Системы светораспределения

Автомобильные фары должны удовлетворять двум противоречи­вым требованиям: хорошо освещать дорогу перед автомобилем и не ос­леплять водителей автотранспортных средств при встречном разъезде. Ослепление светом фар водителей встречных автомобилей является серьезной проблемой, непосредственно связанной с обеспечением безопасности движения. В настоящее время она решается применением двухрежимных систем головного освещения с дальним и ближним све­том.

Дальний свет фар предназначен для освещения дорожного полотна перед автомобилем при отсутствии встречного транспорта. Ближний свет фар обеспечивает освещение дороги перед автомобилем при дви­жении в населенных пунктах или при разъезде с встречным автотранс­портным средством на шоссе. Ближний свет фар значительно снижает ослепление участников дорожного движения при достаточном уровне освещенности дороги и правой стороны обочины. Фары головного ос­вещения должны обеспечивать необходимую видимость дороги и объ­ектов на ней при дальнем и ближнем свете. Переключение с дальнего света на ближний при встречном разъезде должно осуществляться во­дителями обоих автотранспортных средств одновременно при расстоя­нии между машинами не менее 150 м.

Для получения дальнего и ближнего света в двухфарных системах освещения используют двухнитевые лампы накаливания. Современ­ные автомобили оборудуют фарами головного освещения с американ­ской и европейской системами асимметричного светораспределения ближнего света. Асимметричный световой пучок обеспечивает луч­шую освещенность той стороны дороги, по которой движется автомо­биль, и уменьшает ослепление водителя встречного автотранспортного средства.

В лампах фар с американской и европейской системами светораспределения нить накала дальнего света располагают в фокусе отража­теля. Световой пучок дальнего света с малым углом рассеяния может быть получен при минимальных размерах спирали, выполняемой в ви­де дуги, находящейся в горизонтальной плоскости. Большие линейные размеры нити дальнего света по горизонтали обусловливают большее рассеяние светового пучка в горизонтальной плоскости.

В фарах с американской системой светораспределения нить ближнего света в виде спирали цилиндрической формы сме­щена несколько вверх и вправо относительно фокуса, если смотреть на отражатель со стороны светового отверстия. Спираль ближнего света расположена поперек оптической оси.

Если источник света выведен из фокуса, отраженный параболоидом пучок света отклоняется от оптической оси. При этом пучок света раз­деляется на две части. Одна часть светового пучка, попадающая на внутреннюю поверхность отражателя, отражается вправо и вниз относительно оптической оси. Остальная часть светового пучка, отражаемая от внешней части парабо­лоида, направлена влево и вверх и попадает в глаза водителя встречного автомобиля.

Световой пучок фар ближнего света с американской системой распределения не имеет четкой светотеневой границы. Увеличение уг­ла рассеяния отраженного светового пучка требует дополнительного светораспределения рассеивателем со сложной структурой оптиче­ских микроэлементов. Для уменьшения светового потока лучей, на­правленных вверх и влево от оптической оси, применяют отражатели с меньшей глубиной.

В фарах с европейской системой светораспределения нить ближ­него света цилиндрической формы выдвинута вперед по от­ношению к нити дальнего света и расположена чуть выше и парал­лельно оптической оси. Лучи от нити ближнего света, попадающие на верхнюю половину отражателя, отражаются вниз и освещают близле­жащие участки дороги перед автомобилем. Непрозрачный экран, рас­положенный под нитью ближнего света, исключает попадание свето­вых лучей на нижнюю половину отражателя, поэтому глаза водителя встречного автотранспортного средства находятся в теневой зоне. Од­на сторона экрана отогнута вниз на угол 15 °, что позволяет увеличить площадь активной поверхности левой половины отражателя и освещенность правой обочины и правой полосы движения автомоби­ля.

Световой пучок фар с европейской системой светораспределения при их работе в режиме ближнего света имеет четко выраженную све­тотеневую границу, что обеспечивает четкое разделение на ос­вещенную зону и зону неслепящего действия. Фары европейской сис­темы, предназначенные для правостороннего движения, при освеще­нии ближним светом вертикального экрана должны создавать на нем светотеневую границу, имеющую с левой стороны горизонтальный участок, а с правой — участок, направленный под углом 15 ° к горизон­тали.

Рассеиватель фары европейской системы меньше влияет на органи­зацию светораспределения по сравнению с фарой американской систе­мы. Большая часть нижней половины рассеивателя при ближнем свете не используется и рассчитана на распределение дальнего света, что улучшает характеристики фары в режиме дальнего света.

Фары европейской системы имеют более рациональное светораспределение. Следовательно, ослепляющее действие фар американской системы больше. В то же время освещенность дороги фарой американской системы при переключении с даль­него света на ближний меняется меньше. Фара европейской системы по сравнению с фарой американской системы лучше освещает правую по­лосу дороги и обочину. Однако при движении автомобиля по неровной дороге колебания светотеневой границы приводят к быстрому утомле­нию зрения водителя. Фары с американской системой светораспределе­ния с размытым световым пучком ближнего света менее чувствительны к неровностям дороги.

Обе системы обеспечивают безопасный встречный разъезд автомо­билей только на прямой ровной дороге при условии правильной регу­лировки оптических элементов и своевременного переключения даль­него света на ближний.