Автомобильные фары: светодиодные, галогенные, ксеноновые, лазерные и фары будущего

Конструкция фары

Устройство фары автомобиля одинаково практически во всех модификациях. Различия касаются материала, угла установки рассеивателя, типа ламп и пр. Свет создается за счет наличия главных элементов, фара в сборе:

• рассеиватель;
• лампочка (источник света);
• отражатель или рефлектор.

Источником света выступают лампы. Корпус отражателя выпускается различной формы в зависимости от дизайна модели, чаще всего это правильный конус.

Рассеиватель – вторая главная часть конструкции, которая изготавливается из стекла или твердого полимера. Рассеиватель обеспечивает защиту от механического повреждения и предназначен для корректного направления света. Фары, оснащенные светодиодами и матричными элементами, имеют специфическую конструкцию и иной принцип работы рефлектора.

Конструкция зависит от типа использования ламп. Так, для галогенов линза не используется.

Принцип работы

Назначение механизма — регулировка степени границы освещения при ближнем свете. При включенном дальнем режиме эту опцию использовать не обязательно, ведь прибор не способен точно обозначить линию света и тени. Фары должны создавать качественное освещение дороги, при этом не ослепляя водителей на «встречке».

Линия тени находится в зависимости от того, как расположен светоотражатель. Наклон необходимо регулировать, ведь он зависит от того, насколько загружен автомобиль и на какие его участки приходится наибольшее давление груза. Фары незагруженной машины излучают световой поток, который освещает участок дороги перед автомобилем. Если в результате загрузки угол наклона корректируется, меняется и направление светового потока. Использование корректировщика позволяет сохранить направление световых лучей после изменения угла наклона кузова автомобиля.

Все корректоры работают примерно по одному принципу. Различаются они только по типу настройки, которая может быть ручной или автоматической. Прибор первого типа оснащают регулятором, который находится в салоне машины. Водитель вращает его вручную, таким образом регулируя степень наклона отражателя. Во втором случае подстройка системы под угол наклона авто происходит автоматически.

Принудительная корректировка

При таком подходе управление световым потоком осуществляется вручную, для чего используется специальный переключатель в салоне автомобиля. Изменение его положения приводит к изменению положения осветительных приборов.

• электромеханический корректор фар;
• механический корректор фар;
• гидравлический;
• пневматический и др.

В качестве примера, как работает любое из упомянутых устройств, можно рассмотреть электрический корректор фар. Правильней будет его называть не электрический, а электромеханический. В его состав входят:

1. переключатель положения;
2. электрический моторедуктор, расположенный на каждой фаре;
3. соединительные провода.

Принцип, по которому работает подобное устройство, достаточно прост. При смене положения переключателя в салоне автомобиля, электрический сигнал (напряжение) подается на моторедуктор. Его шток, один конец которого располагается на отражателе фары, смещается. Такое перемещение штока приводит к тому, что меняется положение связанного с ним отражателя и в конечном итоге – световой поток.

Автоматическая коррекция светового потока

Когда на автомобиле установлен автоматический корректор фар, водителю ничего не требуется делать дополнительно, в данном случае за него работает автоматика.В ее состав входят:

• блок управления устройством;
• датчики дорожного просвета;
• исполнительные механизмы.

Как уже упоминалось, его работа может происходить в статическом и динамическом режиме. При статическом режиме автоматика контролирует клиренс автомобиля, и при его изменении, вследствие дополнительной загрузки машины, блок управления отправляет электрический сигнал на исполнительные механизмы для корректировки положения осветительных приборов.

Однако, такого режима работы, с началом применения ксеноновых ламп, оказалось недостаточно. Генерируемый ими световой поток настолько мощный, что даже его кратковременное воздействие способно ослепить водителей, движущихся навстречу. Поэтому для предотвращения подобного явления появился динамический корректор.

Его главное отличие – быстродействие. Работа такого корректора способна за доли секунды изменить направление светового потока. Это позволяет удерживать световой поток в заданных границах при ускорении автомобиля, его торможении, движении в поворотах и на неровной дороге. Благодаря этому при правильной регулировке даже яркие фары не ослепляют встречных водителей при совершении маневров.

