Фара — это лампа, прикрепленная к передней части транспортного средства для освещения дороги впереди. Фары также часто называют фарами , но в наиболее точном использовании термин «фара» обозначает само устройство, а термин «фара» — луч света, создаваемый и распространяемый устройством.
Эффективность фар неуклонно улучшалась на протяжении всей автомобильной эпохи, чему способствовала огромная разница между смертностью в результате дорожно-транспортных происшествий в дневное и ночное время: Национальная администрация безопасности дорожного движения США утверждает, что почти половина всех смертельных случаев в результате дорожно-транспортных происшествий происходит в темное время суток, несмотря на то, что только 25% транспортных средств движется в темное время суток. [1]
Другие транспортные средства, такие как поезда и самолеты, должны иметь фары. Велосипедные фары часто используются на велосипедах и являются обязательными в некоторых юрисдикциях. Они могут работать от аккумулятора или небольшого генератора, например, бутылки или динамо-втулки .
.jpg/1280px-1929_Cord_L-29_(7398770610).jpg)
Первые безлошадные экипажи использовали каретные фонари, которые оказались непригодными для скоростного передвижения. [2] Самые ранние фонари использовали свечи как наиболее распространенный вид топлива. [3] : 197–8
Самые ранние фары, работавшие на горючем газе, таком как ацетилен или масло, появились в конце 1880-х годов. Ацетиленовые газовые лампы были популярны в 1900-х годах, поскольку их пламя было устойчиво к ветру и дождю. Толстые вогнутые зеркала в сочетании с увеличительными линзами проецировали свет ацетиленового пламени . [4] Ряд автопроизводителей предлагали ацетиленовый газогенераторный баллон из карбида кальция Prest-O-Lite с трубками подачи газа для фар в качестве стандартного оборудования для автомобилей 1904 года.
Первые электрические фары были введены в 1898 году на Columbia Electric Car от Electric Vehicle Company из Хартфорда, штат Коннектикут , и были опциональными. Два фактора ограничивали широкое использование электрических фар: короткий срок службы нитей накаливания в суровых автомобильных условиях и сложность производства динамо-машин достаточно маленьких, но достаточно мощных, чтобы производить достаточный ток. [5]
В 1908 году Peerless сделала электрические фары стандартными. В 1908 году фирма Pockley Automobile Electric Lighting Syndicate из Бирмингема (Англия) выпустила на рынок первые в мире электрические автомобильные фары в виде полного комплекта, состоявшего из фар, габаритных огней и задних фонарей, которые питались от восьмивольтовой батареи. [6]
В 1912 году компания Cadillac интегрировала в свой автомобиль электрическую систему зажигания и освещения Delco , сформировав современную электрическую систему автомобиля.
Компания Guide Lamp Company представила фары ближнего света в 1915 году, но система Cadillac 1917 года позволяла регулировать свет с помощью рычага внутри автомобиля, не требуя от водителя останавливаться и выходить из машины. Лампа Bilux 1924 года была первым современным устройством, имеющим свет как для ближнего (ближнего), так и для дальнего (дальнего) света фары, излучаемого одной лампочкой. Подобная конструкция была представлена в 1925 году компанией Guide Lamp под названием «Duplo». В 1927 году был представлен ножной переключатель диммера или dip-переключатель, который стал стандартным на протяжении большей части столетия. В 1933–1934 годах в автомобилях Packard использовались трехлучевые фары, в которых лампочки имели три нити накаливания. От самого высокого до самого низкого лучи назывались «проезжая часть страны», «проезжая часть страны» и «городская часть». Nash 1934 года также использовал трехлучевую систему, хотя в этом случае с лампами обычного двухнитевого типа, а промежуточный луч объединял ближний свет со стороны водителя с дальним светом со стороны пассажира, чтобы максимально улучшить обзор обочины дороги и минимизировать ослепление встречного транспорта. Последними автомобилями с ножным переключателем фар были фургоны Ford F-Series и E-Series [Econoline] 1991 года. [ необходима цитата ] Противотуманные фары были новинкой для Cadillac 1938 года, [ необходима цитата ] и их система «Autronic Eye» 1952 года автоматизировала выбор дальнего и ближнего света.
Направленное освещение, использующее переключатель и электромагнитно смещенный отражатель для освещения только обочины, было представлено в редкой, выпущенной всего один год модели Tatra 1935 года . Освещение, связанное с рулевым управлением, было представлено в центральной фаре Tucker Torpedo 1947 года и позже было популяризировано Citroën DS . Это позволяло поворачивать свет в направлении движения при повороте рулевого колеса.
Стандартизированные 7-дюймовые (178 мм) круглые герметичные фары, по одной с каждой стороны, были обязательными для всех транспортных средств, продаваемых в Соединенных Штатах с 1940 года, что фактически заморозило применимую технологию освещения для американцев до 1970-х годов. [7] В 1957 году закон изменился, разрешив меньшие 5,75-дюймовые (146 мм) круглые герметичные фары, по две с каждой стороны транспортного средства, а в 1974 году были разрешены также прямоугольные герметичные фары. [7]
.jpg/1280px-Mercedes-Benz,_Techno-Classica_2018,_Essen_(IMG_9795).jpg)
Великобритания, Австралия и некоторые другие страны Содружества , а также Япония и Швеция также широко использовали 7-дюймовые герметичные балки, хотя они не были обязательными, как в Соединенных Штатах. [8] Этот формат фар не получил широкого распространения в континентальной Европе, где сменные лампы и вариации размеров и форм фар оказались полезными в дизайне автомобилей.
Технологии продвинулись вперед в остальном мире. [7] [8] В 1962 году европейский консорциум производителей лампочек и фар представил первую галогенную лампу для использования в автомобильных фарах, H1 . Вскоре после этого фары, использующие новый источник света, были представлены в Европе. Они были фактически запрещены в США, где стандартные герметичные фары были обязательными, а требования к интенсивности были низкими. Американские законодатели столкнулись с давлением, требующим принятия мер, как из-за эффективности освещения, так и из-за аэродинамики транспортного средства/экономии топлива. [8] Пиковая интенсивность дальнего света, ограниченная 140 000 кандел на сторону автомобиля в Европе, [9] [10] была ограничена в Соединенных Штатах 37 500 кандел на каждую сторону автомобиля до 1978 года, когда предел был увеличен до 75 000. [11] [12] Увеличение интенсивности дальнего света для использования более высокого допуска не могло быть достигнуто без перехода на галогенную технологию, [11] и поэтому герметичные фары с внутренними галогенными лампами стали доступны для использования в моделях 1979 года в Соединенных Штатах. [11] [12] По состоянию на 2010 год герметичные галогенные фары доминируют на рынке герметичных фар, который резко сократился с тех пор, как в 1983 году были разрешены фары со сменными лампами . [8][обновлять]
Системы разряда высокой интенсивности (HID) появились в начале 1990-х годов, впервые в BMW 7 серии . [13] [14] Lincoln Mark VIII 1996 года был ранней американской попыткой внедрения HID и был единственным автомобилем с HID постоянного тока .
Помимо инженерных, эксплуатационных и нормативных аспектов фар, необходимо учитывать различные способы их проектирования и размещения на автомобиле. Фары были круглыми в течение многих лет, поскольку это естественная форма параболического отражателя . Используя принципы отражения, простая симметричная круглая отражающая поверхность проецирует свет и помогает фокусировать луч. [15]
В Европе не было требований к фарам стандартизированного размера или формы, и лампы могли быть спроектированы в любой форме и размере, пока лампы соответствовали техническим и эксплуатационным требованиям, содержащимся в применимых европейских стандартах безопасности . Прямоугольные фары были впервые использованы в 1960 году, разработанные Hella для немецкого Ford Taunus P3 и Cibié для Citroën Ami 6. Они были запрещены в Соединенных Штатах, где круглые лампы требовались до 1975 года. [7] Другая ранняя концепция стиля фар включала обычные круглые лампы, вмонтированные в кузов автомобиля с аэродинамическими стеклянными колпаками, такими как на Jaguar E-Type 1961 года и на VW Beetles до 1967 года . [16]
left_headlamp_and_turning_signal.jpg/1280px-1949_Nash_600_Super_two-door_Airflyte_at_2015_Macungie_show_01_(cropped)left_headlamp_and_turning_signal.jpg)
.jpg/1280px-1965_Chrysler_300_(14754183459).jpg)
Конструкция фар в США практически не изменилась с 1940 по 1983 год. [7] [16]
В 1940 году консорциум государственных администраторов автотранспортных средств стандартизировал систему из двух 7-дюймовых (178 мм) круглых герметичных фар дальнего света на всех транспортных средствах — единственная система, разрешенная в течение 17 лет. Это требование устранило проблемы потускневших отражателей, запечатав их вместе с лампочками. [17] Это также упростило наведение лучей фар и исключило нестандартные лампочки и лампы. [17]
Tucker 48 включал в себя определяющую особенность «циклопового глаза»: третью центральную фару, соединенную с рулевым механизмом автомобиля. [18] Она загоралась только в том случае, если рулевое управление было отклонено более чем на десять градусов от центра и был включен дальний свет. [19]
Система из четырех круглых фонарей, а не из двух, один дальний/ближний свет и один дальний свет 5+3 ⁄ 4 дюйма (146 мм) герметичный луч с каждой стороны автомобиля, был представлен на некоторых моделях Cadillac, Chrysler, DeSoto и Nash 1957 года в штатах, которые разрешили новую систему. [17] Раздельные лампы ближнего и дальнего света устранили необходимость компромисса в конструкции линзы и расположении нити накаливания, необходимого в одном блоке. [20] Другие автомобили последовали этому примеру, когда все штаты разрешили новые лампы к моментувывода на рынок моделей 1958 года. Система из четырех ламп обеспечила большую гибкость дизайна и улучшила характеристики ближнего и дальнего света. [21] [22] [23] Такие автостилисты, как Вирджил Экснер, проводили исследования дизайна с ближним светом в их обычном внешнем расположении, а дальним светом, вертикально сложенным по центральной линии автомобиля, но ни одна из таких конструкций не достигла массового производства.
