Фары нового поколения

Практически все элементы автомобиля за последнее десятилетие подверглись существенным изменениям. Этот эволюционный процесс не обошел стороной и фары автомобиля — элемент головного освещения, от которого зависит безопасность поездок в темное время суток. Визуально в этом многие, наверное, уже убедились, глядя на фары новых иномарок. Прежде всего в глаза бросается отсутствие оптического рисунка, а точнее, преломляющих элементов на рассеивателе, которыми оснащены обычные фары (рис. 1). При этом возникает вполне справедливый вопрос — как же обеспечивается эффективное освещение данным типом фар?

В отличие от обычной автомобильной оптики, где отраженные эллиптическим рефлектором лучи пересекаются и попадают на рассеиватель, который окончательно формирует направление светового потока на выходе, в фарах свободной формы обе эти функции выполняет один рефлектор. Именно это и объясняет использование в конструкции современных фар не специального рассеивателя, а обычного стекла или его заменителя — без оптического рисунка (рис. 2, 3, 4).

Рефлектор новой фары имеет поверхность с всевозможными, отражающими свет, выступами и специальную форму, которая не соответствует каким-либо математическим законам. Отсюда и их название — «фары свободной формы». В отличие от обычных фар, где эффективность освещения зависит от размеров и формы рефлектора, такая конструкция позволяет обеспечить максимально эффективный световой луч при любых размерах и формах фар. Благодаря этой характеристике значительно расширились возможности автомобильных дизайнеров по созданию кузовов различной мыслимой и немыслимой формы.

Достойная замена стеклу

Фары новых автомобилей привлекательны не только благодаря замысловатым формам и прозрачности стекол рассеивателей. В действительности в конструкции современных фар стекло уже не применяется. Заменил его новый материал — технополимер АРЕС НТ, разработанный специалистами немецкого концерна Bayer на основе поликарбоната макролон. Технополимер превосходит стекло по прозрачности, ударной вязкости, хорошо деформируется. Изменение состава его химических компонентов позволяет получить материалы, стойкие к ультрафиолетовому излучению, огнеупорные и армированные стекловолокнами.

Кроме того, масса деталей и узлов из технополимеров на 40% меньше, чем изготовленных из обычного стекла. Для защиты от царапин наружные поверхности изделий покрываются специальной прочной пленкой. Свойства технополимера позволяют использовать его не только в деталях автомобильного освещения (рефлекторах, линзах, рассеивателях), но и в производстве автомобильных стекол и даже крыши автомобиля. Кстати, сегодня бронированные автомобили БМВ имеют пуленепробиваемые стекла из поликарбоната, способные успешно противостоять пуле Magnum-а 44 калибра (рис. 5).

С ксеноном лучше видно

Не менее интересным нововведением в мире головного освещения автомобиля стало применение в фарах газоразрядных ламп, в которых отсутствует нить накаливания (рис. 6). Такие фары очень легко отличить от обычных. При включенном свете они излучают ярко-голубой свет, напоминая лампы дневного освещения. Световой поток в такой лампе формирует дуговой разряд в колбе, которая заполнена газом ксеноном (от этого и название фар). Ксеноновые лампы имеют массу преимуществ: они долговечны, не боятся вибраций, излучаемая ими энергия света в 5 — 5,5 раза выше, чем у ламп накаливания. Эти лампы обеспечивают более качественное освещение и лучше воспринимаются человеческим глазом, что влияет на уменьшение утомляемости водителя во время ночных поездок и значительно повышает безопасность на дороге (рис. 7).

Тем не менее при всем этом имеется один существенный недостаток, ограничивающий их широкое распространение, — необходимость подвода большого стартового напряжения порядка 20 тысяч вольт, а для поддержания газового разряда — переменного тока определенной частоты. Для этих целей необходимы специальные компактные преобразователи электрической энергии, способные работать от бортовой сети автомобиля. Такое электронное оборудование уже существует, однако стоит оно немало (рис. 8).

У ксеноновых ламп есть и другие недостатки. При включении в процессе медлительного разогрева (примерно 30 секунд) эффективность освещения почти в 2 раза ниже, чем в рабочем состоянии. Существуют сложности и в обеспечении точной направленности ксенонового луча, поэтому такие лампы используют в большинстве случаев пока только для ближнего света. Применение ксеноновых ламп для дальнего света ограничивается большой яркостью ксенонового луча, который полностью ослепляет водителей встречных автомобилей. Опасность ослепления водителей существует даже при использовании только ближнего света фар. Случается это при поднятом передке автомобиля или при движении по плохим дорогам. Чтобы избежать этого, некоторые автопроизводители разработали систему коррекции света фар, которая в автоматическом режиме следит за положением автомобиля и при необходимости регулирует направленность луча.

В силу этих причин и достаточно высокой стоимости ксеноновые фары устанавливаются пока только на автомобили представительского класса, например, «Мерседес», «БМВ», «Ауди», «Лексус». Однако владельцам автомобилей классом пониже не стоит разочаровываться. Уже сегодня наметились тенденции снижения стоимости ксеноновых фар, что говорит о приближении часа их массового внедрения в «народные» автомобили.

Неоновые стоп-сигналы

Революционные изменения светотехники автомобиля коснулись не только головного освещения. Не так давно компания Hella — лидер в производстве и разработке автомобильной светотехники, начала выпуск неоновых ламп-трубок для центральных стоп-сигналов (рис. 9а). Время срабатывания таких ламп на 0,2 секунды меньше, чем у обычных ламп накаливания. В критической ситуации это позволяет водителю сзади идущего автомобиля раньше среагировать и начать процесс торможения, чем обеспечивается большая безопасность. Преимуществом при использования неоновых стоп-сигналов является снижение на 33% потребляемого тока и небольшая мощность — 14 Вт. Альтернативой неоновым трубкам, используемым в стоп-сигналах, являются светодиоды (рис. 9б). Время их срабатывания такое же, как у неоновых трубок, однако потребляемый ток ниже на целых 80%. Стоп-сигналы с неоновыми трубками и светодиодами могут устанавливаться на любые марки и модели автомобилей.

Юрий Дацык

Автоцентр

Метки: Bayer Hella АРЕС НТ ксенон рефлектор светодиоды система коррекции света фар Стоп-сигналы фары

Похожие

Яндекс.Метрика