Фары прожекторного типа это

(до этого — Лада 2109 и Toyota Corona)
Колпашево, Россия

Что полезно знать о фарах и оптике
Стандарты ECE, DOT и JDM
Фары (или световые приборы), удовлетворяющие европейским требованиям "ECE" (Economic Commission of Europe, ЕЭК/ООН), обозначаются литерой E и цифрами в кружке. Цифра указывает на страну, сертифицировавшую данный продукт (1 — Германия, 2 — Франция, 3 — Италия, ., 22 — Россия). Правилами как ECE, так и DOT регламентируется лишь регулировка ближнего света. Для света «европейских» автомобилей с 1957 года установлена «четкая» светотеневая граница с асимметричным светораспределением (правая часть поднимается вверх под углом 15°, обеспечивая акцентированное освещение правой обочины). Кроме того, стандарт ЕЭК предписывает более низкий допустимый уровень ослепления встречных водителей, чем, например, в США.
*прим-1: в странах с левосторонним движением, например, в Великобритании с кодом страны 11, требования могут зеркально отличаться;
**прим-2: в целом, исключая зеркальность левосторонних движений, в правилах светотехники ряд стран постепенно мигрируют к европейским стандартам: Великобритания в конце 1970-х, Австралия в 1980-х, Япония в 1990-х.
В отличие от европейских, свет североамериканских фар распределяется почти симметрично. Световые приборы, предназначенные для США, маркируются аббревиатурой DOT (Department Of Transport, Министерство транспорта США). Поскольку DOT обращает повышенное внимание на освещение дорожных знаков и разметки, в итоге это выражается в более высоком допустимой уровне бликов (эффекте ослепления) для встречного транспорта. К тому же, в США фары положено регулировать только по вертикали. Световые приборы, предназначенные для внутреннего рынка японских автомобилей (JDM, Japan Domestic Market) рассчитаны на левостороннее движение, и по сути, удовлетворяют зеркальной копии ECE.
Три типа автомобильных фар
Параболические — самыми распространенными являются обычные фары с параболическим отражателем. Их особенность — лампочка расположена в фокусе (фокальной точке), благодаря чему отражатель направляет пучок света вдоль оси (удобно для дальнего света). Рассеиватель расширяет луч горизонтально. Полезный выход света ("к.п.д.") таких фар — около 27%.
FF-рефлекторы — эллиптический отражатель "свободной формы" (free form, freie flechen). Просчитанная на компьютере поверхность рефлектора поделена на отдельные сегменты, каждый из которых отвечает за свою часть освещаемого пространства. Луч распределяется более целенаправленно и повышается его дальность, а "к.п.д." достигает уже около 45%.
Прожекторные. Все больше моделей автомобилей отходят от традиционных параболических фар, начинающих сильно проигрывать в эффективности. Производители начинают предпочитать фары с эллипсоидными отражателями — именуемые в народе точечной или линзовой оптикой. Лучи лампы, находящейся в первом фокусе, собираются во втором и затем попадают в собирающую линзу. Впервые «линзовые» фары ближнего света появились в 1986 году на «семерке» BMW. Лучи, собираясь во втором фокусе отражателя, «подрезаются» экраном, который обеспечивает заданную светотеневую границу, а затем еще раз фокусируются линзой. Их к.п.д. (особенно второго поколения) уже начинает превышать 50%. При этом вместе с прекрасно сфокусированным ярким светом линзовая оптика старается оберегать от него глаза встречных водителей, не допуская опасного засвечивания встречной полосы (но об этом ниже).
Преимущества прожекторных фар:
— повышенная светоотдача при лучшей экономичности.
— улучшенная видимость, большая безопасность и обзорность.
— современный стиль вид автомобиля.
Недостатки: как правило, довольно высокая стоимость.
Светотеневая граница
По нормативам большинства стран, одной из важнейших характеристик световых приборов автомобиля служит так называемый "светотеневая граница" (ближнего света) — условная линия там, где луч ваших фар кончается, переходя в почти полную темноту впереди на дороге. Как видно из рис., линия асимметричная: луч справа заходит несколько дальше левого.
