Содержание
Автомобильный справочник
для настоящих любителей техники
Освещение в автомобиле
Освещение на автомобиле появилось с момента его изобретения. Сначала это были свечи, затем начали использовать керосиновые и карбидные лампы, сегодня эти лампы можно было бы классифицировать как габаритные огни. Вот о том, что представляет собой освещение в автомобиле, мы и поговорим в этой статье.
Этапы развития автомобильного освещения
Давайте посмотрим важные этапы развития освещения в автомобилях:
- Получение асимметричной картины ближнего света фар, которая характеризуется (при правостороннем движении автомобилей) растянутым визуальным диапазоном вдоль правой стороны дороги (1957);
- Появление новых систем фар, имеющих сложные геометрические конфигурации (PES, полиэлипсоидная система, поверхности произвольной формы, многогранные отражатели) и позволивших повысить эффективность освещения на 50% (1985);
- Система фар Litronic с газоразрядными лампами (ксеноновые лампы со светящейся дугой), дающих более чем вдвое больше света по сравнению с аналогичными галогеновыми лампами (1990);
- Системы адаптивного освещения (AFS) с движущимися, динамическими PES- модулями (полиэлипсоидная система) или статическими, активируемыми отражателями для поворота (2003).
Освещение в передней части автомобиля
Основной функцией фар головного света является освещение дороги, с тем чтобы водитель мог видеть транспортную обстановку и в нужное время выявлять на дороге любые препятствия и опасности. Головные фары также служат для обнаружения автомобиля водителями транспортных средств, движущихся навстречу. Фонари указателей поворотов информируют водителей других транспортных средств о намерениях изменить направление движения или о наличии опасных ситуаций.
К головным фарам и другим световым приборам относятся:
- Фары ближнего света;
- Фары дальнего света;
- Противотуманные фары;
- Дополнительные лампы;
- Фонари указателей поворота;
- Стояночные фонари;
- Габаритные фонари (для широких автомобилей);
- Дневные ходовые огни (если этого требуют законы отдельных стран).
Освещение в задней части автомобиля
Приборы освещения, расположенные в задней части автомобиля, включаются в соответствии с погодными условиями и служат для указания местоположения автомобиля. Они, также информируют о характере и направлении движения автомобиля (например, движение по прямой с торможением или без, либо намерение водителя изменить направление движения, либо сообщение о существовании опасной ситуации). Фонари заднего хода освещают дорогу при движении автомобиля задним ходом или при разворотах.
К лампам, расположенным в задней части автомобиля, относятся:
- Лампы сигнала торможения;
- Задние фонари;
- Задние противотуманные фонари;
- Лампы указателей поворота;
- Стояночные фонари;
- Габаритные фонари;
- Лампы света заднего хода;
- Лампы освещения номерного знака.
Освещение в салоне автомобиля
При разработке системы освещения салона предпочтение отдается надежности работы и легкости доступа к выключателям, а также качеству обеспечения водителя достаточной информацией о рабочем состоянии автомобиля (с минимально возможной степенью отвлечения водителя от процесса вождения автомобиля). Эти приоритеты диктуют необходимость эффективно освещенных панелей приборов и дискретного освещения для различных секторов управления (таких как акустические и навигационные системы), где они удовлетворяют главному требованию — расслабленное и безопасное управление автомобилем. В зависимости от потребности могут применяться различные оптические и звуковые сигнализаторы для водителей.
Правила, стандарты и оборудование
Коды и символы сертификации, Европа/ЕЭК
Использование автомобильных приборов освещения подчиняется национальным и международным нормам, в соответствии с которыми эти приборы должны изготовляться и испытываться. Для каждого типа осветительного оборудования существует специальный код и символ, который должен быть нанесен на оборудование и быть хорошо читаемым. Предпочтительно наносить коды и символы на такие места, чтобы при открытом капоте они были хорошо видны — такие как рассеиватели фар и других ламп, а также детали блоков фар. Это положение также применимо к заменяемым фарам и приборам освещения.
Если на каком-то компоненте освещения имеется такой код или символ, это значит, что он проверен технической инспекцией, например, в Германии – это, Институт осветительных технологий Университета Карлсруэ, и сертифицирован лицензионным органом (в Германии — Федеральное бюро автотранспорта). Все приборы серийного производства, на которые нанесен специальный код или символ, должны во всех аспектах соответствовать принятым нормам. Примеры символов:
E1 — знак сертификации ЕЭК (ЕСЕ),
e1 — знак сертификации ЕС (EU).
