Линза в фару: Линзы для фар автомобиля купить в Москве

Это одна из фар с высоким уровнем светоотдачи. Он имеет пять различных уровней яркости, которые можно легко переключать в зависимости от требований к освещению. Подобно тактическому налобному фонарю Petzl STRIX IR, у которого есть два разных направления вращения луча, этот налобный фонарь также имеет поддержку двух вращений. Вертикальная ширина составляет 90 градусов, а горизонтальная — 100 градусов. Общий луч может освещать до 128 ярдов.

Перезаряжаемый дизайн

Что касается питания, то питается от батареек. Они упакованы в футляр с USB-портом для подзарядки, если они разрядятся. При полной зарядке налобный фонарь может держать вас освещенным в течение 680 часов.

Еще одним важным аспектом при выборе фары является ее вес. Учитывая, что военная операция требует значительных усилий, установка очень тяжелого освещения не подходит. Однако фары Nitecore чрезвычайно легкие и весят 5 унций.

Управление одной кнопкой

Вы можете быть обеспокоены тем, как вы управляете фарами. Расслабьтесь. Он управляется одной кнопкой включения и выключения. Эта простая в использовании функция и широкий диапазон уровней яркости делают ее очень универсальной для использования в различных областях. Поэтому он подходит как для внутренних темных станций, так и для активного отдыха.

Несмотря на то, что корпус весит менее 100 г, его нельзя считать неэффективным с точки зрения долговечности. Он очень прочный и удобный.В дополнение к удобству он оснащен ремешком, который регулируется по размеру головы.

ПРОФИ:

• Весит менее 100 г, поэтому очень легкий
• Имеет широкий диапазон режимов яркости и может работать до 680 часов в самом низком режиме
• Обладает способностью освещения как дальнего, так и ближнего действия, поэтому подходит для использования в помещении и на улице
• Батареи оснащены USB для подзарядки
• Очень просто в эксплуатации

Минусы:

• Некоторые из серий батарей не перезаряжаемые.Однако их всегда можно заменить, если они разрядятся.

Заключение на лучшую тактическую фару

Наличие лучшего тактического налобного фонаря может быть спасительной идеей. Хотя лучшие тактические налобные фонари намного дороже простых, они всегда окупаются, учитывая их долговечность и невероятные функциональные возможности. Если вам нужен надежный налобный фонарь для поисково-спасательных операций или для приключений на открытом воздухе, мы надеемся, что этот список лучших тактических налобных фонарей был вам полезен.Наконец, идите и найдите лучший тактический налобный фонарь.

Headlamp — Tool Wiki

Фара — это фонарь, обычно прикрепляемый к передней части транспортного средства, такого как автомобиль или мотоцикл, с целью освещения дороги впереди в периоды плохой видимости, например темноты или осадков.Характеристики фар неуклонно улучшались на протяжении всего автомобильного века, чему способствовало большое несоответствие между дневными и ночными дорожно-транспортными происшествиями: Национальное управление безопасности дорожного движения США заявляет, что почти половина всех смертельных случаев, связанных с дорожным движением, происходит в темноте, несмотря на только 25% трафика. путешествие в темноте.

В то время как термин фара обычно используется взаимозаменяемо в неформальном обсуждении, фара — это термин для самого устройства, тогда как фара правильно относится к лучу света, производимому и распределяемому устройством.

Фара также может быть установлена ​​на велосипеде (с аккумулятором или небольшим электрическим генератором), и большинство других транспортных средств, от самолетов до поездов, как правило, имеют собственные фары.

Дополнительно к фарам работают автомобильные системы ночного видения.

История автомобильных фар

Механика

Самые ранние фары работали на ацетилене или масле и были представлены в конце 1880-х годов.Ацетиленовые лампы были популярны, потому что пламя устойчиво к ветру и дождю. Первые электрические фары были представлены в 1898 году на электромобиле Columbia Electric Vehicle Company из Хартфорда, штат Коннектикут, и были необязательными. Два фактора ограничивали широкое использование электрических фар: короткий срок службы нитей в суровых автомобильных условиях и сложность производства динамо-машин, достаточно маленьких, но достаточно мощных, чтобы производить достаточный ток.

Ацетиленовые фары «Perst-O-Lite» предлагались рядом производителей в качестве стандартного оборудования в 1904 году, а в 1908 году компания Peerless сделала стандартные электрические фары.Фирма Pockley Automobile Electric Lighting Syndicate из Бирмингема в 1908 году представила первые в мире фары для электромобилей в виде полного комплекта, который состоял из фар, габаритных огней и задних фонарей и питался от батареи на 8 В.

В 1912 году компания Cadillac интегрировала в свой автомобиль электрическую систему зажигания и освещения Delco, создав современную электрическую систему автомобиля.

Фары ближнего света были представлены в 1915 году компанией Guide Lamp Company, но система Cadillac 1917 года позволяла включить ближний свет с помощью рычага внутри автомобиля, вместо того, чтобы заставлять водителя остановиться и выйти.Лампа Bilux 1924 года была первым современным устройством, в котором использовался свет как для ближнего (ближнего), так и для дальнего (основного) света от одной лампы. Аналогичный дизайн был представлен в 1925 году компанией Guide Lamp под названием «Duplo». В 1927 году был представлен ножной диммерный переключатель или двухрядный переключатель, который стал стандартом на протяжении большей части века. Последним автомобилем с ножным диммером был Ford F-Series 1991 года. Противотуманные фары были новыми для Кадиллаков 1938 года, а их система «Autronic Eye» 1954 года автоматизировала выбор дальнего и ближнего света.

В 1935 году Tatra T77a представила свет с функцией прохождения поворотов — передняя часть имела три фары, центральный блок которых был связан с рулевым управлением, что позволяло поворачивать эту лампу с помощью рулевого колеса.

Стандартизированная фара с круглым закрытым светом диаметром 7 дюймов (178 мм) была представлена ​​в 1940 году и вскоре стала обязательной для всех автомобилей, продаваемых в США. Великобритания, Австралия и другие страны Содружества, а также Япония также широко использовали 7-дюймовые герметичные балки.За некоторыми исключениями из Volvo и Saab, этот формат размера фар никогда не был широко распространен в континентальной Европе, что привело к разработке различных дизайнов передней части для каждой стороны Атлантики на протяжении десятилетий.

Первая галогенная лампа для автомобильных фар, лампа h2, была представлена ​​в 1962 году европейским консорциумом производителей ламп и налобных фонарей. Вскоре после этого были представлены фары, использующие новый источник света. Это было запрещено в США, где требовались фары с закрытым светом.В 1978 году фары с закрытым светом и внутренними галогенными горелками стали доступны для использования в США. Галогеновые герметизированные фары сейчас доминируют на рынке герметичных лучей, хотя они значительно меньше, чем были до того, как композитные фары со сменными лампами вернулись в США в 1983 году.

Системы высокоинтенсивного разряда (HID) были представлены в 1991 году на BMW 7-й серии. Европейские и японские рынки начали отдавать предпочтение фарам HID, занимая до 50% рынка на этих рынках, но в Северной Америке их распространение было медленным.Lincoln Mark VIII 1996 года был ранней американской разработкой HIDs и был единственным автомобилем с DC HID.

Дизайн и стиль

Помимо инженерных, эксплуатационных и нормативных аспектов фар, также рассматриваются различные способы их конструирования и размещения на автомобиле. Фары были круглыми в течение многих лет, потому что это самая простая форма для изготовления параболических отражателей.

Дизайн фар за пределами США, до 1983 г.

В Европе не существовало требований к фарам стандартного размера или формы. Автопроизводители могли свободно разрабатывать свои лампы любых форм и размеров, если они соответствуют техническим требованиям и требованиям к рабочим характеристикам, содержащимся в применимых европейских стандартах безопасности. Эта свобода дизайна позволила разработать прямоугольные фары, впервые использованные в 1961 году.Разработанные Cibié для Citroën Ami 6 и Hella для немецкого Ford Taunus, они были запрещены в Соединенных Штатах, где требовались круглые лампы до 1975 года. Другая ранняя концепция стиля фар включала в себя обычные круглые лампы, встроенные в кузов автомобиля с аэродинамическими стеклянными крышками. , например, на Jaguar E-Type 1961 года.

Дизайн фар в США, 1940–1983 гг.