Примером расположения является расположение двух фар с каждой стороны, с ближним светом над дальним. Nash Ambassador использовал эту компоновку в 1957 модельном году. [24] Pontiac использовал эту конструкцию, начиная с 1963 модельного года; American Motors , Ford , Cadillac и Chrysler последовали за ними два года спустя. Также в 1965 модельном году Buick Riviera имел скрытые многоярусные фары. Различные модели Mercedes, продаваемые в Америке, использовали эту компоновку, потому что их фары со сменными лампами накаливания на внутреннем рынке были незаконны в США.
В конце 1950-х и начале 1960-х годов некоторые автомобили Lincoln , Buick и Chrysler имели фары, расположенные по диагонали, с фарами ближнего света снаружи и над фарами дальнего света. Британские автомобили, включая Gordon-Keeble , Jensen CV8 , Triumph Vitesse и Bentley S3 Continental , также использовали такое расположение. [25]
В 1968 году недавно принятый Федеральный стандарт безопасности транспортных средств 108 потребовал, чтобы все транспортные средства имели либо двойную, либо четверную систему круглых герметичных фар и запретил любые декоративные или защитные элементы перед работающей фарой. Стеклянные фары, такие как те, что использовались на Jaguar E-Type , до 1968 VW Beetle , 1965 Chrysler и Imperial models, Porsche 356 , Citroën DS и Ferrari Daytona , больше не разрешались, и транспортные средства должны были быть оснащены открытыми фарами для рынка США. Это затрудняло достижение транспортных средств с конфигурациями фар, разработанными для хороших аэродинамических характеристик, в их конфигурациях для рынка США.
В 1974 году в FMVSS 108 были внесены поправки, разрешающие использование прямоугольных фар с герметичным лучом. Это дало производителям возможность опускать капоты на новых автомобилях. [26] Их можно было размещать в горизонтальных рядах или в вертикальных парах. Как и ранее с круглыми лампами, в США разрешалось использовать только два стандартизированных размера прямоугольных фар с герметичным лучом: система из двух 200 на 142 мм (7,9 на 5,6 дюйма) дальнего/ближнего света, соответствующих существующему круглому формату 7 дюймов, или система из четырех 165 на 100 мм (6,5 на 3,9 дюйма) блоков, два дальнего/ближнего света и два дальнего света, соответствующие существующему 5+Круглый формат размером 3 ⁄ 4 дюйма (146 мм).
Прямоугольная конструкция фар стала настолько распространенной в автомобилях американского производства, что к 1979 году лишь несколько моделей продолжали использовать круглые фары. [27]
В 1983 году, удовлетворив ходатайство 1981 года от Ford Motor Company, правила США по фарам были изменены, чтобы разрешить сменные лампы, нестандартной формы, архитектурные фары с аэродинамическими линзами, которые впервые могли быть изготовлены из твердого покрытия поликарбоната . Это позволило первому автомобилю на рынке США с 1939 года со сменными лампами фар: Lincoln Mark VII 1984 года . Эти композитные фары иногда называли «евро» фарами, поскольку аэродинамические фары были распространены в Европе. Хотя концептуально они похожи на европейские фары с нестандартной формой и конструкцией сменных ламп, эти фары соответствуют конструкции, конструкции и эксплуатационным характеристикам фар Федерального стандарта безопасности транспортных средств США 108, а не интернационализированным европейским стандартам безопасности , используемым за пределами Северной Америки. Тем не менее, это изменение в правилах США позволило приблизить стиль фар на рынке США к европейскому.
Скрытые фары были введены в 1936 году [28] на Cord 810/812 . Они устанавливались в передние крылья, которые были гладкими, пока фары не выкручивались оператором — каждый с помощью своей небольшой рукоятки на приборной панели. Они улучшали аэродинамику , когда фары не использовались, и были одной из отличительных особенностей дизайна Cord.
Более поздние скрытые фары требуют одного или нескольких вакуумных сервоприводов и резервуаров с соответствующей сантехникой и связью или электродвигателей , зубчатых передач и связей для подъема ламп в точное положение, чтобы гарантировать правильное наведение, несмотря на лед, снег и возраст. Некоторые конструкции скрытых фар, например, на Saab Sonett III, использовали рычажную механическую связь для подъема фар в положение.
В 1960-х и 1970-х годах многие известные спортивные автомобили использовали эту функцию, например, Chevrolet Corvette (C3) , Ferrari Berlinetta Boxer и Lamborghini Countach, поскольку они позволяли использовать низкие линии капота, но поднимали фары на требуемую высоту. Однако с 2004 года ни одна современная серийная модель автомобиля не использует скрытые фары, поскольку они создают трудности в соблюдении положений о защите пешеходов, добавленных к международным правилам безопасности автомобилей, касающимся выступов на кузовах автомобилей для минимизации травм пешеходов, сбитых автомобилями. [28]
Некоторые скрытые фары сами по себе не двигаются, а, когда не используются, закрываются панелями, разработанными так, чтобы вписаться в стиль автомобиля. Когда фары включены, крышки откидываются в сторону, обычно вниз или вверх, например, на Jaguar XJ220 1992 года . Механизм двери может приводиться в действие вакуумными емкостями, как на некоторых автомобилях Ford конца 1960-х — начала 1980-х годов, таких как Mercury Cougar 1967–1970 годов , или электродвигателем, как на различных продуктах Chrysler середины 1960-х — конца 1970-х годов, таких как Dodge Charger 1966–1967 годов .
Современные фары имеют электрическое управление и располагаются парами, по одной или по две с каждой стороны передней части транспортного средства. Для создания ближнего и дальнего света требуется система фар, которая может быть создана несколькими парами однолучевых фар или парой двухлучевых фар, или сочетанием однолучевых и двухлучевых фар. Дальний свет направляет большую часть света прямо вперед, увеличивая дальность видимости, но создавая слишком много бликов для безопасного использования, когда на дороге присутствуют другие транспортные средства. Поскольку нет специального контроля за восходящим светом, дальний свет также вызывает ослепление сзади от тумана , дождя и снега из-за ретроотражения капель воды . Ближний свет имеет более строгий контроль за восходящим светом и направляет большую часть своего света вниз и либо вправо (в странах с правосторонним движением), либо влево (в странах с левосторонним движением), чтобы обеспечить переднюю видимость без чрезмерного ослепления или ослепления сзади.
Фары ближнего света (ближний свет, ближний свет, встречный свет) обеспечивают распределение света, предназначенное для обеспечения переднего и бокового освещения, с ограничениями на свет, направленный в глаза других участников дорожного движения, для контроля ослепления. Этот луч предназначен для использования в тех случаях, когда впереди присутствуют другие транспортные средства, как встречные, так и обгоняемые.
Международные правила ЕЭК для фар с нитью накаливания [29] и для фар с разрядом высокой интенсивности [30] определяют луч с резкой асимметричной границей, предотвращающей попадание значительного количества света в глаза водителей предшествующих или встречных автомобилей. Контроль ослепления менее строг в североамериканском стандарте луча SAE , содержащемся в FMVSS / CMVSS 108. [31]
Фары дальнего света (дальний свет, дальний свет, дальний свет) обеспечивают яркое центрально-взвешенное распределение света без особого контроля света, направленного в глаза других участников дорожного движения. Таким образом, они подходят для использования только в одиночку на дороге, поскольку создаваемый ими свет будет ослеплять других водителей.
Международные правила ЕЭК разрешают использовать фары дальнего света с большей интенсивностью, чем это разрешено североамериканскими правилами . [32]
Большинство фар ближнего света специально разработаны для использования только на одной стороне дороги . Фары для использования в странах с левосторонним движением имеют фары ближнего света, которые «опускаются влево»; свет распределяется со смещением вниз/влево, чтобы показать водителю дорогу и знаки впереди, не ослепляя встречный транспорт. Фары для стран с правосторонним движением имеют фары ближнего света, которые «опускаются вправо», при этом большая часть их света направлена вниз/вправо.
В Европе при вождении транспортного средства с фарами для правостороннего движения в стране с левосторонним движением или наоборот в течение ограниченного времени (например, во время отпуска или транзита) существует юридическое требование временно отрегулировать фары так, чтобы их неправильное распределение пучка света не ослепляло встречных водителей. Это может быть достигнуто такими методами, как наклеивание непрозрачных наклеек или призматических линз на обозначенную часть линзы. Некоторые фары проекционного типа могут быть настроены на создание надлежащего левого или правого пучка света путем перемещения рычага или другого подвижного элемента в узле лампы или на нем. [33] Многие вольфрамовые (догалогеновые) фары европейского стандарта, произведенные во Франции компаниями Cibié, Marchal и Ducellier, могут быть настроены на создание либо левого, либо правого ближнего света с помощью двухпозиционного патрона лампы.
Поскольку фары, светящие не на ту сторону дороги, ослепляют водителей встречного транспорта и не освещают дорогу должным образом, а затемняющие полосы и наклеивающиеся призматические линзы снижают безопасность фар, некоторые страны требуют, чтобы все транспортные средства, зарегистрированные или используемые на постоянной или полупостоянной основе в стране, были оснащены фарами, рассчитанными на правильную рутинность движения. [34] [35] Владельцы транспортных средств в Северной Америке иногда в частном порядке импортируют и устанавливают на свои автомобили фары японского рынка (JDM), ошибочно полагая, что эффективность луча будет лучше, хотя на самом деле такое неправильное применение довольно опасно и незаконно. [36] [37]
Было обнаружено, что фары транспортных средств не способны освещать гарантированно чистое расстояние впереди на скорости свыше 60 км/ч (40 миль/ч). [38] [39] [40] [41] [42] Двигаться со скоростью выше этой в ночное время может быть небезопасно [38] , а в некоторых районах и незаконно [43] [44] [45] .
