Додаткові фари
Протитуманні фари
Відповідно до Правила ЄЕК ООНв передній частині автомобіля допускається установка двох протитуманних фар, які при поганій видимості повинні доповнювати ближнє світло або працювати разом з габаритними вогнями. Великі кути розсіяння для освітлення узбіч дорогі і чітка горизонтальна світлотіньова межа є ознаками хороших протитуманних фар. Протитуманні фари можуть вмонтовуватися як у вертикальному положенні, так і в підвісному з кріпленням під бампером. Все частіше фари, виходячи з вимог дизайну або аеродинаміки, виготовляються у вигляді елементів, вбудованих в кузов. Також вони можуть бути частиною «блоку» з основними фарами.
Колір випромінювання протитуманних фар може бути білим або жовтим.
Додаткові фари дальнього світла
Додаткові фари дальнього світла призначені для підсилення дальнього світла, вони можуть повертатися для зміни орієнтації світлового пучка.
Прожектор-шукач
Прожектор-шукач є рухомою фарою і служить для знаходження номерів будинків і табличок з назвами вулиць. Відрізняється вузьким світловим пучком дальньої дії
Ходові і габаритні вогні
Для додаткового позначення рухомого транспортного засобу в світлий час доби багато країн вимагають або дозволяють використання «ходових вогнів».
Функцію «ходового світла» може виконувати ближнє світло або протитуманні фари. Оскільки при цьому витрачається порівняно багато електричної енергії і, тим самим, паливо (100 Вт = 0,12 л на 100 км), допускаються до використання і інші світлові прилади, економічніші при тривалій експлуатації.
СВІТЛОВІ ПРИЛАДИ ЗАДНЬОЇ ЧАСТИНИ АВТОМОБІЛЯ
До СП задньої частини автомобіля відносяться:
додатковий сигнал гальмування;
освітлення номерного знаку;
покажчик повороту;
габаритні вогні і вогні стоянки;
вогні гальмування;
фари заднього ходу;
протитуманні фари.
Світлосигнальні вогні — ліхтарі
На відміну від фар, сигнальні ліхтарі призначені не для освітлення дороги, а для позначення габаритів транспортного засобу, номерних знаків, намірів водія. На автомобілях можуть використовуватися тільки вказані в нормативних документах ЄЕК ООН ліхтарі і дозволені джерела світла.
Габарити автомобіля відображаються двома білими габаритними вогнями спереду і двома червоними ззаду. Для подачі сигналу про зміну напряму руху і для аварійної сигналізації використовуються передні, задні і бічні покажчики повороту; про гальмування сигналізують задні ліхтарі: стоп-сигнали і додатковий сигнал гальмування, що встановлюється зверху.
Ліхтарі освітлення заднього номерного знаку і маркерні вогні завершують список сигнальних ліхтарів.
Ліхтар заднього ходу відноситься одночасно і до фар і до сигнальних ліхтарів. Він служить для освітлення дороги при русі заднім ходом, і також вказує на намір водія почати рух назад.
Задні протитуманні ліхтарі обов'язкові для нових автомобілів, в США вони також дозволені до використання. Катафоти з практичних міркувань часто вбудовуються в задні ліхтарі. Катафоти трикутної форми встановлюють тільки на причепах.
Оранжеві передні покажчики повороту повинні бути видні на тлі ближнього і протитуманного світла. У вимкненому стані вони часто мають білий або ясно-сріблястий колір.
Задні покажчики повороту мають оранжевий колір, а в США можуть бути і червоного кольору. Світлотехнічні вимоги до них менш жорсткі, чим до передніх. Те ж відноситься і до додаткових бічних покажчиків повороту, які повинні встановлюватися на нові моделі автомобілів.
Передні габаритні вогні в даний час часто розміщуються у відбивачах фар.
Задні ліхтарі червоного кольору не повинні бути віддалені від зовнішньої сторони автомобіля менш ніж на 400 мм для того, щоб позначати ширину (габарити) транспортного засобу. Для вантажних автомобілів з великою шириною і висотою обо’язкові додаткові передні і задні габаритні ліхтарі.
Стоп-сигнали повинні інформувати про початок гальмування автомобіля.
