Устройството и видовете фарове на автомобила

Централното място в системата за осветление на автомобила заема предните фарове (фарове). Те осигуряват безопасността на пътуванията вечер и през нощта, като осветяват пътя пред превозното средство и информират другите шофьори, когато превозното средство се приближава.

Предни фарове: конструктивни елементи

Фаровете са усъвършенствани през десетилетията. До края на ХХ век на автомобилите се монтираха кръгли фарове от типа прожектор. Тъй като обаче ергономичността и аеродинамиката на каросерията се променят, възникват нови решения: кръглите фарове не позволяват да се създават гладки, рационализирани линии на тялото. Ето защо дизайнерите и конструкторите започнаха да въвеждат нови, по-атрактивни форми, които не отстъпват по отношение на светлинните качества и характеристики.

Модерен фар съчетава няколко устройства в едно:

• фарове на къси и дълги светлини;
• светлини за паркиране;
• пътепоказатели;
• Дневни светлини.

Единичен дизайн се нарича блок на фаровете. В допълнение към него могат да се монтират фарове за мъгла (PTF) отпред на автомобила, гарантиращи безопасността на пътуването при лоши условия на видимост.

къси фарове

В зависимост от пътните условия през нощта могат да се използват къси или дълги светлини.

Късите фарове осигуряват осветяване на пътното платно на 50-60 метра пред превозното средство. Фаровете осветяват и дясното рамо.

Късите светлини не трябва да причиняват дискомфорт на водачите на приближаващите превозни средства. Ако колата ви заслепява други шофьори, тогава фаровете се нуждаят от настройка.

В света има две системи за разпределение на светлината на един поток - европейска и американска. Всеки от тях има свои собствени характеристики в структурата и принципите на образуване на лъчи.

Нажежаемата жичка в фаровете на американските автомобили е разположена малко над хоризонталната равнина. Светлинният поток е разделен на две части, едната от които осветява пътя и отстрани на пътя, а втората е насочена към насрещното движение. За да се предотврати заслепяването на фаровете от водачите, дълбочината на рефлектора, който образува долната част на светлинния лъч, се променя.

В европейските превозни средства нажежаемата жичка е разположена над фокуса на рефлектора и е закрита от специален екран, който предотвратява навлизането на светлинния поток в долното полукълбо. Благодарение на тази система фаровете в европейски стил са по-удобни за идващите автомобилисти. Светлинният поток е насочен напред и надолу, директно върху пътната настилка пред автомобила.

Фарове за дълги светлини

Дългият лъч на фаровете се отличава с най-високата интензивност и яркост на светлинния поток, изтръгвайки 200-300 метра пътното платно от тъмнината. Той осигурява максимален обхват на пътното осветление. Но може да се използва само ако няма други автомобили в полезрението пред колата: твърде ярка светлина заслепява шофьорите.

Адаптивната система за осветление, която е инсталирана като допълнителна функция на някои съвременни автомобили, помага за намаляване на негативния ефект на дългите светлини.

Устройство за фарове

Независимо от вида на фаровете, има три основни елемента, които осигуряват работата на оптиката.

Източник на светлина

Източникът на светлина е основният елемент на всеки фар. Най-често срещаният източник на предни фарове са халогенните крушки. Относително наскоро те се конкурираха с ксенонови лампи, а дори и по-късно - LED устройства.

рефлектор

Рефлекторът е направен от стъкло или пластмаса с малко алуминиево пръскане. Основната задача на елемента е да отразява светлинните потоци, излъчвани от източника, и да увеличава тяхната мощност. Коректорите и светлинните екрани помагат за насочване на лъча светлина в дадена посока.

Според техните характеристики отражателите могат да бъдат разделени на три основни типа.

1. Параболичен рефлектор. Най-достъпната опция, характеризираща се със статичния си дизайн. Фаровете с такова устройство не могат да бъдат коригирани чрез промяна на яркостта, интензивността и посоката на светлинните лъчи.
2. Свободна форма рефлектор. Той има няколко зони, които отразяват отделни части на светлинния лъч. Светлината в тези фарове остава статична, но когато се разсейва, има много по-малко загуба на светлина. Също така фаровете с рефлектор със свободна форма са по-удобни за останалите шофьори.
3. Елипсоидалният рефлектор (оптична леща) е най-скъпият, но в същото време най-висококачественият вариант, елиминиращ загубата на светлина и отблясъците на други драйвери. Разпръснатият светлинен поток се усилва с помощта на елиптичен рефлектор и след това се пренасочва към втори фокус - специален дял, който отново събира светлина. От капака потокът се разпръсква отново към лещата, която събира светлина, пресеквайки или пренасочвайки я. Основният недостатък на обектива е, че стабилността му може да намалее при активно използване на автомобила. Това от своя страна ще доведе до неизправности или загуба на светлина. Ще бъде възможно да се отстрани дефектът само с помощта на професионални корекции на лещи, извършени в автосервиз.