Некоторые страны требуют, чтобы автомобили были оснащены дневными ходовыми огнями (DRL) для повышения заметности транспортных средств, движущихся в дневное время. Региональные правила регулируют, как может быть предоставлена функция DRL. В Канаде функция DRL, требуемая для транспортных средств, произведенных или импортированных с 1990 года, может быть обеспечена фарами, противотуманными фарами , постоянным включением передних указателей поворота или специальными дневными ходовыми огнями. [46] Функционально выделенные дневные ходовые огни, не включающие фары, требуются для всех новых автомобилей, впервые проданных в Европейском союзе с февраля 2011 года. [47] Помимо ЕС и Канады, страны, требующие DRL, включают Албанию, Аргентину, [48] Боснию и Герцеговину, Чешскую Республику, Колумбию (больше не с августа 2011 года), Исландию, Израиль, Македонию, Норвегию, Молдову, Россию, Сербию и Уругвай. [ необходима цитата ]
В мире используются два различных стандарта по форме пучка света и конструкции фар: стандарт ECE , который разрешен или требуется практически во всех промышленно развитых странах, за исключением Соединенных Штатов, и стандарт SAE , который обязателен только в США. Раньше в Японии были специальные правила освещения, похожие на стандарты США, но для левой стороны дороги. Однако теперь Япония придерживается стандарта ECE. Различия между стандартами фар SAE и ECE заключаются в основном в количестве бликов, разрешенных для других водителей при включении ближнего света (SAE допускает гораздо больше бликов), минимальном количестве света, которое должно быть направлено прямо на дорогу (SAE требует больше), и конкретных местах в пределах пучка, в которых указаны минимальный и максимальный уровни освещенности.
Ближний свет ECE характеризуется четкой горизонтальной «граничной» линией в верхней части луча. Ниже линия яркая, а выше — темная. На стороне луча, обращенной от встречного движения (справа в странах с правосторонним движением, слева в странах с левосторонним движением), эта граница поднимается или поднимается вверх, чтобы направить свет на дорожные знаки и пешеходов. Ближний свет SAE может иметь или не иметь границу, и если граница присутствует, она может быть двух различных общих типов: VOL , который концептуально похож на луч ECE тем, что граница расположена в верхней части левой стороны луча и направлена немного ниже горизонтали, или VOR , который имеет границу в верхней части правой стороны луча и направлен на горизонт. [49]
Сторонники каждой системы фар осуждают другую как неадекватную и небезопасную: сторонники системы SAE в США утверждают, что ограничение ближнего света ECE обеспечивает короткую дальность видимости и недостаточное освещение для верхних дорожных знаков, в то время как международные сторонники системы ECE утверждают, что система SAE производит слишком много бликов. [50] Сравнительные исследования неоднократно показывали, что общее преимущество безопасности как у систем SAE, так и у систем ECE незначительно или отсутствует; принятие и отклонение двух систем различными странами основано в первую очередь на том, какая система уже используется. [49] [51]
В Северной Америке проектирование, эксплуатационные характеристики и установка всех осветительных приборов для автотранспортных средств регулируются Федеральным и Канадским стандартом безопасности автотранспортных средств 108 , который включает технические стандарты SAE . В других частях мира действуют интернационализированные правила ECE либо посредством ссылки, либо путем включения в автомобильные кодексы отдельных стран.
В период с 1940 по 1983 год законы США требовали установки герметичных фар на все транспортные средства, а в других странах, таких как Япония, Великобритания и Австралия, также широко использовались герметичные фары. [ когда? ] В большинстве других стран, а также в США с 1984 года, преобладают фары со сменными лампами.
Фары должны быть направлены правильно. [52] Правила направления различаются в зависимости от страны и спецификации луча. В США стандартные фары SAE направлены без учета высоты установки фар. Это дает транспортным средствам с высоко установленными фарами преимущество в дальности видимости за счет увеличения ослепления водителей в более низких транспортных средствах. Напротив, угол наклона фар ECE связан с высотой установки фар, чтобы обеспечить всем транспортным средствам примерно одинаковое расстояние видимости и всем водителям примерно одинаковое ослепление. [53]
Фары, как правило, должны излучать белый свет, согласно стандартам ECE и SAE. В настоящее время Правило ECE 48 требует, чтобы новые транспортные средства были оснащены фарами, излучающими белый свет. [9] Различные технологии фар излучают различные характерные типы белого света; спецификация белого довольно обширна и допускает широкий диапазон видимого цвета от теплого белого (с коричнево-оранжево-янтарно-желтым оттенком) до холодного белого (с сине-фиолетовым оттенком).
Предыдущие правила ЕЭК также допускали селективный желтый свет. Исследовательский эксперимент, проведенный в Великобритании в 1968 году с использованием вольфрамовых (негалогенных) ламп, показал, что острота зрения примерно на 3% лучше при селективных желтых фарах, чем при белых фарах равной интенсивности. [54] Исследования, проведенные в Нидерландах в 1976 году, пришли к выводу, что желтые и белые фары эквивалентны с точки зрения безопасности дорожного движения, хотя желтый свет вызывает меньше дискомфортных бликов, чем белый свет. [55] Исследователи отмечают, что лампы накаливания с вольфрамовой нитью излучают лишь небольшое количество синего света, блокируемого селективным желтым фильтром, [54] поэтому такая фильтрация вносит лишь небольшое изменение в характеристики светового потока, [56] и предполагают, что фары, использующие более новые виды источников, такие как металлогалогенные (HID) лампы, могут посредством фильтрации излучать меньше визуально отвлекающего света, при этом все еще имея большую световую отдачу, чем галогенные. [56]
Избирательные желтые фары больше не распространены, но разрешены в различных странах Европы [ неопределенно ] , а также в неевропейских регионах, таких как Южная Корея, Япония [57] и Новая Зеландия. [58] В Исландии желтые фары разрешены [59], а правила дорожного движения в Монако по-прежнему официально требуют избирательного желтого света от всех фар ближнего света [60] и дальнего света [61] всех транспортных средств , а также противотуманных фар, если они есть. [62]
Во Франции закон, принятый в ноябре 1936 года на основе рекомендаций Центральной комиссии по автомобилям и дорожному движению в целом, требовал установки селективных желтых фар. [63] Требование об установке желтых фар было принято для снижения утомляемости водителя от дискомфортного ослепления . [64] Первоначально это требование применялось к транспортным средствам, зарегистрированным для использования на дорогах после апреля 1937 года, но предполагалось распространить его на все транспортные средства путем модернизации селективных желтых огней на старых транспортных средствах с начала 1939 года. Более поздние этапы внедрения были прерваны в сентябре 1939 года из-за начала войны . [ необходима ссылка ]
Французский мандат на желтый свет был основан на наблюдениях Французской академии наук в 1934 году, когда академия зафиксировала, что селективный желтый свет был менее ослепительным, чем белый свет, и что свет рассеивался в тумане меньше, чем зеленый или синий свет. [ необходима цитата ] Желтый свет был получен с помощью желтого стекла для лампы или линзы фары, желтого покрытия на бесцветной лампе, линзе или отражателе или желтого фильтра между лампой и линзой. [65] Потери фильтрации снижали интенсивность излучаемого света примерно на 18 процентов, что могло способствовать уменьшению бликов. [66]
Этот указ действовал до декабря 1992 года, [67] поэтому в течение многих лет желтые фары визуально отмечали автомобили, зарегистрированные во Франции, где бы они ни появлялись, [68] хотя, как говорят, некоторые французские водители перешли на белые фары, несмотря на требование использовать желтые. [69]
Требование было подвергнуто критике как торговый барьер в автомобильном секторе; [70] французский политик Жан-Клод Мартинес назвал его протекционистским законом . [71]
Формальные исследования обнаружили, в лучшем случае, небольшое улучшение остроты зрения при использовании желтых фар вместо белых, [54] [55] а французский автопроизводитель Peugeot подсчитал, что белые фары производят на 20–30 процентов больше света — хотя и не объяснил, почему эта оценка была больше, чем значение на 15–18%, измеренное в формальных исследованиях — и хотел, чтобы водители их автомобилей получали преимущества дополнительного освещения. [72] В более общем плане технические регламенты транспортных средств, специфичные для каждой страны, в Европе считались дорогостоящей неприятностью. В опросе, опубликованном в 1988 году, автопроизводители дали ряд ответов на вопрос о том, сколько стоит поставка автомобиля с желтыми фарами для Франции. General Motors и Lotus заявили, что никаких дополнительных затрат не было, Rover заявил, что дополнительные затраты были незначительными, а Volkswagen заявил, что желтые фары добавили 28 немецких марок к стоимости производства автомобиля. [73] Рассмотрение французского требования к желтым огням (среди других требований к освещению, специфичных для каждой страны) было предпринято в рамках усилий по достижению общих технических стандартов транспортных средств во всем Европейском сообществе . [67] [68] Положение в Директиве Совета ЕС 91/663, выпущенной 10 декабря 1991 года, указывало белые фары для всех новых одобрений типа транспортных средств, выданных ЕС после 1 января 1993 года, и предусматривало, что с этой даты государства-члены ЕС (позднее ЕС) не будут иметь права отказывать во въезде транспортному средству, соответствующему стандартам освещения, содержащимся в измененном документе [74] — поэтому Франция больше не сможет отказывать во въезде транспортному средству с белыми фарами. Директива была принята единогласно советом, и, следовательно, с голосованием Франции. [75]
Хотя во Франции селективные желтые фары больше не требуются, там они остаются законными; действующее положение гласит, что «каждое транспортное средство должно быть оборудовано спереди двумя или четырьмя фонарями, создающими в прямом направлении селективный желтый или белый свет, позволяющий эффективно освещать дорогу ночью на расстоянии 100 метров при ясной погоде». [76]
Источник света ( нить накаливания или дуга) размещается в фокусе отражателя, который может быть параболическим или непараболическим сложной формы. Френелевская и призматическая оптика, отформованная в линзе фары, преломляет (смещает) части света вбок и по вертикали, обеспечивая требуемую схему распределения света. Большинство герметичных фар имеют линзовую оптику. [77]
Начиная с 1980-х годов, рефлекторы фар начали развиваться за пределы простой штампованной стальной параболы . Austin Maestro 1983 года был первым автомобилем, оснащенным гомофокальными рефлекторами Lucas-Carello, которые включали параболические секции с различным фокусным расстоянием для повышения эффективности сбора и распределения света. [78] Технология САПР позволила разработать рефлекторные фары с непараболическими, сложными отражателями. Впервые коммерциализированные Valeo под их брендом Cibié, эти фары произвели революцию в автомобильном дизайне. [79]
Dodge Monaco/Eagle Premier 1987 года выпуска для американского рынка и европейский Citroën XM были первыми автомобилями с фарами со сложными отражателями [80] с фасетчатыми оптическими линзами. Подразделение General Motors Guide Lamp в Америке экспериментировало с лампами со сложными отражателями с прозрачными линзами в начале 1970-х годов и достигло многообещающих результатов, [81] но Honda Accord 1990 года выпуска для американского рынка была первой с фарами с прозрачными линзами и несколькими отражателями; они были разработаны компанией Stanley в Японии. [82] [83]
Оптика для распределения света в желаемом шаблоне спроектирована в самом отражателе, а не в линзе. В зависимости от используемых инструментов разработки и методов, отражатель может быть спроектирован с самого начала как сделанная на заказ форма, или он может начинаться как парабола, заменяющая размер и форму готового пакета. В последнем случае вся площадь поверхности изменяется таким образом, чтобы создавать отдельные сегменты специально рассчитанных сложных контуров. Форма каждого сегмента спроектирована таким образом, что их кумулятивный эффект создает требуемый шаблон распределения света. [77]
Современные отражатели обычно изготавливаются из литого под давлением или литьевого пластика , хотя существуют также стеклянные и металлические оптические отражатели. Отражающая поверхность представляет собой алюминий, осажденный паром, с прозрачным покрытием для предотвращения окисления очень тонкого алюминия. При проектировании и производстве фар со сложным отражателем необходимо соблюдать чрезвычайно жесткие допуски.