В 1940 году консорциум государственных администраторов автотранспортных средств стандартизировал систему из двух 7-дюймовых (178 мм) фар с круглым закрытым светом для всех транспортных средств — единственную систему, разрешенную в течение 17 лет.Система из четырех круглых ламп вместо двух — один дальний / ближний и один дальний свет 53⁄4 дюйма (146 мм) с каждой стороны — была представлена ​​в 1957 году компаниями Cadillac, Chrysler и Nash на некоторых из своих моделей автомобилей. в штатах, которые разрешили новую систему, и другие американские марки последовали их примеру, когда все штаты разрешили четырехъядерные лампы в 1958 году. Эти лампы имели некоторые фотометрические преимущества, особенно в отношении дальнего света, но главным преимуществом была новизна стиля, разрешенная использованием двух маленьких а не по одной большой лампе с каждой стороны автомобиля.Однако свобода не была абсолютной. Автомобильные стилисты, такие как Вирджил Экснер, провели дизайнерские исследования с низкими балками на их обычном подвесном двигателе и с высокими балками, расположенными вертикально по центру автомобиля. В серийное производство такие конструкции не поступали. У большинства автомобилей фары устанавливались парами по бокам. Некоторые Oldsmobiles имели стояночный свет в середине каждой пары.

Также была популярна компоновка, в которой две фары с каждой стороны были расположены друг над другом, ближний свет был выше дальнего света.Нэш и Линкольн использовали эту схему в 1957 модельном году. Понтиак использовал этот дизайн, начиная с 1963 модельного года; Два года спустя за ними последовали American Motors, Ford, Cadillac и Chrysler. Также в модели 1965 года у Buick Riviera были скрытые штабелированные фары. В моделях Mercedes-Benz W100, W108, W111 и W112, продаваемых в Америке, использовалась эта схема, потому что их композитные лампы для внутреннего рынка были запрещены в США. Британская фирма Alvis и французская Facel Vega также использовали эту установку для некоторых своих автомобилей, как и Nissan в Японии.

В конце 1950-х — начале 1960-х годов Lincoln, Buick и Chrysler расположили фары по диагонали, разместив лампы ближнего света снаружи и над фарами дальнего света. Некоторые британские автомобили использовали менее крайнюю диагональ, с внутренними фарами дальнего света, расположенными лишь немного ниже, чем внешние блоки ближнего света. Такое расположение использовалось в моделях Gordon-Keeble, Triumph Vitesse и Bentley S3 Continental 1965 года выпуска.

В 1968 году, когда были введены федеральные правила по автомобильному оборудованию и безопасности, были кодифицированы требования к двум большим или четырем маленьким круглым герметичным балкам, что заморозило конструкцию фар на многие годы.В то же время новые правила запрещают использование каких-либо декоративных или защитных элементов перед фарами, когда фары включены. Стеклянные фары, используемые, например, в Jaguar E-Type, VW Beetle до 1968 года, модели Chrysler и Imperial 1965 года, Porsche 356, Citroën DS и Ferrari Daytona больше не допускались, и для рынка США приходилось ввозить автомобили с открытыми фарами. Это изменение означало, что автомобили, спроектированные с учетом хороших аэродинамических характеристик, не могли достичь этого для рынка США.

Когда в 1974 году в Федеральный стандарт безопасности автотранспортных средств 108 были внесены поправки, разрешающие использовать прямоугольные фары, их размещали парами горизонтально или вертикально. К 1979 году большинство новых автомобилей на рынке США оснащалось прямоугольными лампами. Опять же, в США разрешены только два стандартных размера прямоугольных ламп с закрытым светом: система из двух блоков дальнего / ближнего света 200 на 142 мм (7,9 на 5,6 дюйма), соответствующих существующему 7-дюймовому круглому формату, или система из четырех 165 на 100 мм (6.5 на 3,9 дюйма), два дальнего / ближнего света и два дальнего света. соответствует существующему круглому формату 53⁄4 дюйма (146 мм).

International Headlamp Styling, 1983 – настоящее время

В 1983 году, удовлетворив петицию 1981 года от Ford Motor Company, 44-летние правила США в отношении фар были изменены, чтобы разрешить сменные лампы нестандартной формы, архитектурные фары с аэродинамическими линзами, которые впервые могли быть пластиковыми. Это позволило создать первый с 1939 года на рынке США автомобиль со сменными фарами — Lincoln Mark VII 1984 года.Эти композитные фары иногда назывались «евро» фарами, поскольку в Европе были распространены аэродинамические фары. Хотя концептуально эти фары похожи на европейские фары нестандартной формы и конструкции со сменными лампами, они соответствуют стандартам SAE Федерального стандарта безопасности транспортных средств США 108, а не международным европейским стандартам безопасности, используемым за пределами Северной Америки. Тем не менее, это изменение в правилах США в значительной степени объединило стиль фар как на североамериканском рынке, так и за его пределами.

В конце 1990-х годов круглые фары снова стали популярны на новых автомобилях. Как правило, это не отдельные автономные круглые лампы, как на старых автомобилях (за исключением некоторых Jaguar), а, скорее, круглые или овальные оптические элементы в корпусе архитектурной формы.

Скрытые фары

Скрытые фары были введены в 1936 году на Cord 810. Они были установлены на передних крыльях, которые были гладкими до тех пор, пока не загорелись фары, каждая со своим собственным маленьким кривошипом на приборной панели.Они улучшали аэродинамику, когда фары не использовались, и были одной из характерных черт дизайна Cord.

Многие известные автомобили использовали эту функцию, но ни в одной из текущих серийных моделей автомобилей не используются скрытые фары, поскольку они представляют трудности с соблюдением положений о защите пешеходов, недавно добавленных в международные правила автомобильной безопасности, а также из-за того, что механизмы дороги и тяжелы. Для скрытых фар требуется один или несколько сервоприводов и резервуаров с вакуумным приводом, с соответствующими водопроводом и связью, или электродвигатели, трансмиссии и рычаги для поднятия фонарей в точное положение для обеспечения правильного прицеливания, несмотря на лед, снег и возраст.Некоторые ранние скрытые фары, например, на Saab Sonett III, использовали механическую связь с рычагом, чтобы поднять фары в нужное положение. Текущие требования рынка делают ставку на аэродинамические характеристики автомобилей с выключенными и включенными лампами, что еще больше снижает привлекательность выдвижных фар. Кроме того, недавние правила ЕЭК содержат стандарты, касающиеся выступов на кузовах автомобилей, чтобы свести к минимуму травмы пешеходов, сбитых автомобилями.

Некоторые скрытые фары сами по себе не двигаются, а закрываются, когда они не используются, панелями, которые гармонируют с стилем автомобиля.Когда лампы включены, крышки откидываются, как правило, вверх или вниз, например, на Jaguar XJ220 1992 года. Дверной механизм может приводиться в действие вакуумными горшками, как на некоторых автомобилях Ford с конца 1960-х до начала 1980-х годов, таких как Mercury Cougar 1967-1970 годов, или с помощью электродвигателя, как на различных продуктах Chrysler с середины 1960-х до конца 1970-х годов, таких как Dodge Charger 1966-1967 годов.

Положения и требования

Современные фары с электрическим приводом располагаются попарно, по одной или две с каждой стороны передней части автомобиля.Для получения ближнего и дальнего света требуется система фары, которая может быть достигнута либо отдельной лампой для каждой функции, либо одной многофункциональной лампой. Дальний свет (называемый в некоторых странах «дальним светом», «полным светом» или «дальним светом») направляет большую часть света прямо вперед, увеличивая расстояние обзора, но производя слишком много бликов для безопасного использования, когда на дороге присутствуют другие транспортные средства. . Поскольку нет специального контроля восходящего света, дальний свет также вызывает обратное ослепление от тумана, дождя и снега из-за обратного отражения капель воды.Ближний свет (называемый в некоторых странах «ближний свет» или «ближний свет») имеет более строгий контроль над восходящим светом и направляет большую часть своего света вниз и либо вправо (в странах с правым движением), либо влево (в странах с левым движением). , чтобы обеспечить безопасную видимость вперед без чрезмерного ослепления или обратного ослепления.

Ближний свет

Фары ближнего света (ближний свет, ближний свет, встречный свет) обеспечивают распределение света, предназначенное для обеспечения надлежащего переднего и бокового освещения с ограничениями света, направленного в глаза других участников дорожного движения, для контроля ослепления.Этот луч предназначен для использования всякий раз, когда впереди находятся другие транспортные средства. Международные правила ЕЭК для фар с нитью накала и для фар с разрядом высокой интенсивности определяют луч с резкой асимметричной отсечкой, предотвращающей попадание значительного количества света в глаза водителям предшествующих или встречных автомобилей. Контроль ослепления менее строг в североамериканском стандарте лучей SAE, содержащемся в FMVSS / CMVSS 108.

