Устройство автомобилей

Устройство светосигнальных приборов

Общие сведения

На автомобилях устаревших конструкций приборы освещения и световой сигнализации выполнялись в виде отдельных фонарей, устанавливаемых на кузове транспортного средства. В современных транспортных средствах обязательные сигнальные огни чаще всего выполняются в виде секций, объединенных 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 автомобилей передние габаритные огни часто совмещают с фарой, для чего в отражателе устанавливают дополнительную лампу малой мощности (обычно 4 Вт).

Фонарь указателей поворотов встраивается отдельной секцией в блок-фару. В традиционных (теперь уже устаревших) конструкциях легковых автомобилей передний фонарь выполнялся в виде двухсекционного блока.

Передний фонарь состоит из корпуса, в котором располагаются одно- или двухнитевые лампы накаливания, алюминиевого параболического отражателя и пластмассового рассеивателя, установленного на корпусе с резиновой прокладкой. Мигающий режим работы указателей поворота обеспечивается включением переключателя, который приводит в действие реле-прерыватель.

Передние фонари имеют линзовую (безотражательную) конструкцию габаритных огней и смешанные указатели поворота. Форма и размеры передних фонарей определяются в основном дизайном автомобиля.

Задние фонари включают в себя габаритные огни, указатели поворотов, сигналы торможения, световозвращатели, а также фонари освещения номерного знака и сигнала заднего хода, которые, как правило, объединяются в одном корпусе в виде отдельных секций (рис. 1).

На рис. 2 и 3 приведены конструкции сигнальных фонарей.

В сигнальных фонарях со смешанной оптической системой (рис. 2), которую применяют в сигналах торможения и указателях поворота, из-за большой силы света и заданных углах геометрической видимости, светораспределения создается отражателем 7 и рассеивателем 8. Световой поток лампы наилучшим образом используется при установке в корпус 1 параболического отражателя, который может быть изготовлен из стальной ленты, цинкового сплава или пластмассы.

Патрон 5 обеспечивает правильную установку лампы относительно отражателя и рассеивателя. Ось лампы совпадает с оптической осью отражателя, однако, правильное направление лучей светосигнального прибора с лампой накаливания периодического действия обеспечить сложно.

В конструкции светосигнальных приборов современных автомобилей, особенно, легковых, все чаще встречаются новационные разработки. К таковым можно отнести светодиодные источники света, излучающие великолепно различаемый свет при ничтожно малом потреблении электроэнергии, комплексную компоновку световых сигналов в блочных фонарях, применение цветных источников света вместо цветных рассеивателей, что упрощает и удешевляет конструкцию прибора, улучшая его дизайн и т. п.

Блоки фонарей

На автомобиле ГАЗ-3102 сзади каждой стороны установлены по два сгруппированных фонаря ФП118-Л, ФП119-Л (левые) и ФП118П, ФП119-П (правые). Левые и правые фонари не взаимозаменяемы.

В одном корпусе фонарей ФП118 (Л и П) объединены габаритный фонарь и указатель поворота с рассеивателями соответственно красного и оранжевого света.

Фонари ФП119 (Л и П) включают сигнал торможения и противотуманный фонарь с рассеивателями красного света, фонарь заднего хода с бесцветным рассеивателем и светоотражатель, находящийся в рассеивателе сигнала торможения. В задней части автомобиля все сигнальные фонари размещают в одну линию.

В передней части автомобиля ГАЗ-3102 в одну линию с фарами головного освещения установлены правый и левый одиночные указатели поворота оранжевого цвета – УП118-Л и УП118-П. Рассеиватели указателей поворота задних и передних фонарей огибают крылья автомобиля, что позволяет видеть сигналы предстоящего маневра спереди, сзади и сбоку. Такие же указатели поворотов 21.3726 (левый) и 211.3726 (правый) установлены на автомобиле 2141 «Москвич».

