Фары дальнего света

Фары дальнего света — это режим работы специальной лампы в автомобиле, при котором пучок света распространяется, как минимум, на 100 метров вперед. Сегодня такой режим работы фар имеет каждый современный автомобиль. 

Сначала, для освещения дороги на автомобилях тех времен закреплялись восковые свечи, а спустя некоторое время — масляные горелки. Конечно, польза от таких приспособлений была минимальной.

Первым шагом в развитии светового оборудования для автомобиля было создание карбидные лампы в 1908 году. Эти фары светили на 300 м вперед, но не так все просто. Лампочка представляла собой бочонок с карбидом кальция. Чтобы ее активировать необходимо было открыть подачу воды для выделения ацетилена. Газ к горелке поступал по трубке, где его нужно было зажечь спичкой.

Помимо эксплуатационных трудностей водители столкнулись с еще одной проблемой – ослепление встречного транспорта. Борьба с этим заключалось перемещением рефлектора, изобретении всевозможных шторок и жалюзи. Но все было напрасно, пока на смену ацетилену не пришли лампочки накаливания.

Первой серийной машиной с электрическим светом был Cadillac 30 Self Starter, произведенный в 1912 году. Спустя пять лет после его появления, практически на всех автомобилях для освещения применялись лампы накаливания. 

Специалисты компании Bosch в 1919 году изобрели свою лампу с 2-мя нитями накаливания – для дальнего и ближнего света. Дальнейшее развитие ламп дальнего света (см. «Дальний свет«) делится на несколько этапов:

В 1955 г. французская компания Cibie предложила идею ассиметричного света, смысл которой заключался в том, чтобы фара с пассажирской стороны светила дальше, нежели водительская. В 1961 г. в серийном производстве появились Citroen AMI 6 с прямоугольными фарами, имеющими увеличенный светопоток и большую площадь отражателя. Но данная конструкция имела и негативные стороны – чтобы установить эти фар нужно было больше подкапотного пространства. В 1983 г. английская компания Lucas предложила использование «гомофокальных» отражателей. В этом случае выпущенные лампой лучи перефокусировались из первого фокуса во второй, после чего собирались линзой в один поток. При помощи этой конструкции можно было уменьшить габариты фар, не теряя ее эффективность. Дальнейшее развитие заключалось в совершенствовании отражателей, моделировании всевозможных конфигураций и расстояний фокуса.

Фары современных автомобилей обладают сложнокомбинированными отражателями, поделенными на сегменты с разным фокусом. Каждый сегмент отвечает за освещение «своего участка» дороги. Сегодня активно стремится заменить нити накаливания газ ксенон. Инженеры даже смогли воплотить в реальность давнюю идею изменения направление фары при повороте руля.

Стоимость вольфрамовых ламп довольно низкая и сопровождается коротким сроком эксплуатации. Поэтому все чаще на машинах используются галогенные лампы с двумя нитями накаливания. Ксеноновая лампа тоже не менее популярна. Ксенон выигрышно отличается меньшим потреблением энергии и более низкой температурой нагревания.

• Корпус, служащий площадкой для крепления других компонентов.
• Источник света (ксеноновый газ, нить накаливания).
• Отражатель фары, который используется для правильного распределения излучения от источника дальнего света, преломляя его в соответствии со своей конструкцией.
• Рассеиватель, пропускающий световой поток и защищающий фару от внешнего воздействия. Примечательно, что сначала рассеиватель выполнял функцию преломления пучка света, но со временем за этот начал отвечать отражатель.

Электрические нити лампы накаливания располагаются на определенном расстоянии друг от друга. И каждая из них отвечает за ближний и дальний свет. С помощью расстояния между нитями обеспечивается создание необходимого положения 2-х точечных источников света относительно оптического фокуса отражателя.

Чтобы активировать дальний свет для лампы H4 (эта лампа имеет 2 нити накаливания, см. «Типы автомобильных ламп«) необходимо переключить рукоятку на панели приборов. При активации режима дальнего света меняется схема подачи тока, поэтому нить, которая отвечает за ближний свет, гаснет и загорается нить дальнего света.

Лампочки с одной нитью также существуют (H7). Переключение на дальний свет происходит за счет линзы. Конструкция такова, что линза лампочки имеет экран, перемещающийся посредством электромагнита. При активации дальнего света экран закрывает нижнюю половину линзы. Проходя через линзу происходит преломление, создающее освещение ниже уровня фар.

К тому же, существуют так называемые биксеноновые фары. Их отличительная черта по сравнению с обычными ксеноновыми фарами в том, что они могут излучать не только дальний и ближний свет, но и оба. Ксеноновая лампа — это колба с газом.  Конструкция такой фары бывает 2-х типов: 

1) колба двигается посредством электромагнитов (движение осуществление движения или вверх-вниз, или вперед-назад), с помощью этого образуется два типа освещения. 

2) между самой линзой и лампой располагается заслонка, регулирующая световой поток и тем самым изменяя параметры излучения.

Кроме сложных отражателей и ксенона есть также и другие пути развития световых автомобильных технологий. Например, ассистент дальнего света и адаптивные фары.

Ассистент дальнего света представляет собой систему автоматического включения/выключения дальнего света в зависимости от ситуации. Работа такой системы осуществляется при помощи датчиков, способных распознавать уровень освещения и наличие движения встречных автомобилей. Помимо этого, блок питания деактивирует дальний свет при дневном движении.

Адаптивные фары реагируют на скорость движения и поворот руля, подстраиваясь под те или иные условия. При повороте руля световой пучок следует за ним, что обеспечивает освещение дороги в нужном направлении и в меньшей степени слепит водителей встречного движения. Машины с адаптивными фарами имеют электронные датчики, определяющие угол поворота руля и скорость движения. 

Информация от датчиков передается на блок питания, который регулирует направление и мощность освещения.