Лекция 14. Приборы световой сигнализации

1. КЛАССИФИКАЦИЯ СВЕТОСИГНАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Требования правил дорожного движения обуславливают установку на транспортных средствах светосигнальных устройств, обеспечивающих участников движения информацией о характере их движения, о совершаемом манёвре, о виде транспортного средства, его габаритах, а также с его принадлежности (освещение номерного знака).

Для передачи этой информации международными и отечественными стандартами установлены перечень и основные параметры как обязательных, так и необязательных, но допускаемых к применению осветительных и светосигнальных приборов. В обязательный комплект светосигнальных приборов для всех легковых и грузовых автомобилей входят:

– габаритные огни (два передних и два задних);

– два сигнала торможения, расположенных сзади;

– мигающие указатели поворота (два передних, два задних и боковые);

– два задних световозвращателя;

– фонарь освещения номерного знака.

Некоторые категории автомобилей, согласно принятым правилам, должны иметь следующее дополнительное светосигнальное оборудование:

– контурные огни для грузовых автомобилей;

– опознавательные огни;

– огонь преимущественного проезда.

К необязательным сигнальным огням, установка которых допускается, относятся:

– задний противотуманный огонь;

– стояночный огонь;

– дополнительный сигнал торможения;

– боковые (маркировочные) огни;

– фонарь заднего хода;

– указатель траектории.

По характеру работы и своим функциональным особенностям светосигнальные приборы могут быть разделены на два класса:

– с активной светотехнической системой (фонари);

– пассивные (световозвращатели).

По условиям применения и степени видимости различают:

– приборы ночного применения (габаритные, контурные, опознавательные, боковые и стояночные);

– приборы круглосуточного применения (сигналы торможения, указатели поворота и аварийная сигнализация).

Общепринятым для наземных транспортных средств является следующее распределение цветов сигнальных огней:

– для передних огней – белый;

– для задних огней – красный;

– для передних габаритных огней и фонарей заднего хода допускается жёлтый селективный цвет;

– для мигающих указателей поворота (передних, задних и боковых) – оранжевый цвет;

– для оперативных машин (пожарных, милицейских, скорой помощи) применяется мигающий огонь синего цвета (преимущественного проезда).

2. ГАБАРИТНЫЕ ОГНИ

Габаритные огни предназначены для обозначения габаритов транспортного средства в ночное время суток или при плохой видимости. В обязательный минимальный комплект светосигнальных приборов для всех легковых автомобилей включены два передних габаритных огня белого цвета и два задних красного цвета. Их устанавливают по краям транспортного средства. Мощность источников света обычно не превышает 5 Вт. Режим работы – продолжительный. Это необходимо учитывать при расчёте нагрева фонаря.

Для автомобилей длиной более шести метров и тягачей с прицепами и полуприцепами дополнительно предусмотрены боковые габаритные огни оранжевого цвета, дублирующие боковые световозвращатели.

Основным требованием для светосигнальных автомобильных приборов, в том числе габаритных огней, является хорошая видимость на заданной дистанции, которая с ростом интенсивности движения возрастает. В настоящее время считают, что минимальная дистанция видимости сигнальных огней должна быть не менее 100 м.

В отношении размещения габаритных огней правила устанавливают следующие нормы:

– минимальная высота размещения должна быть в пределах 350 мм;

– максимальная высота размещения – 1500 мм.

Для автомобилей со специальным кузовом (самосвалы, уборочные машины) действуют другие нормы:

– минимальная высота установки может быть увеличена до 2100мм;

– минимальное расстояние между парными приборами по ширине составляет от 400 до 600 мм;

– расстояние до плоскости бокового габарита не должно превышать 400 мм.

3. СИГНАЛЫ ТОРМОЖЕНИЯ

Сигналы торможения предназначены для предупреждения других участников о замедлении хода или остановке автомобиля. В минимальный обязательный комплект светосигнальных приборов для всех транспортных средств входят два сигнала торможения красного цвета, устанавливаемые сзади.

Расстояние между парными симметричными сигналами торможения не более 600 мм, высота установки 400 ÷ 1500 мм. Сила света сигнала торможения на оси отсчёта у однорежимных фонарей 40 ÷ 100 кд, а у двухрежимных – 130 ÷ 520 кд днём и 30 ÷ 80 кд ночью.