Корректор фар стал обязательным элементом конструкции автомобиля. Его использование повышает безопасность движения ночью, благодаря обеспечению постоянной освещенности дорожного полотна и уменьшению возможности ослепления других водителей.

Преимущества лазерных источников освещения в автомобилях

• Лазерный источник формирует концентрированный пучок света, который почти не расширяется (не рассеивается) — это позволяет управлять лучом и освещать конкретные зоны.
• Сила света такого луча в 10 раз больше чем у галогенных, ксеноновых и диодных источников. Дальность излучения лазерной оптики составляет примерно 600 метров, тогда как «обычной» — не более 300, а чаще и вовсе 200 метров. При этом на коротких дистанциях (на которых работает ближний свет — 60–85 метров перед машиной) система не слепит — лучи строго нацелены и при появлении человека вблизи отключается освещение вблизи перед машиной. Деактивируются именно «нужные» элементы, в зоне действия которых находится объект.

• Лазерная установка потребляет на 30% меньше энергии, вырабатывая аналогичное количество света.
• Эти фары — самые компактные из всех доступных на момент 2016 года. Излучающая поверхность луча в 100 раз меньше обычного диода. При схожей отдаче света лазер требует отражатель диаметром 30 миллиметров, тогда как ксенон и галоген — 70 и 120 соответственно. Эта особенность позволяет делать современные фары компактными, при этом не теряя эффективности. На BMW i8 отражатель уменьшился с 9 до менее чем 3 сантиметров — пока что дизайнеры и инженеры не собираются делать размер ещё меньше, но такая возможность есть.

Таким образом, головной лазерный свет всегда работает в совокупности со сложной и функциональной электронной системой. Устройство позволяет отключать часть излучения фары в зависимости от того, есть ли в её «поле зрения» объект, как далеко и где он находится. Лазерная система делает свет более безопасным и комфортабельным для всех участников движения и пешеходов.

Типы фар

Взирая на тот факт, каким типом фар укомплектована оптика вашего авто и какой источник освещения вы предпочтительно используете, будет зависеть и уровень освещения.  Видимость самого пути всегда прямо пропорционально зависит от ваших фар.

А что скажут владельцы машин с выдвижными фарами?

Сейчас такие автомобили если и встретишь на дороге, то это будет событием всей жизни. Как уже говорилось в начале статьи, машины с выдвижной конструкцией оптики выпускали до 1995 года. В 2004-м они и вовсе были запрещены с целью повышения безопасности пешеходов.

В некоторых источниках можно встретить утверждение, что «спящую» оптику нецелесообразно использовать в комплектации автомобиля, так как она стоит дорого, ломается часто, в холода подмерзает и не открывается, а также нередко повреждаются проводки из-за расположения в неудачном месте. Но многие автовладельцы несогласны с этим утверждением. Они считают, что выдвижная конструкция имеет ряд преимуществ перед современной оптикой. Например, фары защищены от негативного воздействия окружающей среды, а современные пластиковые постоянно ломаются. Но и здесь есть свой нюанс – сегодня даже днем водитель обязан ездить со светом. Следовательно, «глазки» и так будут открыты.

Что касается самих машин, важно понимать, что их технические характеристики в значительной степени уступают современным автомобилям. Первые слабее вторых по всем показателям, даже если это будет Ferrari, Lamborghini или Aston Martin

Сегодня такие автомобили есть разве что у коллекционеров. В России найти и приобрести машину со скрытыми фарами не представляется возможным. Однако в некоторых странах они все еще продаются, например, в Соединенных Штатах. Но перед покупкой следует хорошо подумать о том, стоит ли вкладывать деньги в такую машину. Так как выдвижная оптика сегодня называется травмоопасной, на дорогах появляться на таком автомобиле нежелательно.

Acura NSX
. Выдвижные фары — не самое удачное решение с точки зрения аэродинамики, но с точки зрения дизайна — самое то. Этот автомобиль выглядит одинаково элегантно, что с опущенными, что с поднятыми фарами.