Дальний свет

Фары дальнего света (дальний свет, дальний свет, дальний свет) обеспечивают яркое центрально-взвешенное распределение света без особого контроля света, направленного в глаза других участников дорожного движения.Таким образом, они подходят для использования только в одиночестве в дороге, так как создаваемые ими блики ослепят других водителей. Международные правила ЕЭК допускают использование фар дальнего света с большей интенсивностью, чем разрешено североамериканскими правилами.

Совместимость с направленностью трафика

Большинство фар ближнего света специально разработаны для использования только на одной стороне дороги. Фары, предназначенные для использования в странах с левосторонним движением, имеют фары ближнего света, которые «падают влево»; свет распространяется с уклоном вниз / влево, чтобы показать водителю дорогу и знаки впереди, не ослепляя встречный транспорт.Фары для стран с правым движением имеют ближний свет, который «наклоняется вправо», при этом большая часть света направлена ​​вниз / вправо. В Европе при управлении транспортным средством с правосторонними фарами в стране с левосторонним движением или наоборот в течение ограниченного времени (например, в отпуске или в пути) законодательно требуется временно отрегулировать фары таким образом, чтобы -боковое горячее пятно луча не ослепляет встречных водителей. Это может быть достигнуто путем приклеивания затемняющих полос или пластиковых призматических линз к определенной части линзы.Многие вольфрамовые (предгалогенные) фары европейского стандарта, сделанные во Франции компаниями Cibié, Marchal и Ducellier, можно было отрегулировать для получения либо левого, либо правого луча ближнего света с помощью двухпозиционного держателя лампы. В последнее время некоторые фары проекционного типа могут быть изготовлены так, чтобы формировать правильный левый или правый свет светофора путем перемещения рычага или другого подвижного элемента внутри или на блоке лампы.

Поскольку фары для проезжей части дороги ослепляют встречных водителей и недостаточно освещают его путь, а затемняющие полосы и клейкие призматические линзы снижают характеристики безопасности фар, в большинстве стран требуется, чтобы все автомобили были зарегистрированы или использовались на постоянной или полупостоянной Основание внутри страны для оснащения фарами, предназначенными для правильного движения.Североамериканские владельцы транспортных средств иногда в частном порядке импортируют и устанавливают фары для японского рынка (JDM) на свои автомобили, ошибочно полагая, что характеристики луча будут лучше, хотя на самом деле такое неправильное применение довольно опасно и незаконно.

Использование в дневное время

В некоторых странах требуется, чтобы автомобили были оснащены автоматическими дневными ходовыми огнями (ДХО), которые предназначены для увеличения заметности транспортных средств, движущихся в дневное время. DRL может состоять из ручного или автоматического включения ближнего света с полной или уменьшенной интенсивностью или дальнего света с уменьшенной интенсивностью, или может не включать фары вообще.К странам, требующим DRL, относятся Албания, Аргентина, Босния и Герцеговина, Болгария, Канада, Колумбия, Хорватия, Чешская Республика, Дания, Эстония, Финляндия, Венгрия, Исландия, Израиль, Косово, Латвия, Литва, Македония, Норвегия, Польша, Республика Молдова. , Румыния, Россия, Сербия, Словацкая Республика, Словения, Уругвай и Швеция.

Строительство, характеристики и цель

В мире используются два различных стандарта диаграммы направленности и конструкции фар: стандарт ECE, который разрешен или требуется практически во всех промышленно развитых странах, кроме США, и стандарт SAE, который является обязательным только в США.В Японии раньше были специальные правила освещения, аналогичные стандартам США, но для левой стороны дороги. Однако в настоящее время Япония придерживается стандарта ЕЭК. Различия между стандартами SAE и ECE в первую очередь заключаются в количестве яркого света, разрешенном для других водителей при ближнем свете (SAE допускает гораздо больше бликов), минимальном количестве света, которое необходимо отбрасывать прямо по дороге (SAE требует большего), и конкретные места в луче, в которых указаны минимальный и максимальный уровни света.

Лампы ближнего света ECE характеризуются четкой горизонтальной линией светотеневой границы в верхней части балки. Ниже линия яркая, а вверху темная. На той стороне луча, которая направлена ​​в сторону от встречного транспорта (справа в странах с правым движением, слева в странах с левым движением), этот светотражатель движется вверх или поднимается вверх, направляя свет на дорожные знаки и пешеходов. Ближний свет SAE может иметь или не иметь отсечку, и если отсечка присутствует, она может быть двух разных общих типов: VOL, которая концептуально похожа на луч ECE в том, что отсечка расположена в верхней части левой стороны луча и направлен немного ниже горизонтали, или VOR, который имеет отсечку в верхней части правой стороны луча и направлен на горизонт.

Сторонники каждой системы фар осуждают другую как неадекватную и небезопасную: сторонники системы SAE из США заявляют, что отсечка ближнего света ECE обеспечивает малую дальность видимости и недостаточное освещение верхних дорожных знаков, в то время как международные сторонники системы ECE заявляют, что Система SAE производит слишком много бликов. [12] Сравнительные исследования неоднократно показывали, что балки SAE или ECE имеют незначительное или полное отсутствие общего преимущества в плане безопасности; Принятие и неприятие этих двух систем различными странами основано в первую очередь на инерционных и философских основаниях.,

В Северной Америке конструкция, характеристики и установка всех автомобильных осветительных устройств регулируются Федеральным и Канадским стандартом безопасности транспортных средств 108, который включает технические стандарты SAE. В других странах мира интернационализированные правила ЕЭК действуют либо путем ссылки, либо путем включения в автомобильные коды отдельных стран.

Законы США требовали использования закрытых фар на всех транспортных средствах в период с 1940 по 1983 год. В других странах, таких как Япония, Великобритания и Австралия, также широко применялись закрытые пучки света.В большинстве других стран, а с 1984 года в США преобладают фары со сменными лампами.

Фары должны находиться в правильном положении (или «прицеливаться»). Правила прицеливания различаются от страны к стране и от спецификации луча к спецификации луча. Фары US SAE нацелены без учета высоты установки фары. Это дает автомобилям с высоко установленными фарами преимущество в расстоянии видимости за счет увеличения яркости для водителей в автомобилях с низкими габаритами. Угол наклона фар ECE связан с высотой крепления фары.Это дает всем транспортным средствам примерно одинаковое расстояние обзора и примерно одинаковую яркость для всех водителей.

Цвет света

Обычно требуется, чтобы фары излучали белый свет в соответствии со стандартами ECE и SAE. Правило 48 ЕЭК в настоящее время требует, чтобы новые автомобили были оснащены фарами, излучающими белый свет. Предыдущие правила ЕЭК также разрешали селективный желтый свет, который с 1936 по 1993 год требовался на всех транспортных средствах, зарегистрированных во Франции.Селективные желтые фары больше нигде не требуются, но по-прежнему разрешены по всей Европе на транспортных средствах, уже оборудованных таким образом, а также в неевропейских регионах, таких как Япония и Новая Зеландия.

Оптические системы

Отражатель лампы

Объектив оптики

Источник света (нить накала или дуга) размещается в фокусе рефлектора или рядом с ним, который может быть параболической или непараболической сложной формы. Оптика Френеля и призма, встроенная в линзу фары, преломляют (смещают) части света в поперечном и вертикальном направлениях, обеспечивая необходимую картину распределения света. Большинство фар с закрытым светом имеют линзовую оптику.

Рефлекторная оптика

Начиная с 1980-х годов, отражатели фар начали эволюционировать, выходя за рамки простой штампованной стальной параболы. Austin Maestro 1983 года был первым автомобилем, оснащенным гомофокальными рефлекторами Lucas-Carello, которые состояли из параболических секций с разным фокусным расстоянием для повышения эффективности сбора и распределения света. Технология САПР позволила разработать рефлекторные фары с непараболическими рефлекторами сложной формы.Впервые представленные Valeo под брендом Cibié, эти фары произвели революцию в автомобильном дизайне.

