Рефлекторная оптика что это такое
Виды автомобильной оптики: фара головного света
Сегодня даже опытные автомобилисты порой имеют весьма поверхностные представления о конструкции фары головного света. – такое их теперь многообразие. Давайте попробуем внести ясность в этот вопрос и вместе разобраться в столь важной детали современного автомобиля.
Безопасность и комфорт
Главная задача фары головного света – максимально ярко освещать дорогу перед автомобилем и не слепить других участников движения. Прежде всего, это касается ближнего света. По принятым в 1957 году европейским стандартам установлено понятие светотеневая граница (СТГ) с асимметричным светораспределением. СТГ – это такая линия на дороге (примерно в 55-60 метрах перед автомобилем), где луч света должен заканчиваться и переходить в практически полную темноту. Асимметричность заключается в том, что правая часть светового потока светит дальше, обеспечивая акцентированное освещение правой стороны дороги и обочины. До 90-х годов правильная СТГ достигалась путем отсечения световых пучков фильтрами и шторками, позже появились другие решения, но обо всем по порядку.
Автомобильные фары параболическим отражателем
Вплоть до 90-х годов все автомобили были оснащены фарами с зеркальным параболическим отражателем. Лампа в них располагалась строго по центру, что удобно для дальнего света, когда лучи попадают на всю поверхность отражателя. При включении ближнего света, специальный фильтр не давал лучам падать на нижнюю часть зеркала. Также лампа прикрывалась специальным колпачком, который не позволял свету проходить прямо.
Недостатком таких фар была низкая эффективность. Лишь часть света лампы в итоге попадало на дорогу. Что подтверждает КПД в 27%. Ни один современный автопроизводитель уже не использует такой вид головной оптики в конструкции автомобиля.
Сравните внешний вид фары ближнего и дальнего света ВАЗ-2106. Фара ближнего света (левая) оснащена защитным колпачком черного цвета.
Автомобильные фары с отражателем сложной формы (рефлекторные)
В 90-х годах, с появлением совершенно новых материалов, изменением технологий и внедрением компьютерного моделирования в автопромышленность пришли отражатели сложной формы, что кардинально преобразило внешний вид фары.
Лампу по-прежнему закрывает защитный колпачок
Отражатель в рефлекторных фарах разработан таким образом, чтобы свет от него попадал в нужное место дороги. Каждый изгиб фары отвечает за освещение конкретного участка дороги. При этом задействована и верхняя, и нижняя часть автомобильной фары.
Линзовая фара с проекционным (эллипсоидным) отражателем
Это самый современной тип фары, использующей отражатель. Пучок света в линзовых фарах формирует линза, которая и распределяет его в нужное место дороги.
Линза в фаре не только формирует световой пучок, но и усиливает его
Для получения четкой СТГ (свето-теневой границы), в линзовой фаре применяется специальный экран, отсекающий часть света. Он выполняет роль заслонки, прерывающей луч света снизу. Подобная технология используется в биксеноновой фаре, но об этом позже.
КПД линзовой фары составляет 52%.
Корректоры света
Первые фары с параболическим отражателем нуждались в механической регулировке при помощи специальных винтов. Сегодня все автомобили оснащаются устройством, меняющим высоту света из салона. Водитель приподнимает лучи или опускает их, в зависимости от рельефа местности и загруженности багажника. Называется такое устройство корректором.
Бывают механические, гидравлические, пневматические и электромеханические устройства. Чаще всего встречаются электромеханические корректоры. Их начали применять с середины девяностых годов 20 века и используют до сих пор в большинстве легковых автомобилей.
Сегодня корректором света фар оснащаются абсолютно все современные автомобили
С появлением ксеноновых ламп, понадобились автоматические корректоры. Они регулируют высоту лучей на основе телеметрических датчиков, отслеживающих высоту дорожного просвета.
Если вы решили самостоятельно установить в свои фары ксенон, учтите, что по ГОСТ Р 51709-2001 вам придется раскошелиться и на автоматический корректор, иначе серьезного разговора с инспектором ДПС не избежать.
