Передняя оптика авто: все о разновидности фар

Дорогие читатели! Наша статья носит исключительно информационный характер, что не подразумевает предоставление услуг, описанных в статье!

Оглавление

1. Устройство фар автомобиля
2. Виды передних фар по назначению
3. Типы фар по источнику света
4. Как выбрать автомобильные фары?

С одной стороны, оптика является одним из самых важных элементов конструкции автомобиля, так как обеспечивает безопасность движения на дороге. С другой – существует такое большое количество видов фар, что даже многие опытные автомобилисты путаются в них. Вместе с тем, знать их нужно хорошо, так как использование не подходящего данной модели автомобиля или времени суток освещения наказывается штрафом со стороны автоинспекции, к тому же действительно повышает риск дорожно-транспортного происшествия. Чтобы вам было проще разобраться в этой теме, Wesem-Light подробно рассмотрел разновидности автомобильных фар, их конструкцию и области применения.

Устройство фар автомобиля

Мы верим, что вы прекрасно разбираетесь в конструкции оптики своего автомобиля, но повторить ее будет не лишним. Итак, общая схема передних основных фар на подавляющем большинстве автомобилей включает следующие элементы.

Отражатель (рефлектор). Назначение этого элемента отражено в его названии – это отражение и усиление света, испускаемого лампой. Причем отражается свет не абы как, а собирается в направленный поток, освещающий довольно ограниченную область дорожного пути в передней полусфере. Это необходимо для того, чтобы свет не заливал окружающее пространство, не слепил встречных водителей и самого владельца автомобиля. Современные рефлекторы изготавливаются из стекла или пластика, отражающая поверхность которых покрывается тонким слоем напыленного алюминия (или иного металла). Отражатели различаются по своей форме:

1. Параболический рефлектор имеет профиль в виде правильного конуса со скругленной вершиной. Это наиболее простой тип отражателя, который не позволяет скорректировать направление и яркость светового потока. Такими рефлекторами оснащаются наиболее дешевые фары.
2. Рефлектор свободной формы отличается сложным профилем, разделенным на отдельные зоны с переменной кривизной (число таких зон может варьироваться в зависимости от модели). Благодаря такой конструкции световой поток получается более направленным, что снижает светопотери и риск ослепления самого водителя и встречных участников дорожного движения.
3. Линзированная оптика. Рефлектор таких фар имеет профиль в виде правильного эллипса, который концентрирует отраженный свет в определенной точке на специальном щитке. Он, в свою очередь, снова рассеивает световой поток, который уже повторно попадает на линзу – та его опять собирает в концентрированный пучок, но с определенными корректировками. Линзированная оптика сводит к минимуму светопотери и ослепление встречных участников дорожного движения, но стоит дороже других видов фар ввиду сложного устройства. Кроме того, эта конструкция довольно динамична, из-за чего требует периодической корректировки в автосалоне.

Рассеиватель. Как нетрудно догадаться, назначение этого элемента заключается в рассеивании и одновременно в направлении светового потока, отраженного от рефлектора. Также он защищает «внутренности» фары от внешних воздействий – попадания мусора, грязи, камней, влаги и т. д. Рассеиватель тоже имеет довольно сложный профиль, распределяющий световой поток на отдельные пучки и корректирующий их направленность. Например, противотуманные фары светят не прямо вперед, а скорее вниз, благодаря чему лучше освещают дорожное покрытие и не слепят встречных водителей.

Источники света. Другое название этого элемента – лампы, хотя такое применение этого термина немного устарело с появлением светодиодов. Подробнее разновидности источников света по принципу их действия будут рассмотрены ниже. Здесь важно понимать, что конструкция этих элементов гораздо сложнее, чем в обычной лампе накаливания, которая стоит у вас в люстре. Например, в некоторых лампах накаливания имеется не одна, а две нити – одна рассчитана на дальний свет, а другая, расположенная чуть выше линии основного фокуса, на ближний.

Все эти элементы «упакованы» в корпус фары, который защищает ее от механических повреждений, попадания мусора, пыли, влаги и т. д. Кроме того, дорогая оптика также комплектуется дополнительными компонентами – например, приводами рефлектора, меняющими направление отраженного света, компьютерными блоками управления, датчиками, фиксирующими движение в световом пятне и т. д.

Виды передних фар по назначению

Для человека, не разбирающегося в авто-тематике, все фары «на одно лицо» - ну светят и ладно. В реальности передняя часть автомобиля содержит в себе несколько типов автомобильной оптики, каждый из которых выполняет свою функцию.