Можно добавить сюда еще одну иллюстрацию, по которой видно, что правая фара "бьет" ярче и дальше, а левая — ровно настолько, чтобы не слепить встречный транспорт. Это стандартный европейский образец светового пятна для правостороннего движения — справа оно длиннее, чтобы лучше освещать обочину — именно там, где можно ожидать, например, внезапного появления неожиданной фигуры или выбегающих детей. Очевидно, что реализация подобного сложного светового профиля — не самое простое дело, и ясно также, что качество автомобильных фар сегодня во многом зависит от совершенства технологий изготовителя и от их точной настройки.
Как устроена "линзовая оптика"
Термин "линзовая" подразумевает, что в фаре сейчас есть линза — она позволяет с меньшей поверхности отражателя получить световой пучок, превосходящий по свойствам обычный. В целом фара прожекторного типа — это оптическая система, состоящая из отражателя эллиптического типа, экрана (шторки) и выпуклой (сферической либо эллиптической) линзы. Вся конструкция напоминает проектор, который просто вставили в фару и прикрыли снаружи прозрачным стеклом или рассеивателем. Здесь лучи источника света, находящегося в первом фокусе системы, отражаются эллиптическим рефлектором и собираются во втором фокусе, где, "обрезанные" экраном, затем проецируются линзой на дорогу.
Что именно отсекает свет сверху?
Отсечение верхнего света, в особенности мешающего полосе встречного движения, является требованием ECE с 1957 г. В линзовой оптике, хотя общий вид луча создает отражатель, за отсечение верхнего света отвечает помещенный во втором фокусе системы экран, задающий в конечном итоге светотеневой горизонт. Кто-то спросит, почему экран (на рис.) снизу, если свет нужно обрезать сверху? Все просто как физика: проекторы переворачивают "то, что проецируют".
Поскольку предписано "резкое отсечение", экран находится в фокальной точке отражателя, позволяя поддерживать максимальные яркость и контраст луча вблизи самой границы светотени. Частично свет, поглощаемый экраном, переходит в тепло, а отраженный — способен создавать паразитные ореолы. Однако в целом, по сравнению с обычными фарами, линзованные системы обеспечивают более "жесткий" светотеневой горизонт, и соответственно, более адекватно (в серийных условиях) удовлетворяют требованиям европейских дорожных нормативов.
О настройке линзовых систем
Из предыдущего ясно, что линзовые приборы требовательнее к точности и настройке. Но, если фары серийные (в частности, "родные" для автомобиля), можно вполне доверять настройкам изготовителя.
В иных случаях даже незначительные отклонения могут вести к тому, что свет фар станет опасным для встречных водителей, плюс может существенно ухудшить вашу собственную видимость. К примеру, скорее всего, немногие заметят разницу, если повернуть обычную фару на 4 градуса. Но поверните на 4 градуса луч линзовой оптики — вы тут же обнаружите, что с вашим светом что-то не в порядке, не говоря о других людях. Как известно, яркость светового потока ксеноновых ламп примерно вдвое выше обычных, и фары могут стать источником сильнейшего ослепления. Поэтому правила ЕЭК недавно дополнены требованием, чтобы линзованная оптика обязательно имела автоматическую систему регулировки светового пучка в вертикальной плоскости (Automatic Level adjuster), а также омыватель фар. Почему омыватель так обязателен, может показаться странным, однако это вытекает из результатов исследований фирм Alferdinck, Hella, Bosch и др., а именно: грязь, накапливающаяся на линзах фар, потенциально увеличивает эффект ослепления до 300% по сравнению с чистыми линзами. Особенно это актуально для фар повышенной яркости. В настоящее время все серийные автомобили оснащаются необходимыми устройствами.
Биксеноновые линзы
Линзы ксенон представляют собой ксеноновый модуль с линзой, который устанавливается непосредственно в фару автомобиля. Би-ксеноновые линзы более равномерно освещают дорогу, по сравнению с рефлекторной оптикой, они обеспечивают предельно четкую "ступеньку" света в дальнем и ближнем режимах с отсутствием паразитных засветок.

