Внешние световые приборы автомобиля

Внешние световые приборы автомобиля — это совокупность осветительного и сигнального оборудования, установленного на транспортном средстве снаружи, предназначенного для освещения дороги в тёмное время суток и в условиях недостаточной видимости, а также для информирования других участников дорожного движения о габаритах, манёврах и состоянии автомобиля. Классифицируются по функциональному назначению, типу излучателя (лампы накаливания, галогенные, ксеноновые, светодиодные, лазерные) и месту установки (передние, задние, боковые, верхние).

История

Первые автомобили конца XIX века не имели электрического освещения и использовали керосиновые или ацетиленовые фонари, которые давали слабый свет и были пожароопасны. В 1898 году компания Columbia Electric Vehicle Company впервые применила электрические фары на электромобиле, однако широкое распространение технология получила лишь после изобретения компактных ламп накаливания. В 1910-х годах появились фары с отражателями и линзами, а в 1924 году компания Bosch представила первый серийный комплект электрического освещения для автомобиля.

В 1940-х годах в США и Европе были стандартизированы конструкции фар (системы «американский луч» и «европейский луч»), а в 1957 году введён международный регламент ECE (Европейская экономическая комиссия ООН), установивший требования к светотехническим характеристикам. В 1990-х годах началось внедрение ксеноновых (газоразрядных) ламп, а с 2000-х — светодиодных (LED) и лазерных технологий. В 2010-х годах появились адаптивные системы головного света (AFS), автоматически меняющие направление и интенсивность пучка в зависимости от скорости, угла поворота руля и дорожной обстановки.

Классификация

Внешние световые приборы делятся на три основные группы: осветительные (фары), сигнальные (фонари) и вспомогательные (противотуманные, поисковые и т.д.).

Головной свет (фары)

Основные приборы переднего освещения, обеспечивающие видимость дороги впереди автомобиля. Включают:

• Ближний свет — асимметричный пучок, освещающий дорогу на расстоянии 30–50 метров, с чёткой границей светотени, не ослепляющий встречных водителей. Обязателен для использования в населённых пунктах и в тёмное время суток.
• Дальний свет — симметричный мощный пучок, освещающий дорогу на 100–150 метров и более. Используется за городом при отсутствии встречного транспорта. Запрещён в населённых пунктах на освещённых улицах.
• Дневные ходовые огни (ДХО) — светодиодные или галогенные источники, автоматически включающиеся при запуске двигателя и повышающие заметность автомобиля в светлое время суток. С 2011 года в России и Евросоюзе обязательны для всех новых автомобилей.
• Адаптивный головной свет (AFS) — система, изменяющая форму и направление светового пучка в зависимости от скорости, угла поворота руля, загрузки автомобиля и погодных условий. Включает режимы: городской, загородный, автомагистральный, поворотный, противотуманный.

Задние фонари

Расположены сзади автомобиля и выполняют сигнальные функции:

• Габаритные огни (задние) — красные источники, обозначающие ширину и положение автомобиля в тёмное время суток. Включаются вместе с передними габаритными огнями.
• Стоп-сигналы — яркие красные огни, загорающиеся при нажатии на педаль тормоза. В современных автомобилях устанавливаются три стоп-сигнала: два по краям и один центральный (дополнительный) в верхней части заднего стекла.
• Указатели поворота — мигающие оранжевые (в США — красные) огни, информирующие о намерении совершить манёвр. Включаются рычагом под рулевым колесом или автоматически при повороте руля.
• Фонари заднего хода — белые огни, загорающиеся при включении передачи заднего хода, предупреждающие других участников движения о движении назад.
• Противотуманные задние фонари — красные огни повышенной яркости, используемые в условиях сильного тумана, дождя или снегопада для улучшения видимости автомобиля сзади.

Боковые и дополнительные приборы

• Боковые указатели поворота — оранжевые мигающие огни на передних крыльях или зеркалах заднего вида, дублирующие сигналы поворота для пешеходов и водителей сбоку.
• Габаритные боковые огни — оранжевые или красные источники на боковых поверхностях кузова (на грузовиках, автобусах, длинномерных автомобилях), обозначающие габариты.
• Противотуманные фары (передние) — устанавливаются низко (обычно в бампере), дают широкий плоский пучок света, уменьшающий отражение от тумана и снега. Используются только в условиях плохой видимости.
• Фары-прожекторы (поисковые) — мощные источники направленного света, устанавливаемые на внедорожниках, спецтехнике или аварийных автомобилях для освещения удалённых объектов.
• Фары рабочего освещения — устанавливаются на грузовиках, сельхозтехнике, строительных машинах для освещения рабочей зоны при погрузке, ремонте или движении задним ходом.