Фары дальнего света. Назначение этой оптики – освещение дороги и обочины в темное время суток на расстоянии в минимум 100-150 метров для своевременной реакции на возникающее препятствие. Она испускает узконаправленный пучок света вперед. Штатно на автомобилях устанавливаются небольшие фары дальнего света с минимальными характеристиками, которых достаточно для безопасного движения ночью или в сумерках. Однако, если машина часто используется ночью, рекомендуется использовать навесные фонари большей мощности, освещающих дорогу на расстоянии в 1 км. А если вы пользуетесь второстепенными дорогами, коварные обочины которых не оборудованы отбойниками, то лучше поставить дополнительные фары с широким лучом, охватывающим большую часть бокового пространства. Важно помнить одно – любые фонари дальнего света ослепляют водителей встречных транспортных средств. Поэтому их нужно переключать на ближний свет как минимум за 150 м до автомобиля, двигающегося по встречке. А если дорога изобилует поворотами или имеет переменный продольный профиль (подъемы и спуски), то переключать свет нужно заблаговременно.

Фары ближнего света. Функция этой оптики – освещение дорожного пути и части обочины на расстоянии 50-60 м и обеспечение безопасного разъезда со встречным автомобилем без ослепления его водителя. Для этого световой пучок таких фар направлен не вперед, как у «дальнобойной оптики», а вниз, на дорогу. Существует две системы формирования ближнего света:

1. Американская. Эта система заключается в расположении источника света (нити накаливания, светодиода) выше осевой горизонтальной плоскости фары. Из-за этого световой поток направляется вниз и вправо, причем в его формировании участвует вся поверхность рефлектора.
2. Европейская. В этой системе источник ближнего света расположен выше фокуса рефлектора и заслонен от нижней полусферы металлической заслонкой. Из-за этого световой поток формируется только верхней полусферой отражателя, что делает его более четким, хорошо освещающим правую обочину дороги и не ослепляющим встречных водителей, двигающихся слева. Также из-за сложного профиля рефлектора увеличивается яркость и равномерность освещения. Такая конструкция ближнего света принята в качестве стандарта на всех современных автомобилях.

Противотуманные фары. Назначение этой оптики – освещение дороги в условиях густого тумана (дыма, запыления), пелены дождя или снега. Другие виды освещения в таких условиях неэффективны и даже опасны. Например, если в туман включить дальний свет, то его прямо направленный пучок будет отражаться от взвешенных капелек воды (или твердых частиц) и создавать сплошную стену отраженного света, ослепляющую водителя. Противотуманные фары же имеют световой поток, широко распределенный по горизонтали и очень узкий по вертикали. Из-за этого он светит не на туман или пелену осадков, а под них на дорожное покрытие. Требования к противотуманным фарам:

1. Угол рассеивания по вертикали коло 5ᵒ, верхняя граница светотени резко очерчена;
2. Рассевание по горизонтали около 60ᵒ, максимальная светосила приближена к верхней границе светотени.

В противотуманных фарах не рекомендуется устанавливать ксеноновые или светодиодные источники света. Во-первых, это запрещено законом, а во-вторых, такие лампы дают синеватый свет с длиной волны в 450-470 нанометров, который сильно преломляется в мелких каплях воды (или снежных кристаллах), создавая слепящую стену света. Гораздо эффективнее и безопаснее использовать галогеновые лампы, испускающие желтоватый свет, который меньше рассевается водяной взвесью.

Дневной свет. На первый взгляд парадоксально, но днем автомобилю тоже нужен свет, чтобы его было заметно на дороге в условиях дневного освещения другим водителям, мотоциклистам или пешеходам. Сначала это осознали в скандинавских странах, а с 2003 года езда со включенными дневными ходовыми огнями стала обязательной на территории всего Евросоюза. В российских ПДД также присутствует этот пункт. Первоначально (а в некоторых странах до сих пор) роль дневных ходовых огней играли фары дальнего света, работающие на пониженном напряжении, а также фонари ближнего света или противотуманки. Однако, сегодня большинство автомобилей оснащается отдельными дневными огнями, что снижает износ головных фар и обеспечивает оптимальный контраст в яркий солнечный день.

Рабочий свет. Фары данного вида устанавливаются на спецтехнику, задействованную в строительных, дорожных, погрузочно-разгрузочных, монтажных и других работах. Их назначение – эффективное освещение рабочего пространства, для чего оптика других типов (ближнего и дальнего света, противотуманки) не приспособлены. В фарах рабочего света применяются отражатели с переменным профилем, рассчитанным с помощью компьютерного моделирования. Это позволяет создать яркое и равномерное световое пятно большой площади, одновременно минимизировав ослепление сторонних наблюдателей и засветку элементов конструкции самого транспортного средства. По типу светорапределения такая оптика подразделяется на следующие типы:

1. Long Range – создает световое пятно на некотором расстоянии от источника света, причем интервал между источником света и освещенной областью остается затененным с четкой светотеневой границей;
2. Close Range – испускает широкий, заливающий луч, освещающий большое пространство и вертикальные препятствия в непосредственной близости от фары;
3. Ground illumination - освещает поверхность земли очень широким и ярким световым потоком, верхняя часть которого имеет четкую светотеневую границу, исключающую ослепление стороннего наблюдателя.