Задній номерний знак повинен бути освітлений. Залежно від форми кузова можуть встановлюватися два ліхтарі освітлення номерного знаку. У деяких країнах також допускається використання номерних табличок зі світлоповертаючим покриттям.
Один або два задні протитуманні ліхтарі з силою світла більшою, ніж у стоп-сигналів, повинні робити автомобіль помітним в умовах поганої видимості. При цьому для кращої помітності відстань від стоп-сигналів повинна складати не менше 100 мм.
Фари заднього ходу призначені для освітлення дороги при задньому ході, сигналізації включення заднього ходу автомобіля. Для вантажних автомобілів допускається використовувати протитуманних фар у функції фари заднього ходу.
Ліхтарі стоянок не є обов'язковими. Колір передніх ліхтарів стоянок — білий, задніх — червоний. Часто як ліхтарі стоянок використовуються один передній габаритний вогонь і один задній вогонь.
Джерела світла світлосигнальних ліхтарів
Для ліхтарів найчастіше застосовують лампи розжарення. Галогенні лампи застосовуються в сигнальних ліхтарях рідко, хоча вони і володіють перевагами в кольорі випромінювання (білий), розходу електроенергії і інтенсивності. Таким прикладом є галогенна лампа H6W, яка використовується переважно в передніх габаритних ліхтарях.
На даний час застосовують світлодіоди, які в порівнянні з ЛР мають ряд переваг, важливих для автомобілів: швидке включення (на 170 мсек. швидше, ніж ЛР); мале споживання енергії; тривалий термін служби. Недоліками є висока вартість і температурна зміна характеристик. Найкращим застосуванням світлодіодів залишається функція стоп-сигналів.
Неонові лампи мають схожі зі світлодіодами властивості, але із-за необхідності в керуючій електроніці і складній електромагнітній сумісності вони вимагають високих витрат.
Конструктивне виконання ліхтарів
Ліхтарі можуть бути виконані як у вигляді окремих пристроїв, так і згрупованих, комбінованих і суміщених світлових приладів. У передній частині автомобіля сигнальні вогні: габаритні, покажчики повороту, а в США і передні бічні маркерні вогні, часто об'єднують в головній фарі в один світловий блок. Серед бічних ліхтарів переважають пристрої з окремою функцією покажчика повороту і (якщо є) маркерних вогнів. У задній частині автомобіля функції найчастіше об'єднуються в єдиному задньому ліхтарі (поодинці на кожну сторону). Для виготовлення задніх ліхтарів часто застосовуються складні технології литва під тиском на машинах для багатоколірного (до 4 кольорів) литва. Останнім часом популярними стали конструкції, що відрізняються (аналогічно фарам головного світла) блискучими видовими деталями і прозорими розсіювачами.
ПЕРСПЕКТИВИ В ОБЛАСТІ РОЗВИТКУ СВІТЛОВИХ ПРИЛАДІВ
Система інфрачервоного нічного бачення
Зображення, отримане від ІЧ-камери, передаватиметься на дисплей, що знаходиться у полі зору водія. При цьому можна розраховувати також на поліпшення видимості в тумані, коли видиме світло натрапляє на перешкоду (рис.7).
Основні переваги ІЧ-системи полягають в наступному:
активне ІЧ-бачення, сумісне із зоровим сприйняттям дороги;
відсутність засліпленості інших водіїв і засвічування інших учасників транспортного потоку;
повне системне рішення, що включає джерело ІЧ-випромінювання, камеру, обробку сигналу і дисплей.
Технічні особливості нової системи:
біфункціональний еліптичний модуль (видиме і інфрачервоне випромінювання) з галогенною ЛР;
ІЧ-камера, інтегрована в дзеркало заднього виду перед лобовим склом;
дисплей, що працює в реальному часі, з ергономічним екраном.
Представлена ІЧ-система реалізована і встановлена на автомобілі Cadillac De Ville.
Рисунок 7 – Система ІЧ нічного бачення
Адаптивні системи освітлення (AFS)
Мотивація для створення таких систем обумовлена різноманіттям дорожніх умов і ситуацій, в яких класичні системи освітлення не можуть забезпечити достатньої видимості дорогі, а отже, і безпеки руху.