Ночное вождение затруднено и опасно из-за ослепляющего света фар встречного транспорта. Фары, которые удовлетворительно освещают дорогу впереди, не вызывая ослепления, давно ищутся. Первые решения включали в себя схемы затемнения резистивного типа, которые снижали интенсивность фар. Это привело к появлению наклонных отражателей, а позднее — двухнитевых ламп с дальним и ближним светом.
В двухнитевой фаре может быть только одна нить накаливания точно в фокусе отражателя. Существует два основных способа создания двух различных пучков света от двухнитевой лампы в одном отражателе.
Одна нить накала расположена в фокусе отражателя. Другая нить накала смещена аксиально и радиально от фокуса. В большинстве двухнитевых герметичных пучков и в двухнитевых сменных лампах типа 9004, 9007 и H13 нить накала дальнего света находится в фокусе, а нить накала ближнего света — вне фокуса. Для использования в странах с правосторонним движением нить накала ближнего света располагается немного вверх, вперед и влево от фокуса, так что при подаче питания луч расширяется и немного смещается вниз и вправо от оси фары. Лампы с поперечной нитью накала, такие как 9004, могут использоваться только с горизонтальными нитями накала, но лампы с аксиальной нитью накала могут быть повернуты или «синхронизированы» разработчиком фары для оптимизации диаграммы направленности пучка или для влияния на направленность ближнего света в сторону движения. Последнее достигается путем установки нити ближнего света в положение вверх-вперед-влево для получения ближнего света для правостороннего движения или в положение вверх-вперед-вправо для получения ближнего света для левостороннего движения.
Противоположная тактика также использовалась в некоторых двухнитевых герметичных балках. Размещение нити ближнего света в фокусной точке для максимального сбора света отражателем и размещение нити дальнего света немного назад-вправо-вниз от фокусной точки. Относительное смещение направления между двумя лучами одинаково для любой техники — в стране с правосторонним движением ближний свет немного вниз-вправо, а дальний свет немного вверх-влево относительно друг друга — но оптика линзы должна быть согласована с выбранным размещением нитей.
Традиционный европейский метод получения ближнего и дальнего света от одной лампочки включает две нити накаливания вдоль оси отражателя. Нить дальнего света находится в фокусе, в то время как нить ближнего света находится примерно на 1 см впереди фокуса и на 3 мм выше оси. Под нитью ближнего света находится чашеобразный экран (называемый «щитом Грейвса»), охватывающий дугу 165 °. Когда нить ближнего света освещена, этот экран отбрасывает тень на соответствующую нижнюю область отражателя, блокируя направленные вниз световые лучи, которые в противном случае попадали бы на отражатель и были бы отброшены выше горизонта. Лампа поворачивается (или «синхронизируется») внутри фары, чтобы расположить экран Грейвса таким образом, чтобы свет попадал на 15° клин нижней половины отражателя. Это используется для создания подъемной характеристики или подъема, характерной для распределения света ближнего света ECE . Положение вращения лампы внутри отражателя зависит от типа создаваемого светового пучка и направленности движения на рынке, для которого предназначена фара.
Эта система впервые была использована с вольфрамовой лампой накаливания Bilux/Duplo R2 1954 года, а затем с галогенной лампой H4 1971 года. В 1992 году в правила США были внесены поправки, разрешающие использование ламп H4, переименованных в HB2 и 9003, и с немного иными допусками на производство. Они физически и электрически взаимозаменяемы с лампами H4. [84] Используются похожие оптические методы, но с другой оптикой отражателя или линзы для создания американской диаграммы направленности, а не европейской.
Каждая система имеет свои преимущества и недостатки. Американская система исторически допускала большее общее количество света в ближнем свете, поскольку используется вся площадь отражателя и линзы, но в то же время американская система традиционно предлагала гораздо меньший контроль над восходящим светом, который вызывает блики, и по этой причине была в значительной степени отвергнута за пределами США. Кроме того, американская система затрудняет создание заметно отличающихся распределений света ближнего и дальнего света. Дальний свет обычно является грубой копией ближнего света, слегка смещенной вверх и влево. Европейская система традиционно производила ближний свет, содержащий меньше общего света, поскольку для создания ближнего света используется только 60% площади поверхности отражателя. Однако фокусировку ближнего света и контроль бликов легче достичь. Кроме того, нижние 40% отражателя и линзы зарезервированы для формирования дальнего света, что облегчает оптимизацию как ближнего, так и дальнего света.
Технология комплексного отражателя в сочетании с новыми конструкциями ламп, такими как H13, позволяет создавать европейские схемы ближнего и дальнего света без использования Graves Shield, в то время как одобрение США лампы H4 в 1992 году сделало традиционное европейское разделение оптической области 60% / 40% для ближнего и дальнего света общепринятым в США. Таким образом, разница в активной оптической области и общем содержании света луча больше не обязательно существует между лучами США и ЕЭК. Двухлучевые HID-фары с использованием технологии отражателя были созданы с использованием адаптации обеих технологий.
В этой системе нить накала расположена в одном фокусе эллипсоидального отражателя и имеет конденсорную линзу в передней части лампы. Абажур расположен в плоскости изображения, между отражателем и линзой, и проекция верхнего края этого абажура обеспечивает границу ближнего света. Форма края абажура и его точное положение в оптической системе определяют форму и резкость границы. [77] Абажур может быть опущен с помощью шарнира, приводимого в действие соленоидом , для обеспечения ближнего света и удален с пути света для дальнего света. Такая оптика известна как биксеноновые или бигалогеновые проекторы. Если граница абажура зафиксирована на пути света, требуются отдельные лампы дальнего света. Конденсорная линза может иметь небольшую линзу Френеля или другие виды обработки поверхности для снижения резкости границы. Современные конденсорные линзы включают оптические характеристики, специально разработанные для направления некоторого количества света вверх к местам расположения световозвращающих дорожных знаков.
Hella представила эллипсоидальную оптику для ацетиленовых фар в 1911 году, но после электрификации автомобильного освещения эта оптическая техника не использовалась в течение многих десятилетий. Первой современной полиэллипсоидальной (прожекторной) автомобильной лампой была Super-Lite , вспомогательная фара, произведенная на совместном предприятии Chrysler Corporation и Sylvania и опционально устанавливаемая в полноразмерных автомобилях Dodge 1969 и 1970 годов . Она использовала 85-ваттную вольфрамово-галогеновую лампу с поперечной нитью накаливания и была предназначена как средний луч, чтобы расширить дальность ближнего света во время движения по платной дороге, когда ближний свет был недостаточен, а дальний свет создавал бы чрезмерные блики. [85]
Проекционные фары ближнего света появились в 1981 году на Audi Quartz, концепт-каре, разработанном Pininfarina для Женевского автосалона. [86] Разработанные более или менее одновременно в Германии компаниями Hella и Bosch и во Франции компанией Cibié, проекционные фары ближнего света обеспечивали точную фокусировку луча и гораздо меньший диаметр оптического пакета, хотя и гораздо более глубокий, для любого заданного выходного луча. [ необходима цитата ] BMW 7 серии (E32) 1986 года был первым автомобилем массового производства, в котором использовались полиэллипсоидальные фары ближнего света. [87] [88] [89] Основным недостатком этого типа фар является необходимость учитывать физическую глубину сборки, которая может простираться далеко назад в моторный отсек.
Первым источником света для электрических фар была вольфрамовая нить , работающая в вакууме или атмосфере инертного газа внутри колбы фары или герметичного пучка. По сравнению с источниками света более новых технологий вольфрамовые нити излучают небольшое количество света относительно потребляемой ими мощности. Кроме того, во время нормальной работы таких ламп вольфрам испаряется с поверхности нити и конденсируется на стекле колбы, черня его. Это снижает световой поток нити и блокирует часть света, который прошел бы через незачерненное стекло колбы, хотя почернение было меньшей проблемой в герметичных пучках; их большая внутренняя площадь поверхности минимизировала толщину накопления вольфрама. По этим причинам простые вольфрамовые нити практически устарели в обслуживании автомобильных фар.
