Рис. 1. Современная фара с параболическим рефлектором: 1 –
крышка; 2 – пружинный фиксатор; 3 – лампа стояночного света;
4 – лампа головного света; 5 – рефлектор; 6 – рассеиватель.
|
Многие вспоминают об осветительных приборах, только если собрались в дальнюю поездку,
а то и попросту – когда разобьют фару или перегорит лампа. Между тем важнейший элемент
безопасности требует большого внимания, как явствует из статьи Валентина ГРИГОРЬЕВА.
ДВЕ СИСТЕМЫ Основные элементы любой фары (рис. 1) – лампа
и рефлектор (отражатель). Спираль лампы изготовлена из вольфрамовой
проволоки, допускающей при работе нагрев до температуры около 2700°С
(в галогеновых лампах даже несколько выше). Температура плавления
вольфрама – 3380°С. С повышением температуры спирали увеличивается
ее светоотдача, но с нею и испарение вольфрама, а механическая прочность
спирали падает. (В галогеновых лампах эти вредные процессы замедлены
и потому спирали служат дольше.)
|
Рис. 2. Европейское светораспределение –
нить ближнего света смещена вперед относительно фокуса, снизу
закрыта экраном: а – дальний свет; б – ближний свет; 1 – экран;
2 – нить ближнего света;3 – нить дальнего света (в фокусе F);
4 – рефлектор.
|
|
Рис. 3. Американская система ближнего света – нить смещена относительно
фокуса вверх и влево: 1 – рефлектор; 2 – нить дальнего света
(в фокусе F); 3 – нить ближнего света; 4 – экран. |
Назначение рефлектора – собрать ту часть светового потока лампы,
которая направлена не на дорогу, и "переадресовать" в нужном направлении.
У обычных типов рефлекторов – параболоида и эллипсоида – есть один
недостаток: при наклоне оптических осей фар к дороге (как их и положено
устанавливать) световые
пятна представляют собой узкие вытянутые эллипсы, ярко освещающие
лишь небольшую часть дороги по ее ширине. Значит, пучок света нужно
развернуть в ширину. Это делает третий важный элемент фары – рассеиватель,
стекло со специальным рифлением. (Вообразите сочетание здесь множества
тщательно подобранных линз.) Кроме того, в современных фарах сложных
форм необходимое светораспределение достигается также специальной
"деформацией" рефлектора. Например, параболоид как бы сплющивают по
вертикали, заменяя круглый эллиптическим, используют сочетание параболоида
с эллипсоидом и т. д. То, что автомобилю нужен ближний и дальний свет,
вряд ли требует пояснений. Но к современным системам переключения
пришли далеко не сразу. Например, в начале века в Англии (где движение
левостороннее) проблема ослепления водителей решалась тем, что при
встречном разъезде правая фара выключалась, а свет левой отклонялся
влево-вниз. С помощью электромагнита поворачивался сам рефлектор!
Сейчас применяют две системы светораспределения – европейскую и американскую.
В европейской используется лампа с двумя нитями – для ближнего и дальнего
света – и с металлическим экраном под "ближней". При этом нить дальнего
света находится в фокусе параболоидного рефлектора (рис. 2, а), а
ближнего – на несколько миллиметров впереди фокуса и несколько выше
оптической оси (рис. 2, б). Поэтому дальний свет – это пучок отраженных
от рефлектора параллельных лучей, а ближний – сходящихся.
Назначение экрана – не допустить попадания лучей на нижнюю часть
рефлектора, а от нее – в глаза встречному водителю. Спереди экран
отогнут кверху, чтобы прямые лучи, испускаемые нитью ближнего света,
также не были ослепляющими.
Таблица 1
Разметка экрана (мм)
Автомобиль |
Данные |
L |
A |
Б |
В |
Г |
Д |
ЛуАЗ-969М
|
7500
|
Измеряется
от центра оптического
элемента фары до пола |
115
|
542
|
-
|
- |
ЗАЗ-1102 |
5000 |
50 |
498 |
- |
- |
ВАЗ-1111 |
5000 |
65 |
478 |
- |
- |
"Москвич-2140 |
5000 |
50 |
551 |
- |
- |
"Москвич"-2141, 21412 |
5000 |
75 |
532 |
- |
- |
ВАЗ-2101, 2102 |
5000 |
80 |
580 |
- |
- |
ВАЗ-2103, 2106 |
5000 |
100 |
580 |
50 |
420 |
ВАЗ-2105, 2107 |
5000 |
75 |
468 |
- |
- |
ВАЗ-2108, 2109 |
5000 |
85 |
475 |
- |
- |
ВАЗ-2121 |
5000 |
120 |
580 |
- |
- |
ГАЗ-24 |
10000 |
150 |
685 |
- |
- |
ГАЗ-3102 |
10000 |
100 |
600 |
- |
- |
ЗИЛ-133 |
10000 |
100 |
590 |
- |
- |
КамАЗ |
5000 |
125 |
- |
- |
- |
Все модели
при регулировке
противотуманных фар |
5000 |
100 |
- |
- |
- |
Таким образом, при европейской системе световой пучок ближнего
света исходит только из верхней половины рефлектора и при правильном
наклоне к дороге исправная фара не ослепляет встречных водителей.