Задние сгруппированные световые приборы автомобиля 2141 «Москвич» (рис. 4) включают фонари указателей поворота, сигнала торможения, заднего хода, противотуманный фонарь, габаритный огонь и световозвращатель.
Световозвращатель 11 встроен в рассеиватель 10. Отражающие поверхности выполнены непосредственно на пластмассовом корпусе 1. Светосигнальные секции разделены перегородками 12.

В задних сгруппированных фонарях 362.3716 (левый) и 363.3716 (правый) автомобиля ЗАЗ-1102 лампы светосигнальных секций установлены на печатной плате 7 (рис. 5).

На грузовых автомобилях применяют передний и задний сгруппированные фонари ПФ130 и ФП130 (рис. 6). Двухсекционный круглый передний фонарь ПФ130 объединяет в одном корпусе 1 указатель поворота с лампой мощностью 21 Вт и габаритный огонь с лампой мощностью 5 Вт.
Секции сигнальных фонарей разделены непрозрачной перегородкой 3.
Указатель поворота, размещенный в верхней секции фонаря, имеет смешанную светооптическую систему с параболическим отражателем и оранжевым рассеивателем.

Нижняя секция фонаря с бесцветным рассеивателем габаритного огня имеет линзовую светооптическую систему. В трехсекционном заднем фонаре ФП130 прямоугольной формы функции указателя поворота выполняет крайняя наружная относительно кузова секция со смешанной светооптической системой.
Средняя секция габаритного огня имеет линзовую систему, а третья секция сигнала торможения – смешанную.

Световозвращатель красного цвета находится в специальном углублении в рассеивателях задних фонарей между сигналом торможения и габаритным огнем. Левый задний фонарь имеет вставку из бесцветной пластмассы, через которую освещается номерной знак.

Боковые повторители указателей поворотов

Боковые повторители указателей поворота обязательны для автомобилей длиной более 6 м и для автомобилей с прицепами и полуприцепами (автопоездов), но обычно они устанавливаются на всех современных легковых автомобилях в виде малогабаритных фонарей, вписывающихся формой в дизайн кузова автомобиля.
Сила света боковых повторителей указателей поворота в переднем направлении – 175…700 кд, а в заднем – 0,3…200 кд. На рис. 7 показан повторитель, применяемый на автомобилях марки «ВАЗ».

В последние годы многие легковые автомобили дополнительно оснащаются повторителями сигналов поворота, встраиваемыми в корпус бортового зеркала заднего вида. Такие повторители поворотов призваны повысить эффективность информации, оповещающей о предстоящем маневре, а также придают дополнительную пикантность дизайну и внешнему виду автомобиля. Обычно такие светосигнальные приборы оборудуются диодными источниками света (светодиодами).

Фонари освещения номерного знака

Номерной знак освещается одним или двумя фонарями (рис. 8).
Европейские нормы устанавливают допуск на неравномерность освещения номерного знака: минимальная освещенность – 10 лк, максимальная – 490 лк. Удовлетворительную освещенность даже широкого номерного знака обеспечивают два фонаря, расположенных вдоль его длинной стороны. Яркость в контрольных точках номерного знака должна быть не менее 2,5 кд/м 2 . Разница яркости на расстоянии между любыми точками не должна превышать удвоенного минимального значения допустимой яркости.

Максимальные углы видимости номерного знака в вертикальной плоскости должны быть ±5˚, а в горизонтальной — ±30˚.
Углы видимости отсчитывают от перпендикуляра к соответствующему краю номерного знака. В любой точке угол падения луча света на его поверхность – не более 82˚ (от края светового отверстия фонаря, наиболее удаленного от поверхности знака).
При установке фонаря в рабочее положение излучаемый свет не должен быть виден под горизонтальным углом ±30˚, и вертикальным углом ±15˚. Угол измеряется относительно прямой, проходящей через одиночный источник света, или через середину отрезка прямой, соединяющей два источника света.

