Основними конструктивними елементами головних фар явля-ються: корпус; регулювальний механізм; оптичний елемент, що містить відбивач; розсіювач; екран прямих променів; одно- або двухрежимний джерело світла. Однією з важливих конструктив-них характеристик фари служить її форма - кругла або прямо-вугільна. Протягом майже 40 років основною формою фари б-ла кругла зі стандартизованими розмірами оптичного елементів-та - Ø 178 мм у двухфарной системи і Ø 146 мм у четирехфарной системи освітлення.
Мал. 4.5. Пристрій круглої фари:
Пристрій круглої фари наведено на рис. 4.5. Вона складається з: 1 - оптичний елемент; 2 ободок; 3 - регулювальні гвинти; 4 -Тримайте-тель; 5 - корпус; 6 джерело світла; 7 - струмопідвідного колодка; 8 - гвинти кріплення обідка. Оптичний елемент 1 круглої фари виконаний у вигляді склеєних між собою скляного розсіювача і металево-го відбивача, в сліпе отвір якого встановлено джерело світла з одним або двома (в залежності від режиму роботи) тілами напруження. На відбортовці горловини встановлений спресований фланець з пружинними затискачами, підтискає опорний фланець лампи до опорного торця відбивача.
Джерело світла 6 встановлений таким чином, щоб тіло розжарення дальнього світла було розташоване в фокусі відбивача, а тіло розжарення ближнього світла було розфокусувати щодо фокусу відбивача вперед і вгору. У сучасних конструкціях застосовуються звичайні лампи типу Е, наприклад А12-45 + 40 і гало-генні джерела світла типу Н: Н1, НЗ, Н4, Н7, Н9, Н11, Н13.
До відбивачу на кронштейнах приклепується екран прямих лу-чий від лампи, що дозволяє трохи знизити осліплення водите лей зустрічних автомобілів (при ближньому світлі) і зменшити яр-кістка світіння атмосфери при її малої прозорості. Екран ви-полняют з тонкої металевої стрічки сферичної форми. Відпрацьовано-жатель круглих фар має параболоїдних форму з фокусною рас-стоянням, варійованим в різних конструкціях від 19 до 28,5 мм.
Тримач 4 рухомо встановлений в корпусі фари і за рахунок уп-ругой підвіски пружинами стиснення і розпором двома гвинтами 3. має можливість повертатися в двох площинах - вертикаль-ної і горизонтальної, забезпечуючи тим самим регулювання світло-вого пучка щодо дороги.
Рассеиватель оптичного елемента представляє собою круглу або прямокутне скло, на внутрішній поверхні якого на-ходяться преломляющие елементи: циліндричні і сферичні лінзи, призми і прізмолінзи. Розсіювачі фар виготовляються, як правило, з безбарвного силікатного скла. Останнім часом ведуться роботи по заміні скла Абразивостійкий пластмасою, од-нако дешевих способів її отримання до сих пір не знайдено.
Корпус 5 круглих фар виконується металевим з фланцем для кріплення до кузова автомобіля і має кронштейн для уста-новки обідка 2, підгорнутого до поверхні оптичного елемента. У тильній частині корпусу є отвір для установки джгута комутуючих проводів зі штекернимі струмопідвідного роз'єм-емами з обох кінців, один для підключення до джерела світла, інший - до мережі автомобіля.
Іншим різновидом традиційних конструкцій фар є прямокутна фара, що набула поширення в 60-х роках. Її характерною особливістю є використання усіченого пара-болоіда з великим діаметром світлового отвору (до 250 мм), що забезпечує збільшення працюючих зон в горизонтальному направ-лення, чим суттєво покращується светораспределение в режимі ближнього світла. Крім того, така форма дозволяє знизити верти-кальний габарит фари і забезпечує тим самим передумови до сни-ню коефіцієнта аеродинамічного опору повітряному потоку, ніж підвищує паливну економічність автомобіля.
До недоліків прямокутних фар слід віднести їх гіршу технологічність, велику вартість і потреба в більшому підкапотному просторі для розміщення.
Принцип роботи світлооптичної схеми цих фар, а слідові-тельно, і вимоги до її елементів такі ж, як і до фар Круглого виконання, а їх конструкція в силу особливостей форми має ряд істотних відмінностей. Через більшого горизонтального розміру поворот оптичного елемента такої фари при регулиров-ке на 4 ° супроводжується великим лінійним переміщенням боко-вих країв розсіювача і виступанієм їх через декоративного обідка на 15. 20 мм. Ця обставина змушує кріпити розсіювач нерухомо, а напрямок світлового пучка регулиро-вать поворотом тільки відбивача всередині корпусу фари.