Устройство и характеристики

Типы излучателей

1. Лампы накаливания — классический источник, где свет излучается нагретой вольфрамовой нитью. Низкая светоотдача (10–15 лм/Вт), короткий срок службы (500–1000 часов), постепенно вытесняются.
2. Галогенные лампы — усовершенствованные лампы накаливания с добавлением галогенов (йод, бром), что увеличивает срок службы (до 2000 часов) и светоотдачу (20–25 лм/Вт). Наиболее распространены в бюджетных автомобилях.
3. Ксеноновые (газоразрядные) лампы — свет возникает в электрической дуге в парах металлов (обычно ксенон). Светоотдача до 100 лм/Вт, срок службы до 3000 часов, но требуют высоковольтного блока розжига. В России с 2016 года запрещена установка ксенона в фары, не предназначенные для него (без авто-корректора и омывателя).
4. Светодиодные (LED) лампы — полупроводниковые источники, обладающие высокой светоотдачей (100–150 лм/Вт), долгим сроком службы (до 50 000 часов), мгновенным включением и компактностью. Стандарт для современных автомобилей.
5. Лазерные фары — используют лазерный диод для возбуждения люминофора, генерирующего яркий белый свет. Светоотдача до 200 лм/Вт, дальность освещения до 600 метров. Впервые применены в 2014 году на BMW i8, но остаются редкими из-за высокой стоимости.

Оптические элементы

• Рефлектор (отражатель) — параболическое или эллипсоидное зеркало, собирающее свет от источника в узкий пучок.
• Линза — преломляющая оптическая система, формирующая чёткую границу светотени (особенно в ближнем свете). В современных фарах часто используется проекционный тип (линзовая оптика).
• Рассеиватель — стеклянный или пластиковый элемент, распределяющий свет по заданной форме. В LED-фарах часто заменяется матрицей из множества отдельных светодиодов.

Применение и регулировка

Внешние световые приборы обязательны для всех транспортных средств, участвующих в дорожном движении. В России требования регламентируются Правилами дорожного движения (ПДД) и Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности колёсных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011). Основные правила:

• В тёмное время суток и в условиях недостаточной видимости на всех движущихся транспортных средствах должны быть включены фары ближнего или дальнего света.
• В светлое время суток на всех движущихся транспортных средствах должны быть включены фары ближнего света или дневные ходовые огни.
• Запрещено использование противотуманных фар в ясную погоду, а также дальнего света в населённых пунктах на освещённых улицах.
• Фары должны быть отрегулированы так, чтобы не ослеплять встречных водителей. Регулировка производится на специальном стенде с помощью винтов, изменяющих наклон и направление светового пучка. Для автомобилей с ксеноновыми и LED-фарами обязательна автоматическая коррекция угла наклона.

Интересные факты

• Первый автомобиль с электрическим освещением (Columbia Electric) в 1898 году имел фары, работавшие от аккумулятора, но их свет был настолько слабым, что водители всё равно носили с собой керосиновые фонари.
• В 1939 году компания General Motors представила систему «автоматического затемнения» фар, которая реагировала на свет встречных машин, — прообраз современного ассистента дальнего света.
• Светодиодные фары впервые появились на серийном автомобиле в 2004 году (Audi A8 W12), а полностью светодиодные фары (без ламп накаливания) — на Lexus LS 600h в 2007 году.
• В России с 2014 года действует запрет на использование ксеноновых ламп в фарах, не предназначенных для них (с маркировкой HCR, DC/DR и т.д.), что привело к массовым штрафам за «колхозный ксенон».
• Лазерные фары способны освещать дорогу на расстояние до 600 метров, что в два раза превышает возможности дальнего света LED-фар. Однако из-за риска повреждения сетчатки глаза человека они требуют сложной системы безопасности.

Источники

• Правила дорожного движения Российской Федерации (ПДД РФ), раздел 19 «Пользование внешними световыми приборами и звуковыми сигналами».
• Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колёсных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011), приложение № 4 «Требования к внешним световым приборам».
• Регламент ЕЭК ООН № 48 (Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств в отношении установки устройств освещения и световой сигнализации).
• ГОСТ Р 41.48-2004 (Правила ЕЭК ООН № 48) — «Единообразные предписания, касающиеся сертификации транспортных средств в отношении установки устройств освещения и световой сигнализации».
• История автомобильного освещения: Bosch Classic, SAE International, Automotive Lighting Handbook (Springer, 2016).