Световозвращатели

Световозвращатели – это пассивные светосигнальные приборы с возвратно-отражающими оптическими элементами. Световозвращатели предназначены для обозначения транспортного средства, стоящего на дороге с погашенными фонарями в темное время суток, и представляют собой особые отражатели, у которых направление отраженных лучей параллельно и противоположно направлению падающих лучей. Причем это свойство сохраняется при изменении угла падения лучей в интервале ±20˚.

Световозвращатели размещаются по бокам задней части автомобиля и отражают свет фар приближающегося сзади другого транспортного средства. Используются также и передние световозвращатели, а при большой длине транспортного средства (автобусы, автопоезда) рекомендуется установка световозвращателей и на боковых сторонах кузова.
На многих легковых автомобилях световозвращатели устанавливаются на торцевых поверхностях дверей салона для обозначения габарита открытой двери в условиях недостаточной видимости.

Задние световозвращатели выполняются красного цвета, боковые – оранжевого, передние – бесцветные.

Наиболее эффективным является кубический световозвращатель, состоящий из трехгранных ячеек с углом между гранями 90˚. Основным отражающим элементом такого световозвращателя является прямоугольная трехгранная призма, которая обеспечивает высокий отражающий эффект.
Такая призма отражает свет по всей плоскости при падении лучей параллельно оси призмы, и полностью заполняет плоскость отражающей поверхности входными элементами призм без каких-либо потерь площади.

На рис. 9, а показан световозвращатель с металлическим основанием и с элементами крепления к кузову автомобиля.

Оптический элемент световозвращателя представляет собой пластмассовую деталь, изготовленную литьем в пресс-форме, на обратной стороне которой имеются трехгранные кубические ячейки (рис. 9, б). Световые лучи от фар встречных или попутных автомобилей (рис. 9, в) входят в оптический элемент с наружной гладкой стороны и, претерпев полное преломление от граней ячейки, отражаются в обратном направлении.

Фонари освещения салона

Эти фонари не относятся к светосигнальным приборам, но иногда помогают обозначить автомобиль на проезжей части в темное время суток. Основное же назначение этих фонарей поясняется их полным названием.

Фонари освещения салона автомобиля состоят из корпуса 5 (рис. 10) с рассеивателем 1, выключателем 4 и пальчиковой лампы 2.

Фонари освещения салона крепятся с помощью фиксаторов 3 к обшивке кузова. На автомобилях ВАЗ-2109 фонари освещения салона крепятся по центру потолка салона и имеют лампы с обычным цоколем. У некоторых легковых автомобилей фонари освещения салона размещаются на средних стойках кузова между боковыми стеклами.
Современные легковые автомобили оборудуются двумя или даже несколькими фонарями освещения салона, органично вписывающимися в дизайн салона, позволяющими управлять силой и направлением светового потока.

Устройство задних фонарей

В современном мире любой автомобиль оборудуется сигнальными и световыми устройствами. У каждого есть своё предназначение, необходимо их держать в исправном состоянии ведь они непосредственно влияют на вашу безопасность. В статье вы узнаете за что они отвечают и для чего нужны. Мы также рассмотрим устройство задних фонарей и их разновидности.

Для чего нужны задние фонари

Задние фонари имеют важное значение при движении авто. Они выполняют функцию предупреждения для остальных участников дорожного движения.

Эти фонари сигнализируют о присутствии транспортного средства на дороге и о характере его маневрирования. Так, в ночное время суток, все участники будут видеть, что перед ними едет транспортное средство.

Также фонари включают в себя поворотники, которые показывают путь направления авто. Или же они могут выполнять функцию сигнала при аварийной ситуации. Современные фонари также считаются неотъемлемой составляющей дизайна авто.

Конструкция задних фонарей

Устройство фонаря включает в себя следующие световые элементы:

• задние габаритные огни;
• стоп-сигналы;
• поворотники;
• сигнал заднего хода;
• противотуманный фонарь.

Автомобильные транспортные средства комплектуются приборами иллюминации, которые монтируются с правой и левой стороны. Для них предусмотрены специальные цвета — белый, красный и желтый.