На сегодняшняя время большинство водителей пытаются модернизироваться и улучшить собственное транспортное средство. Многие прибегают к монтажу ксенонового оборудования, будучи убежденными, что оно обеспечивает лучшую освещенность, видимость и безопасность на дороге. Таким образом, большинство водителей приобретают адаптивный ксенон и производят его монтаж на собственные автомобили. Но, давайте попробуем ближе разобраться в том, так ли эффективен монтаж адаптивного, или же как его называют «кустарного» ксенона.

Виды автомобильных фар и их особенности

Большинство автомобилей, которые с завода не комплектуются ксеноновым оборудованием имеют рефлекторный тип оптики и только минимальное количество транспортных средств выпускаются с линзованной, как галогеновой, так и ксеноновой оптикой.

Рефлекторный тип фар.

Рефлекторная автомобильная оптика состоит из лампочки и зеркального отражателя. Такой тип фар работает по принципу распределения светового луча, который излучается лампой в горизонтальной плоскости. Чтобы обеспечивать правильную освещенность дороги и максимальную производительность светового потока, лампа располагается в фокусе рефлектора.

На сегодняшнее время выпускается достаточно большое количество автомобилей с качественной рефлекторной оптикой, отражателем и колбой лампы. Поэтому они обладают высокой производительностью и обеспечивают достаточно хорошую освещенность дорожного полотна.

Различают два вида рефлекторных фар:

• С двумя лампами – для ближнего и дальнего луча света
• С одной лампой – двухнитиевый галогеновый источник.·

Линзованный тип фар.

Данный тип фар очень редко можно встретить на автомобилях, поскольку он обладает большей себестоимостью за счет очень сложного принципа работы и дополнительного оборудования. Такая оптика сконструирована из специального отражателя, имеющего форму эллипса и особой линзы, для рассеивания и однородности излучения светового потока. Такие фары зачастую устанавливаются только на дорогие модели транспортных средств.

Преимущества линзованного типа фар:

• Однородный, мощный и целенаправленный световой поток.
• Исключение засветов и темных участков на дороге.
• Четкая граница светотеней.

Протяженность выдачи луча.

Но, еще раз подчеркнем, что большинство автомобилей комплектуются рефлекторным типом оптики. Именно поэтому, если поставить даже самую качественную ксеноновую лампу, то одновременно однородного, правильного и более насыщенного свечения вы не получите никогда и это необходимо четко понимать. Зачастую, если просто устанавливают в стандартный отражатель ксеноновую лампу, то это грозит появлением засветов, темных участков и свет ослепляется водителей встреченного транспорта.

Классификация автомобильных ламп: краткая характеристика

На сегодняшнее время существует три основных типа автомобильных лампочек, которые часто или же редко используются для оснащения головной оптики транспортных средств.

1. Лампы накаливания или же галогеновые источники.

Это самая распространённая лампа на сегодняшнее время, которой комплектуется огромное количество транспортных средств на всех дрогах мира. Это лампа, которая оснащается вольфрамовой нитью накала, через которую проходит ток и она начинает раскалываться, что и обеспечивает выдачу светового потока. Для усиления света используется смесь инертных газов, которые заполняют колбу лампы.

Совсем недавно такие лампы были единственным источником света для головной оптики автомобиля. Но с развитие технологий и данные изделия стали отходить на второй план. Недостатком таких лампочек являются низкая производительность, небольшой срок эксплуатации в среднем 1000 часов, невысокая яркость светового потока, а также желтоватый оттенок, который портит наружность транспортных средств.

2. Газоразрядные или же ксеноновые источники света.

Данные излучатели также заполняются газом, где большая часть отведена на ксенона. Но, в них нет нити накала, а вместо нее присутствует два электрода, между которыми при подаче мощного высоковольтного импульса активизируется электрическая дуга.

Таким образом, лампа разгорается и обеспечивает выдачу насыщенного и мощного потока света. Основными преимуществами данных источников являются высокая производительность, мощный свет, яркость, белоснежный поток, модернизирующий наружность транспортного средства.

