Конструкция современных головных фар

Классификация систем освещения

Источники света.

Классификация светосигнальных приборов.

Противотуманные фары.

Конструкция современных головных фар.

Классификация систем освещения.

Тема 4. Основные принципы формирования светораспределения систем освещения и сигнализации

Лекция №4

Роль внутрифирменного прогнозирования.

Главной задачей прогнозир-я на ур-не фирмы явл стремление осознать и приспособиться к возможным изменениям внутренней и внешней среды хозяйствования. Прогнозные расчеты предусм-т использование поисковых прогнозов (при опред-и перспектив) и нормативных прогнозов (при опред потребностей потребителей).

Фрмы используют различные временные прогнозы, начиная от оперативных и заканчивая долгосрочными.

Прогнозир-е вкл-т в себя:

1) Составление прогнозов пок-лей внешней среды хозяйствования (эти пок-ли отраж-т объективные усл-я хозяйствования и они не поддаются планированию).

2) Разработку прогнозов, кот будут использованы при планир-и пок-лей внутренней среды.

Фирма разрабатывает следующие основные виды прогнозов:

1 Эк-кий - предст собой ИФ-цию о будущее состоянии эк-ки страны, региона и тд

2 Прогноз спроса - часть эк-го прогноза

3 Технологический прогноз - охватывает ур-нь технич прогресса, его влияния на п/п

Современные системы освещения можно разделить:

- по типам создаваемого светораспределения:

- европейская;

- американская;

- по способу реализации системы светораспределения:

- двухфарная;

- четырехфарная;

- по форме оптических элементов:

- круглые;

- прямоугольные.

Европейская и американская системы освещения различны как по структуре создаваемого светового пучка (нормам на светораспределение), так и по принципам его формирования. Это различие обусловлено, главным образом, особенностями организации движения, качеством дорог и др.

Реализация американской системы освещения достигается за счет размещения в фокальной плоскости параболоидного отражателя нити накала дальнего света, имеющей форму короткого прямого цилиндра, который расположен перпендикулярно оптической оси в горизонтальной плоскости, проходящей через эту ось. Нить накала ближнего света располагается несколько выше горизонтальной плоскости, проходящей через оптическую ось, и также имеет форму прямого цилиндра, расположенного перпендикулярно оптической оси и смещенного в сторону от нее. Благодаря этому ось светового потока ближнего света наклонена вниз и смещена в сторону правой обочины дороги, а образуемое при этом светораспределение оказывается асимметричным (рис. 4.1,а). Основной конструктивной особенностью этой системы освещения является использование при формировании светового пучка как ближнего, так и дальнего света всей рабочей поверхности отражателя.

Рис. 4.1. Светораспределение режима ближнего света фар американской (а) и европейской (б) систем освещения

Американская система освещения, как и европейская, допускает как двухфарное, так и четырехфарное исполнение.

Европейская система освещения конструктивно обеспечивается несколько иначе. Нить дальнего света имеет подковообразную форму у обычных источников (ламп типа А12-45+40) и цилиндрическую - у галогенных (Н4) и сориентирована вдоль оптической оси отражателя так, чтобы вершина подковы или край цилиндра нити накала размещался в фокусе отражателя. При этом нить накала ближнего света цилиндрической формы, экранированная снизу металлическим экраном, срезанным с левой стороны под углом 15°, выдвинута вперед и поднята вверх относительно оптической оси отражателя. Это позволяет получить асимметричное светораспределение с четко выраженной светотеневой границей (рис. 1.3,б).

В европейской системе освещения в режиме ближнего света используется только часть рабочей поверхности отражателя.

Необходимость совмещения в одном оптическом элементе двух режимов приводит к ухудшению характеристик как дальнего, так и ближнего света. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ двухфарной системы: относительно небольшую потребляемую мощность, малый занимаемый объем при монтаже на автомобиле, низкую себестоимость и технологичность, в США в 1960-е годы получила распространение четырехфарная система освещения. В ее основе лежит идея распределения функций освещения по двум типам фар.

Четырехфарная система освещения состоит из четырех фар, которые могут быть установлены попарно горизонтально или вертикально.

Наружные и верхние фары всегда являются двухрежимными.