В законодательстве большинства стран разновидности передней автомобильной оптики четко разграничены по сферам применения. Например, дальний свет можно использовать только на неосвещенных участках трасс в темное время суток, противотуманные фары – в условиях плохой видимости и т. д. Это одновременно помогает безопасно использовать приборы освещения, не создавая аварийных ситуаций на дорогах, а также экономить электроэнергию.

Типы фар по источнику света

По конструкции и принципу работы источника света автомобильные фары делятся на следующие категории.

1. Галогеновые. Источником света в фарах этого вида является лампа накаливания, отличающаяся от традиционной «лампочки Ильича» тем, что ее колба заполнена буферным газом, роль которого выполняют пары галогенов (брома или йода). Это предотвращает быстрое перегорание нити накаливания и одновременно позволяет ей светиться интенсивнее, увеличивая световой поток. Галогеновые лампы являются наиболее распространенными в автомобильной промышленности за счет неплохой светимости, простоты (и, следовательно, дешевизны) конструкции и установки, устойчивостью к вибрации. Средний срок службы таких источников света составляет 2000 часов.
2. Ксеноновые. Такие лампы относятся к газоразрядным – в них свет излучает не нить накаливания, а электрическая дуга, возникающая между двумя электродами и вызывающая свечение заполняющего колбу газа (ксенона). При этом образуется яркое белое свечение, приближенное к дневному свету. Такая конструкция обеспечивает более интенсивный световой поток, хорошее освещение в ночное время суток, увеличенный срок службы фары, достигающий 10 000 часов, высокую экономичность в сравнении с галогенными фонарями. Но и стоит такая лампа значительно дороже. Кроме того, из-за высокой интенсивное излучения она сильно слепит встречных водителей, поэтому ее можно устанавливать только в линзированную оптику.
3. Диодные. Источником света в данном случае является блок из нескольких светодиодов. Светодиодные фары дают интенсивный световой пучок белого спектра, потребляют минимум электроэнергии, служат дольше 10 000 часов, обеспечивают качественное освещение. Единственный недостаток – стоят они довольно дорого, а при поломке одного диода в блоке придется менять его полностью. Кроме того, устанавливать светодиодные лампы можно только в линзированные фары, так как их интенсивный свет слепит встречных водителей.

Последним «писком моды» в автомобилестроении стали лазерные фары. В них источником света является светодиод, излучение которого возбуждает флуоресцентный элемент, который испускает когерентный и узконаправленный пучок белого оттенка. Так как свет очень интенсивный, за направление и интенсивность светового потока отвечает вычислительный модуль, сопряженный с датчиками, фиксирующими появление в освещенной области пешеходов, животных и других водителей. В общем, конструкция эффективная, но очень сложная и потому еще дорогая, пока она устанавливается на концептуальные спорткары, не предназначенные для массовой продажи. Поэтому рассматривать такие фары пока стоит в контексте будущего.

Как выбрать автомобильные фары?

Из всего вышесказанного следует один очень простой вопрос – как среди всего этого разнообразия выбрать подходящие фары? Здесь все зависит от совокупности многих факторов, основными из которых являются:

1. Модель автомобиля – российское законодательство запрещает несогласованную установку ламп или оптики, не предусмотренной конструкцией конкретной машины;
2. Тип фар – помимо законодательных ограничений есть и чисто технические, например, светодиодные и ксеноновые фары можно устанавливать только в линзированную оптику, которая корректирует их интенсивный световой поток так, чтобы он не слепил других водителей;
3. Условия использования автомобиля – например, если машина часто используется на бездорожье, в плохую погоду, то необходимо оснастить ее мощными противотуманными фарами, обеспечивающими хорошее освещение в таких условиях;
4. Стоимость – при ограниченном бюджете лучше выбирать стандартные галогеновые фары с простой оптикой и рефлектором, их характеристик вполне хватает для безопасной езды

 Если у вас нет времени на самостоятельное постижение всех тонкостей покупки, установки и настройки автомобильных фар (а там довольно много нюансов), то лучше доверить эту работу профессионалам из лицензированного автосервисного центра. Помочь вам в этом вопросе помогут и квалифицированные менеджеры интернет-магазина Wesem-Light.