Близнецы Dodge Monaco / Eagle Premier 1987 года выпуска и европейский Citroën XM были первыми автомобилями с фарами со сложным отражателем и фасетными оптическими линзами. Подразделение General Motors Guide Lamp в Америке экспериментировало с лампами с прозрачными линзами и комплексными отражателями в начале 1970-х годов и добилось многообещающих результатов, но на рынке США 1990 года Honda Accord была первой с многоотражательными фарами с прозрачными линзами; они были разработаны Стэнли в Японии.Оптика для распределения света по желаемому шаблону встроена в сам отражатель, а не в линзу. В зависимости от используемых средств разработки и методов отражатель может быть спроектирован с самого начала в виде индивидуальной формы или он может начинаться как парабола, соответствующая размеру и форме готовой упаковки. В последнем случае вся площадь поверхности модифицируется так, чтобы получить отдельные сегменты специально рассчитанных сложных контуров. Форма каждого сегмента разработана таким образом, чтобы их совокупный эффект давал требуемую картину распределения света.

Современные отражатели обычно изготавливаются из пластика методом компрессионного формования или литья под давлением, хотя также существуют стеклянные и металлические оптические отражатели. Отражающая поверхность представляет собой осажденный из паровой фазы алюминий с прозрачным покрытием, предотвращающим окисление чрезвычайно тонкого алюминия. При разработке и производстве фар со сложными отражателями необходимо соблюдать очень жесткие допуски.

Двухлучевые фары с отражателем

Ночное вождение сложно и опасно из-за слепящего света фар встречного транспорта.Давно ищут фары, которые удовлетворительно освещают дорогу, не вызывая ослепления. Первые решения включали резистивные схемы диммирования, которые уменьшали силу света фар. Это привело к наклонным отражателям, а позже и к лампам с двойной нитью накала с дальним и ближним светом.

В фаре с двумя нитями накала может быть только одна нить накала точно в фокусе отражателя. Есть два основных способа получения двух разных лучей от двухнитевой лампы в одном отражателе.

Американская система

Одна нить накала расположена в фокусе рефлектора. Другая нить смещена в осевом и радиальном направлении от фокальной точки. В большинстве запечатанных пучков с двумя нитями накаливания и в лампах со сменными двух нитей накала типа 9004, 9007 и h23 нить накала дальнего света находится в фокусной точке, а нить накала ближнего света не в фокусе. Для использования в странах с правым движением нить накала ближнего света располагается немного вверх, вперед и влево от точки фокусировки, так что при подаче питания луч расширяется и немного смещается вниз и вправо от оси фары.Лампы с поперечной нитью накала, такие как 9004, могут использоваться только с горизонтальной нитью, но лампы с осевой нитью накала могут быть повернуты или «синхронизированы» разработчиком фары для оптимизации диаграммы направленности или для снижения управляемости ближнего света. Последнее достигается за счет тактирования нити накала ближнего света в положении вверх-вперед-влево для получения ближнего света правого движения или в положении вверх-вперед-вправо для создания луча ближнего света левого движения.

Противоположная тактика также использовалась в некоторых герметизированных пучках с двумя нитями накала.Поместите нить накала ближнего света в точку фокусировки, чтобы максимально собрать свет отражателем, и расположите нить накала дальнего света немного назад-вправо-вниз от точки фокусировки. Относительный сдвиг направления между двумя лучами одинаков для любого метода — в стране с правым движением ближний свет немного направлен вниз-вправо, а дальний свет немного вверх-влево относительно друг друга — но линзовая оптика должна соответствовать выбранным местам размещения нити.

Европейская система

Традиционный европейский метод получения ближнего и дальнего света от одной лампы включает две нити, расположенные вдоль оси отражателя.Нить накала дальнего света находится в фокусной точке, а нить накала ближнего света — примерно на 1 см впереди фокальной точки и на 3 мм выше оси. Ниже нити накала ближнего света находится чашеобразный щит (называемый «щитом могилы»), охватывающий дугу в 165 °. Когда нить накала ближнего света освещена, этот экран отбрасывает тень на соответствующую нижнюю область отражателя, блокируя нисходящие световые лучи, которые в противном случае могли бы попасть в отражатель и выбрасываться над горизонтом. Лампа вращается (или «синхронизируется») внутри фары, чтобы установить Graves Shield таким образом, чтобы свет падал на клин 15 ° нижней половины отражателя.Это используется для создания характеристики распределения света ближнего света ECE вверх или вверх. Поворотное положение лампы в отражателе зависит от типа создаваемого луча и направленности движения на рынке, для которого предназначена фара.

Эта система была впервые использована с вольфрамовой лампой накаливания Bilux / Duplo R2 1954 года, а затем с галогенной лампой h5 1971 года. В 1992 году в правила США были внесены поправки, разрешающие использование ламп h5, переименованных в HB2 и 9003, и с Предусмотрены несколько иные производственные допуски.Они физически и электрически взаимозаменяемы с лампами h5. Используются аналогичные оптические методы, но с другим отражателем или линзовой оптикой для создания диаграммы направленности в США, а не в Европе.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки. Американская система исторически допускала большее общее количество света в ближнем свете, поскольку используется весь отражатель и площадь линз, но в то же время американская система традиционно предлагала гораздо меньший контроль над направленным вверх светом, который вызывает блики, и для эта причина была в значительной степени отвергнута за пределами США.Кроме того, американская система затрудняет создание заметно различающихся распределений света ближнего и дальнего света. Дальний свет обычно представляет собой грубую копию ближнего света, слегка смещенную вверх и влево. Европейская система традиционно производила ближний свет, содержащий меньше общего света, потому что только 60% площади поверхности отражателя используется для создания ближнего света. Однако легче добиться фокусировки ближнего света и контроля бликов. Кроме того, нижние 40% отражателя и линзы зарезервированы для формирования дальнего света, что способствует оптимизации как ближнего, так и дальнего света.

Последние события

Технология сложных отражателей в сочетании с лампами новой конструкции, например, h23, позволяет создавать схемы ближнего и дальнего света европейского типа без использования Graves Shield, в то время как одобрение США в 1992 году лампы h5 сделало традиционно европейские 60%. / 40% деления оптической площади для ближнего и дальнего света, распространенного в США. Следовательно, разница в активной оптической площади и общем световом содержании луча больше не обязательно существует между лучами US и ECE.Двухлучевые фары HID, в которых используется технология отражателя, были созданы с использованием обоих методов.

Лампы проекционные (полиэллипсоидные)

В этой системе нить накала расположена в одном фокусе эллипсоидального отражателя и имеет конденсорную линзу в передней части лампы. Шторка расположена в плоскости изображения, между рефлектором и линзой, и проекция верхнего края этой шторы обеспечивает отсечку ближнего света.Форма кромки шторы и ее точное положение в оптической системе определяют форму и резкость светотеневой границы [18]. Шторка может быть опущена шарниром, приводимым в действие соленоидом, для обеспечения ближнего света и удалена с пути света для дальнего света. Такая оптика известна как проекторы BiXenon или BiHalogen. Если на световом тракте закреплена светозащитная бленда, требуются отдельные лампы дальнего света. Линза конденсора может иметь небольшие кольца Френеля или другие виды обработки поверхности для уменьшения резкости среза.Последние конденсаторные линзы включают в себя оптические элементы, специально разработанные для направления света вверх в направлении световозвращающих дорожных знаков.

Компания Hella представила эллипсоидальную оптику для ацетиленовых фар в 1911 году, но после электрификации автомобильного освещения эта оптическая технология не использовалась в течение многих десятилетий. Первой современной полиэллипсоидальной (проекторной) автомобильной лампой была Super-Lite, вспомогательная фара, производимая совместным предприятием Chrysler Corporation и Sylvania и опционально устанавливаемая в полноразмерных автомобилях Dodge 1969 и 1970 годов.В нем использовалась 85-ваттная вольфрамово-галогенная лампа с поперечной нитью накала, и он был задуман как средний луч, чтобы увеличить дальность действия ближнего света во время движения по магистрали, когда одного ближнего света недостаточно, а дальнего света будет слишком много.

Основные фары с проектором впервые появились в 1981 году на Audi Quartz, концептуальном автомобиле на базе Quattro, разработанном Pininfarina для Женевского автосалона. Разработанный более или менее одновременно в Германии Hella и Bosch и во Франции Cibié, проектор ближнего света обеспечивал точную фокусировку луча и оптический корпус гораздо меньшего диаметра, хотя и гораздо более глубокий, для любого заданного выхода луча.Версия BMW 7 серии 1986 года, проданная за пределами Северной Америки, была первым серийным автомобилем, в котором использовались полиэллиптические фары ближнего света.