Начиная с 70-х годов, стали появляться дополнительные (дублирующие) сигналы торможения, установленные в салоне непосредственно за задним стеклом. Такие сигналы видны водителю, едущему сзади, при загрязнении основных сигналов торможения, а также водителям нескольких следующих друг за другом легковых автомобилей. Это обеспечивает своевременную реакцию водителей на изменение дорожной ситуации.

4. УКАЗАТЕЛИ ПОВОРОТА И ИХ БОКОВЫЕ ПОВТОРИТЕЛИ

Правилами дорожного движения водителю предписано подавать перед манёвром сигнал сзади и впереди идущим транспортным средствам, что обусловило необходимость оснащения автомобилей указателями поворота. Обязательный комплект светосигнальных приборов для всех транспортных средств включает два передних и два задних мигающих указателя поворота. Современными правилами предписывается также установка дополнительных указателей поворота – боковых повторителей указателей поворота на боковых сторонах крыльев, кабины или кузова.

В европейских странах согласован и узаконен правилами оранжевый цвет всех мигающих указателей поворота, как передних, так и задних, и боковых.

Нормативные характеристики указателей поворота и их боковых повторителей определяются так же, как и для сигналов торможения, с учётом их заметности при ярком солнечном освещении днём и отсутствии ослепления и дискомфорта у других участников движения в ночное время суток. Такие требования предопределяют целесообразность использования двухрежимных схем этого типа сигналов.

5. КОНСТРУКЦИЯ СВЕТОСИГНАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

В современных транспортных средствах обязательные к установке сигнальные огни конструктивно выполняются в виде секций, объединённых в блоки переднего и заднего фонарей, реже – в виде отдельных конструкций (боковые повторители указателей поворотов и т. п.).

Передние фонари включают передние габаритные огни и передние указатели поворотов. У современных автомобилей передние габаритные огни, как правило, конструктивно совмещают с фарой, для чего в отражателе устанавливают дополнительный источник света мощностью 4 Вт (рис.14.1), а фонарь указателя поворотов встраивается отдельной секцией в блок-фару (рис. 13.7). В традиционных конструкциях автомобилей передний фонарь выполняется в виде двухсекционного блока, показанного на рис. 14.2.

Передний фонарь состоит из корпуса, в котором устанавливают одно или двухнитевые лампы накаливания, алюминированного параболического отражателя и установленного на корпусе через резиновую герметизирующую прокладку пластмассового рассеивателя. Мигающий режим работы указателей поворота обеспечивается включением переключателя, который приводит в действие реле-прерыватель теплового, электромагнитного или электронного типов. Конфигурация и размеры передних фонарей определяются дизайном автомобиля и могут варьироваться в широких пределах.

Задние фонари включают задние габаритные огни, указатели поворотов, сигналы торможения, световозвращатели, а также фонари освещения номерного знака и заднего хода, которые тоже, как правило, объединяются в одном корпусе в виде отдельных секций. Конструктивное выполнение и внешнее оформление задних фонарей легкового автомобиля индивидуально и определяется дизайном. Задние фонари грузовых автомобилей унифицированы и имеют для большинства типов автомобилей одно исполнение (рис.14.3).

Современные задние фонари имеют пластмассовые корпуса, в которых отражатель является частью корпуса. Рассеиватель также из пластмассы, но выполняется многоцветным литьём или составляется из отдельных секций соответствующего цвета.

Для исключения вибрационных нагрузок кронштейн ламподержателя грузовых автомобилей устанавливают на демпфирующих резиновых подушках. В другом варианте задний фонарь крепится непосредственно к корпусу автомобиля через резиновую подвеску.

Коммутация источников света в задних фонарях осуществляется непосредственной разводкой проводов, подведённых к единой колодке, или в виде панели с печатным монтажом, выполняющей одновременно функцию ламподержателя.

К основным направлениям совершенствования конструкций светосигнальных приборов относятся:

– поиск наиболее рациональных способов распределения света;

– адаптация силы света фонаря к уровню внешней освещённости;

– устранение в указателях поворотов и сигналах торможения фантом-эффекта.

Световозвращатели предназначены для обозначения ночью транспортного средства, стоящего на дороге с погашенными огнями. У отражателей направление падающих и отражённых лучей практически совпадают даже при изменении угла падения лучей в пределах 20º. Они размещаются по бокам задней части автомобиля и отражают свет приближающегося сзади другого транспортного средства. Существуют также передние световозвращатели, а при большой длине автобусов или грузовых автомобилей предписывается помещать световозвращатели и на боковых сторонах кузова. Задние световозвращатели выполняются красного цвета, боковые – оранжевого, передние – бесцветные.