Какие лампы подойдут в фары?
Часто на автофорумах приходится читать утверждения «опытных» водителей о том, что «линзованная оптика разработана исключительно для ксенона».
Ксеноновые лампы R – type разработаны для рефлекторных отражателей и работают, как правило, в качестве ламп ближнего света. Функцию механической шторки выполняет фильтр, расположенный на самой колбе лампы. По сути, это защитное покрытие, которое не пропускает свет на нижний отражатель и формирует все ту же СТГ.
Как увеличить яркость света фар?
Еще один распространенный вопрос автомобилистов: «Можно ли ставить лампу большей мощности, чем рекомендует изготовитель?». Если на фаре написано 55Вт, то превышать эту цифру не стоит.
Во-первых, вырастет энергопотребление бортовой сети. Во-вторых, более мощная лампа будет перегревать фару, что в конечном итоге выведет из строя весь блок. Если вы не удовлетворены яркостью лампы, вам не обязательно повышать ее мощность. Например, новое поколение NIGHT BREAKER LASER является сегодня самой яркой галогенной автолампой OSRAM! При этом потребляемая мощность составляет все те же 55 Вт.
Инновационные лазерные технологии обеспечивают до 150% больше яркости, если сравнивать с минимальными установленными требованиями, а тщательно продуманная структура нити накала позволила добиться дополнительной светоотдачи. Световой луч от этой лампы до 150 м длиннее, а излучаемый свет до 20% белее. Как конструкторам удалось добиться столь выдающихся показателей, мы расскажем позже в отдельной статье.
Галогенные лампы повышенной яркости OSRAM NIGHT BREAKER LASER выпускаются с цоколем H1, H3, H4, H7, H8, H11, HB3, HB4.
Виды автомобильной оптики: фара головного света
Сегодня даже опытные автомобилисты порой имеют весьма поверхностные представления о конструкции фары головного света – такое их теперь многообразие.
Давайте попробуем внести ясность в этот вопрос и вместе разобраться в столь важной детали современного автомобиля.
Безопасность и комфорт
Главная задача фары головного света – максимально ярко освещать дорогу перед автомобилем и не слепить других участников движения. Прежде всего, это касается ближнего света. По принятым в 1957 году европейским стандартам установлено понятие светотеневая граница (СТГ) с асимметричным светораспределением. СТГ – это такая линия на дороге (примерно в 55-60 метрах перед автомобилем), где луч света должен заканчиваться и переходить в практически полную темноту. Асимметричность заключается в том, что правая часть светового потока светит дальше, обеспечивая акцентированное освещение правой стороны дороги и обочины. До 90-х годов правильная СТГ достигалась путем отсечения световых пучков фильтрами и шторками, позже появились другие решения, но обо всем по порядку.
С параболическим отражателем
Вплоть до 90-х годов все автомобили были оснащены фарами с зеркальным параболическим отражателем. Лампа в них располагалась строго по центру, что удобно для дальнего света, когда лучи попадают на всю поверхность отражателя. При включении ближнего света, специальный фильтр не давал лучам падать на нижнюю часть зеркала. Также лампа прикрывалась специальным колпачком, который не позволял свету проходить прямо.
Недостатком таких фар была низкая эффективность. Лишь часть света лампы в итоге попадало на дорогу. Что подтверждает КПД в 27%. Ни один современный автопроизводитель уже не использует такой вид головной оптики в конструкции автомобиля.
С отражателем сложной формы (рефлекторные)
В 90-х годах, с появлением совершенно новых материалов, изменением технологий и внедрением компьютерного моделирования в автопромышленность пришли отражатели сложной формы, что кардинально преобразило внешний вид фары.
Отражатель в них разработан таким образом, чтобы свет от него попадал в нужное место дороги. Каждый изгиб отвечает за освещение конкретного участка дороги. При этом задействована и верхняя, и нижняя часть.
Рассеиватель стал больше не нужен, фара закрыта теперь ровным поликарбонатом. Отказ от стекла позволил снизить вес конструкции почти на килограмм.