Источники света

вольфрам

Первым источником света для электрических фар была вольфрамовая нить накала, работающая в вакууме или в атмосфере инертного газа внутри колбы фары или закрытого луча. По сравнению с более современными источниками света вольфрамовые нити излучают небольшое количество света по сравнению с потребляемой мощностью. Также при нормальной работе таких ламп вольфрам выкипает с поверхности нити накала и конденсируется на стекле колбы, почерняя его.Это снижает светоотдачу нити накала и блокирует часть света, который мог бы проходить через непрозрачное стекло колбы, хотя почернение было меньшей проблемой для герметичных блоков луча; их большая внутренняя поверхность сводила к минимуму толщину накопления вольфрама. По этим причинам простые вольфрамовые нити практически не используются в автомобильных фарах.

Вольфрам-галоген

Вольфрамово-галогенная технология (также называемая «кварц-галоген», «кварц-йод», «йод») увеличивает световую отдачу вольфрамовой нити: вольфрамово-галогенная лампа дает больше люмен на вложенный ватт.Разработанные в Европе галогенные источники света для фар, как правило, сконфигурированы так, чтобы обеспечивать больше света при том же энергопотреблении, что и их простые вольфрамовые аналоги с меньшим выходом. Напротив, многие разработанные в США конструкции сконфигурированы так, чтобы уменьшать или минимизировать энергопотребление, сохраняя при этом световой поток выше минимальных требований законодательства; Некоторые американские вольфрамово-галогенные источники света для фар излучают меньше света, чем их негалогенные аналоги. Небольшое теоретическое преимущество в экономии топлива и снижение стоимости конструкции автомобиля за счет более низких номиналов проводов и переключателей были заявленными преимуществами, когда американская промышленность впервые выбрала способ внедрения вольфрамово-галогенной технологии.Было улучшено расстояние видимости с галогеновыми лучами дальнего света в США, которым было впервые разрешено производить 150 000 кандел (кд) на автомобиль, что вдвое превышает предел безгалогенных веществ в 75 000 кд, но все еще значительно ниже международного европейского лимита в 225 000 кд. После того, как в 1983 году в фарах США были разрешены сменные галогенные лампы, разработка ламп в США продолжала отдавать предпочтение длительному сроку службы ламп и низкому энергопотреблению, в то время как европейские разработки по-прежнему отдавали приоритет оптической точности и максимальной мощности.

Лампа h2 была первым источником света для вольфрамово-галогенных фар. Он был представлен в 1962 году консорциумом европейских производителей ламп и налобных фонарей. Эта лампа имеет одну осевую нить накала, которая потребляет 55 Вт при 12,0 вольт и дает 1550 люмен ± 15% при работе при 13,2 В. h3 (55 Вт при 12,0 В, 1820 лм при 13,2 В), применявшихся в 1964 году, а поперечный — нить накала h4 (55 Вт при 12,0 В, 1450 лм ± 15%) в 1966 году. h2 по-прежнему широко используется в ближнем и дальнем свете, а также в дополнительных противотуманных и дальних фарах, как и h4.H3 больше не находит широкого применения, потому что он требует сложного соединения патрона лампы с лампой, имеет короткий срок службы и сложен в обращении. По этим причинам h3 был исключен из Правил 37 ЕЭК для использования в новых конструкциях ламп (хотя лампы h3 все еще производятся для замены в существующих лампах). Использование ламп h2 и h4 было легализовано в США в 1997 году. Более поздние конструкции однонитевых ламп включают H7 (55 Вт при 12,0 В, 1500 лм ± 10% при 13,2 В), H8 (35 Вт при 12.0 В, 800 лм ± 15% при 13,2 В), H9 (65 Вт при 12,0 В, 2100 лм ± 10% при 13,2 В) и h21 (55 Вт при 12,0 В, 1350 лм ± 10% при 13,2 В). 24-вольтовые версии многих типов ламп доступны для использования в грузовиках, автобусах и других коммерческих и военных транспортных средствах.

Первая галогенная лампа с двумя нитями накаливания (для получения ближнего и дальнего света только с одной лампой), h5, была выпущена в 1971 году и быстро стала преобладающей лампой для фар во всем мире, за исключением Соединенных Штатов, где лампа h5 до сих пор не разрешено использовать в автомобилях.В 1992 году американцы создали свой собственный стандарт для лампы под названием HB2 / 9003, почти идентичный h5, за исключением более строгих ограничений на геометрию нити накала и отклонение положения, а также потребляемую мощность и светоотдачу, выраженные при испытательном напряжении в США 12,8 В.

Первой галогенной лампой для фар в США, представленной в 1983 году, была HB1 / 9004. Это 12,8-вольтовая поперечная конструкция с двумя нитями накаливания, обеспечивающая яркость 700 люмен при ближнем свете и 1200 люмен при дальнем свете. Модель 9004 рассчитана на 65 Вт (дальний свет) и 45 Вт (ближний свет) при 12.8 вольт. Другие одобренные в США галогенные лампы включают 9005 / HB3 (65 Вт, 12,8 В), 9006 / HB4 (55 Вт, 12,8 В) и 9007 / HB5 (65/55 Вт, 12,8 В). Все лампы европейского дизайна и одобренные на международном уровне лампы, кроме h5, в настоящее время одобрены для использования в фарах, соответствующих требованиям США.

Галогенный отражатель инфракрасного излучения (HIR)

Дальнейшая разработка вольфрамово-галогенной лампы имеет дихроичное покрытие, пропускающее видимый свет и отражающее инфракрасное излучение. Стекло в такой колбе может быть сферическим или трубчатым.Отраженное инфракрасное излучение попадает на нить накала, расположенную в центре стеклянной оболочки, нагревая нить в большей степени, чем можно достичь только резистивным нагревом. Перегретая нить накала излучает больше света без увеличения энергопотребления или сокращения срока службы.

HID (ксенон)

Фары с высокоинтенсивным разрядом (HID) излучают свет с помощью электрической дуги, а не накаливания.Высокая интенсивность дуги обусловлена ​​солями металлов, которые испаряются в дуговой камере. Эти лампы официально известны как газоразрядные горелки и производят больше света при заданном уровне энергопотребления, чем обычные вольфрамовые и вольфрамово-галогенные лампы. Из-за большего количества света, поступающего от HID-горелок по сравнению с галогенными лампами, HID-фары, дающие заданную диаграмму направленности, могут быть сделаны меньше, чем галогенные фары, дающие сравнимую диаграмму направленности. В качестве альтернативы можно сохранить больший размер, и в этом случае ксеноновая фара может давать более устойчивую диаграмму направленности.

Автомобильные HID лампы обычно называют «ксеноновыми фарами», хотя на самом деле это металлогалогенные лампы, содержащие ксенон. Ксеноновый газ позволяет лампам производить минимально адекватный свет сразу после включения и ускоряет время разгона ламп. Если бы вместо этого использовался аргон, как это обычно делается в уличных фонарях и других стационарных металлогалогенных лампах, лампам потребуется несколько минут, чтобы достичь своей полной мощности.

Свет от HID-фар имеет отчетливый голубоватый оттенок по сравнению с фарами с вольфрамовой нитью накала.

Модернизация

В Европе и многих неевропейских странах, применяющих правила ЕЭК, HID-фары могут устанавливаться только на транспортных средствах (кроме мотоциклов) с системами очистки линз и автоматическими системами самовыравнивания. Эти системы обычно отсутствуют на транспортных средствах, изначально не оборудованных HID лампами. Если галогенная фара оснащена лампой HID, будет получено неправильное распределение света с недопустимыми уровнями ослепления, и типовое одобрение или сертификация фары больше не будут действительны, поэтому фара больше не является уличной.

История

Ксеноновые фары были введены в качестве опции на BMW 7-й серии в 1991 году для Европы и в 1993 году для моделей для США. В этой первой системе использовалась неэкранированная незаменяемая горелка, обозначенная D1 — обозначение, которое будет переработано спустя годы для совершенно другого типа горелки. Балласт переменного тока был размером со строительный кирпич. Первой американской попыткой разработать HID-фары стала модель Lincoln Mark VIII 1996-98 гг., В которой использовались отражательные фары с немаскированной горелкой со встроенным воспламенителем производства Sylvania, получившей обозначение Type 9500.Это была единственная система, работающая на DC; надежность оказалась ниже систем переменного тока. Система Type 9500 не использовалась ни на каких других моделях и была снята с производства после поглощения Osram компании Sylvania в 1997 году. В настоящее время во всех фарах HID по всему миру используются стандартные лампы и балласты с переменным током.