Технология вольфрам-галоген (также называемая «кварц-галоген», «кварц-йод», «йодный цикл» и т. д.) увеличивает эффективную световую отдачу вольфрамовой нити : при работе при более высокой температуре нити, что приводит к большему выходу люменов на ватт потребляемой мощности, вольфрам-галогеновая лампа имеет гораздо более длительный срок службы, чем аналогичные нити, работающие без цикла регенерации галогена. При равной яркости лампы галогенного цикла также имеют более длительный срок службы. Европейские галогенные источники света для фар, как правило, настроены на обеспечение большего количества света при том же энергопотреблении, что и их более низкопроизводительные простые вольфрамовые аналоги. Напротив, многие американские разработки настроены на снижение или минимизацию энергопотребления, сохраняя при этом световой поток выше минимальных требований законодательства; некоторые американские вольфрам-галогеновые источники света для фар производят меньше начального света, чем их негалогеновые аналоги. [90] Небольшое теоретическое преимущество экономии топлива и снижение стоимости конструкции транспортного средства за счет более низких номиналов проводов и переключателей были заявленными преимуществами, когда американская промышленность впервые выбрала способ внедрения вольфрамово-галогеновой технологии. Было улучшение дальности видимости с американскими галогенными фарами дальнего света, которым впервые было разрешено производить 150 000 кандел (кд) на транспортное средство, что вдвое превышает негалогеновый предел в 75 000 кд, но все еще значительно меньше международного европейского предела в 225 000 кд. После того, как сменные галогенные лампы были разрешены в фарах США в 1983 году, разработка ламп в США продолжила отдавать предпочтение длительному сроку службы ламп и низкому энергопотреблению, в то время как европейские разработки продолжали отдавать приоритет оптической точности и максимальной выходной мощности. [90]
Лампа H1 была первым вольфрамово-галогеновым источником света для фар. Она была представлена в 1962 году консорциумом европейских производителей лампочек и фар. Эта лампа имеет одну осевую нить накаливания, которая потребляет 55 Вт при 12,0 В и производит 1550 люмен ±15% при работе при 13,2 В. H2 (55 Вт при 12,0 В, 1820 лм при 13,2 В) последовала в 1964 году, а H3 с поперечной нитью накаливания (55 Вт при 12,0 В, 1450 лм ±15%) в 1966 году. H1 по-прежнему широко используется в ближнем свете, дальнем свете и дополнительных противотуманных фарах и фарах дальнего света , как и H3. H2 больше не является текущим типом, так как для него требуется сложный интерфейс патрона лампы к лампе, он имеет короткий срок службы и с ним трудно обращаться. По этим причинам лампа H2 была исключена [91] из Регламента ЕЭК ООН № 37 для использования в новых конструкциях ламп (хотя лампы H2 по-прежнему производятся для замены в существующих лампах), но лампы H1 и H3 остаются актуальными, и эти две лампы были легализованы в Соединенных Штатах в 1993 году. [92] Более поздние конструкции ламп с одной нитью накала включают H7 (55 Вт при 12,0 В, 1500 лм ±10% при 13,2 В), H8 (35 Вт при 12,0 В, 800 лм ±15% при 13,2 В), H9 (65 Вт при 12,0 В, 2100 лм ±10% при 13,2 В) и H11 (55 Вт при 12,0 В, 1350 лм ±10% при 13,2 В). [93] 24-вольтовые версии многих типов ламп доступны для использования в грузовиках, автобусах и других коммерческих и военных транспортных средствах.
Первая двухнитевая галогенная лампа, которая давала как ближний, так и дальний свет, H4 (60/55 Вт при 12 В, 1650/1000 лм ±15% при 13,2 В) [93] , была выпущена в 1971 году [13] и быстро стала преобладающей лампой для фар во всем мире, за исключением Соединенных Штатов, где H4 до сих пор не разрешена для использования в автомобилях. В 1989 году американцы создали свой собственный стандарт для лампы под названием HB2: почти идентичный H4, за исключением более строгих ограничений на геометрию нити накаливания и позиционную дисперсию, [94] [95] а также энергопотребление и световой поток, выраженные при испытательном напряжении США 12,8 В. [96]
Первая галогенная лампа для фар в США, представленная в 1983 году, была HB1/9004. Это 12,8-вольтовая поперечная двухнитевая конструкция, которая производит 700 люмен на ближнем свете и 1200 люмен на дальнем свете. 9004 рассчитана на 65 Вт (дальний свет) и 45 Вт (ближний свет) при 12,8 вольт. Другие одобренные в США галогенные лампы включают HB3 (65 Вт, 12,8 В), HB4 (55 Вт, 12,8 В) и HB5 (65/55 Вт, 12,8 В). [97] Все разработанные в Европе и одобренные на международном уровне лампы, за исключением H4, в настоящее время одобрены для использования в фарах, соответствующих требованиям США.
Дальнейшее развитие вольфрамово-галогеновой лампы имеет дихроичное покрытие, которое пропускает видимый свет и отражает инфракрасное излучение . Стекло в такой лампе может быть сферическим или трубчатым. Отраженное инфракрасное излучение попадает на нить, расположенную в центре стеклянной оболочки, нагревая ее в большей степени, чем это может быть достигнуто только резистивным нагревом . Перегретая нить излучает больше света без увеличения энергопотребления. [98]
Высокоинтенсивные разрядные лампы (HID) производят свет с помощью электрической дуги , а не раскаленной нити накаливания. Высокая интенсивность дуги достигается за счет металлических солей, которые испаряются в дуговой камере. Эти лампы имеют более высокую эффективность, чем вольфрамовые лампы. Из-за большего количества света, доступного от HID-ламп по сравнению с галогенными лампами, HID-фары, создающие заданную диаграмму направленности, могут быть сделаны меньше, чем галогенные фары, создающие сопоставимую диаграмму направленности. В качестве альтернативы можно сохранить больший размер, и в этом случае HID-фара может создавать более надежную диаграмму направленности. [ оригинальное исследование? ]
Автомобильные HID можно обобщенно назвать «ксеноновыми фарами», хотя на самом деле это металлогалогенные лампы , содержащие ксеноновый газ. Ксеноновый газ позволяет лампам производить минимально достаточный свет сразу после запуска и сокращает время разгона. Использование аргона , как это обычно делается в уличных фонарях и других стационарных металлогалогенных лампах, приводит к тому, что лампам требуется несколько минут, чтобы достичь своей полной мощности.
Свет от фар HID может иметь отчетливый голубоватый оттенок по сравнению с фарами с вольфрамовой нитью накаливания.
Когда галогенная фара модернизируется с помощью лампы HID, распределение света и выход изменяются. [99] В Соединенных Штатах освещение транспортного средства, которое не соответствует FMVSS 108, не является уличным. [99] Будет производиться блики, и одобрение типа фары или сертификация становится недействительным с измененным распределением света, поэтому фара больше не является уличным в некоторых местах. [100] В США поставщики, импортеры и продавцы, которые предлагают несоответствующие комплекты, подлежат гражданским штрафам. К октябрю 2004 года NHTSA провело расследование в отношении 24 поставщиков, и все они привели к прекращению продаж или отзыву. [101]
В Европе и многих неевропейских странах, применяющих правила ЕЭК , даже фары HID, разработанные как таковые, должны быть оснащены системами очистки линз и автоматического самовыравнивания, за исключением мотоциклов. [100] Эти системы обычно отсутствуют на транспортных средствах, изначально не оборудованных лампами HID.
В 1992 году первые серийные фары HID ближнего света были изготовлены компаниями Hella и Bosch, начиная с 1992 года для дополнительной доступности на BMW 7 серии . [13] [14] Эта первая система использует встроенную, несменную лампу без УФ-блокирующего стеклянного экрана или сенсорного электрического предохранительного выключателя, обозначенную как D1 [102] — обозначение, которое будет переработано годы спустя для совершенно другого типа лампы. Балласт переменного тока имеет размер примерно со строительный кирпич. В 1996 году первая попытка американского производства фар HID была на Lincoln Mark VIII 1996–98 годов , в котором используются рефлекторные фары с незамаскированной лампой со встроенным зажигателем, произведенной Sylvania и обозначенной как Type 9500. Это была единственная система, работающая на постоянном токе , поскольку надежность оказалась ниже, чем у систем переменного тока. [ необходима цитата ] Система Type 9500 не использовалась ни в каких других моделях и была снята с производства после поглощения Osram компании Sylvania в 1997 году. [ необходима цитата ] Все HID-фары во всем мире в настоящее время используют стандартизированные лампы переменного тока и балласты. В 1999 году первые в мире HID-фары для ближнего и дальнего света были представлены на Mercedes-Benz CL-Class (C215) . [103] [104]
Лампы HID-фар не работают от постоянного тока низкого напряжения, поэтому им требуется балласт с внутренним или внешним зажигателем . Зажигатель встроен в лампу в системах D1 и D3 и является либо отдельным блоком, либо частью балласта в системах D2 и D4. Балласт управляет током, подаваемым на лампу. Зажигание и работа балласта происходят в три этапа:
Кнопка управления часто находится рядом с рулевым колесом, а на приборной панели отображается специальный индикатор.
Фары HID производят от 2800 до 3500 люмен при мощности от 35 до 38 Вт, в то время как галогенные лампы накаливания производят от 700 до 2100 люмен при мощности от 40 до 72 Вт при напряжении 12,8 В. [93] [105] [106]
Категории ламп текущего производства: D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S и D4R. Буква D обозначает разряд , а число — обозначение типа. Последняя буква описывает внешний экран. Дуга внутри лампы фары HID генерирует значительное количество коротковолнового ультрафиолетового (УФ) света, но ни один из них не покидает лампу, поскольку вокруг дуговой трубки лампы встроен поглощающий УФ-излучение жесткий стеклянный экран. Это важно для предотвращения деградации чувствительных к УФ-излучению компонентов и материалов в фарах, таких как поликарбонатные линзы и твердые покрытия отражателей. Лампы «S» — D1S, D2S, D3S и D4S — имеют простой стеклянный экран и в основном используются в оптике проекционного типа. Лампы «R» — D1R, D2R, D3R и D4R — предназначены для использования в оптике фар рефлекторного типа. Они имеют непрозрачную маску, закрывающую определенные части экрана, что облегчает оптическое создание границы света и тени (отсечки) вблизи верхней части распределения света ближнего света. Автомобильные лампы HID излучают значительный ближний ультрафиолетовый свет, несмотря на экран.