Aston Martin V12 Vanquish
. Фары у этой модели можно было бы назвать незамысловатыми, но они, как и авто в целом, прямо-таки источают стиль. Более изощрённые фары были бы попросту лишними, отвлекая от восхитительного дизайна корпуса.

Audi R8
. R8 была не первой моделью Audi, экипированной дневными ходовыми огнями, но стала одной из самых узнаваемых. В наши дни их носят даже кроссоверы и седаны, но нельзя забывать, какое авто дало начало тренду.

BMW 5
. Если Audi сделала дневные ходовые огни своей фишкой в середине 2000-х, BMW создала собственную отличительную черту ещё несколькими годами ранее — «ангельские глаза». Модель E39 претерпела рестайлинг в 2001 году, получив фары с хорошо узнаваемыми «нимбами».

Chevrolet Corvette Stingray
. Очертания этой модели, форма окон и другие элементы дизайна — в том числе скрытые фары — стали фирменной чертой Corvette на многие годы, вплоть до 2005.

Citroen DS
. Многие особенности Citroen DS были расхватаны на ура последовавшими за ним моделями — передний привод, многодисковые тормоза и амортизирующая подвеска

Но сильнее всего внимание приковывают двойные фары, создающие автомобилю незабываемый образ

Pontiac GTO
. Именно эта модель стартовала тренд американских «маслкаров». Двойные вертикальные фары стали коронной фишкой Pontiac, смотрясь невероятно круто.

Porsche 718
. Дневные ходовые огни прошли долгий путь, если брать отчёт от «ангельских глаз» BMW. Один из последних вкладов в общее дело внесло Porsche со своим 718, экипированным стильными фарами с сияющим морем дневных ходовых огней.

Tucker 48
. Когда-то фары у автомобилей были не более чем лампами, освещающими дорогу по ночам, а не крутым элементом дизайна. Престон Такер хотел сделать свою машину как можно более безопасной и добавил к ней третью фару, чтобы облегчить освещение поворотов. Но получилось так, что именно она стала главной отличительной чертой в дизайне Tucker 48.

Volvo XC90
. В Volvo как следует постарались, создавая редизайн для XC90 и грядущей модели S90. Обе машины экипированы фарами «Молот Тора», которые выглядят настолько же круто, как и звучит название.

Какие разновидности омывателей фар существуют?

Чаще всего встречаются: струйные и щеточные. Второй вариант более редкий вид и встречается, как правило, на старых экземплярах. Современные представители, как правило, все струйные.

Струйный омыватель удаляет грязь при помощи высокого давления. Сама форсунка может подавать омыватель либо струей, либо распылять его по всей поверхности фары.

Механический очиститель фар или щеточный, сегодня практически не встречается по той простой причине, что конфигурация современных фар слишком сложная, чтобы щетка очистителя выполнила свою работу. Кроме того, почти все или все современные фары пластиковые, поэтому наличие щеток со временем приведет к затиранию прозрачного пластикового стекла.

Разновидности струйных омывателей фар

«Струйники» бывают двух видов: стационарные и телескопические. Первый тип установлен на бампере и находится на этом месте всегда. Телескопический омыватель фар еще называют выдвижным, так как в состоянии покоя его не видно, после его активации из бампера выдвигаются два телескопа с закрепленными форсунками, которые распыляют омывающую жидкость точно в то место, где расположены лампы. Сами форсунки могут быть «струйными», то есть лить одной или двумя струями, а могут быть «веерными» и рассеивать омыватель в виде широкого веера. Веерный вариант более эффективен, так как покрывает большую площадь фары и более экономно расходует омыватель. То же самое касается и омывателя лобового стекла.

Из чего состоит омыватель фар?

1. Форсунки;
2. Бачок с омывающей жидкостью;
3. Электромотор привода телескопов (в стационарных вариантах отсутствует);
4. Насос, который подает омыватель под высоким давлением;
5. Магистрали подачи омывателя;
6. Блок управления.

Лучшие инструкторы по вождению:

Что такое светодиодные фары, и как они работают?