Операция

HID для фар не работают от постоянного тока низкого напряжения, поэтому для них требуется балласт с внутренним или внешним воспламенителем. Воспламенитель встроен в колбу в системах D1 и D3 и является либо отдельным блоком, либо частью балласта в системах D2 и D4.Балласт контролирует ток лампы. Операция розжига и балласта проходит в три этапа:

1. Зажигание: импульс высокого напряжения используется для создания искры — аналогично свече зажигания — которая ионизирует газ ксенон, создавая проводящий туннель между вольфрамовыми электродами. В туннеле снижается электрическое сопротивление, и между электродами течет ток.
2. Начальная фаза: лампа работает с управляемой перегрузкой. Поскольку дуга работает на большой мощности, температура в капсуле быстро повышается.Соли металлов испаряются, дуга усиливается и спектрально становится более полной. Также падает сопротивление между электродами; ЭПРА регистрирует это и автоматически переключается на непрерывный режим работы.
3. Непрерывная работа: все соли металлов находятся в паровой фазе, дуга приобрела стабильную форму, а световая отдача достигла своего номинального значения. Теперь балласт обеспечивает стабильную подачу электроэнергии, поэтому дуга не мерцает. Стабильное рабочее напряжение составляет 85 В переменного тока в системах D1 и D2, 42 В переменного тока в системах D3 и D4.Частота прямоугольного переменного тока обычно составляет 400 Гц или выше.

Типы горелок

Горелки для налобных фонарей HID производят от 2800 до 3500 люмен при мощности от 35 до 38 Вт, а лампы накаливания с галогеновыми лампами производят от 700 до 2100 люмен при мощности от 40 до 72 Вт при напряжении 12,8 В.

Категории горелок текущего производства: D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S и D4R. Буква D означает разрядку, а цифра — обозначение типа.Последняя буква описывает внешний щит. Дуга в колбе HID фары генерирует значительный коротковолновый ультрафиолетовый (УФ) свет, но ни один из них не выходит за пределы колбы, так как вокруг дуговой трубки колбы встроен экран из твердого стекла, поглощающий ультрафиолет. Это важно для предотвращения разрушения чувствительных к УФ-излучению компонентов и материалов в фарах, таких как поликарбонатные линзы и твердые покрытия отражателей. S-образные горелки — D1S, D2S, D3S и D4S — имеют простой стеклянный экран и в основном используются в оптике проекторного типа.Горелки типа «R» — D1R, D2R, D3R, D4R — предназначены для использования в отражательной оптике фар. У них есть непрозрачная маска, закрывающая определенные части экрана, которая облегчает оптическое создание границы света / темноты (отсечки) в верхней части светораспределения ближнего света. Автомобильные HID-горелки излучают значительное количество света, близкого к ультрафиолетовому, несмотря на защиту.

Цвет

Коррелированная цветовая температура ламп HID в диапазоне от 4100K до 4400K часто описывается в маркетинговой литературе как более близкая к 5800K солнечного света по сравнению с вольфрамово-галогенными лампами от 3000K до 3550K.Тем не менее, светоотдача HID фар не похожа на дневной свет. Спектральное распределение мощности (SPD) автомобильной HID-фары прерывистое, в то время как SPD лампы накаливания, как и у солнца, представляет собой непрерывную кривую. Более того, индекс цветопередачи (CRI) вольфрамово-галогенных фар (≥0,98) намного ближе, чем у HID-фар (~ 0,75) к стандартизированному солнечному свету (1,00). Исследования не показали значительного влияния на безопасность такой степени вариации индекса цветопередачи фар.

Преимущества

Повышенная безопасность

Источники света HID для налобных фонарей (лампы) обладают значительно большей яркостью и световым потоком, чем галогенные лампы — около 3000 люмен и 90 мкд / м2 по сравнению с 1400 люмен и 30 мкд / м2.Если в хорошо спроектированной оптике для фар используется высокопроизводительный источник света HID, водитель получает больше полезного света. Исследования показали, что водители быстрее и точнее реагируют на препятствия на дороге с хорошими фарами HID, а не с галогенными. Следовательно, хорошие HID-фары способствуют безопасности вождения. Противоположный аргумент заключается в том, что HID-фары могут негативно влиять на видимость встречных транспортных средств из-за их высокой интенсивности и эффекта «мигания» из-за быстрого перехода между низким и высоким освещением в области освещения, что увеличивает риск лобового столкновения. столкновение транспортного средства с функцией HID и ослепшего встречного водителя.

Эффективность и производительность

Эффективность — это мера того, сколько света производится по сравнению с потребляемой энергией. Горелки HID дают более высокую эффективность (производят больше света при меньшей мощности), чем галогенные лампы. Галогенные лампы головного света максимальной интенсивности, H9 и HIR1, производят от 2100 до 2530 люмен при мощности примерно 70 Вт при 13,2 В. Горелка D2S HID обеспечивает световой поток 3200 люмен при мощности примерно 42 Вт при стабильной работе. Снижение энергопотребления означает меньший расход топлива и, как следствие, меньший выброс CO2 на автомобиль, оснащенный HID-освещением (1.3 г / км при условии, что 30% времени работы двигателя приходится на включенные фары).

Долговечность

Средний срок службы HID-лампы составляет 2000 часов по сравнению с 450-1000 часами для галогенной лампы.

Недостатки

блики

Согласно правилу 48 ЕЭК ООН, транспортные средства, оборудованные HID-фарами (кроме мотоциклов), также должны быть оборудованы системами очистки линз фар и автоматическим регулированием угла наклона луча. Обе эти меры предназначены для уменьшения склонности фар высокой мощности вызывать сильные ослепления других участников дорожного движения.В Северной Америке ECE R48 не применяется, и хотя очистители линз и выравниватели луча разрешены, они не требуются; HID фары заметно менее распространены в США, где они вызывают серьезные жалобы на блики. Научное исследование яркого света фар показало, что для любого заданного уровня интенсивности свет от HID-фар на 40% ярче, чем свет от вольфрамово-галогенных фар.

Содержание ртути

Лампы HID для фар D1R, D1S, D2R, D2S и 9500 содержат токсичный тяжелый металл ртуть.Утилизация ртутьсодержащих деталей автомобилей все чаще регулируется во всем мире, например, в соответствии с правилами Агентства по охране окружающей среды США. Новые конструкции ламп HID D3R, D3S, D4R и D4S, которые производятся с 2004 года, не содержат ртути, но электрически или физически несовместимы с фарами, разработанными для ламп предыдущих типов.

Стоимость

HID значительно дороже в производстве, установке, покупке и ремонте. Дополнительная стоимость ламп HID может превысить экономию на топливе за счет их пониженного энергопотребления, хотя некоторые из этих недостатков стоимости компенсируются более длительным сроком службы горелки HID по сравнению с галогенными лампами.

светодиод

Применение светодиодов в автомобильных фарах очень активно развивается с 2004 года. Первые серийные светодиодные фары были установлены на заводе на Lexus LS 600h / LS 600h L, представленные в 2007 году для моделей 2008 года. Функции ближнего света, переднего габаритного огня и бокового габаритного огня выполняют светодиоды; В функциях дальнего света и указателя поворота используются лампы накаливания. Фара поставляется Koito.Полностью светодиодные фары, поставленные AL-Automotive Lighting, были установлены на спорткаре Audi R8 V10 2008 года выпуска, за исключением Северной Америки. Фары Hella на Cadillac Escalade Platinum 2009 года стали первыми полностью светодиодными фарами на рынке США. Существующие конструкции, такие как те, которые доступны в качестве дополнительного оборудования на Toyota Prius 2010 года, обеспечивают характеристики между галогенными и HID фарами, при этом энергопотребление системы немного ниже, чем у других фар, более длительный срок службы и более гибкие возможности дизайна. По мере того, как светодиодная технология продолжает развиваться, прогнозируется, что характеристики светодиодных фар будут улучшаться по мере приближения, встречи и, возможно, однажды превзойдут характеристики HID-фар.