Дифузьор

Дифузьорът на светлината в автомобила е външната част на фара, изработена от стъкло или прозрачна пластмаса. От вътрешната страна на дифузора има система от лещи и призми, чийто размер може да варира от милиметър до няколко сантиметра. Основната задача на този елемент е да предпази източника на светлина от външни влияния, да разпръсне лъча чрез насочване на потока в дадена посока. Различните форми на дифузорите помагат да се регулира посоката на светлината.

Видове източници на светлина

В съвременните автомобили могат да се разграничат няколко вида фарове, в зависимост от използваните източници на светлина.

Лампи нажежавани

Най-простият и най-достъпен, но вече остарял източник са лампите с нажежаема жичка. Тяхната работа се осигурява от волфрамова нишка, разположена в безвъздушна стъклена крушка. Когато напрежението се приложи към лампата, нажежаемата жичка се нагрява и от нея започва да се излъчва блясък. Въпреки това, при постоянна употреба, волфрамът има тенденция да се изпарява, което в крайна сметка води до скъсване на нишката. С развитието на новите технологии крушките с нажежаема жичка не издържаха на конкуренцията и вече не се използваха в автомобилната оптика.

Халогенни лампи

Въпреки факта, че принципът на работа на халогенните лампи е подобен на лампите с нажежаема жичка, експлоатационният живот на халогенните лампи е няколко пъти по-дълъг. Изпарени в лампата пари от халогенен газ (йод или бром) спомагат за увеличаване на продължителността на лампите, както и за увеличаване на нивото на осветеност. Газът взаимодейства с волфрамовите атоми върху нишката. Изпарявайки се, волфрамът циркулира през крушката и след това, свързвайки се с нишката, отново се утаява върху нея. Тази система удължава живота на лампата до 1 часа или повече.

Ксенонови (газоразрядни) лампи

В ксеноновите лампи светлината се генерира чрез нагряване на газа под високо напрежение. Лампата обаче може да се запали и захранва само с помощта на специално оборудване, което увеличава общите разходи за оптиката. Но цената е оправдана: ксеноновите фарове могат да продължат 2 часа или повече.

Най-често срещаната система за главни светлини използва биксенонови фарове, които съчетават къси и дълги светлини.

крушки LED Light

Светодиодите са най-модерният и популярен източник на светлина. Срокът на експлоатация на такива лампи достига 3 или повече часа. С най-ниска консумация на енергия, светодиодите са в състояние да осигурят достатъчно осветление. Такива лампи се използват активно както във външни, така и във вътрешни осветителни системи на превозното средство.

Светодиодите се използват в предните фарове от 2007 г. За да се осигури желаното ниво на яркост на светлината, в фаровете са инсталирани няколко сегмента LED източници наведнъж. В някои случаи фаровете могат да включват до две до три дузини светодиоди.

Иновативни разработки

Възможно е в бъдеще съвременните източници на светлина да бъдат заменени от нови разработки. Например лазерните фарове са иновативна технология, която за първи път се използва в BMW i8. Фарът използва лазер като източник на осветление, който свети върху леща с фосфорно покритие. Резултатът е ярка светлина, насочена от отражателя към пътното платно.

Продължителността на живота на лазера е сравнима с тази на светодиодите, но яркостта и консумацията на енергия са много по-добри.

Цената на комплект лазерни фарове започва от 10 000 евро. Тази цена е сравнима с цената на бюджетна кола.

Друга модерна разработка са матричните фарове, базирани на LED източници на светлина. В зависимост от пътната обстановка автомобилът може автоматично да регулира работата на всяка секция на светодиодите поотделно. Тази настройка помага да се осигури отлично осветление дори при трудни условия на лоша видимост.

Методи за контрол на главата

Начинът на включване на предните фарове в автомобил зависи от марката, модела и оборудването на автомобила. В бюджетните опции е предвиден ръчен начин за управление на оптиката. Водачът използва специален превключвател, който може да се монтира под волана или на таблото.

В по-модерните и скъпи модели има устройство, което автоматично включва фаровете при определени условия. Например, оптиката може да започне да работи в момента, в който двигателят стартира. Понякога устройството за превключване на фаровете се комбинира със сензор за дъжд или специални елементи, които реагират на нивото на светлината.

Както при другите елементи на автомобила, фаровете продължават да се подобряват. Те придобиват не само ярък и технологичен дизайн, но и подобрени характеристики на светлината. Основната задача на фаровете обаче остава непроменена и е да осигурят безопасността на водача, неговите пътници и други участници в движението в тъмното.