Коррелированная цветовая температура автомобильных HID-фар, установленных на заводе, составляет от 4200 К, тогда как вольфрамово-галогеновые лампы находятся в диапазоне от 3000 К до 3550 К. Спектральное распределение мощности (SPD) автомобильной HID-фары является прерывистым и пикообразным, в то время как SPD лампы накаливания, как и у солнца, представляет собой непрерывную кривую. Более того, индекс цветопередачи (CRI) вольфрамово-галогеновых фар (98) намного ближе, чем у HID-фар (~75) к стандартизированному солнечному свету (100). Исследования не показали существенного влияния этой степени изменения CRI в фарах. [107] [108] [109] [110]
Автомобильные HID-лампы предлагают около 3000 люмен и 90 мкд /м 2 по сравнению с 1400 люмен и 30 мкд/м 2 [ оспаривается – обсудить ], предлагаемыми галогенными лампами. В оптике фары, разработанной для использования с HID-лампой, она производит более полезный свет. Исследования показали, что водители быстрее и точнее реагируют на препятствия на дороге с хорошими HID-фарами по сравнению с галогенными. [111] Следовательно, хорошие HID-фары способствуют безопасности вождения. [112] Противоположный аргумент заключается в том, что блики от HID-фар могут снизить безопасность дорожного движения, мешая зрению других водителей.
Световая эффективность — это мера того, сколько света производится по сравнению с тем, сколько энергии потребляется. Лампы HID обеспечивают более высокую эффективность, чем галогенные лампы. Галогенные лампы с самой высокой интенсивностью, H9 и HIR1, производят от 2100 до 2530 люменов при приблизительно 70 Вт при 13,2 В. Лампа D2S HID производит 3200 люменов при приблизительно 42 Вт во время стабильной работы. [93] Снижение энергопотребления означает меньший расход топлива, а в результате — меньшие выбросы CO2 на транспортное средство, оснащенное освещением HID (1,3 г/км, предполагая, что 30% времени работы двигателя приходится на включенные фары).
Средний срок службы лампы HID составляет 2000 часов, тогда как срок службы галогенной лампы составляет от 450 до 1000 часов. [113]
Транспортные средства, оснащенные фарами HID (за исключением мотоциклов), в соответствии с правилом 48 ЕЭК также должны быть оборудованы системами очистки линз фар и автоматическим управлением выравниванием пучка света. Обе эти меры направлены на снижение тенденции к тому, что мощные фары будут вызывать сильный уровень ослепления других участников дорожного движения. В Северной Америке ECE R48 не применяется, и хотя очистители линз и выравниватели пучка света разрешены, они не требуются; [114] Фары HID значительно менее распространены в США, где они вызвали значительные жалобы на ослепление. [92] Научное исследование ослепления фар показало, что для любого заданного уровня интенсивности свет от фар HID на 40% более ослепляющий, чем свет от вольфрамово-галогеновых фар. [115]
Лампы HID-фар типов D1R, D1S, D2R, D2S и 9500 содержат токсичный тяжелый металл ртуть . Утилизация деталей транспортных средств, содержащих ртуть, все чаще регулируется во всем мире, например, в соответствии с правилами Агентства по охране окружающей среды США. Более новые конструкции ламп HID D3R, D3S, D4R и D4S, которые производятся с 2004 года, не содержат ртути, [116] [117], но несовместимы электрически или физически с фарами, разработанными для предыдущих типов ламп.
Фары HID значительно дороже в производстве, установке, покупке и ремонте. Дополнительная стоимость ламп HID может превышать экономию на топливе за счет их сниженного энергопотребления, хотя часть этого недостатка в стоимости компенсируется более длительным сроком службы лампы HID по сравнению с галогенными лампами.
Audi представила концепт-кар Audi Nuvolari со светодиодными фарами в 2003 году. [118] [119] [120] Автомобильные фары с использованием светодиодов (LED) разрабатываются с 2004 года. [121] [122] В 2004 году Audi выпустила первый автомобиль со светодиодными дневными ходовыми огнями и указателями поворота — Audi A8 W12 2004 года. [123] [124]
В 2006 году первые серийные светодиодные фары ближнего света были установлены на заводе на Lexus LS 600h / LS 600h L. Для дальнего света и указателей поворота использовались лампы накаливания. Фара была поставлена Koito Industries Ltd.
В 2007 году первые фары со всеми функциями, обеспечиваемыми светодиодами, поставляемые AL-Automotive Lighting , были представлены на спортивном автомобиле Audi R8 V10 (за исключением Северной Америки). [125]
В 2009 году фары Hella на Cadillac Escalade Platinum 2009 года стали первыми полностью светодиодными фарами для североамериканского рынка. [126]
В 2010 году на Mercedes CLS 2011 года были представлены первые полностью светодиодные фары с адаптивным дальним светом и так называемой «интеллектуальной системой освещения» .
В 2013 году Audi представила первые цифровые светодиодные безбликовые адаптивные фары «Matrix LED» на обновленном A8 с 25 отдельными светодиодными сегментами. [127] Система затемняет свет, который должен был бы светить непосредственно на встречные и предшествующие автомобили, но продолжает полностью освещать зоны между ними и рядом с ними. Это работает, потому что светодиодные фары дальнего света разделены на множество отдельных светодиодов. Светодиоды дальнего света в обеих фарах расположены в матрице и полностью электронно адаптируются к окружающей среде за миллисекунды. Они активируются и деактивируются или затемняются по отдельности блоком управления. Кроме того, фары также выполняют функцию поворотного света. Используя прогнозные данные о маршруте, предоставленные MMI navigation plus , фокус луча смещается в сторону поворота еще до того, как водитель повернёт рулевое колесо. В 2014 году: Mercedes-Benz представила похожую технологию на обновленном CLS-классе в 2014 году, названную Multibeam LED, с 24 отдельными сегментами. [128]
По состоянию на 2010 год светодиодные фары, такие как те, что установлены на Toyota Prius , обеспечивали выходную мощность между галогенными и HID-фарами, [129] с энергопотреблением системы немного ниже, чем у других фар, более длительным сроком службы и более гибкими возможностями дизайна. [130] [131] По мере того, как светодиодная технология продолжает развиваться, прогнозировалось, что производительность светодиодных фар улучшится, чтобы приблизиться, соответствовать и, возможно, однажды превзойти производительность HID-фар. [132] Это произошло к середине 2013 года, когда Mercedes S-Class вышел со светодиодными фарами, обеспечивающими более высокую производительность, чем сопоставимые установки HID. [133]
До появления светодиодов все источники света, используемые в фарах (вольфрамовые, галогенные, HID), излучали инфракрасную энергию, которая могла растопить налипший снег и лед на линзе фары и предотвратить дальнейшее накопление. Светодиоды этого не делают. Некоторые светодиодные фары переносят тепло от радиатора на задней стороне светодиодов к внутренней поверхности передней линзы для ее нагрева, [ необходима ссылка ], в то время как в других фарах не предусмотрено никаких средств для оттаивания линзы.
.jpg/1280px-Audi_at_CES_2014_(11891990375).jpg)
Лазерная лампа использует зеркала для направления лазера на фосфор , который затем излучает свет. Лазерные лампы потребляют вдвое меньше энергии, чем светодиодные лампы . Они были впервые разработаны Audi для использования в качестве фар в гонке 24 часа Ле-Мана в 2014 году. [134]
В 2014 году BMW i8 стал первым серийным автомобилем, который продавался с дополнительной фарой дальнего света на основе этой технологии. [135] Ограниченно выпускаемая Audi R8 LMX использует лазеры для своей функции точечного света, обеспечивая освещение для высокоскоростного вождения в условиях низкой освещенности. Rolls-Royce Phantom VIII использует лазерные фары с дальностью дальнего света более 600 метров. [136]
Автоматические системы включения фар появились в середине 1950-х годов, изначально только на роскошных американских моделях, таких как Twilight Sentinel , Lincoln и Imperial от Cadillac. [137] Базовые реализации включают фары в сумерках и выключают на рассвете. Современные реализации используют датчики для определения количества внешнего света. UN R48 предписал установку автоматических фар с 30 июля 2016 года. При наличии и эксплуатации дневных ходовых огней фары ближнего света должны автоматически включаться, если автомобиль движется в условиях освещенности менее 1000 люкс, например, в туннеле и в темных помещениях. В таких ситуациях дневные ходовые огни сделают блики более заметными для водителя следующего транспортного средства, что, в свою очередь, повлияет на зрение водителя следующего транспортного средства, так что, автоматически переключая дневные ходовые огни на фары ближнего света, можно устранить присущий дефект безопасности и обеспечить преимущество безопасности.
Citroën 2CV 1948 года был запущен во Франции с ручной системой регулировки фар, которой водитель управлял с помощью ручки через механическую тягу. Это позволяло водителю регулировать вертикальный наклон фар для компенсации нагрузки пассажиров и груза в автомобиле. В 1954 году Cibié представила автоматическую систему регулировки фар, связанную с системой подвески автомобиля, чтобы поддерживать правильное направление фар независимо от загрузки автомобиля, без вмешательства водителя. Первым автомобилем, который был оборудован таким образом, был Panhard Dyna Z. Начиная с 1970-х годов, Германия и некоторые другие европейские страны начали требовать системы регулировки фар с дистанционным управлением, которые позволяли водителю опускать направление фар с помощью рычага управления на приборной панели или ручки, если задняя часть автомобиля перегружена пассажирами или грузом, что могло привести к увеличению угла наклона фар и созданию ослепления. В таких системах обычно используются шаговые двигатели на фаре и поворотный переключатель на панели приборов с маркировкой «0», «1», «2», «3» для различной высоты пучка света, при этом «0» является «нормальным» (и самым высоким) положением, когда автомобиль слегка загружен.