Наиболее эффективным является кубический световозвращатель, состоящий из трёхгранных ячеек с углом между гранями 90º. Основным обратноотражающим элементом такого световозвращателя является прямоугольная трёхгранная призма. Она имеет высокий обратноотражающий эффект, отсутствие нерабочих участков при падении света параллельно оси призмы и возможность заполнения плоской поверхности входными элементами призм без каких-либо потерь площади. Внешний вид отдельного световозвращателя, помещённого в металлическое основание, приведён на рис. 14.4.

На рис. 14.5 показана форма трёхгранных ячеек. Световой пучок от фар (показан стрелками) входит в оптический элемент с гладкой наружной стороны и, претерпев трёхкратное полное внутреннее отражение от трёх граней ячейки, возвращается обратно по направлению падающего света.

6. ЗВУКОВЫЕ СИГНАЛЫ

Звуковые сигналы предназначены для обеспечения безопасности движения автомобилей и служат для оповещения пешеходов и других водителей о присутствии транспортного средства. Звуковые сигналы включаются также в противоугонные системы.

На современных автомобилях применяются электрические вибрационные и пневматические звуковые сигналы. Электрические звуковые сигналы разделяются на тональные и шумовые. Тональные звуковые сигналы выполняются с рупорным резонатором, а шумовые – с дисковым. Сигналы рассчитаны для работы в сети постоянного тока с номинальным напряжением 12 или 24 В.

На большинстве автомобилей устанавливается комплект из двух звуковых сигналов – одного низкого и одного высокого тона, а для легковых автомобилей высшего класса – из трёх сигналов – одного низкого и двух высокого тона. Сигналы комплекта настраиваются в гармонический аккорд и звучат одновременно.

Конструкция звукового сигнала приведена на рис. 14.6. Она включает штампованный стальной корпус 1, к которому прикреплены сердечник 4, пластина 3 неподвижного контакта и пружинящая пластина 7 с контактом. Между корпусом 1 и резонатором 12 зажата мембрана 11, выполненная из легированной закалённой стали, к которой присоединены якорь 10 со штифтом 5. Обмотка электромагнита 9 включена последовательно контактам 6 прерывателя. Параллельно контактам прерывателя включён резистор 8 для уменьшения искрения. Контакты 6 приварены к пластинам и нормально замкнуты.

При замыкании цепи обмотки электромагнита 9 сердечник 4 намагничивается и притягивает к себе якорь 10, что, в свою очередь, вызывает прогиб мембраны 11. Якорь 10 через штифт 5 воздействует на упругую пластину 7 и вызывает размыкание контактов 6. Цепь электромагнита размыкается, сердечник и якорь электромагнита размагничиваются, а мембрана за счёт своей упругости принимает прежнюю форму и отводит якорь от сердечника. Контакты 6 вновь замыкаются. Далее процессы повторяются.

Колебания воздуха, вызванные мембраной, дают звук с частотой 200 ÷ 400 Гц. Тембр и тон звука зависят от размеров мембраны, дискового резонатора, а также от длины и конфигурации рупорного резонатора. Чем короче рупор и толще мембрана, тем выше тон.

При установке на автомобиле двух и более сигналов сила тока может достигать 20 ÷ 25 А. Чтобы разгрузить контакты кнопки сигнала, применяется реле сигналов (рис. 14.7). При замыкании контактов кнопки ток проходит по обмотке 4 реле, сердечник намагничивается, притягивает якорь 3 и контакты 2 замыкаются, подключая цепь схемы звукового сигнала к источнику питания.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

14.1. Какие световые приборы входят в обязательный комплект легковых и грузовых автомобилей?

14.2 Приведите основные признаки классификации светосигнальных приборов.

14.3. Для чего предназначены, какого цвета и где устанавливаются габаритные огни?

14.4. Каким нормативным характеристикам должны соответствовать сигналы торможения?

14.5. В чем совпадают и чем отличаются нормативные характеристики указателей поворота от характеристик сигналов торможения?

14.6. Для чего предназначены и где устанавливаются световозвращатели?

14.7. Почему кубический световозвращатель является наиболее эффективным?

14.8. Чем определяется сила и тон звукового сигнала автомобиля?

Дата добавления: 2015-05-06