Светотехническое оборудование автомобиля состоит из разных типов элементов. Часть из них устанавливается в передней части автомобиля. Удобно объединять эти осветительные приборы в единый узел – как с технической, так и с дизайнерской точки зрения.
Что значит блок фара
Такой узел называется блок-фарой. В ней в единый блок объединены, как минимум, осветительные приборы головного света (ближнего и дальнего), которыми освещается дорога перед транспортным средством. Также в состав узла могут входить передние поворотники, габариты, а в некоторых моделях — дневные ходовые огни.
Противотуманные фары в состав блок-фар обычно не входят, так как они являются необязательной опцией.
Из чего состоит фара автомобиля
Конструкция современной фары достаточно непроста. Ее строение с развитием производственных и вычислительных технологий постоянно усложняется.
Конструкция и различные виды оптики головного света
Фара состоит из двух основных функциональных узлов:
- источника светового излучения;
- формирователя светового пучка.
Также в состав блок-фары входит корпус, объединяющий остальные компоненты, элементы крепления и т.д. Формирователь направленного потока света обязательно содержит отражатель (рефлектор). В состав сложной фары может входить линза.
Ближний свет
Ближний свет освещает дорогу на расстоянии 30-50 м. Световой луч при этом направлен вниз и, частично, вправо – чтобы была видна обочина. При такой конфигурации ослепление встречного водителя маловероятно, поэтому ближний свет используется при движении в условиях населенного пункта. Также этот вид освещения включается при разъезде ночью на загородных трассах.
Дальний свет
Расстояние, на котором световой пучок ближнего света освещает дорожное полотно, недостаточно для движения на большой скорости. Слишком малое расстояние и ограниченное время реакции водителя не позволят принять своевременное и верное решение при обнаружении препятствия на столь малом расстоянии. Поэтому при такой езде (обычно, на загородных трассах) используется дальний свет. Диаграмма его направленности вытянута вдоль направления движения авто, а длина освещенной зоны может составлять до нескольких сотен метров (зависит от конструкции осветительного прибора).
Оба вида освещения в составе блок-фары могут формироваться как отдельными фонарями, так и двухнитевой лампой. Для изменения формы светового пучка могут приниматься дополнительные меры (шторки, фильтры и т.п.). Если в автомобиле используется биксеноновая фара, то в ней устанавливается один светоизлучатель. Ближний свет при этом формируется либо шторкой, ограничивающей световой поток и изменяющей его светотеневую границу, либо сдвигом лампы в другую зону отражателя и линзы.
Оптические элементы
Оптические элементы большей частью определяют потребительские свойства фары. От их строения зависит качество освещения автомобиля.
Источник света
Классическим и единственным источником светового излучения в автомобиле долгое время являлись лампочки накаливания. Несмотря на невысокую стоимость, в настоящее время для головного света они практически не применяются (только в габаритных огнях, поворотниках и фонарях заднего хода). Из этой сферы их практически полностью вытеснили галогенные лампы. Несмотря на принципиальную схожесть устройства (свет излучается посредством нити накаливания), галогенки имеют преимущество за счет меньших габаритов и более долгого срока службы. Первое преимущество обеспечивается за счет применения для колбы более прочного (и жаропрочного) кварцевого стекла, а второе – за счет того, что внутри лампы находятся пары галогенов. Они уменьшают испарение высокоомного материала нити, продлевая период эксплуатации.
В более дорогом сегменте автомобилей для создания светового потока применяются ксеноновые светоизлучающие элементы. Они дают больший световой поток при равной мощности и служат долго. Недостатком считается необходимость наличия дополнительного оборудования:
- блоков розжига;
- корректора направления светового потока.
Без установки последнего ксеноновые фары на автомобиле применять нельзя.
Рекомендуем: 6 лучших моделей ксеноновых ламп
Триумфальное шествие светодиодных ламп, экономичных и долговечных, не оставило в стороне и светотехническое оборудование автомобилей. Но здесь все несколько сложнее. Просто заменить обычную галогенку на LED нельзя – обычный отражатель не рассчитан на светодиоды, излучающие в одну сторону. Световой поток будет иметь неправильную форму, поэтому для этого типа ламп нужна фара, специально разработанная для работы с такими излучателями.
В отличие от ксеноновых ламп, самостоятельная замена обычных фар на светодиодные не запрещена законодательно, но главным критерием должно быть самосознание водителя и первичность безопасности над экономией.
Самым последним достижением в сфере автомобильной светотехники головного света являются лазерные светоизлучатели. Их основа – полупроводниковые лазерные диоды. Это самые эффективные излучатели для дальнего света. По данным производителей, освещаемая дистанция может составлять до 600 м. К сожалению, такие фары дороги. Их стоимость сравнима с ценой автомобиля класса Эконом.
В блочной конструкции обычно каждый фонарь имеет свой источник света. Они могут быть одинаковыми, но, как правило, различаются – как по типу, так и по мощности.
Отражатель
Часть света, излучаемого лампой, направлена назад. Чтобы ее использовать, в тыльной части устанавливается отражатель. Одновременно он является основным элементом формирования направленного светового потока. В недавнем прошлом широко параболические отражатели – в сечении они имели форму параболы. Для формирования пучка света используется свойство этой геометрической фигуры – если источник света расположить в точке, называемой фокусом, то световой пучок выйдет наружу в виде линий, параллельных оси. Так удобно формировать пучок дальнего света.
С ближним светом проблема – здесь нужна иная диаграмма направленности. Для ее получения приходится применять шторки и фильтры, в которых бесполезно теряется часть светового потока. Поэтому с развитием производственных технологий все чаще применяется рефлектор сложной формы. В нем поверхность параболы оснащена дополнительными отражателями точно рассчитанной конфигурации. Так формируется световой поток нужной формы и направленности без использования затеняющих элементов.
Развитие технологий позволило создавать более совершенные конструкции рефлекторов, имеющие эллиптическую форму в сечении. Здесь используется оптическое свойство эллипса – если источник света поместить в одном из фокусов, то лучи соберутся во втором фокусе. За ним можно установить линзу и сформировать световой поток нужной формы. Пучок в этом варианте получается отлично сфокусированным и имеющим четкую световую границу.
Рассеиватель
В фарах с эллиптическим рефлектором обязательным оптическим элементом служит линза (рассеиватель), в которой и происходит формирование светового пучка. Линзу изготавливают из стекла или прозрачного пластика. Ее сечение имеет переменную форму – так выполняется система линз и призм, создающая световой поток нужного направления. Для создания четкой световой границы может применяться шторка, управляемая специальным механизмом. Другая функция рассеивателя – защита конструктивных элементов блок-фары от попадания грязи и посторонних предметов. У элементов блок-фары рассеиватель единый, но он может иметь различные преломляющие свойства для каждой зоны.
Принцип работы фар
Включение или выключение различных фонарей, входящих в состав блок-фары, может выполняться вручную. На автомобилях экономической категории это обычно единственный способ управления. Чем выше класс автомобиля, тем меньше требуется вмешательство оператора. Так, дневные ходовые огни могут включаться при включении зажигания (и гаснуть после его выключения) или по факту старта двигателя. Включение фар или управление световым потоком может быть завязано на датчик освещенности или датчик дождя. Все зависит от разработчиков и желания покупателя платить за сервисные функции.
Развитие автомобильной светотехники имеет генеральное направление – повышение безопасности езды. Устройство автомобильной фары становится все более высокотехнологичным, и концепция блок-фары прекрасно вписывается в общую тенденцию эволюции автосвета и позволяет разработчикам экспериментировать с дизайном.