Интернационализированное Положение ЕЭК ООН 48, действующее в большинстве стран мира за пределами Северной Америки, в настоящее время определяет ограниченный диапазон, в пределах которого вертикальное направление фар должно поддерживаться при различных условиях загрузки транспортного средства; если транспортное средство не оснащено адаптивной подвеской, достаточной для поддержания правильного направления фар независимо от загрузки, требуется система выравнивания фар. [9] Положение предусматривает более строгую версию этой антибликовой меры, если транспортное средство имеет фары с источником(ами) ближнего света, которые производят более 2000 люменов - ксеноновые лампы и некоторые высокомощные галогенные лампы, например. Такие транспортные средства должны быть оснащены системами самовыравнивания фар, которые определяют степень приседания транспортного средства из-за груза и наклона дороги и автоматически регулируют вертикальное направление фар, чтобы поддерживать правильную ориентацию луча без каких-либо действий со стороны водителя. [9]
Системы выравнивания не требуются североамериканскими правилами. Однако исследование 2007 года предполагает, что автоматические выравниватели на всех фарах, а не только на тех, которые оснащены мощными источниками света, дадут водителям существенные преимущества в плане безопасности, лучшей видимости и меньшего ослепления. [138]
Они обеспечивают улучшенное освещение при поворотах. У некоторых автомобилей фары соединены с рулевым механизмом, поэтому свет будет следовать за движением передних колес. Чехословацкая Tatra была одним из первых, кто внедрил такую технологию, выпустив в 1930-х годах автомобиль с центральной направленной фарой. Американский Tucker Sedan 1948 года также был оснащен третьей центральной фарой, механически соединенной с рулевой системой.
Французские Citroën DS 1967 года и Citroën SM 1970 года были оснащены [139] сложной системой динамического позиционирования фар, которая регулировала горизонтальное и вертикальное положение внутренних фар в ответ на сигналы от систем рулевого управления и подвески автомобиля.
В то время правила США требовали удаления этой системы из моделей, продаваемых в США [140] [ проверка не пройдена ]
Автомобили серии D, оснащенные системой, использовали кабели, соединяющие фары дальнего света с рычагом на рулевом реле, в то время как внутренние фары дальнего света на SM использовали герметичную гидравлическую систему, использующую жидкость на основе глицерина вместо механических кабелей. [ требуется цитата ] Обе эти системы имели ту же конструкцию, что и системы выравнивания фар соответствующих автомобилей. Кабели системы D имели тенденцию ржаветь в оболочках кабелей, в то время как система SM постепенно пропускала жидкость, в результате чего фары дальнего света поворачивались внутрь, создавая «косоглазие». Была предусмотрена ручная регулировка, но как только она достигала конца своего хода, система требовала повторного заполнения жидкостью или замены трубок и приборных панелей. [ требуется цитата ]
Автомобили Citroën SM для рынка за пределами США были оснащены подогревом стекол фар, это тепло подавалось по воздуховодам, переносящим теплый воздух из выхлопной трубы радиатора в пространство между линзами фар и стеклами. [ требуется цитата ] Это обеспечивало устранение запотевания/отпотевания всей внутренней части стекол, сохраняя стекло чистым от запотевания/тумана по всей поверхности. Стекла имеют тонкие полосы на своей поверхности, которые нагреваются лучами фар; однако, направляемый теплый воздух обеспечивает устранение запотевания, когда фары выключены. Полосы стекол на автомобилях D и SM выглядят как полосы электрообогрева заднего стекла, но они пассивные, не электрифицированные. [ требуется цитата ]
Начиная с 2000-х годов, интерес к идее перемещения или оптимизации пучка фар в ответ не только на рулевое управление и динамику подвески транспортного средства, но и на окружающую погоду и условия видимости, скорость транспортного средства, а также кривизну и контур дороги. Целевая группа в рамках организации EUREKA , состоящая в основном из европейских автопроизводителей, компаний по освещению и регулирующих органов, начала работу над разработкой спецификаций дизайна и производительности для того, что известно как адаптивные системы переднего освещения, обычно AFS . [141] Такие производители, как BMW , Toyota , [142] Škoda , [143] и Vauxhall / Opel [144] выпускают автомобили, оснащенные AFS, с 2003 года.
Вместо механических связей, используемых в более ранних системах направленных фар, AFS полагается на электронные датчики, преобразователи и приводы. Другие методы AFS включают специальные вспомогательные оптические системы в корпусах фар автомобиля. Эти вспомогательные системы могут включаться и выключаться, когда транспортное средство и условия эксплуатации требуют света или темноты под углами, охватываемыми лучом, создаваемым вспомогательной оптикой. Типичная система измеряет угол поворота рулевого колеса и скорость автомобиля для поворота фар. [145] Самые передовые системы AFS используют сигналы GPS для прогнозирования изменений кривизны дороги, а не просто реагируют на них.
Даже когда условия оправдывают использование фар дальнего света, водители часто не используют их. [146] Уже давно предпринимаются попытки, особенно в Америке, разработать эффективную систему автоматического выбора луча, чтобы избавить водителя от необходимости выбирать и активировать правильный луч при изменении дорожного движения, погоды и дорожных условий. General Motors представила первый автоматический регулятор фар под названием «Autronic Eye» в 1952 году на своих моделях Cadillac , Buick и Oldsmobile ; эта функция предлагалась в других автомобилях GM, начиная с 1953 года. [147] [148] Фотоэлемент системы и связанная с ним схема были размещены в трубке, похожей на прицел, наверху приборной панели. Модуль усилителя был расположен в моторном отсеке, который управлял реле фар, используя сигналы от блока трубки, установленного на приборной панели.
Эта новаторская установка уступила место в 1958 году системе под названием «GuideMatic» в честь подразделения освещения Guide компании GM . GuideMatic имела более компактный корпус на приборной панели и ручку управления, которая позволяла водителю регулировать порог чувствительности системы, чтобы определить, когда фары будут переключаться с дальнего на ближний свет в ответ на приближающийся автомобиль. К началу 1970-х годов эта опция была снята со всех моделей GM, за исключением Cadillac , на котором GuideMatic был доступен до 1988 года. Фотодатчик для этой системы использовал янтарную линзу, а принятие светоотражающих желтых дорожных знаков, таких как встречные повороты, привело к их преждевременному затемнению, что, возможно, привело к их прекращению. [ необходима цитата ]
Автомобили Ford и Chrysler также были доступны с регуляторами яркости фар производства GM с 1950-х по 1980-е годы. [ требуется цитата ] Система под названием «AutoDim» предлагалась на нескольких моделях Lincoln , начиная с середины 1950-х годов, и в конечном итоге ее также предлагали Ford Thunderbird и некоторые модели Mercury [ неопределенно ] . [ требуется цитата ] Модели премиум-класса Chrysler и Imperial предлагали систему под названием «Автоматическое управление светом» на протяжении 1960-х и начала 1970-х годов. [ требуется цитата ]
Хотя системы на основе фоторезисторов развивались, становясь более компактными и перемещаясь с приборной панели в менее заметное место за решеткой радиатора, они все еще не могли надежно отличать фары от неавтомобильных источников света, таких как уличные фонари. Они также не переключались на ближний свет, когда водитель приближался к автомобилю сзади, и они ложно переключались на ближний свет в ответ на отражения дорожных знаков собственных фар дальнего света автомобиля. Американский изобретатель Джейкоб Рабинов разработал и усовершенствовал сканирующую автоматическую систему затемнения, непроницаемую для уличных фонарей и отражений, [149] но ни один автопроизводитель не купил права, и проблемный тип фоторезистора оставался на рынке до конца 1980-х годов. [150]
В 1956 году изобретатель Эвен П. Боун разработал систему, в которой флюгер перед каждой фарой автоматически двигался и создавал тень перед приближающимся автомобилем, позволяя использовать дальний свет без ослепления приближающегося водителя. Система, названная «Bone-Midland Lamps», так и не была принята ни одним производителем автомобилей. [151]
Современные системы на основе CMOS- камер с изображениями могут обнаруживать и соответствующим образом реагировать на впереди идущие и встречные транспортные средства, игнорируя уличные фонари, дорожные знаки и другие ложные сигналы. Выбор луча на основе камеры был впервые реализован в 2005 году на Jeep Grand Cherokee и с тех пор был включен в комплексные системы помощи водителю автопроизводителями по всему миру. Фары будут тускнеть, когда яркое отражение отражается от дорожного знака.
Intelligent Light System — это система управления светом фар, представленная в 2006 году на Mercedes-Benz E-класса (W211) [152] , которая предлагает пять различных функций биксенонового света, [153] каждая из которых подходит для типичных условий вождения или погодных условий:
Система адаптивного управления дальним светом — это маркетинговое название Mercedes-Benz для стратегии управления фарами, которая непрерывно автоматически адаптирует диапазон фар таким образом, чтобы луч достигал только других транспортных средств впереди, тем самым всегда обеспечивая максимально возможную дальность видимости, не ослепляя других участников дорожного движения. [154] Впервые она была представлена в Mercedes E-класса в 2009 году. [153] Она обеспечивает непрерывный диапазон дальности луча от низконаправленного ближнего света до высоконаправленного дальнего света, а не традиционный двоичный выбор между ближним и дальним светом.
Дальность луча может варьироваться от 65 до 300 метров в зависимости от условий движения. В транспортном потоке положение отсечки ближнего света регулируется вертикально, чтобы максимально увеличить дальность видимости, не давая бликам падать на глаза водителей впереди и встречных автомобилей. Когда нет транспорта достаточно близко, чтобы блики стали проблемой, система обеспечивает полный дальний свет. Фары регулируются каждые 40 миллисекунд с помощью камеры на внутренней стороне лобового стекла, которая может определять расстояние до других транспортных средств. [155] S -класс , CLS-класс и C-класс также предлагают эту технологию. В CLS адаптивный дальний свет реализован с помощью светодиодных фар — первый автомобиль, производящий все функции адаптивного освещения с помощью светодиодов.
Эта технология также известна как адаптивный дальний свет (ADB). [156] С 2010 года некоторые модели Audi с ксеноновыми фарами предлагают похожую систему: адаптивный свет с регулируемым углом наклона фар. [157] В Японии Toyota Crown , Toyota Crown Majesta , Nissan Fuga и Nissan Cima предлагают эту технологию в моделях высшего уровня.
