что такое отражатель в фаре
Автомобильные отражатели (рефлекторы) фар
Свет от источника, типа нити лампы, при использовании соответствующего отражателя (рефлектора) и линзы может быть сформирован в различного вида лучи. Для передних фар, как правило, используются параболические, бифокальные или софокусные отражатели. Чтобы направить свет вбок от дороги и вниз используются линзы, которые служат также защитным стеклом фары. На рисунке показано, как линзы и рефлекторы могут быть использованы для задания направления луча света.
Рис. Характеристики света фар, получаемые при правильно подобранной конструкции линз и рефлекторов
Назначение отражателя фары заключается в том, чтобы собрать свет, излучаемый лампой во все стороны, в концентрированный пучок. Если нужно получить определенное направление к форму луча, важно положение нити лампы относительно рефлектора, это показано на рисунке а. Сначала источник спета (нить лампы) находится в фокусе, поэтому отраженный луч будет параллелен основной оси. Если нить находится между фокусом и рефлектором, то отраженный луч отклонится — то есть будет расширяться в сторону от основной оси. И наоборот, если нить будет помещена перед фокусом, то отраженный луч будет сходиться к основной оси.
Отражатель или рефлектор представляет собой гладкую, полированную поверхность, например медную или стеклянную, на которой осажден слой серебра, хрома или алюминия. Рассмотрим зеркальный отражатель, который «проседает внутрь» — так называемый «вогнутый отражатель». Центральная точка отражателя называется полюсом, и линия, проведенная через полюс перпендикулярно к поверхности, известна как главная оптическая ось. Если источник света перемещать по этой линии, то будет найдена такая точка, где исходящий свет создает отраженный луч, параллельный основной оси. Эта точка называется фокусом. Расстояние от фокуса до полюса называется фокусным расстоянием.
Параболический отражатель
Рис. Формирование ближнего света лампой со сдвоенной нитью
Парабола — кривая, похожая по форме на траекторию камня, брошенного под углом к горизонту. Если источник света помещен в фокус параболического отражателя (см. рис. а), пучок выходящих из отражателя лучей будет параллелен оптической оси; каждый луч от источника будет отражаться параллельно оси независимо от того, а каком месте луч попадает на поверхность отражателя. Следовательно, такой отражатель создает яркий параллельный отраженный пучок света постоянной интенсивности. С помощью параболического отражателя большая часть светового лампочки отражается вдоль основной оси, и только малая часть прямых лучей рассеивается как случайный свет.
Интенсивность отраженного света максимальна около оси луча и понижается при приближении к внешнему краю луча. На рисунке в общем виде показано устройство отражателя и лампочки, в которой нить ближнего света оборудована экраном. Это дает хорошую форму луча ближнего света и используется, главным образом, с асимметричными фарами.
Бифокальный отражатель
Бифокальный отражатель (см. рис. в), как и предполагает его название, имеет две секции отражения с различным фокусным расстоянием. Это помогает использовать больше света, падающего на нижнюю часть отражателя. Параболическая секция в нижней части имеет такую конфигурацию, чтобы отражать свет вниз, чем улучшает освещение ближней зоны непосредственно перед транспортным средством. Этот способ не подходит для ламп с двумя нитями, поэтому он используется только на транспортных средствах с системой четырех фар. При помощи мощных программ автоматизированного проектирования могут быть созданы отражатели с изменяемым фокусом из непараболических секций, что сгладит переходы между каждой областью.
Софокусный отражатель
Софокусиый отражатель (см. рис. г) составлен из множества секций, фокусы которых совпадают. Эта конструкция позволяет получить более короткое фокусное расстояние и, следовательно, модуль в целом будет иметь меньшие размеры по глубине. Эффективный световой поток также увеличивается. Для получении дальнего и ближнего света в модуле применяется лампа с двумя нитями.
Свет от главной секции отражателя обеспечивает освещение на большой дальности, а вспомогательные отражатели улучшают освещение ближней и боковой областей.
Полиэллипсоидальная система фары
Рис. Улучшенный луч ближнего света Полиэллипсоидальной фары
Полиэллипсоидальная система (poly-elipsoidal system — PES), показанная на рисунке, была предложена компанией Bosch в 1983 г. Она позволяет получить луч света столь же хороший, а в некоторых случаях даже лучший, чем обычные фары, но со светоотражающей площади менее 30 см2. Это было достигнуто при использовании отражателя и прожекторной оптики, разработанной при помощи программы автоматизированного проектирования (CAD). Защитный экран обеспечивает необходимую конфигурацию луча. Можно получить луч с четко определенной линией среза или, наоборот, с преднамеренным недостатком резкости. Новейшая система PES-Plus, которая предназначена для больших автомобилей, еще в большей степени улучшает освещение в ближней зоне. Эти источники света используют лампы только с единственной нитью и входят в систему с четырьмя фарами.
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.
Победа в войне за свет!Восстановление рефлекторов (отражателей фар)!
Всех с Днем Победы! В войне за достойный свет фар пришлось провести несколько сражений:
1) Установил новые лампы (+30%), это не дало особо ощутимого эффекта.
www.drive2.ru/l/581018229074297006/
2) Почистил линзы в фарах, были мутные с налетом. Дало ощутимый эффект, заметно что света прибавилось.
www.drive2.ru/l/583420661981035227/
3) Позавчера было решающее сражение, приведшее к победе, окончательной и бесповоротной! Восстановил рефлекторы фар! Через несколько лет (в моем случае шел восьмой год) отражающий слой отражателей выгорает, становится тусклым. Потому, разобрал фары, отдал на хромирование рефлекторы. Мастер сказал, что по факту это не хромирование, а нанесении тонкого слоя серебра!
Итак, до хромирования было вот так:
После хромирования так:
Вживую разница ощутимее, нежели на фото.
Когда собирал фары, машинально щелкал шторками на линзе и засомневался в том, в каком положении они должны быть, решил собрать и посмотреть когда стемнеет, правильная ли СТГ?
СТГ получилась без ступенек слева-направо:
Дабы исправить СТГ, шторку вернул в правильное положение:
На следующий день поехал в сервис, где мне на стенде четко отрегулировали направление и высоту световых пучков и свет стал вообще отличным! Безо всяких более дорогостоящих биледов и ксенонов получил отличный свет, к которому ни ГИБДД, ни на техосмотре никто не сможет придраться.
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.