Цифра 1 после буквы означает проведенное типовое испытание и сертификацию согласно Правилам ЕЭК (Европейской экономической комиссии) для Германии с признанием во всей Европе. В Европе установка всех приборов освещения автомобиля и визуально воспринимаемых сигнализаторов подчиняется не только национальным нормативным предписаниям, но также и общеевропейским нормам (ЕЭК: вся Европа, ЕС, Новая Зеландия, Австралия, ЮАР и Япония). В условиях происходящего объединения Европы введение норм в значительной мере упрощается путем гармонизации директивных предписаний и принятых законов.
Правостороннее или левостороннее движение
Правила ЕЭК аналогичным образом применяются к право- и левостороннему движению. Технические требования к освещению зеркально отображаются вокруг центрального перпендикуляра окна испытаний (см. рис.3)
Согласно Венской Конвенции 1968 года, при передвижении по странам, где транспорт движется по противоположной стороне дороги, все участники движения обязаны принять меры по предотвращению ослепления встречного транспорта ночью из-за асимметричности светового пучка. Этого можно добиться либо с помощью наклеивания специальных полосок, предоставляемых автопроизводителями, либо с помощью двухпозиционных выключателей в фарах (в случае с PES).
Правила для США
В США приборы освещения соответствуют нормам, которые в значительной степени отличаются от принятых в Европе. Принцип собственной сертификации продукции заставляет каждого производителя, выступающего в качестве импортера приборов освещения, гарантировать, а в особых случаях и приводить доказательства того, что его продукция на 100% соответствует FMVSS 108 (Федеральному стандарту по безопасности движения транспортных средств), изложенному в Федеральном Реестре. Единый порядок утверждения приборов освещения в США отсутствует. Стандарт FMVSS 108 частично основывается на промышленном стандарте SAE.
Модернизация и конверсия
Автомобили, импортируемые в Европу из других регионов, должны подвергаться модификациям, чтобы соответствовать европейским директивам. Это, в частности, относится к осветительному оборудованию. В качестве прямой замены можно использовать идентичные компоненты, предлагаемые для европейского рынка. Другие решения, такие как изделия из розничной торговли и, в некоторых случаях, оставление оригинального оборудования, требуют инженерного заключения. В Германии ст. 22а StVZO (Правила регистрации транспортных средств) предписывает наличие «Сертификатов приближения» для осветительного оборудования. Такие сертификаты выдаются Институтом осветительных технологий Университета Карлсруэ.
Последующие изменения сертифицированных фар и патронов ламп аннулируют сертификацию и, следовательно, общий допуск автомобиля к эксплуатации.
Источники света на автомобиле
В отношении автомобильных источников света различают термолюминесцентные излучатели (термо-излучатели) и электролюминесцентные излучатели. Внешние электронные оболочки атомов могут поглощать определенное количество энергии путем возбуждения (потребление энергии). Переход оболочки с более высоких на более низкие энергетические уровни каждый раз сопровождается выделением кванта света.
Тепловые излучатели
Энергетический уровень кристаллографической системы повышается за счет тепловой энергии. Эмиссия является непрерывной в широком диапазоне длин волн. Общая излучаемая мощность пропорциональна 4-й степени абсолютной температуры (закон Стефана-Больцмана). С ростом температуры максимум кривой распределения смещается в сторону более коротких длин волн (закон смещения Вина).
Лампы накаливания
Лампы накаливания с вольфрамовыми нитями (температура плавления 3660 К) также являются тепловыми излучателями. Испарение вольфрама и последующее неблагоприятное потемнение колбы лампы ограничивают срок ее службы.
Галогенные лампы
Галогенный наполнитель (йод или бром) в лампе позволяет поднять температуру нити до близкой к температуре плавления вольфрама. Ближе к нагретой стенке колбы испаряющийся вольфрам соединяется с газонаполнителем, образуя галогенид вольфрама — газообразное вещество, передающее световые лучи и стабильное в диапазоне температур от 500 до 1700 К. Поступая к нити накаливания благодаря конвекции, оно распадается под действием высокой температуры и образует на нити накаливания равномерный вольфрамовый осадок. Для поддержания этого процесса внешняя температура колбы должна быть около 300 °С. Стенка колбы, изготавливаемая из кварцевого стекла, должна располагаться вблизи нити накала. В колбе можно создавать высокое давление наполнения, затрудняющее испарение вольфрама.