В достоинствам стоит отнести и длительный срок эксплуатации в среднем 2500-4000 часов, а также небольшая мощность потребления энергии автомобиля. К недостаткам данного оборудования можно отнести высокую стоимость, а также многокомпонентность.

Для работы таких источников обязательно необходимы блоки розжига, то есть небольшие трансформаторы. Они обеспечивают подачу мощного импульса, влияющего на быстрейший розжиг ксенонового источника.

3. Светодиодные инновационные лампы.

На сегодняшнее время светодиодные лампы не распространены для использования в головной автомобильной оптике. Это инновационные лампочки, которым не нужно дополнительное оборудование для розжига, не нужно много энергии для работы. Светодиоды обеспечивают выдачу яркого, насыщенного и интенсивного белоснежного потока, не боятся вибраций, не характеризуются высокой температурой нагрева при работе. Также могут служить срок более 10000 часов. Использование в головной оптике данных устройств еще является будущим, но достаточно близким.

Почему именно ксенон пользуется огромной востребованностью?

То, что ксеноновые лампы обладают огромными преимуществами еще не делает их самыми идеальными источниками, которые можно применить в разных транспортных средствах. У таких модернизированных и востребованных источников света для головной оптики существует и много недостатков, о которых должен знать каждый водитель.

Основная проблема и минус таких изделий:

• Сложный принцип работы.
• Затруднительный монтаж.
• Многокомпонентность.

Для того, чтобы активизировалась ксеноновая, она же газоразрядная лампа необходима подача мощного напряжения в среднем 25000 В. Обеспечить это может только дополнительное оборудование, называемое блоком розжига, являющее достаточно сложным и дорогостоящим изделием.

Именно поэтому, если ксеноновое оборудование и устанавливается на неадаптированное под него авто, то могут возникать помехи и проблемы в электронном бортовом компьютере.

Также, стоит отметить, что ксеноновое освещение стоит дорого. При выходе из строя одной лампы менять их необходимо попарно, чтобы сохранить однородную цветность излучения и равномерное распределение луча по дорожному полотну. Обуславливается такая ситуация тем, что ксеноновые лампы со временем немного изменяют цветовой спектр, примерно через 200-400 часов работы.

Еще одной проблемой является и плохое распределение света, выдача нецеленаправленного луча, который падает куда-угодно, но не дорожное полотно. Именно поэтому приходится дополнительно приобретать и автокорректоры фар, способные настраивать положение лампы таким образом, чтобы она обеспечивала выдачу целенаправленного, однородного потока света.

Что вы должны понимать?

При установке ксенонового оборудования на свое транспортное средство, не адаптированное под данное освещение вы должны понимать, что существует опасность такой модернизации. Несмотря на то, что ксеноновое оборудование обеспечивает мощный и интенсивный поток света, при его неправильной установке появляются засветы, ослепления водителей встречных авто. Это приводит к ухудшению безопасности на дороге и часто становится причиной к столкновениям, особенно ночью. Стоит отметить, что часто водители обращаются в СТО, где им регулируют положение лампочек, направляя свет вниз. Но это приводит к тому, что лучи отражаются от мокрого асфальта и также создают нежелательные засветы.

Разновидности автомобильных фар

Автомобильные фары представляют собой основу всей системы электроприборов автомобиля. Наличие новейших типов электроники не поможет при необходимости надежно осветить путь перед машиной в темноте или при прочем ухудшении видимости. По этой причине, каждый собственник транспортного средства должен понимать, что входит в систему автосвета его авто и как работает каждый из элементов.

Существующая классификация элементов

Разделение фар на типы и разновидности происходит по нескольким признакам. А именно:

• расположение в системе автосвета;
• приоритетность;
• тип используемых осветительных приборов.

В зависимости от размещения фары в автомобиле, она относится к группе передних или задних элементов. По приоритетности выделяются основные и дополнительные источники освещения. А по признаку используемых осветительных приборов фары делятся на галогеновые, ксеноновые или светодиодные. Причем наибольший интерес представляет собой третья группа, которую и стоит рассмотреть подробнее.