Габаритные огни оборудуются в транспортном средстве в количестве двух штук и имеют красный цвет. Они включаются с помощью специального рычага на приборной панели в салоне авто. Как правило, эти огни совмещаются со стоп-сигналами, которые загораются при нажатии на тормоз.

Поворотники и огни аварийной сигнализации используют одно светосигнальное устройство, желтого цвета. Чтобы включить поворотник в транспортном средстве, нужно переключить рычаг под рулем авто. Запуск аварийных огней включается кнопкой, которая встроена в приборную панель.

Что касается огня заднего хода, то он загорается при переключении селектора передач на заднюю скорость. Задний противотуманный фонарь обычно соединен с передними противотуманками. Он красного цвета. Как правило, их надо применять исключительно в условиях недостаточной видимости.

Внутренний блок фонаря с лампочками

Конструктивно фонари бывают:

1. С линзой Френеля. В этом типе отсутствуют отражатели, свет попадает на линзу, а она уже и формирует луч.
2. Рефлекторный. Состоит из отражателя и рассеивателя.
3. Комбинированный. В нём объединены два предыдущих типа, в виде отражателя и линзы Френеля.

Принцип работы линзы Френеля

Как источник света в задних огнях применяют лампы накаливания или светодиоды. Сегодня все больше используются светодиоды. Ведь они мало потребляют энергии. А их срок эксплуатации доходит до отметки в 100 тыс. часов.

Еще немаловажным достоинством светодиодов считается время их срабатывания. Так, стандартная лампа включается за 200 миллисекунд, а светодиодная за 1 миллисекунду. Это, в свою очередь, повышает шанс быстрее увидеть маневры транспортного средства и своевременно реагировать на дорожную обстановку.

Виды ламп для задних фонарей

Для их работы необходим свой блок управления, который может устанавливаться в сам фонарь или отдельно от него.

Задние огни обычно монтируются отражателями свободной формы, иногда применяют параболические отражатели. Источник света находится прямо в фокусе отражателя. Это еще называется прямым отражателем.

Отражатели задних фонарей

Если используются светодиодные лампы, то у каждой из них есть своя определенная область отражателя. Сегодня широко стали применять иллюминацию со скрытым источником света. Это достигается за счет использования светодиодов, которые имеют косвенный отражатель. Светят они со стороны, но свет идет под прямым углом.

Также появилась технология устройства со сдвоенным отражателем. В ней присутствуют одновременно два отражателя, которые используют единый источник света. Один из них ловит боковые пучки света и формирует фоновую иллюминацию. Второй — образует интенсивный пучок света.

Новейшие технологии в светодиодных фонарях

Применение оптоволоконных технологий обеспечивает создание невероятного дизайна светодиодных огней. С ее помощью можно сделать практически световой рисунок любой формы. Данная система оборудуется закрытым устройством для направленной передачи света – световодом. Он создает линейную иллюминацию с помощью большого количества призм, которые расположены по его длине. Именно они и отражают под прямым углом пучки света.

Новейший светодиодный фонарь от BMW

Современные технологии также позволили применять светодиодные огни адаптивного освещения. Суть ее том, что огни изменяют интенсивность света в погодных условиях. Для этого в системе применяются специальные датчики, например, дождя и освещения.

Соответствующие приборы направляют сигнал в блок управления, который и регулирует освещение огней. Все элементы фонарей полностью приспосабливаются к погодным условиям. Например, стоп-сигналы ночью горят слабее, чем днём. Кроме того, освещение стоп-сигналов будет разным из-за силы нажатия на педаль тормоза. Соответственно здесь появляется три режима освещения данных огней: обычный, повышенный, экстренный.

Вывод

Как видим, задние фонари в автомобиле занимают значительную роль. Сегодня автомобилестроительные компании работают как над созданием необычного дизайна задних огней, так и над внедрением современных технологий.

В большинстве случаев используются светодиодные лампы, которые характеризуются высоким качеством иллюминации и большим сроком эксплуатации. А благодаря их небольшой цене, владельцы авто имеют возможность встроить их в старые задние фонари.