Система освещения

Во многих странах обязательным является и использование фар ближнего света в дневное время (Россия, страны Скандинавии, Прибалтики, Италия, Польша, Исландия, Болгария, Хорватия, Венгрия, Швейцария, Босния и Герцеговина, Черногория, Чехия, Сербия и ряд других).

Также есть страны, где использование ближнего света обязательно при определённых условиях. Например, в Румынии такая обязанность существует для владельцев транспортных средств за пределами населённых пунктов, в Беларуси – при буксировке прицепа и для мотоциклов, в Украине водители транспортных средств обязаны использовать ближний свет в дневное время с 1 октября по 1 мая.

Приборы освещения автомобиля обеспечивают безопасность движения, предоставляют сведения, на основе которых можно судить о характере движения (скорости, направлении) авто, пешеходов, совершаемых на транспорте маневрах, расстоянии между разными транспортными средствами.

Осветительные приборы помогают оперативно предупредить о торможении, поломке, являющейся источником риска на дороге.

Отдельные элементы системы являются источниками света для салона, багажного отсека, подкапотного пространства.

Светотехника монтируется в передней, задней, боковых частях транспортного средства. Осветительные приборы могут быть установлены заподлицо или являться выступающими элементами кузова транспортного средства.

База автомобильной светотехники – цветовая мнемоника: используются белый, синий, жёлтый, красный цвета. При этом актуальна следующая специфика:

• Спереди транспортного средства могут устанавливаться только устройства создающие белый, оранжевый и жёлтый цвет.
• Сзади – только красный, оранжевый и жёлтый.
• Фонари заднего хода, подсветка заднего хода могут быть исключительно белыми.
• Традиционное оснащение светотехникой прицепа для легкового автомобиля – габаритные огни белого цвета.

А вот синий цвет, идущий от устройств системы освещения авто, – нарушение. Да, на первый взгляд, такой свет позволяет сразу же выделяется из потока, а благодаря тому, что спектр приближен к дневному, глаза меньше устают. Но такой комфорт обеспечивается только в сухую погоду. В дождь, снег начинаются отсвечивания, более того, освещённость объектов становится существенно ниже, нежели при световом потоке белого спектра. Во многих странах, в том числе, в России, Беларуси за использование синих, голубых фар последние годы штрафуют.

Корректно подобранное и используемое автомобильное освещение способно снизить количество ДТП, особенно – с участием пешеходов.

Внешние элементы освещения

Система освещения и световой сигнализации автомобиля – это комплекс технических средств на транспортном средстве. К внешним осветительным приборам относятся передние фары, противотуманные фары, поворотники, задние блок-фары, осветители номерного знака.

Внешнее освещение автомобиля представлено следующими элементами:

Передние фары. Обеспечивают освещение дороги впереди автомобиля (в условиях хороших погодных условий – на 50-60 метров), обочины и предоставление информации встречному и впереди идущему транспорту о габаритах авто. Фары устанавливаются симметрично справа и слева. Самые распространённые – передние фары с отражателями. Обязательный элемент таких фар – зеркальная вогнутая поверхность. Она образует световой пучок нужной формы. Источниками света являются автомобильные лампы.

При этом лучше всего на деле себя зарекомендовали те конструктивные решения, у которых основная часть лучей проходит над экраном.

Рис.: основная часть лучей проходит над экраном.

А вот передние прожекторные фары, где лучи собираются во втором фокусе отражателя и «подрезаются» экраном, встречаются всё реже. 

Рис.: лучи собираются во втором фокусе отражателя.

Отличным подспорьем для многих автомобилистов являются фары с собирающей линзой. Они обеспечивают отличное светораспределение и попадание большого количества света чётко на дорожное полотно. Исключена проблема появления перед водителем слепящего светового полотна.

Иногда решения с собирающими линзами противопоставляют решениям с отражателями. Это не совсем корректно. Если строго относиться к конструкции, то есть решения просто с отражателями и есть решения с отражателями и линзами.

Во втором случае получаем такие плюсы, как:

1. Равномерный световой поток.

2. Возможность смягчать пограничную зону между светлой и неосвещенной частью дороги.

Но есть и определённые нюансы, которые заставляют призадуматься об установке головного освещения автомобиля с собирающими линзами. Габариты таких фар более значительные, и если для грузового коммерческого транспорта – это не проблема, то для небольших машин – сложность. Кроме того, при монтаже, замене таких фар нужен огромный профессионализм. Малейшее отклонение способно привести к неправильному функционированию оптики. Среди потенциальных проблем – запотевание стекол и даже ослепление водителей встречных автомобилей.

Ещё более сложны конструктивно, требовательны при установке, но комфортны для владельцев транспортных средств адаптивные фары, направляющие свет по направлению поворота машины. Причём во внимание берётся не только горизонтальное, но и вертикальное направление. Это ценно для джипов, карьерных самосвалов и другой техники, которая передвигается по бездорожью, холмистой местности.

В конструкцию адаптивных фар входят:

• Оптический элемент.
• Актуатор (переносит усилие с управляющего устройства на исполнительные).
• Редуктор.
• Электродвигатель.
• Механизм поворота оптического элемента.
• Лампа.

1. Габаритные огни. Приборы для предоставления участникам дорожного движения картины о размерах автомобиля. Очень ценны во время остановок для обозначения авто и его положения, когда головной свет отключают.

Источник света – галогеновые лампы, светодиоды или светодиодные блоки (светодиоды сейчас ставят чаще всего). Габаритные огни зажигаются автоматически при включении ближнего света или автономно.