Внутренние и нижние фары являются фарами только дальнего света. Во внутренних (нижних) фарах установлена обычная европейская лампа, нить накала которой расположена в фокусе отражателя, а рассеиватель снабжен преломляющей системой, обеспечивающей рассеяние света в горизонтальной плоскости.

Двухрежимные фары ближнего и дальнего света оснащаются двухнитевой европейской лампой, у которой тело накала ближнего света размещено в фокусе отражателя, а нить накала дальнего света расфокусирована по оптической оси отражателя назад. Рассеиватели этих фар рассчитаны только на ближний свет.

При включении дальнего света работают все четыре фары, внутренние фары создают при этом направленный четкий световой пучок прожекторного типа. В наружных фарах нити дальнего света создают дополнительно к прожекторному пучку внутренних фар рассеянный пучок для освещения близлежащих зон дороги. При включенном ближнем свете работают только наружные фары, суммарная мощность нитей накала которых составляет у европейской системы 90... 100 Вт, у американской - 100 Вт. При дальнем свете мощность европейской системы 180...240 Вт, американской - 150...260 Вт.

Таким образом, четырехфарная система освещения обладает следующими достоинствами:

- позволяет распределить режимы дальнего и ближнего света по двум типам фар, что избавляет от компромиссности конструкции;

- значительно улучшает дальний свет автомобиля, что происходит в результате резкого повышения общей мощности нитей накала и некоторого увеличения (на 17%) суммарной площади световых отверстий.

В то же время эта система обладает существенными недостатками:

- резко ухудшается ближний свет, что происходит из-за значительного уменьшения (на 40%) рабочей площади фар при неизменной мощности двух тел накала;

- требуется применение более мощных генераторов и большего пространства для монтажа на автомобиле;

- отличается относительно большой себестоимостью.

Из-за перечисленных недостатков, превалирующих над достоинствами, четырехфарная система не нашла широкого применения в Европе и не вытеснила двухфарную круглую систему в Америке.

Различные системы ближнего света, применяемые в Европе и Америке, а также продолжающиеся поиски и предложения новых систем показывают, что до сих пор проблема борьбы с ослеплением водителей при встречном разъезде автомобилей полностью не разрешена.

Основными конструктивными элементами головных фар являются: корпус; регулировочный механизм; оптический элемент, содержащий отражатель; рассеиватель; экран прямых лучей; одно- или двухрежимный источник света. Одной из важных конструктивных характеристик фары служит ее форма - круглая или прямоугольная.

Оптический элемент 1 круглой фары (рис. 4.2) выполнен в виде склеенных между собой стеклянного рассеивателя и металлического отражателя, в слепое отверстие которого установлен источник света с одним или двумя (в зависимости от режима работы) телами накала. На отбортовке горловины установлен опрессованный фланец с пружинными зажимами, поджимающими опорный фланец лампы к опорному торцу отражателя.

Источник света 6 установлен таким образом, чтобы тело накала дальнего света было расположено в фокусе отражателя, а тело накала ближнего света было расфокусировано относительно фокуса отражателя вперед и вверх. В современных конструкциях применяются обычные лампы типа Е, например А12-45+40 и гало­генные источники света типа Н: Н1, НЗ, Н4, Н7, Н9, Н11, Н13.

Рис 4.2. Устройство круглой фары:

1 - оптический элемент; 2 - ободок; 3 - регулировочные винты; 4 - держатель; 5 - корпус; 6 - источник света; 7 - токоподводящая колодка; 8 - винты крепления ободка

К отражателю на кронштейнах приклепывается экран прямых лучей от лампы, что позволяет несколько снизить ослепление водителей встречных автомобилей (при ближнем свете) и уменьшить яркость свечения атмосферы при ее малой прозрачности. Экран выполняют из тонкой металлической ленты сферической формы. Отражатель круглых фар имеет параболоидную форму с фокусным рас­стоянием, варьируемым в различных конструкциях от 19 до 28,5 мм.

Держатель 4 подвижно установлен в корпусе фары и за счет упругой подвески пружинами сжатия и распором двумя винтами 3, имеет возможность поворачиваться в двух плоскостях - вертикальной и горизонтальной, обеспечивая тем самым регулировку светового пучка относительно дороги.