К ограничивающим факторам светодиодных фар в настоящее время относятся высокая стоимость системы, задержки и неопределенность нормативных требований, а также логистические проблемы, связанные с рабочими характеристиками светодиодов. Как полупроводник, характеристики светодиода зависят от его температуры; данный диод будет давать больше света при низкой температуре, чем при высокой температуре. Таким образом, чтобы поддерживать постоянный световой поток, температура светодиодной фары должна поддерживаться относительно стабильной. Светодиоды обычно считаются устройствами с низким нагревом из-за того, что общественность знакома с небольшими светодиодами с малой мощностью, используемыми для электронных панелей управления и других приложений, требующих лишь небольшого количества света; однако светодиоды на самом деле выделяют значительное количество тепла на единицу светового потока.Тепло светодиода не излучается вместе со светом, как в случае с обычными источниками света, а на тыльной стороне излучателей. В отличие от ламп накаливания и ламп HID, светодиоды повреждаются при высоких температурах; продолжительная работа при температуре выше максимальной температуры перехода приведет к необратимому ухудшению состояния светодиодов и, в конечном итоге, сократит срок службы устройства. Необходимость поддерживать низкую температуру перехода светодиодов при высоких уровнях мощности требует мер по управлению температурой, таких как радиаторы или охлаждающие вентиляторы, которые обычно довольно дороги.

Дополнительные аспекты тепловых проблем со светодиодными фарами проявляются при низких температурах окружающей среды. Не только чрезмерно низкие температуры могут привести к увеличению светоотдачи светодиода сверх установленного максимума, но также необходимо эффективно применять тепло для таяния снега и льда от передних линз, которые не нагреваются сравнительно небольшим количеством инфракрасного излучения, испускаемого вперед. со светом от светодиодов.

все чаще используются для сигнальных функций, таких как стояночные огни, стоп-сигналы и указатели поворота, а также дневные ходовые огни, поскольку в этих приложениях они предлагают значительные преимущества по сравнению с лампами накаливания с меньшими инженерными проблемами, чем представляют собой фары.

Автоматические фары

Автоматические системы включения фар были доступны с середины 1960-х годов, первоначально только на роскошных американских моделях, таких как Lincoln, Cadillac и Imperial. Базовые реализации просто включают фары в сумерках и выключают на рассвете, в то время как более продвинутые системы, такие как версии Twilight Sentinel с высокими техническими характеристиками, также позволяют водителю установить регулируемый таймер, чтобы после выхода из автомобиля светилось внешнее освещение. в поисках пути в темноте.

Управление прицеливанием луча

Система регулировки положения фар

Citroen 2CV 1948 года был выпущен во Франции с ручной системой регулировки положения фар, управляемой водителем с помощью ручки через механическую тягу. Это позволяло водителю регулировать вертикальное направление фар, чтобы компенсировать нагрузку на пассажиров и груз в автомобиле. В 1954 году Cibié представила автоматическую систему регулировки положения фар, связанную с системой подвески автомобиля, чтобы фары могли правильно наводиться независимо от нагрузки автомобиля, без вмешательства водителя.Первым автомобилем, который был оборудован таким образом, был Panhard Dyna Z. Начиная с 1970-х годов, Германия и некоторые другие европейские страны начали требовать системы регулировки положения фар с дистанционным управлением, которые позволяют водителю опускать фары с помощью рычага управления приборной панелью или ручку, если задняя часть транспортного средства перегружена пассажирами или грузом, что может привести к увеличению угла прицеливания фонарей и созданию бликов. В таких системах обычно используются шаговые двигатели на фаре и поворотный переключатель на тире, обозначенный «0», «1», «2», «3» для разной высоты луча, где «0» — «нормальное» (и самое верхнее) положение. когда автомобиль слегка загружен.Интернационализированное Правило 48 ЕЭК, действующее в большинстве стран мира за пределами Северной Америки, в настоящее время определяет ограниченный диапазон, в пределах которого необходимо поддерживать вертикальное направление фар при различных условиях нагрузки транспортного средства; Если автомобиль не оборудован адаптивной подвеской, достаточной для правильного направления фар независимо от нагрузки, требуется система регулировки положения фар. Регламент предусматривает более строгий вариант этой меры по предотвращению ослепления, если автомобиль оснащен фарами с источником (ами) ближнего света, которые производят более 2000 люмен — например, ксеноновыми лампами и некоторыми мощными галогенными лампами.Такие автомобили должны быть оборудованы системами самовыравнивания фар, которые определяют степень наклона транспортного средства из-за груза и наклона дороги и автоматически регулируют вертикальное направление фар, чтобы луч оставался правильно ориентированным без каких-либо действий со стороны водителя.

Системы нивелирования не требуются североамериканским законодательством. Однако недавние американские исследования показывают, что автоматические нивелиры на всех фарах, а не только с источниками света высокой мощности, дадут водителям существенные преимущества в плане безопасности за счет лучшего обзора и уменьшения бликов.

Фары направленные

Обеспечивают улучшенное освещение при прохождении поворотов. У некоторых автомобилей фары соединены с рулевым механизмом, поэтому фары будут следовать за движением передних колес. Чешская компания Tatra была одним из первых разработчиков такой техники, выпустив в 1930-х годах автомобиль с центральным направленным фонарем.Американский седан Tucker Sedan 1948 года также был оснащен третьей центральной фары, механически связанной с системой рулевого управления. Французские Citroën DS 1967 года и Citroën SM 1970 года были оснащены сложной динамической системой позиционирования фар, которая регулировала горизонтальное и вертикальное положение фар в ответ на сигналы от систем рулевого управления и подвески, хотя в соответствии с законодательством США эта система должна была быть удалена из них. модели при продаже в США. В автомобилях серии D, оснащенных этой системой, использовались кабели, соединяющие фары дальнего действия с рычагом на реле рулевого управления, в то время как внутренние фары дальнего действия на SM использовали герметичную гидравлическую систему с использованием жидкости на основе глицерина вместо механических кабелей.[необходима цитата] Обе эти системы имели ту же конструкцию, что и системы регулировки положения фар соответствующих автомобилей. Кабели системы D имели тенденцию ржаветь в оболочках кабелей, в то время как система SM постепенно просачивала жидкость, в результате чего лампы дальнего действия поворачивались внутрь, выглядя «косоглазыми». Была предусмотрена ручная регулировка, но как только она подходила к концу своего хода, система требовала доливки жидкости или замены трубок и дроссельных заслонок. Следует отметить, что автомобили Citroën SM за пределами США / Канады были оборудованы системой обогрева защитных стекол фар, это тепло поступало по воздуховодам, по которым теплый воздух от выхлопной трубы радиатора поступал в пространство между линзами фар и покровными стеклами.Это обеспечивало запотевание всей внутренней части покровных стекол, сохраняя стекло чистым от тумана / тумана по всей поверхности. Стекла имеют тонкие полоски на поверхности, которые нагреваются лучами фар, однако теплый воздух в воздуховоде обеспечивает запотевание, когда фары не включены. Полоски на стеклах автомобилей D и SM похожи на полосы обогрева электрического обогревателя заднего стекла, но они пассивны, а не электрифицированы.

Усовершенствованная система переднего освещения (AFS)

В последнее время наблюдается возрождение интереса к идее перемещения или оптимизации луча фар в зависимости не только от рулевого управления и динамики подвески автомобиля, но и от погодных условий и условий видимости, скорости автомобиля, а также кривизны и контура дороги.Целевая группа при организации EUREKA, состоящая в основном из европейских автопроизводителей, светотехнических компаний и регулирующих органов, начала работать над разработкой дизайна и технических характеристик для так называемых передовых систем переднего освещения, обычно AFS. Такие производители, как BMW, Toyota, Škoda и Vauxhall / Opel, с 2003 года выпускают автомобили, оснащенные системой AFS.

Вместо механических рычагов, используемых в более ранних системах направленных фар, AFS опирается на электронные датчики, преобразователи и исполнительные механизмы.Другие методы AFS включают специальные вспомогательные оптические системы в корпусах фар автомобиля. Эти вспомогательные системы могут включаться и выключаться, когда транспортное средство и условия эксплуатации требуют света или темноты под углами, покрытыми лучом, который излучает вспомогательная оптика. Типичная система измеряет угол поворота рулевого колеса и скорость автомобиля для поворота фар. Самые передовые системы AFS используют сигналы GPS для прогнозирования изменений кривизны дороги, а не просто реагируют на них.