Газоразрядные лампы
Газоразрядные лампы являются электролюминесцентными излучателями и отличаются более высокой световой эффективностью. Возбуждение атомов, испускаемых газом, сопровождается столкновениями, происходящими между электронами и атомами газа. Атомы, возбуждаемые во время этого процесса, отдают свою энергию в виде светового излучения. Газоразрядные лампы отличаются повышенной светоотдачей.
Примеры газоразрядных ламп: флуоресцентные лампы (освещение интерьера), натриевые лампы низкого давления (уличное освещение) и фары транспортных средств (Litronic).
Светодиоды
Светодиод или LED является электролюминесцентной лампой. Благодаря своей прочности, высокой энергетической эффективности, быстрому отклику и компактности светодиоды используются как источники света и подсветки в широком спектре областей. Они используются в салонах автомобилей для освещения, в качестве индикаторов и для подсветки дисплеев. Снаружи светодиоды устанавливаются, в частности, в дополнительных фонарях стоп-сигналов и задних фонарях и с дальнейшим ростом их световой отдачи могут все больше использоваться в лампах, применяемых в передней части автомобиля.
Автомобильные лампы
Сменные лампы накаливания для систем освещения автомобилей должны быть сертифицированы согласно ЕСЕ R37, сменные газоразрядные источники света — в соответствии с ЕСЕ R99. Другие источники света, не отвечающие этим требованиям (светодиоды, неоновые трубки, специальные лампы) могут использоваться, но устанавливаться должны как фиксированный компонент лампы или «световой модуль».
Лампы, отвечающие требованиям ЕСЕ R37, обычно бывают рассчитаны на 12 В, некоторые лампы могут быть рассчитаны на 6 В и 24 В (табл. «Спецификация основных ламп автомобилей» ). Во избежание путаницы различные типы ламп идентифицируются формами цоколя. У ламп с одинаковым цоколем, но с разным рабочим напряжением должна быть маркировка напряжения. Подходящий тип лампы в любом случае должен обозначаться на световом оборудовании.
Повышение напряжения у галогенных ламп на 10% сокращает срок службы на 70% и увеличивает световой поток на 30% (рис. «Влияние рабочего напряжения на некоторые параметры галогенных ламп» ).
Световая отдача показывает уровень фотометрического к. п. д. лампы и является одним из основных параметров лампы. Для ламп без галогенного эффекта светоотдача находится в пределах 10-18 лм/Вт. Более высокая светоотдача галогенных ламп, составляющая 22-26 лм/Вт, в основном является следствием повышенной температуры нитей накала. Газоразрядные лампы обеспечивают уровень световой отдачи порядка 85 лм/Вт в целях существенного улучшения характеристик ближнего света фар.
Сегодня световая отдача светодиодов достигает порядка 50 лм/Вт (светодиоды с высоким энергопотреблением) или 100 лм/Вт (светодиоды с низким энергопотреблением). В ближайшие несколько лет ожидается увеличение световой отдачи на 25%.
Светораспределение световых приборов головного освещения
Краткое описание системы освещения автомобиля
Система освещения автомобиля базируется на совокупности различных устройств, таких как сигнальные устройства, которые могут быть расположены не только снаружи, но и располагаться изнутри. Данные приспособления важны и они имеют свои особенности и функции, которые выполняют следующие действия:
- освещение дорожного полотна: это освещение не только самой трассы, но и обочины для распознавания объектов в условиях ограниченной видимости;
- предупреждение иных участников дорожного движения о наличии иного транспортного средства на дорожном пути во избежание столкновения и различных ДТП, непредвиденных ситуаций. Данный вид освещения также необходим чтобы дать возможность водителям заблаговременно сделать маневр, определить габариты транспортного средства, чтобы можно было визуально определить его размеры и т.д.
- освещение не только пути, но и салона автомобиля и иных частей машины. Это может быть и багажник, которому понадобиться освещение в темное время суток, и бардачок, подсветка дверей, прочее.