Здесь уместно напомнить, что поверхность рассеивателя, забрызганная
водой, слегка загрязненная, поврежденная камешками и т. п., ухудшая
освещение дороги, одновременно усиливает слепящее действие фары,
так как часть лучей начинает отклоняться "не туда", а именно – в
глаза встречного водителя. С этой точки зрения стеклоочиститель
фары – вещь очень полезная.
Таблица 2
Разметка экрана (мм)
Автомобиль |
Данные |
А-Г |
Д |
L(мм) |
М-20 "Победа" |
715 |
620 |
7,5 |
ГАЗ-69, ГАЗ-69А |
725 |
490 |
7,5 |
"Волга" ГАЗ-24 |
593 |
685 |
10 |
ГАЗ-21 "Волга" |
765 |
700 |
7,5 |
ГАЗ-66 |
1000 |
775 |
7,5 |
КрАЗ-214 |
1530 |
900 |
5 |
Урал-375 |
1240 |
750 |
7,5 |
ГАЗ-53А |
1000 |
740 |
7,5 |
ЗИЛ-130 |
1030 |
800 |
10 |
МАЗ-500, 503, 504 |
1000 |
815 |
7,5 |
В американской системе нить дальнего света также располагается
в фокусе параболического рефлектора. А нить ближнего расположена над
нитью дальнего и выше оптической оси рефлектора (рис. 3). Обратите
внимание на то, что лучи, падающие на внутреннюю зону рефлектора,
отражаются от нее к дороге. Лучи, попадающие на внешнюю часть, отклоняются
вверх. Некоторая же часть лучей направляется параллельным пучком вперед.
Таблица 3
Разметка экрана (мм)
А |
Б(при L=10м) |
250-500 |
100 |
500-750 |
200 |
750-1000 |
400 |
Чтобы уменьшить часть светового потока, отклоняющуюся вверх, используют
рефлектор меньшей глубины, но при этом падает световая отдача. Для
ее компенсации служит нить дальнего света большей мощности. В то
же время отсутствие экрана под нитью ближнего света существенно
сокращает потери светового потока.
Наконец, в американской системе нить ближнего света немного смещена
еще и влево (от направления движения автомобиля), поэтому световое
пятно фары на дороге отклонено к правой обочине. Это не только уменьшает
опасность наехать здесь на препятствие, но и опять-таки снижает
слепящее действие фары. (Отсюда владельцу автомобиля с "правым"
рулем должно быть понятно, почему на наших дорогах для него существует
и проблема фар!)
В обеих системах ослепление встречного водителя может быть уменьшено
и "отсечением" прямых лучей лампы с помощью дополнительного экрана,
расположенного перед лампой, или непрозрачной передней частью колбы
в самой лампе.
Чтобы световой пучок был правильно сориентирован относительно дороги
при меняющейся нагрузке автомобиля, конструкция фары предусматривает
возможность корректировки направления луча. В простейшем случае
для этого служат специальные винты, расположенные непосредственно
на фаре. Более удобны устройства, которые позволяют регулировать
наклон луча фары прямо с места водителя. Обычно это гидрокорректоры.
ОТРЕГУЛИРУЕМ?
Начнем с напоминания: направление света фар зависит от состояния пружин
подвески, давления в шинах, разницы в размерах шин (например, при
использовании на одной оси автомобиля новых шин, а на другой – изношенных
или шин разного типа), распределения нагрузки по осям автомобиля.
Рис. 4. Схема регулировки "европейских" фар: I – ось отсчета;
II – левая часть светотеневой границы; III – правая часть светотеневой
границы; a – угол наклона пучка лучей; А – высота установки
фары (по центру рассеивателя).
|
Разные фирмы так или иначе оговаривают условия, при которых выполняется
регулировка фар. Легковой автомобиль, как правило, должен быть полностью
заправлен, снаряжен и определенным образом загружен. В некоторых источниках
состояние автомобиля при регулировке фар вообще не упоминается, но каждый
водитель должен учитывать вышеупомянутые факторы, чтобы избежать ослепления
коллег, едущих навстречу. В то же время нельзя приветствовать и упрощенный
подход к этой задаче, когда фары освещают участок дороги лишь в двух шагах
перед автомобилем, а ночная езда даже с невысокой скоростью становится
опасной. Значит, регулировка фар не менее серьезна, чем любая другая.
В "европейской" фаре регламентируется только регулировка ближнего света.
Направление дальнего задается геометрией элементов фары, включая лампу,
и никак больше не оговаривается. Кстати, бывает, что из-за дефектов самой
лампы (например, смещения спиралей) добиться хорошей регулировки
вообще невозможно.
Затруднить регулировку могут и неисправности других элементов
фары – болтающиеся рефлектор или лампа, отклонение оси лампы и т. д.