На рис. 4.6 зображена типова конструкція прямокутної фа-ри. У корпусі 2, виконаному з пластмаси, закріплений гвинтами через ободок розсіювач 1. (В інших варіантах розсіювач до корпусу може приклеюватися, підтискатися плоскими пружинами або хомутами.) Відбивач 3 змонтований всередині корпусу подвиж-но на трьох опорних кульових шарнірах 10.
Кульовий шарнір 4 є нерухомою опорою. Поворот від-ражателя в горизонтальній площині забезпечується обертанням гвинта 6, переміщує шарнір 7; відбивач при цьому повора-чивается навколо вертикальної осі, що проходить через центри куля-Нерів 4 і 5. Крайні положення відбивача показані на рис. 4.6 штриховий лінією.
Регулювання нахилу світлового пучка фази здійснюється за допомогою двох гвинтів 8 і 9. Початкова (установча) регулювання вироб-водиться гвинтом 9, відбивач при цьому повертається навколо го--різонтального осі, що проходить через центри шарнірів 4 і 7. Кор-ректіровка кута нахилу світлового пучка фази ( наприклад, при через трансформаційних змін навантаження автомобіля), тобто зміна положення пучка у вертикальній площині, здійснюється гвинтом 8, від якого мо-же бути зроблений привід в кабіну водія.
На основі зображеної на рис. 4.6 конструкції легко ізготав-ється блок-фара з вбудованим всередину корпусу (рис. 4.7, а) або змонтованими збоку (рис. 4.7, б) необхідними світлосигналів-ними приладами.
Блок-фари набули широкого поширення в 1980-і роки за рахунок деякого зниження собівартості комплекту світлових при-борів і більш органічного естетичного оформлення передньої частини автомобіля.
У США, Японії і низці інших країн оптичні елементи тра-Діціон конструкцій фар, як круглих, так і прямокутних, ви-полняют у вигляді нероз'ємних ламп-фар. Рассеиватель і відбивач цих приладів виготовляють зі скла, після чого відбивач алюмініруют, монтують в ньому систему ниток напруження, зварюють тражатель з розсіювачем, відкачують з утвореної кол-б повітря і остаточно заварюють колбу.
Постійно збільшується дефіцит палива визначив стійку тенденцію до зниження коефіцієнта аеродінамічен-ського опору повітряному потоку при русі автомобіля, реалізація якої зажадала забезпечення вузького профілю передньої частини автомобіля, а отже, і різкого ограни-чення висоти фари до 60. 90 мм замість 120. 150 мм. Ці требо-вання практично виключають можливість використання в кон-струкції фар традиційних світлооптичних схем, так як для збереження необхідного світлового потоку в цьому випадку требу-ется значне збільшення глибини відбивача, що викликає технологічні труднощі. Крім того, традиційні світлооптичних схеми, в яких функція перерозподілу світлового потоку виконується розсіювачем з глибокими призмами, не до-пускає його нахилу у вертикальній площині на кути, великі ніж 25 °. Саме ці обставини привели до розробки прин-ціпіально нових рішень.
Фірмою Lucac (Великобританія) була запропонована конструкція фари, в якій відбивач виконаний у вигляді об'єднання що-скількох (двох-трьох) усічених параболоїдних елементів з раз-особистим фокусною відстанню 20 і 40 мм при суміщених по-положеннях їх фокусів. Цей принцип об'єднання разнофокусних відбивачів називається гомофокальним. Використання цього прин-ципу дозволяє підібрати і скомпонувати відбивач з окремих секторів разнофокусних відбивачів таким чином, щоб забезпе-чити формування заданого светораспределения режимів ближнього і дальнього світла практично за рахунок відбивача.
Реалізація цієї світлооптичної схеми дозволила сконструі-ровать фару, що повністю задовольняє сучасним требова-вам автомобілебудівників з аеродинаміки. На рис. 4.8 показаний профіль автомобіля з такими фарами.
Практична реалізація гомофокальной конструкції буде потрібно-вала перегляду технології виготовлення, так як складний про-філь відбивача з високою точністю можна отримати лише з легко формованих матеріалів, т. Е. Пластмас, що володіють також високу термостійкість, що забезпечує роботу фари з гало-генними лампами. Вартість матеріалів поки дуже висока, а технологічний процес їх формування досить трудомісткий, що є стримуючим фактором широкого застосування кон-струкції цього типу.