Большинство людей знают, что светодиоды – это источники света, основанные на светоизлучающих диодах, которые имеют ряд преимуществ как перед галогенными, так и перед ксеноновыми лампами. В том числе и в автомобильной промышленности. Но мало кто задумывается, что светодиоды по сравнению с галогенными лампами более дороги и сложны в процессе производства. Тем не менее светодиоды захватывают автопромышленность.

Почему? Все дело не только в их ярком освещении, но и в их невероятной энергоэффективности за счет того, что каждый используемый диод в фаре потребляет гораздо меньше энергии по сравнению с галогенными или ксеноновыми источниками света. 

Большинство новых автомобилей сегодня оснащены светодиодными дневными ходовыми огнями. Что касаемо полноценных светодиодных фар, пока что в мире LED-фары не стали глобальным стандартом. Тем не менее с каждым годом все больше автомобилей получают в базовой комплектации полноценные светодиодные фары. В будущем, скорее всего, все автомобили (даже дешевые) будут поставляться только со светодиодами. 

Производители, оснащая машины LED-лампами, преследуют одну цель – снижение расхода топлива и снижение вредных выбросов. При использовании светодиодных источников света в автомобиле падает нагрузка на электрическую цепь. Вот почему светодиоды становятся популярны во всем мире. 

Также светодиоды производят кристально чистый свет. Новое же поколение матричных фар позволило достичь огромных успехов в адаптации автомобильного освещения в зависимости от дорожных условий. Это огромный шаг вперед по сравнению с галогенными, ксеноновыми и обычными светодиодными фарами. Единственный минус матричных фар – это невероятно дорогостоящая замена оптики в случае ее повреждения или поломки. 

Как работают светодиодные фары?

Светодиод – это просто полупроводник, который излучает свет, когда через него проходит ток. Для того чтобы полупроводник начал светиться, необходимо ничтожно малое количество электричества. Из-за того что светодиоду нужно мало энергии, аккумулятор для поддержания освещения расходует гораздо меньше энергии по сравнению с галогенными или ксеноновыми лампами. Следовательно, чем меньше расходуется энергии, тем меньше идет нагрузки на двигатель для зарядки аккумулятора, что в конечном итоге влияет на экономичность автомобиля. 

Ток в светодиодных фарах течет от катода к аноду, проходя через полупроводниковый материал, который по проводимости представляет собой что-то среднее между металлом и каучуком. В итоге полупроводник при прохождении электричества начинает испускать фотоны, которые и освещают дорогу впереди автомобиля. 

Из-за простоты конструкции светодиода срок его службы может длиться более десяти лет. Тем не менее светодиодные фары – пока что новая технология. И как она себя зарекомендует, покажет время. К сожалению, пока нет 10-летних автомобилей со светодиодной оптикой, по которым можно было бы сделать вывод о реальном сроке службы светодиодных фар. Ведь в отличие от домашних светодиодных ламп LED-фары в автомобиле подвергаются постоянной тряске, вибрации, перепадам температур и т. п. И кто его знает, как долго будут служить светодиоды в автомобиле. Вполне возможно, что их надежность окажется под сомнением.

Что такое адаптивные светодиодные фары?

Стоит отметить, что не все адаптивные фары являются адаптивными светодиодными блоками. Адаптивный светодиодный блок – это фара, которая может менять направление и/или яркость в соответствии с дорожными условиями за счет изменения порядка свечения светодиодов в блоке и за счет изменения их яркости свечения. 

Что такое светодиодные матричные лампы (Matrix), и как они работают?

В математике матрица определяется как прямоугольный массив чисел, организованный в строках и столбцах, которые рассматриваются как единый объект. Поменяйте «цифры» на «светодиоды и датчики» в этом определении и вы получите матричную концепцию автомобильного освещения.

Светодиодные матричные фары работают в паре с датчиками и камерами, которыми оснащен автомобиль.

Все эти датчики и камеры контролируют дорогу впереди, чтобы определять интенсивность движения и изменяемые дорожные условия (например, резкие повороты).

Все эти данные используются для интеллектуального освещения дороги за счет контроля освещения каждого светодиода в матрице. Но конечная цель матричной фары – сохранить как можно больше света без вреда встречному движению. 