Все о галогеновых фарах

Говоря о галогеновых фарах, стоит упомянуть, что за счет простоты их принципа работы, данные элементы являются наиболее востребованными среди автолюбителей. А потому и распространены больше остальных типов. Соответствие всем предъявляемым требованиям, а также доступная под любой бюджет цена, приводят к тому, что галогеновым фарами оборудуется большинство автомобилей еще на конвейере завода-производителя. Свое название фары получили за счет принципа работы используемого источника света – галогеновой лампы. Этот элемент представляет собой улучшенную версию лампы накаливания, заполненную галогенами разных газов. Лампочки данного типа используются в фарах головного света и габаритных огнях. Причем, в отношении головного освещения могут применяться две конструктивные разновидности:

При разделенном типе освещения в фару вставляются две разные лампочки, для каждого из режимов (ближний и дальний). В совмещенном варианте используется одна лампа с двумя нитями накаливания, которая, при переключении режимов, обеспечивает и дальний, и ближний свет.

Показатели работы галогенового типа фар

Галогеновые фары обладают всеми необходимыми для обеспечения безопасной езды характеристиками. А именно:

• универсальный набор цоколей, подходящий пол большинство марок и моделей авто (Н1, Н3, Н4, Н7, Н9, Н11, НВ3/НВ4 и прочие);
• сила светового потока измеряется в диапазоне 1500-2100 Люменов, что говорит о достаточно ярком луче;
• стекла, используемые в оптике рассчитаны на воздействие высоких и низких температур;
• отражатель выполнен из качественного листа металла, чтобы избежать деформации при нагреве;
• эксплуатационный период порядка 450-1600 часов, исходя из качества использованных производителем материалов;
• уровень потребляемой мощности в легковушке – 55Вт, в грузовике – 75Вт;
• выдают луч теплого цветового спектра (желтовато-оранжевый), что в показателях цветовой температуры находится на уровне в 3200Кельвинов.

По яркости и уровню цветовой температуры галогеновые фары уступают более современным аналогам (ксенону и светодиодным фарам). Однако, существуют усовершенствованные модели лампочек, в состав газовой смеси которых добавлен ксенон, а светоотдача увеличена, что делает их свет более ярким и холодным. Имея в автомобиле галогеновую оптику, можно заменить лампочки в ней на комплект универсального ксенона. При этом стоит помнить, что «кустарная» установка ксеноновых ламп способна спровоцировать аварийную ситуацию на дороге или штраф для водителя. Поэтому подобную переделку стоит осуществлять при помощи квалифицированных специалистов и с оформлением соответствующей документации.

Все о ксеноновых фарах

О ксеноновых фарах речь, как правило, заходит, когда обсуждается замена штатного галогена на более совершенные модели. Несмотря на серьезные преимущества перед классическими галогенками, штатным освещением ксенон стал только для небольшого количества авто. Причем, чаще всего, это премиальные модели машин. Ксеноновые фары имеют большее количество составляющий, что важно учитывать при выборе. Для монтажа такого комплекта потребуется больше места под капотом. В перечень составляющих входят:

• лампа, работающая по принципу свечения электрической дуги в колбе, заполненной ксеноном;
• мощностной резистор или блок розжига для создания нужного уровня напряжения при старте работы фар;
• драйвер управления положением фар относительно дороги, работающий в автоматическом режиме;
• для линзованной оптики – биксеноновые или обычные линзы, собирающие и усиливающие производимый лампочкой луч;
• омыватели рассеивателя, чтобы предотвратить размывание света по сторонам.

При этом, встречаются два основных типа конструкций ксеноновой фары. В зависимости от них, меняется принцип работы осветительного элемента. Выделяются конструкции фар:

• рефлекторная, работающая в упрощенном формате лампа-отражатель-рассеиватель;
• прожекторная (линзованная), улучшенная за счет специального линзованного модуля, обеспечивающего производство четко сфокусированного мощного светового луча, направленного исключительно на дорогу.