Еліпсоїдні фари головного світла, запропоновані фірмою Hella, представляють інший напрямок розвитку конструкції. Їх характерною особливістю є більш повне використання світлового потоку лампи при ближньому світлі, т. Е. Щодо великий ККД. Конструкція такої фари (рис. 4.9) містить елліп-соідний відбивач 2, в один з фокусів якого встановлено ис-цом світла 1. Весь світловий потік, відбитий таким отражате-лем, концентрується в його другому фокусі, де в режимі ближнього світла частково екранується , що дозволяє створити чітку світло-тіньову кордон. Потім використовується пучок коригується з по-міццю досить простий лінзи 3. Для досягнення необхідних значень світлотехнічних характеристик відбивач постачають елементами параболоїдних поверхонь, сполученими з елліп-Соід, і заломлюючими концентричними призматическими елементами.
До основних недоліків світлооптичних схем цього типу слід віднести технологічні труднощі, високу вартість, а також обмежене їх ис-користування тільки в четирехфарной системі освітленні-ня.
Природно, що цими на-правліннями вичерпуючи-ються шляхи вдосконалення: світлооптичних схем оптич-ських елементів і систем ос-освітленні у цілому. Продовжує удосконалюватися система поляризованого світла, ведуть-ся пошуки використання в системах освітлення волокон-ної оптики.
Протитуманні фари призначені для поліпшення сила-сті при русі в тумані, снігопаді і інших важких метеорит-логічних умовах. Необхідність використання спеціальних протитуманних фар обумовлена тим, що светораспределение головних фар при включенні їх в туманах, зливові дощі, сні-гопадах погіршує умови видимості. Основною причиною погіршити-ня видимості з автомобіля в туманах і опадах при включених фарах головного світла є характер світлорозподілу го-ловний фар (далекого і ближнього світла), що обумовлює відно-сительно малий градієнт зміни сил світла в пучку фар в вер-тікальной площині, що при збільшеному розсіянні на частинках дощу і туману різко знижує яскравості контраст.
Светораспределение протитуманних фар різних фірм різноманітно. Загальним є низьке розташування цих фар і різке обмеження променів, що проходять вище горизонтальної пло-кістки, проведеної через вісь фари. Тому норми светораспре-ділення протитуманних фар, встановлені правилом № 19 ЄЕК ООН (рис. 4.10), являють собою компроміс, охоплення-вающий характеристики існуючих конструкцій протитуманних фар.
Світлотехнічні характеристики протитуманних фар в Росії регламентовані вимогами ГОСТ Р41.19-99 (передні) і Р41.38-99 (задні) (табл. 4.3).
Точки на вимірювальному екрані
П р и м і т а н і е. Позначення координат см. В табл. 4.1
Конструкція і світлооптичних схема противотуманной фари показані на рис. 4.11. Де: 1 - екран прямих променів; 2 - відбивач; 3 - джерело світла; 4 - корпус; 5 - вузол кріплення; 6 - розсіювач. Відбивач такої фари виконується параболоїдних і має або кругле, або прямокутне світлове отвір (в останньому випадку параболоїд виконується усічений-ним). Залежно від форми світлового отвору відбивача Протитуманні фари мають круглий або прямокутний викон-ня. Як джерела світла в протитуманних фарах ис-користуються лампи А-12-35 та Н1, Н2, Н3 - галогенні лампи, напів-чівшіе внаслідок більш високих світлотехнічних властивостей найширшого розповсюдження.
Рассеиватель протитуманних фар виконується з регулярною структурою заломлюючих елементів у вигляді усічених прямоліней-них циліндричних лінз. Внаслідок малого обсягу, а тому і великий термонагруженности розсіювач роблять зі скла. Совре-менниє стандарти допускають виконання розсіювача білого або жовтого кольору. Створення жовтого спектра випромінювання протитуманних фар іноді забезпечується нанесенням відповідного покриття на робочу поверхню відбивача або виконанням жовтої колби джерела світла. Слід зазначити, що спектр вивчення фар практичні скі не впливає на умови видимості в тумані.
Конструкція світлооптичної схеми протитуманних фар має екран прямих променів. Його застосування пояснюється необхідністю виключити взаємодію прямих променів від джерела світла з годину-тіцамі туману, в результаті якого відбувається сильне розсіювання несформованого випромінювання джерела світла, яке створює вуалюється пелену і різко знижує дальність видимості.
Корпус протитуманних фар виконується, як правило, з ме-Таллах внаслідок високої термонагруженности. На корпусі разме-рен вузол регулювання і кріплення протитуманних фар, який забезпечує регулювання в двох, а в деяких варіантах конст-рукцій в трьох площинах.