Замість стандартного ближнього світла, незмінного для всіх дорожніх ситуацій, передбачені наступні варіанти:
«міське світло» — режим для невисоких швидкостей;
«заміське світло» — режим для виконання поворотів;
«магістральне світло» — режим для руху на великій швидкості;
«світло для поганих погодних умов» — режим зниженої сліпучої дії для зустрічного руху при одночасно інтенсивнішому освітленні узбіччя доріг.
Доповнення до Правила ЄЕК ООН № 48 допускає застосування і статичного, і/або динамічного ближнього світла. У випадку із статичним світлом під час повороту автомобіля додатково включається світло від окремого відбивача або проектора, який повинен освітлювати внутрішню сторону повороту. У динамічному світлі повертається сама фара або її частина.
На рис.8 показана конструкція адаптивної фари, світловий пучок якої формує система проекторного типу. Це складний світловий прилад, який має електронну систему управління (по суті — процесор) і електромеханічну систему управління (виконавчі механізми).
Експлуатаційна ефективність системи AFS проілюстрована на рис.9
Рисунок 9 – Експлуатаційна ефективність системи AFS
Застосування світловодів і волоконної оптики в автомобільних СП
Вже в 80—90-х рр. минулого століття почали проводити дослідно-конструкторські роботи по застосуванню волоконної оптики в окремих світлових приладах і системах освітлення і сигналізації. Такі рішення дозволяють створювати компактні світлові прилади, економити метал, зменшити кількість джерел світла, усунути пожежонебезпеку транспортних засобів за рахунок зниження теплових і електричних навантажень.
Світловоди в світлосигнальних приладах
Згідно схеми (рис.10), світловий потік джерела передається по світлових волокнах, зібраних в джгут. В області світної поверхні сигнального вогню джгут розщеплюється на окремі волокна, світні торці яких опромінюють лінзи розсіювача і забезпечують потрібний світлорозподіл ліхтаря.
Рисунок 10 – Використанні світловодів
Світловоди в салоні автомобіля
За наявності центрального джерела світло передається до різних споживачів в салоні автомобіля: приладам управління, кнопкам, клавішам, щитку приладів, плафонам і ін. Це реалізується за допомогою оптичних гнучких світловодів. З'являється можливість «подати світло» туди, де є просторові і температурні обмеження. Це особливо важливо, якщо врахувати обмеженість простору в салоні автомобіля і необхідність підвищення комфорту для водія і пасажирів.
Використання світлодіодів
Світлодіоди вже знайшли застосування для стоп-сигналів, покажчиків поворотів, габаритних вогнів, фар денного світла, а також ближнього і дальнього світла (рис.12).
Основні переваги світлодіодів: виключно довгий термін служби, швидке встановлення номінального світлового потоку, мінімальне теплове випромінювання, а також можливість монтажу в деталі з пластмаси. Надплоска форма діодів дозволяє встановлювати їх на кузові автомобіля без підготовки спеціальних монтажних місць, що зберігає жорсткість кузова, а значить, збільшує його міцність. Випромінюване світлодіодами світло по своєму складу дуже однорідне.
Рисунок 11 – Оптика автомобіля Ауді R8: 1 – ближнє світло і габарити забезпечуються 14 світлодіодами; 2 – чотири світлодіода в кажному з двох відбивачів забезпечують дальнє світло; 3 – покажчик повороту, що складається з 8 жовтих світлодіодів; 4 – блок з 24 білих світлодіодів, що створює «денне світло».
Рисунок 12 – Автолампа H4 P43t-38 18 SMD світлодіодів
Використання неонових трубок
Новими джерелами світла в автомобільній світловій сигналізації є неонові трубки. Завдяки високій рівномірності свічення і можливості «художнього трасування» вони дозволяють створювати ліхтарів складних форм з прозорими покривними деталями без призмолінзових елементів (гладкими). Це приводить до необхідності формувати світлорозподіл ліхтарів відбивачами. Так з'являються ліхтарі, що виготовляються по «ракушковій технології» і ліхтарі з прозорими покривними деталями, в яких світлорозподіл формується відбивачами з вільними поверхнями, а колір забезпечують світлофільтри на лампах.