Благодаря всем изменениям эффективность фары повысилась почти в два раза, до 45%.
Линзовая фара с проекционным (эллипсоидным) отражателем
Это самый современной тип фары, использующей отражатель. Пучок света в них формирует линза, которая и распределяет его в нужное место дороги.
Для получения четкой СТГ, применяется специальный экран, отсекающий часть света. Он выполняет роль заслонки, прерывающей луч света снизу. Подобная технология используется в биксеноновой фаре, но об этом позже.
КПД линзовой фары составляет 52%.
Корректоры света
Первые фары с параболическим отражателем нуждались в механической регулировке при помощи специальных винтов. Сегодня все автомобили оснащаются устройством, меняющим высоту света из салона. Водитель приподнимает лучи или опускает их, в зависимости от рельефа местности и загруженности багажника. Называется такое устройство корректором.
Бывают механические, гидравлические, пневматические и электромеханические устройства. Чаще всего встречаются электромеханические корректоры. Их начали применять с середины девяностых годов 20 века и используют до сих пор в большинстве легковых автомобилей.
С появлением ксеноновых ламп, понадобились автоматические корректоры. Они регулируют высоту лучей на основе телеметрических датчиков, отслеживающих высоту дорожного просвета.
Если вы решили самостоятельно установить ксенон в фары, в которых он не предусмотрен штатно, учтите, что по ГОСТ Р 51709-2001 вам придется раскошелиться и на автоматический корректор, иначе серьезного разговора с инспектором ДПС не избежать.
Какие лампы подойдут?
Часто на автофорумах приходится читать утверждения «опытных» водителей о том, что «линзованная оптика разработана исключительно для ксенона».
Начнем с того, что любая ксеноновая лампа имеет в своем названии букву S или R. S-type предназначена для элипсоидных отражателей, R–type – для рефлекторных.
S-type применяется в биксеноне. При переключении на ближний, свет лампы не уменьшается, как думают многие, а используется механическая шторка, которая поднимается и перекрывает нижнюю часть отражателя, образуя светотеневую границу.
R –type разработана для рефлекторных отражателей и работает, как правило, в качестве лампы ближнего света. Функцию механической шторки выполняет фильтр, расположенный на самой колбе лампы. По сути, это защитное покрытие, которое не пропускает свет на нижний отражатель и формирует все ту же СТГ.
Как увеличить яркость?
Еще один распространенный вопрос автомобилистов: «Можно ли ставить лампу большей мощности, чем рекомендует изготовитель?». Если на фаре написано 55Вт, то превышать эту цифру не стоит.
Во-первых, вырастет энергопотребление бортовой сети. Во-вторых, более мощная лампа будет перегревать фару, что в конечном итоге выведет из строя весь блок. Если вы не удовлетворены яркостью лампы, вам не обязательно повышать ее мощность. Например, новое поколение NIGHT BREAKER LASER является сегодня самой яркой галогенной автолампой OSRAM! При этом потребляемая мощность составляет все те же 55 Вт.
Инновационные лазерные технологии обеспечивают до 150% больше яркости, если сравнивать с минимальными установленными требованиями, а тщательно продуманная структура нити накала позволила добиться дополнительной светоотдачи. Световой луч от этой лампы до 150 м длиннее, а излучаемый свет до 20% белее. Как конструкторам удалось добиться столь выдающихся показателей, мы расскажем позже в отдельной статье.
Универсальный ксенон: как это работает? Часть 1
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:
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:
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:
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.
Типы фар
Если в фаре один рефлектор (односекционные фары), то он используется одновременно и для ближнего, и для дальнего света; при внимательном рассмотрении в нем можно увидеть конструктивно выделеные области, соответствующие ближнему и дальнему свету (рис. 1). В таких фарах используются двухнитевые лампы типа H4. В двухсекционных фарах соответственно два рефлектора, один из которых формирует дальний свет и находится как правило ближе к центру кузова, другой отвечает за ближний свет (рис. 2). Очень редко встречаются машины с двухсекционными фарами, одна секция в которых отвечает за ближний/дальний, а другая за противотуманный свет.