Плюсы

• Энергетически эффективные источники света
• Могут быть относительно недорогими 
• Долгосрочный прогнозируемый срок службы

Установка автокорректора

Цены на приобретение и установку системы коррекции фар в сервисных центрах варьируются, и при этом не всегда по карману. Поэтому есть вариант соорудить и установить конструкцию своими руками. Динамический вариант корректора в домашних условиях изготовить нельзя, но вполне реально сделать электромеханическую конструкцию.

Такой автокорректор работает на моторедукторах, установленных в каждой фаре и блоке управления, которые можно вполне свободно и недорого приобрести на любом авторынке. Дополнительно понадобятся провода и крепежи, колодки и клеммы, кембрик, паяльник и изоляция.

Выбирать комплектующие необходимо соответственно габаритам штатного корректора и устанавливать в предусмотренное для этого место заводом-изготовителем. Для этого нужно провести демонтаж сломанного устройства.

Порядок установки автокорректора фар:

1. Перекрыть трубки в районе аккумулятора и слить жидкость, находящуюся в них.
2. Снять главный цилиндр, проворачивая отверткой против часовой стрелки на зажиме, крепящем его.
3. Демонтировать рычаг управления с блока корректора в салоне машины с помощью свечного ключа.
4. Вытащить блок, трубопроводы и пробку с моторного щита.
5. Подготовить электропроводку для соединения блока и моторедукторов.Необходимые элементы:
   • Многожильные провода сечения 0,35 м² и длиной 1,65 м – 5 шт.
   • Многожильные провода сечения 0,35 м² и длиной 2,55 м – 5 шт.
   • Клеммы «мама» — 20 шт.
   • Поливинилхлоридные трубки – 2 шт.
   • Колодки 5-ти контактные – 1 шт.
   • Колодки 11-ти контактные – 2 шт.
   • Толстые провода для питания с длиной для конкретного автомобиля – 2 шт.
6. Нарезать провода нужной длины, предварительно примерив к месту крепления, надеть защиту с помощью талька или пудры. С одной стороны, распаять клеммы и вставить в колодку подключения.
7. Протянуть проводку через отверстие моторного щита, где ранее были трубопроводы.
8. Распаять клеммы на другом конце проводки и вставить в гнезда для подключения моторедукторов, предварительно заизолировав колодки.
9. Подключить питание от 2-х толстых и 4-х клемм «мама», то есть клемма №10 + выключатель №64 + блок питания задней противотуманки.
10. Массовый провод подключить посредством свободной клеммы, поступающей к реле зажигания.
11. Установить моторедукторы в штатное гнездо с применением прокладок и жгутов, с помощью которых они крепятся к штатной проводке.
12. Настроить корректор в нулевом положении.

Если все же автокорректор приобретается отдельно, то, как правило, бывает укомплектован датчиками, электроблоком управления, проводкой и приводными устройствами, что позволяет без особого труда установить корректор на конкретную машину. Автолюбители отмечают в основном 2 фирмы, специализирующиеся на производстве автокорректоров фар – это Hella и SmartEye.

• Автокорректоры от немецкой компании Hella можно устанавливать на любую марку машины. Есть вариант использования устройства как в дополнение к ручному корректору, так и как самостоятельный девайс с возможностью использования как ручного, так и автоматического режима. С помощью инструкции установка производится своими руками довольно просто.
• Автокорректоры от SmartEye являются дополнительной опцией при переоборудовании штатных электромеханических систем. Принцип действия заключается лишь в определении положения кузова к плоскости дороги, тем самым изменяя угол наклона фар.

Автокорректор фар является неотъемлемой и обязательной составляющей транспортного средства, особенно оснащенного ксеноновыми лампами. За счет этого модуля решается ряд важных задач водителя: безопасность движения в темное время суток и в плохую погоду, правильное освещение при неравномерной загруженности автомобиля, сглаживание негативного влияния ксенона на водителей встречного транспорта, беспрепятственное прохождение ТО. Правильный свет автомобиля – залог комфорта и безопасности на дорогах.

Устанавливаем электрокорректор фар

Разборка и чистка электрокорректора фар

Авто корректор фар

Би-линзы+авто корректор

Замена моторчика эл.корректора