Автомобильные фары
Фары и другая светотехника — неотъемлемая часть современного автомобиля, они позволяют использовать машину в любое время суток и играют важную роль в обеспечении безопасности. О фарах, их устройстве и принципе действия, а также о некоторых особенностях их применения читайте в этой статье.
История автомобильной светотехники
Современный автомобиль невозможно представить без светотехники, а особенно без фар, которые сделали возможным использование машины в любое время суток. Но так было не всегда — первые автомобили совершенно не имели светотехники, затем некоторое применение нашли керосиновые лампы, а в 1910-х годах стали использоваться ацетиленовые фары. В таких фарах световой поток создавался пламенем ацетиленовой горелки, газ для которой образовывался в специальном устройстве в ходе реакции карбида кальция с водой.
Однако все это было полумерами — горелки не давали достаточного света и позволяли скорее обозначить автомобиль в темноте, чем комфортно ехать. Да и не очень удобно было зажигать фары обыкновенными спичками. Все изменилось с появлением компактных электрических ламп накаливания и параболических отражателей — с 1920-х годов они заняли свое место в автомобильных фарах и сделали возможной езду даже самой темной ночью.
В то же время пришло понимание, что в автомобиле должны быть фары ближнего и дальнего света, и уже в 1925 году Bosch представила миру двухнитевые лампы, которые позволяли получать ближний или дальний свет простым включением одной или другой нити накаливания.
Вплоть до 1960-х годов все автомобили оснащались круглыми фарами (а в США такая форма фар была обязательной до 1975 года), но затем появились фары самых разных форм, что значительно расширило возможности дизайна. Сегодня же классические круглые фары применяются разве только на специальной или военной технике.
Однако куда интереснее развитие не формы фары, а ее содержания — ламп. Так, обычные лампы накаливания довольно быстро сошли со сцены и были заменены галогенными лампами, которые при равной мощности создают вдвое, а то и втрое более высокий световой поток, при этом дольше служат и не мутнеют.
С 1990-х годов активно стали внедряться ксеноновые лампы, с того же времени в автомобильной светотехнике нашли место и светодиоды, однако полноценные фары на светодиодах стали устанавливаться лишь с 2010 года. И, вероятно, у светодиодных фар большое будущее, но насколько оно большое — будет видно в скором будущем.
Устройство автомобильных фар
Все фары, независимо от формы и типа используемых ламп, имеют принципиально одинаковое устройство и принцип работы, и отличаются только деталями.
В фаре можно выделить четыре основных элемента:
- Источник света;
- Рефлектор (отражатель);
- Рассеиватель;
- Корпус.
Каждый элемент решает свою задачу.
Источник света. Здесь все просто, источник света — это лампа или набор сверхъярких светодиодов, которые обеспечивают необходимый световой поток. Обычные лампы накаливания (категория R2) дает поток до 550 лм, двухнитевые галогенные лампы (категория H4) — до 1000 лм (ближний свет) и до 1650 лм (дальний свет), однонитевые лампы дальнего света (категория H9) — до 2100 лм, а газоразрядные ксеноновые — до 3200 лм.
Рефлектор. Обеспечивает формирование пучка света. Обычно выполняется вместе с корпусом, точнее — изготавливается методом нанесением отражающей пленки (на основе алюминия или хрома) на его внутреннюю поверхность. В самом простом случае рефлектор имеет параболическую форму, однако современные фары имеют более сложную форму рефлектора.
Рассеиватель. Необходим для пропуска света и защиты внутренней части фары от негативных воздействий. Обычно рассеиватель выполняется из рифленого пластика (ранее — из стекла), причем рифление выполняется в виде микролинз (как в катафотах), которые рассеивают поток света, делая его более равномерным.
Корпус. Составляет основу фары, на корпусе крепятся все остальные детали фары. Обычно корпус выполняет из пластика.
Некоторое применение (особенно в США) нашли так называемые лампы-фары — устройства, в которых рефлектор, рассеиватель и источник света объединены в единую конструкцию. Лампа-фара герметична, что позволяет нанести на рефлектор слой серебра с более высокой отражающей способностью. Однако лампа-фара при перегорании нити должна полностью заменяться, а это в разы дороже, чем замена простой лампы.
