 8— винт регулировки светового пучка в вертикальной плоскости; 9 - рассеиватель

Рабочий цилиндр установлен на панели приборов, а исполни­тельные цилиндры - на фарах.

 

 

Блок-фара

Блок-фара объединяет в одном корпусе все или часть передних световых приборов и имеет общий или составной рассеиватель. При наличии общего рассеивателя упрощается его очистка. Недостатком блок-фар является невозможность их унификации для различных автомобилей.

Правая и левая блок-фары одного автомобиля невзаимозаменяемые. Каждая блок-фара содержит фару головного освещения с лампой 2 (Рисунок 11), габаритный огонь с лампой 3 и указатель по­ворота с лампой 8. Рассеиватель 6 приклеен к пластмассовому корпусу 7, закрытому сзади пластмассовым кожухом 1. Внутри кор­пуса установлен отражатель 5. Провода от ламп 2 и 3 подведены к колодке 9, которая удерживается пружинным фиксатором 10.

Головное освещение (дальний и ближний свет), указатель поворота и передний габаритный огонь объединены в одном блоке, приведенном на рисунке 12. Головной свет и габаритный огонь обес­печиваются фарой с лампами АКП 2-60+55 и А12-4. Блок в сборе закреплен на панели передка автомобиля четырьмя болтами с гайками 3. Положения светового пучка по горизонтали и вертикали регулируются винтами 4 и 9. На фару можно установить корректор для дистанционного регулирования угла наклона фары в зависи­мости от нагрузки автомобиля. При отсутствии корректора наклон светового пучка в вертикальной плоскости регулируют поворотом заглушки 8.

Рисунок 11 – Блок - фара: а - электрическая схема; б - вид из отсека двигателя; / - кожух; 2-пампа фары; 3 - лампа габаритного огня; 4 - экран; 5 - отражатель; 6 - рассеиватель; 7- корпус; 8- лампа указателя поворота; 9- штекерная колодка; 10- пружинный фиксатор

Рисунок 12 – Блок передних световых приборов: 1 - фара; 2 - указатель поворота; 3 - гайка крепления фары; 4 - винт регу­лирования светового пучка в вертикальной плоскости; 5- крышка; 6-лампа фары; 7- лампа переднего габаритного огня; 8- заглушка корректировки светового пучка в зависимости от нагрузки автомобиля; 9- винт корректи­ровки светового пучка в горизонтальной плоскости; 10- винт крепления ука­зателя поворота; 11 - винт крепления рассеивателя указателя поворота .

Для улучшения аэродинамических качеств передняя часть авто­мобиля должна иметь меньшую высоту и срезанные углы на видах сбоку и вплане. Для таких автомобилей необходимы фары малой высоты и большой ширины с увеличенной шириной луча для ближ­него света, что позволяет применять рассеиватели с большим углом наклона вдвух плоскостях. Кроме того, фары должны занимать как можно меньше места в подкапотном пространстве.

 

Гомофокальные фары

Соединение в одном узле определен­ных участков отражателей с малым и большим фокусным расстоя­нием позволило уменьшить глубину h (Рисунок 13) внедрения фары в подкапотное пространство и увеличить отношение ширины b фары к ее высоте а.

Фара имеет отдельные сектора двух разнофокусных оптических систем. Требуемое светораспределение в режиме как ближнего, так и дальнего света практически обеспечивается только отража­телем. Отражатели сложного профиля гомофокальных фар изго­товляют из пластмасс с высокой термостойкостью, обеспечивающей работу фары с галогенными лампами. Гомофокальная фара приведена на рисунке 14.

 

 

Рисунок 13 – Относительные размеры гомофокальных отражателей.

 

 

 

Рисунок 14 – Элементы гомофокальный фары: 1 - корпус; 2 - отражатель; 3 – рассеиватель.

 

Бифокальные фары

В четырехфарных системах с разделен­ными режимами освещения используются фары с бифокальным от­ражателем (Рисунок 15) фары ближнего света со смешанной свето­технической схемой. Отражатель такой фары состоит из двух частей с положением фокальных точек по разные стороны от тела накала источника света и границей раздела между частями отражателя.

Граница раздела зеркально соответствует форме, создаваемой светотеневой границей асимметричного светораспределения ближнего света. Рассеиватели приборов систем освещения с раз­деленными режимами имеют относительно простую преломляю­щую структуру.

 

Рисунок 15. Бифокальный отражатель фары ближнего света:

а - конструктивная схема; б - зоны светораспределения; 1, 2- соответст­венно верхняя и нижняя части отражателя; А, В- зоны светораспределе­ния, образованные соответственно верхней и нижней частями отражателя.

 

Эллипсоидные фары

В последнее время получил распро­странение проекторный принцип формирования светораспределе­ния с помощью проекционной оптики (конденсаторной линзы). Та­кой принцип реализуется светооптической системой с эллипсоид­ным отражателем 1 (Рисунок 16).Тело накала устанавливается в переднем фокусе F₁ эллипсоида. После отражения световой пучок концентрируется в зоне второго фокуса F₂ отражателя на относительно малой площадке, где устанавливается экран с формой границы, симметрично светотеневой границе заданного режима освещения (ломаной для ближнего све­та головных фар и прямоугольной для противотуманных фар).

Изображение в плоскости экрана проецируется на дорожное полотно конденсаторной линзой, фокальная точка F₃ которой сов­падает со вторым фокусом эллипсоидного отражателя.

Рисунок 16 – Формирование светового пучка ближнего света проекторной системы с элипсоидным отражателем: 1 - отражатель; 2 — экран; 3 – линза