Здесь даже профессионально оснащенная приборами станция обслуживания может
оказаться бесполезной. Не исключено, что фара потребует замены и только после
этого станет возможна регулировка.
Российские автолюбители обычно регулируют фары в гаражных (или окологаражных)
условиях. В лучшем случае при этом на белой и гладкой стене размечают подобие
экрана или используют в качестве такового фанерный или иной щит размером 1х2 м.
Большинство же ограничивается регулировкой на глазок, а так как
последний у каждого свой, то и регулировки единообразием не отличаются.
Наконец, у нас, как нигде, велик "контингент", вообще не желающий слышать об
этих регулировках. И, к сожалению, на многих никакими штрафами воздействовать
невозможно.
Сведения, необходимые для регулировки "европейских" фар, вы найдете на рис. 4
и в табл. 1. Фары регулируют раздельно, отключая или чем-либо закрывая соседнюю.
По ныне действующему стандарту нормативы, указанные в таблице, должны
обеспечиваться при нагрузке заднего сиденья массой 70±20 кг. Действующий
стандарт – ГОСТ 25478–91 – регламентирует только положение левой части
светотеневой границы II (относительно оси отсчета I на рис. 4),
а именно – величину Б. Правая часть границы света и тени обычно поднимается
вверх под углом 15°, что обеспечивает хорошее освещение правой обочины.
Рис. 5. Разметка экрана для регулировки ближнего света "европейских"
фар. |
Рис. 6. В четырехфарной системе – разметка экрана для регулировки
наружных фар (ближний свет) и внутренних (дальний свет). |
Рис. 7. Разметка экрана для регулировки противотуманных фар.
|
Разметить экран при регулировке "европейских" фар вам поможет рис.
5.
Если фары ближнего и дальнего света раздельные, экран размечают по схеме
на рис. 6. В этом случае необходимо регулировать и фары дальнего света,
для которых угол наклона центральной (самой яркой) части светового пучка
определяется величиной Г на экране. При расстоянии до него от плоскости фар 5
метров расчетная величина Г для ВАЗ-2103, 2106 составляет 50 мм (табл. 1).
Экран для регулировки противотуманных фар размечают, как показано на
рис. 7 (данные – в табл. 3).
Фары американской системы (у нас – на легковых автомобилях старых
моделей и большинстве грузовиков) регулируются по дальнему свету
(табл. 2), то есть так же, как и фары дальнего света на автомобилях
ВАЗ-2103, 2106 и другие с подобной системой (рис. 6).
При регулировках фар с использованием специальных приборов стандарт
предусматривает измерения силы света фары в определенных зонах экрана.
При "гаражных" регулировках этого, конечно, никто не делает –
и фара с некоторыми дефектами рефлектора, рассеивателя или лампы,
даже будучи верно установлена "по осям", на деле может оказаться
непригодной для использования. Здесь напомним, что срок службы ламп
зависит от напряжения в электрической сети. Если срок службы 12-вольтовой
лампы при напряжении 12 В принять за 100%, то при напряжении 13,2
В он снижается примерно втрое,
а 14,4 В – в 16–17 раз! Если вы эксплуатируете автомобиль даже с нормальным
напряжением генератора, около 14 В, со временем лампы значительно ухудшают
свои характеристики. Их нужно своевременно заменять новыми. Но часто ли вы
видели, чтобы кто-нибудь это делал?
На большинстве автомобилей направление "луча" фары регулируется двумя винтами.
Просто? На деле – не очень, особенно на автомобилях с устаревшими, круглыми
фарами: ведь места установки фар очень сильно страдают от коррозии. Иногда после
года эксплуатации эти винты бывают невозможно отвернуть. Владельцы ВАЗ-2101,
21011, 2106, "Нивы" и др. могут защищать винты от коррозии известными
приемами – например, периодически "мовилить" их. Но и это не гарантирует
стопроцентного успеха. С блок-фарами (ВАЗ-2105, 2107, 2108, АЗЛК-2141 и т. д.)
несколько проще: регулировочные винты расположены в задней части корпуса фары и
от коррозии страдают меньше. Но и их желательно почаще шевелить, не давая
"закиснуть".
Едва ли не самое слабое место фары – рефлектор. Бывало, при круглогодичной
эксплуатации он начинал ржаветь снизу после первой же зимы. Многие автолюбители,
борясь с этим, пытались максимально перекрыть влаге доступ в фару – "Мовилем",
пластилином и т. п. Но не стоит забывать, что фару окружает также и воздух,
а оптический элемент (особенно с сильно нагревающейся галогеновой лампой) нуждается
в вентиляции. Если ее нарушить, при колебаниях температуры и влажности среды
внутри фары конденсируется влага.
Другой постоянный враг рефлектора и внутренней поверхности рассеивателя – пыль,
удалить которую из фары непросто (впору объявить конкурс среди "бывалых"
на лучшее решение!)
В заключение напомним о том, что заливать внутрь фары ("борясь с
коррозией") какие-либо жидкости нельзя! ГОСТ 25478–91 (п. 1.4.2а)
прямо это запрещает.
|