Рассеиватель оптического элемента представляет собой круглое или прямоугольное стекло, на внутренней поверхности которого находятся преломляющие элементы: цилиндрические и сферические линзы, призмы и призмолинзы. Рассеиватели фар изготавливаются, как правило, из бесцветного силикатного стекла. В последнее время ведутся работы по замене стекла абразивостойкой пластмассой, однако дешевых способов ее получения до сих пор не найдено.

Корпус 5 круглых фар выполняется металлическим с фланцем для крепления к кузову автомобиля и имеет кронштейн для установки ободка 2, поджатого к поверхности оптического элемента. В тыльной части корпуса имеется отверстие для установки жгута коммутирующих проводов со штекерными токоподводящими разъемами с обоих концов, один для подключения к источнику света, другой - к сети автомобиля.

Другой разновидностью традиционных конструкций фар является прямоугольная фара, получившая распространение в 60-х годах. Ее характерной особенностью является использование усеченного параболоида с большим диаметром светового отверстия (до 250 мм), что обеспечивает увеличение работающих зон в горизонтальном направлении, чем существенно улучшается светораспределение в режиме ближнего света. Кроме того, такая форма позволяет снизить вертикальный габарит фары и обеспечивает тем самым предпосылки к снижению коэффициента аэродинамического сопротивления воздушному потоку, чем повышает топливную экономичность автомобиля.

К недостаткам прямоугольных фар следует отнести их худшую технологичность, большую стоимость и потребность в большем подкапотном пространстве для размещения.

Принцип работы светооптической схемы этих фар, а, следовательно, и требования к ее элементам такие же, как и к фарам круглого исполнения, а их конструкция в силу особенностей формы имеет ряд существенных отличий. Из-за большего горизонтального размера поворот оптического элемента такой фары при регулировке на 4° сопровождается большим линейным перемещением боковых краев рассеивателя и выступанием их из-за декоративного ободка на 15...20 мм. Это обстоятельство заставляет крепить рассеиватель неподвижно, а направление светового пучка регулировать поворотом только отражателя внутри корпуса фары.

На рис. 4.3 изображена типовая конструкция прямоугольнойфары. В корпусе 2, выполненном из пластмассы, закреплен винтами через ободок рассеиватель 1. (В других вариантах рассеиватель к корпусу может приклеиваться, поджиматься плоскими пружинами или хомутами.) Отражатель 3 смонтирован внутри корпуса подвижно на трех опорных шаровых шарнирах 10.

Рис. 4.3. Устройство прямоугольной фары

Шаровой шарнир 4 является неподвижной опорой. Поворот отражателя в горизонтальной плоскости обеспечивается вращением винта 6, перемещающего шарнир 7; отражатель при этом поворачивается вокруг вертикальной оси, проходящей через центры шарниров 4 и 5. Крайние положения отражателя показаны на рис. 4.3 штриховой линией.

Регулировка наклона светового пучка фазы осуществляется двумя винтами 8 и 9. Начальная (установочная) регулировка производится винтом 9; отражатель при этом поворачивается вокруг горизонтальной оси, проходящей через центры шарниров 4 и 7. Корректировка угла наклона светового пучка фазы (например, при изменении нагрузки автомобиля), т.е. изменение положения пучка в вертикальной плоскости, осуществляется винтом 8, от которого может быть сделан привод в кабину водителя.

На основе изображенной на рис. 4.3 конструкции легко изготавливается блок-фара с встроенным внутрь корпуса (рис. 4.4,а) или смонтированными сбоку (рис. 4.4,б) необходимыми светосигнальными приборами.

Рис. 4.4. Блок-фары легкового автомобиля с указателем поворотов:

а - встроенным, б - смонтированным на боковой поверхности

Блок-фары получили широкое распространение в 1980-е годы за счет некоторого снижения себестоимости комплекта световых приборов и более органичного эстетического оформления передней части автомобиля.

В США, Японии и ряде других стран оптические элементы традиционных конструкций фар, как круглых, так и прямоугольных, выполняют в виде неразъемных ламп-фар. Рассеиватель и отражатель этих приборов изготавливают из стекла, после чего отражатель алюминируют, монтируют в нем систему нитей накала, сваривают отражатель с рассеивателем, откачивают из образовавшейся колбы воздух и окончательно заваривают колбу.

Дата добавления: 2014-01-05