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. 1. Современная фара с параболическим рефлектором:
- – крышка;
- – пружинный фиксатор;
- – лампа стояночного света;
- – лампа головного света;
- – рефлектор;
- – рассеиватель.
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.
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
Рис. 3. Американская система ближнего света – нить смещена относительно фокуса вверх и влево:
- – рефлектор;
- – нить дальнего света (в фокусе F);
- – нить ближнего света;
- – экран.
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
| Автомобиль | Данные | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| L | A | Б | В | Г | Д | |
| ЛуАЗ-969М ЗАЗ-1102 |
7500 5000 |
Измеряется от центра оптического элемента фары до пола |
115 50 |
542 498 |
— — |
— |
| 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
| 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
| 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. 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).
Рис. 5. Разметка экрана для регулировки ближнего света «европейских» фар.
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.
Рис. 6. В четырехфарной системе – разметка экрана для регулировки наружных фар (ближний свет) и внутренних (дальний свет).
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,
Рис. 7. Разметка экрана для регулировки противотуманных фар.
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.