До февраля 2022 года эта технология была незаконной в США, поскольку FMVSS 108 конкретно указывал, что фары должны иметь отдельные дальний и ближний свет, чтобы считаться законными для дорог. Законопроект об инфраструктуре, принятый в ноябре 2021 года, включал формулировку, которая предписывала Национальной администрации безопасности дорожного движения внести поправки в FMVSS 108, чтобы разрешить использование этой технологии, и установил двухлетний срок для внедрения этого изменения. [158] [159] В феврале 2022 года NHTSA внесла поправки в FMVSS 108, разрешив использование адаптивных фар в США. [160] Однако новые правила существенно отличаются от тех, которые действуют в Европе и Азии, и не позволяют автопроизводителям легко адаптировать свои системы к рынку США. [156]
Дальний свет без бликов — это динамическая стратегия управления освещением, управляемая камерой, которая выборочно затемняет пятна и вырезает из рисунка дальнего света, чтобы защитить других участников дорожного движения от бликов, при этом постоянно предоставляя водителю максимальный диапазон видимости. [161] Область вокруг других участников дорожного движения постоянно освещается высокой интенсивностью луча, но без бликов, которые обычно возникают при использовании неконтролируемого дальнего света в дорожном движении. [162] Этот постоянно меняющийся рисунок луча требует сложных датчиков, микропроцессоров и приводов, поскольку транспортные средства, которые должны быть скрыты от луча, постоянно движутся. Динамическое затенение может быть достигнуто с помощью подвижных теневых масок, смещенных в пределах светового пути внутри фары. Или эффект может быть достигнут путем выборочного затемнения адресуемых светодиодных излучателей или отражающих/зеркальных элементов, метод, известный как пиксельный свет . [163]
Первым механически управляемым (не светодиодным) безбликовым дальним светом был пакет Volkswagen "Dynamic Light Assist", [164] который был представлен в 2010 году на Volkswagen Touareg , [165] Phaeton , [166] и Passat . В 2012 году обновленный Lexus LS (XF40) представил идентичную биксеноновую систему: "Adaptive High-beam System".
Первые механически управляемые светодиодные фары без бликов были представлены в 2012 году на BMW 7 серии : «Selective Beam» (ассистент управления дальним светом без ослепления). В 2013 году Mercedes-Benz представил ту же светодиодную систему: «Adaptive Highbeam Assist Plus».
Первые светодиодные фары с цифровым управлением и безбликовым эффектом были представлены в 2013 году на Audi A8. См. раздел «Светодиоды».
Системы фар требуют периодического обслуживания. Фары с герметичным пучком являются модульными; когда нить накаливания перегорает, заменяется весь герметичный пучок. Большинство автомобилей в Северной Америке, произведенных с конца 1980-х годов, используют линзы фар-отражателей в сборе, которые считаются частью автомобиля, и при выходе из строя заменяется только лампочка. Производители различаются способами доступа к лампочке и ее замены. Необходимо регулярно проверять и регулировать направление фар, так как неправильно направленные лампы опасны и неэффективны. [53]
Со временем линза фары может изнашиваться. Она может покрыться ямками из-за истирания дорожным песком и галькой и может треснуть, пропуская воду в фару. «Пластиковые» ( поликарбонатные ) линзы могут помутнеть и обесцветиться. Это происходит из-за окисления окрашенного твердого покрытия линзы ультрафиолетовым светом солнца и ламп фары. Если это незначительно, его можно отполировать с помощью авторитетной марки автомобильной полироли, которая предназначена для восстановления блеска меловой краски. На более поздних стадиях ухудшение распространяется на сам пластиковый материал, делая фару бесполезной и требуя полной замены. Шлифовка или агрессивная полировка линз или восстановление пластиковой фары могут выиграть немного времени, но это удаляет защитное покрытие с линзы, которое при таком удалении будет изнашиваться быстрее и сильнее. Доступны комплекты для качественного ремонта, которые позволяют полировать линзы с помощью все более мелких абразивов, а затем распылять на них аэрозольное прозрачное покрытие, устойчивое к ультрафиолетовому излучению.
Отражатель, изготовленный из испаренного алюминия, нанесенного чрезвычайно тонким слоем на металлическую, стеклянную или пластиковую подложку , может загрязниться, окислиться или сгореть и потерять свою зеркальность . Это может произойти, если в фару попадет вода, если будут установлены лампочки с мощностью, превышающей указанную, или просто с возрастом и использованием. Отражатели, изношенные таким образом, если их невозможно очистить, должны быть заменены.
Накопление грязи на линзах фар увеличивает ослепление других участников дорожного движения, даже на уровнях, слишком низких, чтобы значительно снизить возможности видимости для водителя. [ требуется ссылка ] Поэтому очистители линз фар требуются Правилом ООН 48 на транспортных средствах, оборудованных фарами ближнего света, использующими источники света с опорным световым потоком 2000 люмен или более. [9] Это включает в себя все фары HID и некоторые высокомощные галогенные устройства. На некоторых автомобилях очистители линз установлены даже там, где правила этого не требуют. Например, Северная Америка не использует правила ООН, а FMVSS 108 не требует очистителей линз на любых фарах, хотя они разрешены.
Системы очистки линз бывают двух основных видов: небольшой резиновый дворник с электроприводом или щетка, концептуально похожая на дворники для лобового стекла , или фиксированный или телескопический распылитель высокого давления, который очищает линзы с помощью распыления жидкости для омывателя лобового стекла. Большинство последних систем очистки линз относятся к типу распыления, поскольку правила ООН не разрешают использовать механические системы очистки (дворники) с фарами с пластиковыми линзами, [9] а большинство последних фар имеют пластиковые линзы. Некоторые автомобили с выдвижными фарами, такие как оригинальная Mazda MX-5 , имеют скребок в передней части углубления лампы, который автоматически протирает линзы при их подъеме или опускании, хотя он не обеспечивает подачу омывающей жидкости. [ необходима цитата ]
Крышки фар — это модификации, изготавливаемые на вторичном рынке из различных материалов (например, металла, поликарбоната, АБС-пластика или самоклеящейся виниловой пленки), которые наносятся на фары автомобиля с целью уменьшения процента пропускаемого света, изменения цвета пропускаемого света и/или защиты линз от попадания камней, брызг насекомых и небольших царапин. [167]
Во время Второй мировой войны гражданские и военные власти часто применяли затемнения и блэкауты , ограничивая использование огней на пассажирских транспортных средствах, чтобы затруднить обнаружение воздушной разведкой и бомбардировщиками. Затемнения (выключение огней) и затемнения (ограничение светового излучения с помощью капюшонов и масок) применялись в городах и прибрежных районах в качестве защиты от ночных воздушных атак как в странах Оси, так и в странах Союзников. Один из первых гражданских образцов чехлов для фар был произведен в Новом Южном Уэльсе, Австралия, молочной фермой семьи Рид. [168]
Использование крышек для фар и изменение света, производимого транспортными средствами, продолжалось как в военных разработках специальных технологий затемнения фар и задних фонарей , так и в гражданском секторе. Помимо использования крышек для фар для снижения освещенности, они также использовались для защиты фар от повреждений как в гражданских, так и в боевых условиях.
Не существует закона, который регулирует использование защитных колпаков для фар на всей территории Соединенных Штатов. Большинство населенных пунктов и муниципалитетов будут иметь законы, которые регулируют использование защитных колпаков для фар и/или тонировку и будут определять процент света, который должен проходить через них, и/или минимальное расстояние, с которого должны быть видны фары транспортного средства. [169]
...] поскольку первый автомобиль [...] следовал за каретой по конструкции и дизайну, поэтому первой лампой, которая использовалась на автомобиле, была каретная лампа. Эти каретные лампы оказались непригодными для быстро движущегося автомобиля.
испытаний AAA показывают, что галогенные фары, которые сегодня установлены более чем в 80 процентах транспортных средств на дорогах, могут не обеспечивать
безопасное
освещение неосвещенных дорог на скорости до 40 миль в час. ...настройки дальнего света галогенных фар...
могут обеспечивать достаточно света только для безопасной остановки на скорости до 48 миль в час
, оставляя водителей уязвимыми на скоростях шоссе... Дополнительные испытания показали, что, хотя передовая технология фар, используемая в фарах HID и светодиодных фарах, освещает темные дороги на 25 процентов дальше, чем их галогенные аналоги, они все еще могут не обеспечивать полное освещение дорог на скорости более 45 миль в час. Настройки дальнего света на этих усовершенствованных фарах обеспечивают значительное улучшение по сравнению с настройками ближнего света, дальность освещения до 500 футов (эквивалентно 55 милям в час). Несмотря на увеличение,
даже самые усовершенствованные фары на 60 процентов не достигают
дальности видимости
, которую обеспечивает полный дневной свет.
Уровень смертности пассажиров пассажирских транспортных средств в ночное время примерно в три раза выше, чем в дневное время. ...
Данные показывают более высокий процент погибших пассажиров пассажирских транспортных средств в авариях, связанных с превышением скорости, в ночное время.
Правило гарантированной чистой дистанции впереди (ACDA) возлагает на водителя транспортного средства ответственность за предотвращение столкновения с любым препятствием, которое может появиться на пути транспортного средства. Хотя правило ACDA широко считается основополагающей обязанностью безопасного вождения, оно
регулярно нарушается большинством водителей в ночных условиях.
Халатностью с точки зрения закона является вождение транспортного средства с такой скоростью, что оно не может быть остановлено вовремя, чтобы избежать препятствия, различимого в пределах видимости водителя впереди него. Это правило известно как правило «гарантированного чистого расстояния впереди» * * * При применении правило постоянно меняется по мере движения водителя и измеряется в любой момент расстоянием между транспортным средством водителя и границей его видимости впереди или расстоянием между транспортным средством и любым промежуточным различимым статическим или движущимся вперед объектом на улице или шоссе впереди, представляющим собой препятствие на его пути. Такое правило требует от водителя, проявляющего должную осторожность, всегда видеть или знать на основании того, что он видел, что дорога свободна или явно свободна и безопасна для движения на достаточном расстоянии впереди, чтобы было очевидно безопасно двигаться с заданной скоростью.
{{cite web}}: |last1=имеет общее название ( помощь )Cadillac Escalade Platinum 2008 года заслужил честь стать первым серийным автомобилем в мире со светодиодным передним освещением.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Медиа, связанные с автомобильными фарами на Wikimedia Commons