Если подробнее рассматривать линзованную оптику ксеноновых фар, станет известно о наличии двух разновидностей линз. В первом случае, с монолинзой, для головного освещения используются две ксеноновые лампы. При переключении режимов освещения (ближний/дальний), активируется соответствующая лампочка. Во втором случае применяется биксеноновая технология, подразумевающая использование оной лампочки. Когда требуется переключение режима, специальная шторка на магните изменяет геометрию луча.

Параметры работы ксенонового типа фар

По всем характеристиками работы ксеноновые фары превосходят галогеновые. Особенность состоит в том, что и стоимость такого комплекта будет серьезно выше классических ламп накаливания. В перечень показателей работы ксеноновых фар войдут:

• светосила – 3200Лм;
• эксплуатационный период более 3500 часов;
• не нагреваются при свечении, что делает возможным использование пластиковых рассеивателей;
• потребляемая мощность, как правило, не превышает 35Вт;
• используемые цоколя D1S/R, D2S/R, D3S/R, D4S/R, D8S, D5S, где маркер S относится к линзованной оптике, а R – к рефлекторной;
• старт и поддержание работы элемента происходит только за счет блока розжига, который может идти отдельно или быть встроенным в лампочку;
• цветовая температура может иметь значение в диапазоне 4300-6000К, меняясь от желтовато-белого до холодного белого с голубым отливом;
• обязательным является использование автокорректоров и омывателей фар, иначе освещение будет некачественным.

Это то, что касается штатного ксенона, устанавливаемого на заводах-производителях авто. При этом, теми же характеристиками обладает универсальный ксенон, устанавливаемый в качестве улучшения на модели машин с галогеновой оптикой.

Все о светодиодных фарах

Использование светодиодных фар в головной оптике автомобилей началось относительно недавно. При этом, их качественные показатели моментально завоевали признание и спрос среди водителей.

В штатной комплектации светодиодные фары используются пока только в нескольких моделях авто. Если говорит конкретнее:

• в последних моделях автомобилей марки Audi;
• в некоторых машинах марки Porsche;
• в моделях последнего поколения транспортных средств Lexus.

Принцип работы светодиодных фар, установленных в данных авто, един. Фара состоит из нескольких многокристальных светодиодов, которые, в свою очередь состоят из простых диодов. Каждый из простых светодиодов оснащен соразмерным собственным отражателем. Общая проекционная линза занимается концентрированием световых лучей в единый направленный пучок. Стоит отметить, что светодиодные лампы и светодиодные фары – разные понятия. К лампам относятся осветительные элементы, имеющие цоколь, подходящий под большинство моделей авто. При этом, в данном случае очень многое также зависит от грамотной установки, иначе освещение получится некачественным.

Параметры работы светодиодного типа фар

По характеристикам работ светодиодные лампы являются наилучшим источником освещения для авто. Единственным сдерживающим фактором является высокая цена, которая, впрочем, постепенно снижается. В перечень показателей фары входят:

• выдаваемый луч имеет белоснежный цвет, иногда с голубым оттенком, что говорит о цветовой температуре в 5000-6000 Кельвинов;
• светосила луча таких фар находится на уровне 4500-5000Лм, причем, встречные водители не ослепляются;
• каждый диод оборудован собственным отражателем и размещен под четко рассчитанным углом, значит луч всегда направлен правильно, не рассеиваясь по сторонам;
• лампа не нагревает стекло рассеивателя, что позволяет использовать пластиковый материал;
• потребляемая мощность в разы ниже, чем у аналогов, и составляет от 6Втдо 12,5 Вт;
• эксплуатационный период превышает 10000 часов за счет ударопрочной и водонепроницаемой конструкции.

Разобрав характерные особенности существующих типов фар и принципов их работы, можно прийти к выводу:

1. самым распространенным типом фар являются галогеновые, которые, впрочем, не всегда удовлетворяют качеством освещения и внешним видом некоторых из водителей;
2. ксеноновые фары отличаются высоким качеством и высокой востребованностью, но требуют более сложной процедуры установки и регулировки;
3. светодиодные фары отличаются яркостью и цветовым оттенком луча, а также невероятной продолжительностью работы, но, пока, не всем доступны по стоимости.