Передние фары | Передние ПТФ (противотуманные фары) | Задние фонари | Задний противотуманный фонарь | Фонарь освещения номерного знака | Приборы внутреннего освещения | Лампы (LED, ксеноновые, галогенные) |
Передняя фара. Основные названия:передняя фара/головная фара/блок фара.
Предназначение. Используется для освещения автомобилем пути впереди него. Также фара данного типа используется как сигнальный огонь, чтобы дать знак иным участникам дородного движения о приближении транспортного средства. Монтаж. Установка данного типа фар происходит на капоте машины, передняя часть авто. Установка всегда имеет симметричные черты, как справа, так и с левой стороны. Дополнительные устройства. В дополнение к данному типу фар могут также устанавливаться и системы ночного видения. Изготовление. Фары, как правило, изготавливаются в едином корпусе. В данном корпусе могут объединяться такие элементы:
- свет ближний,
- свет дальний,
- огни габаритные,
- указатели поворотов (поворотники),
- дневные ходовые огни.
БЛИЖНИЙ свет | ДАЛЬНИЙ свет |
Служит для освещения дороги на самом ближнем расстоянии, перед капотом машины. Чаще всего апробируется в условиях города. Используется только в случаях, когда впереди имеются иные участники дорожного пути. Свет имеет ассиметричные черты. При правостороннем типе движения в лучшей степени освещается именно правая сторона и обочина. | Служит для освещения пути на самом дальнем расстоянии, часто используется в условиях езды вне города. Используется только при полном отсутствии впереди иных участников движения, дальний свет опасно использовать при наличии иных водителей, поскольку он слепит. Свет имеет симметричные черты и луч высокой интенсивности. |
Габаритные огни | Поворотники | ДХО |
Используются в качестве обозначения размеров машины или иного транспортного средства. Могут быть установлены на заднем фонаре. |
Основное предназначение – информирование участников дорожного движения о смене направления транспортного средства: это может быть любой маневр, смена полосы движения или поворот. Работа поворотников синхронизирована. Поворотники: подробностиСигнал поворотника определяется желтым свечением. Режим работы – мигание. Мигания могут составить 1-2 в секунду. Указатели поворотников могут иметь сразу 2 режима работы.
Управление указателем поворота производится при помощи необходимого переключения. Сама конструкция фар уже предусматривает автоматическое отключение сигнала после того, как рулевое колесо возвращается в нейтральное положение. Указатели поворота также имеют специальную систему по активной безопасности. Они могут быть использованы, как огни при аварийной установке. Краткий гид по световому оборудованиюКаждый из нас видел световые приборы и эффекты в действии: в клубе, баре, торговом центре, на выставках, кастингах, концертах и других мероприятиях именно эти устройства создают динамику и красивые визуальные эффекты. В этой статье будут рассмотрены базовые световые приборы, способы их инсталляции и эксплуатации. Основная информация Профессиональное световое оборудование сегодня используется не только на крупных мероприятиях, но и на небольших событиях. Это обусловлено тем, что технологии и возможности производства в последние годы усовершенствовались, появилось большое количество светового оборудования с различными функциями и ценовым диапазоном. На крупных мероприятиях часто используется центральная система управления, которая предоставляет независимое управление настройками, позволяя программировать приборы нужным образом. Тем не менее, многие устройства имеют возможность работы в автономном режиме, встроенный микрофон (для работы в звуковом режиме), режимы смены цветов или режим master – slave, для работы в цепи. Виды световых эффектов Базовые световые эффекты Световые эффекты Beam – это множество цветных линз, расположенных вокруг основного источника света. Каждая линза проецирует собственный луч света. Обычно они образуют форму полусферы (mushroom) или другие более сложные формы. Движение обычно зациклено, но некоторые модели могут изменять движение лучей в зависимости от звуковых волн, которые оборудование воспринимает посредством встроенного микрофона. Так, например, смена движения лучей происходит при звуке «бочки» (бас-барабана). При использовании вместе с дым-машиной цветные лучи создают невероятный эффект, который производит неизгладимое впечатление на гостей мероприятия. Приборы «Цветок» (Flower) – это устройства, которые предлагают пользователю гобо, смену цветов и режим звуковой активации. У некоторых моделей на задней части расположены переключатели, с помощью которых можно выставить необходимые параметры. Однако в большинстве случаев подобное оборудование ограничено по функционалу, что делает его не уместным для использования