Автоматическое переключение луча

Даже если дальний свет требуется в преобладающих условиях, водители обычно не используют их.Уже давно предпринимаются попытки, особенно в Америке, разработать эффективную систему автоматического выбора луча, чтобы избавить водителя от необходимости выбирать и активировать правильный луч при изменении движения, погоды и дорожных условий. General Motors представила первый автоматический регулятор света фар под названием Autronic Eye в 1952 году на своих моделях Cadillac и Oldsmobile; эта функция была предложена в других автомобилях GM, начиная с 1953 года. Фоторезистор системы и связанные с ним схемы были размещены в трубке, напоминающей прицел, наверху приборной панели.В моторном отсеке располагался модуль усилителя, который управлял реле фар с помощью сигналов от трубного блока, установленного на приборной панели. Эта установка уступила место в 1958 году системе под названием GuideMatic в отношении подразделения освещения GM Guide. GuideMatic имел более компактный корпус приборной панели и ручку управления, которая позволяла водителю регулировать порог чувствительности системы, чтобы определить, когда фары будут переключаться с дальнего на ближний свет в ответ на встречный автомобиль. К началу 1970-х годов эта опция была снята со всех моделей GM, кроме Cadillac, на котором GuideMatic был доступен до 1988 года.В фотодатчиках этой системы использовались желтые линзы, а использование светоотражающих желтых дорожных знаков, таких как знаки встречных поворотов, привело к их преждевременному потускнению, что могло привести к их отмене.

Автомобили Ford и Chrysler также предлагались с диммерами GM с 1950-х по 1980-е годы. Система под названием AutoDim была предложена на нескольких моделях Lincoln, начиная с середины 1950-х годов, и, в конечном итоге, ее также предлагали Ford Thunderbird и некоторые модели Mercury [неопределенно].Премиальные модели Chrysler и Imperial предлагали систему под названием Automatic Beam Control на протяжении 1960-х и начала 1970-х годов.

Диммер Rabinow

Хотя системы, основанные на фоторезисторах, развивались, становились все более компактными и перемещались с приборной панели на менее заметное место за решеткой радиатора, они по-прежнему не могли надежно отличить фары от неавтомобильных источников света, таких как уличные фонари. Они также не опускались на ближний свет, когда водитель приближался к автомобилю сзади, и ложно опускались на ближний свет в ответ на отражение от дорожных знаков собственных фар дальнего света автомобиля.Американский изобретатель Джейкоб Рабинов разработал и усовершенствовал сканирующую автоматическую систему диммера, непроницаемую для уличных фонарей и отражений, но ни один автопроизводитель не приобрел права, и проблемный тип фоторезистора оставался на рынке до конца 1980-х годов.

Лампы Bone-Midland

В 1956 году изобретатель Эвен П. Боун разработал систему, в которой лопасть перед каждым головным светом автоматически перемещалась и создавала тень перед приближающимся транспортным средством, позволяя использовать дальний свет и не ослеплять приближающегося водителя.Система под названием Bone-Midland Lamps никогда не использовалась ни одним производителем автомобилей.

Диммер на базе камеры

Современные системы, основанные на КМОП-камерах с отображением изображений, могут обнаруживать и соответствующим образом реагировать на ведущие и встречные автомобили, игнорируя уличные фонари, дорожные знаки и другие ложные сигналы. Выбор луча на основе камеры был впервые реализован в 2005 году на Jeep Grand Cherokee, и с тех пор автопроизводители по всему миру включили его в комплексные системы помощи водителю.

Интеллектуальная система освещения

Intelligent Light System — это система управления светом фар, представленная в 2006 году, которая предлагает пять различных функций биксенонового света, каждая из которых подходит для типичных условий вождения или погодных условий:

• Деревенский режим
• Автострада
• Противотуманные фары усиленные
• Функция активного освещения
• Функция освещения поворотов

Адаптивный дальний свет

Адаптивный ассистент дальнего света — это маркетинговое название Mercedes-Benz для стратегии управления фарами, которая непрерывно автоматически регулирует дальность действия фар таким образом, чтобы луч достигал других автомобилей впереди, тем самым всегда обеспечивая максимально возможную дальность обзора, не ослепляя других участников движения.[66] на расстояние до автомобилей впереди. Впервые он был запущен в Mercedes E-класса в 2009 году. [67] Он обеспечивает непрерывный диапазон досягаемости луча от низкого луча ближнего света до высокого луча дальнего света вместо традиционного бинарного выбора между ближним и дальним светом. Дальность действия луча может варьироваться от 65 до 300 метров в зависимости от условий движения. В дорожном движении положение отсечки ближнего света регулируется по вертикали, чтобы увеличить дальность обзора, не допуская попадания бликов в глаза ведущих и встречных водителей.Когда нет движения достаточно близко, чтобы ослепление было проблемой, система обеспечивает полный дальний свет. Фары регулируются каждые 40 миллисекунд камерой на внутренней стороне переднего стекла, которая может определять расстояние до других транспортных средств. [68] S-Class, CLS-Class и C-Class также предлагают эту технологию. В CLS адаптивный дальний свет реализован с помощью светодиодных фар — это первый автомобиль, в котором все функции адаптивного освещения реализованы с помощью светодиодов. С 2010 года некоторые модели Audi с ксеноновыми фарами предлагают аналогичную систему; со светодиодными фарами пока нет

Безбликовый дальний и пиксельный свет

Безбликовый дальний свет — это управляемая камерой стратегия динамического управления освещением, которая выборочно затеняет пятна и срезы из диаграммы дальнего света для защиты других участников дорожного движения от бликов, всегда обеспечивая водителю максимальный диапазон обзора.Область, окружающая других участников дорожного движения, постоянно освещается сильным светом, но без ослепления, которое могло бы возникнуть в результате использования неконтролируемого дальнего света в движении. Эта постоянно меняющаяся диаграмма направленности требует сложных датчиков, микропроцессоров и исполнительных механизмов, потому что транспортные средства, которые должны быть затенены за пределами луча, постоянно движутся. Динамическое затемнение может быть достигнуто с помощью подвижных теневых масок, смещенных на пути света внутри фары. Или эффект может быть достигнут путем выборочного затемнения адресуемых светодиодных излучателей или отражающих элементов, метод, известный как пиксельный свет.

Первыми серийными автомобилями с безослепляющим дальним светом стали Volkswagen Touareg 2011 года — эта функция является частью пакета «Dynamic Light Assist» этого автомобиля — Phaeton и Passat.

Уход

Системы фар требуют периодического обслуживания. Фары с герметичным светом имеют модульную конструкцию; при сгорании нити заменяется вся герметичная балка. В большинстве автомобилей в Северной Америке, выпущенных с конца 1980-х годов, используются узлы фары с отражателем, которые считаются частью автомобиля, и при выходе из строя заменяется только лампа.Производители варьируют способы доступа к лампе и ее замены. Прицел фары необходимо тщательно проверять и часто регулировать, поскольку лампы с неправильным наведением опасны и неэффективны.

Со временем рассеиватель фары может изнашиваться. На ней могут образоваться ямки из-за истирания дорожного песка и гальки, а также она может треснуть, впуская воду в фару. «Пластиковые» (поликарбонатные) линзы могут помутнеть и помутнеть. Это происходит из-за окисления окрашенного твердого покрытия линз ультрафиолетовым светом от солнца и лампочек фар.Если он незначительный, его можно отполировать с помощью автомобильной полироли известной марки, предназначенной для восстановления блеска меловой краски. На более поздних стадиях износ распространяется на сам пластик, в результате чего фара становится бесполезной и требует полной замены. Шлифовка или агрессивная полировка линз или восстановление пластиковой фары может выиграть время, но при этом с линз удаляется защитное покрытие, которое при такой зачистке ухудшается быстрее и сильнее.

Отражатель, изготовленный из испаренного алюминия, нанесенного очень тонким слоем на металлическую, стеклянную или пластиковую подложку, может загрязняться, окисляться или сгореть, а также потерять свою зеркальность. Это может произойти, если вода попадет в фару, если установлены лампы с мощностью выше указанной или просто из-за возраста и использования. Поврежденные таким образом отражатели, если их нельзя очистить, необходимо заменить.

Очиститель линз

Скопление грязи на линзах фар усиливает ослепление других участников дорожного движения даже на слишком низком уровне, который существенно снижает качество зрения водителя.Таким образом, согласно Правилам 48 ЕЭК ООН, на транспортных средствах, оборудованных фарами ближнего света, использующими источники света с эталонным световым потоком 2000 люмен или более, требуются очистители линз фар. Сюда входят все фары HID и некоторые мощные галогенные блоки. В некоторых автомобилях есть очистители для линз, даже если они не требуются по правилам. В Северной Америке, например, не применяются правила ЕЭК, а FMVSS 108 не требует чистящих средств для линз на фарах, хотя они и разрешены. Системы очистки линз бывают двух основных разновидностей: небольшая щетка стеклоочистителя с приводом от двигателя, концептуально аналогичная тем, что используются на лобовом стекле автомобиля, или стационарный или выдвижной распылитель высокого давления, который очищает линзы распылением на лобовое стекло.