Некоторые транспортные средства располагают возможность включать габаритные огни с одной стороны. Это удобно для обозначения габаритов на тесном паркинге.

1. Поворотники. Функция – предупредить о выполнении маневра. Особенно ценны при развороте, повороте, обгоне, перестроении транспортного средства на другую полосу. Также они служат инструментом аварийной сигнализации. Поворотники работают синхронно в режиме мигания, в большинстве стран –  жёлто-оранжевым цветом, в США – красным.
2. Дневные ходовые огни и противотуманные фары.

При появлении присутствовали не в каждом транспортном средстве, но быстро обрели полезность в странах, где часты туманы. Сейчас такой оптикой активно комплектуют все современные транспортные средства. 

Дневные ходовые огни создают яркое, интенсивное освещение, помогают достаточно чётко обозначить машину в светлое время суток в условиях плохой видимости.

На большей части транспортных средств передняя фара имеет единый корпус. В нём помещается техника для дальнего, ближнего света, дневные ходовые, габаритные огни, часто – поворотники.

Габаритные огни кроме передних фар монтируются и в задних блок-фарах.

Устройство и принцип работы головного автомобильного освещения

Устройство головного освещения может быть двухфарным, четырёхфарным и при этом базироваться как на круглых, так и прямоугольных оптических элементах. 

В систему могут входить лампы разных типов:

• Лампы накаливания. Внутри стеклянной колбы находится вольфрамовая спираль. Самый дешёвый вариант. При этом светоотдача проигрывает другим типам ламп, среди минусов – высокая хрупкость и срок службы – только около 400 часов.
• Галогенные лампы. В колбе из жаропрочного кварцевого стекла – смесь газов с йодом и бромом. Среди преимуществ – высокая прочность и потенциальный срок службы – около 1 200 часов.

• Ксеноновые лампы. Срок эксплуатации – 2 000 часов и более. Отличная светоотдача. Низкий уровень энергопотребления.
• Светодиодные автолампы способны работать 30 000 тысяч часов. При включении сразу загораются на полную яркость. Обеспечивают равномерное распределение светового потока.

Устройство и принцип работы заднего освещения

Заднее освещение, блок, модуль задних фонарей объединяет в одном корпусе:

• Задние габаритные огни. Монтируются по бокам на одной линии, включены состав блок-фары. На коммерческом транспорте (грузовиках, автобусе) габаритные огни устанавливаются в нижней и верхней части, на легковых авто только внизу.
• Поворотники.
• Стоп-сигналы.
• Сигналы заднего хода.
• Противотуманные фонари.

Как и в случае с передним освещением, светоэлементы могут быть представлены лампами накаливания, галогенными, ксеноновыми, светодиодными моделями.

Работа устройства направлена на предупреждение о присутствии транспортного средства на дороге, характере его маневров  иных участников дорожного движения.

Внутренние элементы осветительной системы.

Обеспечить освещение внутри авто помогают:

• лампы в салоне автомобиля, багажнике и бардачке (перчаточном боксе),
• подсветка багажника,
• подсветка приборной панели,
• габаритные огни в дверях.

От внутренних элементов осветительной системы зависит комфорт водителя, скорость считывания информации при движении в темное время.

Как происходит управление системой освещения?

1. Управление ведётся из салона авто. Для этого используются специальные переключатели: 
2. Клавиша на панели приборов, подрулевой переключатель помогают активизировать ближний и дальний свет, габаритные огни.
3. Включение ближнего и дальнего света, «противотуманок» и габаритов в большинстве моделей машин осуществляется с помощью подрулевого переключателя.
4. Переключатель в левой части под рулем помогает оперативно провести смену ближнего и дальнего света при включённом головном освещении.
5. Противотуманные фары включаются или клавишей на панели приборов, или с помощью дополнительной секции.

Большую популярность обретают автоматические системы управления освещением.

Автоматические системы управления освещением

У современных систем освещения автоматизирован процесс включения ближнего, дальнего света, коррекции головного освещения и т.д.

За дорожной обстановкой, особенностями движения транспортного средства при автоматическом управлении помогают следить специальные датчики. Система поддерживает алгоритм действий при определенных сигналах от них.

На улице недостаточная освещённость из-за тумана, авто въезжает в туннель – загораются фары и т.д.

Одна из активно внедряемых на транспортные средства инноваций - динамическая система адаптивного головного освещения (AFS). С помощью неё  устраняются жесткие ограничения ближнего света . Посредством системы водитель транспортного средства лучше ориентируется на дороге в темноте и в плохую погоду. Освещение подстраивается к скорости и углу поворота рулевого колеса.

AFS основана на технологии VarioX. Для реализации решения система освещения снабжается проекционным валиком между источником света и линзой. Валик имеет различные контуры, поворачивается вокруг собственной продольной оси. За счёт шагового двигателя валик за миллисекунды способен быстро адаптироваться к ситуации и повернуться в нужное положение.

Посредством технологии VarioX можно задавать самые разные вариации распределения света: обеспечивать удобный городской, автострадный свет или свет для пасмурной погоды.

Привлекают водителей и автоматические системы наклона фар. Особенно востребованны системы с динамическими корректорами наклона фар. Они адаптивны к изменению наклона фары после торможения или ускорения.

Одни из самых удобных систем с регулируемыми фарами при этом - решения, которые поддерживают технологию  ISM (в мехатронном модуле объединены силовые электронные устройства и биполярный шаговый двигатель. В этом случае доступен  микрошаговый режим управления системой. Управление становится максимально подконтрольным.