на крупных мероприятиях. Наилучший вариант работы таких приборов – на небольшой площади, например, в клубе. Приборы центральных эффектов Как подсказывает название, эти приборы расположены в центре световой инсталляции, обычно над танцполом, работают они совместно с эффектами Flower. В основе их конструкции – лампа, вокруг которой сосредоточены зеркала, отражающие свет в разных направлениях. Существует большое количество моделей, различных по типу зеркал, и, соответственно, по визуальному эффекту. Зеркала с ограниченным вращением заставляют лучи двигаться кругами, но при этом не предлагают управления их направлением, тогда как зеркала с возможностью управления их плоскостью обеспечивают полный доступ. Управление подразумевает синхронизацию с аудио, то есть, вмешательство пользователя практически отсутствует. Кроме того, существуют и более сложные модели, которые предлагают независимое управление по DMX. Приборы с зеркальными барабанами немного похожи на сканеры, засчет своей формы они могут воспроизводить бесконечно «падающие» лучи. Приборы такого типа могут иметь различные режимы и функции, в том числе гобо, смену направления и встроенный микрофон. Профессиональное световое оборудование Color Changers (колорченджеры) – это приборы, которые предлагают управление по DMX для каждого цвета луча. Внутри прибора установлено одно или несколько «цветных колеса» с различными цветовыми фильтрами, через которые и проходит луч. У приборов с несколькими колесами есть возможность смешения цветов в момент, когда луч проходит одновременно через несколько фильтров. В зависимости от количества фильтров на пути луча цвет будет меняться. В большинстве случаев такие приборы имеют возможность работы в автономном режиме. Сканеры дают пользователю возможность управления наклоном и поворотом, что позволяет позиционировать луч в любом направлении (обычно около 230° наклон и 75° поворот). Помимо этого, некоторые приборы предоставляют возможность работы по DMX, обеспечивая управление цветом, гобо и даже фокусом. С управлением всеми указанными параметрами можно создать невероятные и удивительные по красоте эффекты. Однако у сканеров есть недостаток – большинство из них не может работать в автономном режиме, поэтому в дополнение необходим контроллер. Вращающиеся головы обладают всеми возможностями сканеров, но отличаются тем, что они не отражают луч от двигающегося зеркала, а двигаются сами, что позволяет достигнуть бо́льших параметров наклона и поворота: до 540° и 260° соответственно. Двигаются они обычно медленнее, чем сканер, так как мотор получает в нагрузку вес всей конструкции. Как и в случае со сканерами, управление гобо, цветом, фокусом и движением осуществляется по DMX. При выборе устройства стоит отдельное внимание уделять оптике и числу цветов: более дорогая модель с расширенным функционалом обеспечит пользователю бо́льший контроль над управлением параметрами и позволит программировать сложные и интересные эффекты. Все параметры должны быть занесены в контроллер до того, как прибор начнет работу. Именно это условие часто вызывает некие сложности у неопытных пользователей. Прожекторы гобо созданы для проецирования фигур на большие поверхности с помощью гобо и высококачественной оптики. Такие приборы могут менять цвет луча, но их основная функция – трафарет, с помощью которого создаются различные эффекты. Например, такие устройства используются для проецирования логотипов компаний на стены, потолок или пол во время презентаций. Зенитные прожекторы — это устройства. которые используются на улице под открытым небом. Такие приборы обычно устанавливаются для привлечения внимания к какому-либо мероприятию, так как видно их с очень большого расстояния. По необходимости можно подобрать устройства, которые дают один или несколько мощных лучей. Инсталляция и безопасность Инсталляция светового оборудования обычно не вызывает никаких сложностей. Важно лишь учесть некоторые моменты, например, правильно определить место и угол, чтобы лучи попадали на необходимую площадку и не преломлялись. Некоторые устройства подразумевают установку только под каким-то определенным углом, что обусловлено техническими параметрами. Все рекомендации по эксплуатации обычно написаны в инструкции, которая поставляется вместе с прибором. На первых парах, возможно, придется что-то переделывать, а может, даже экспериментировать, но не стоит этого бояться, со временем установка светового оборудования не будет занимать много времени и сил. Все обязательные требования, указанные в инструкции, стоит выполнить, иначе могут возникнуть непредвиденные ситуации, которые могут повлечь за собой неприятности. Особое внимание стоит уделить вентиляции. Световые приборы, использующие мощные источники света, могут сильно нагреваться, поэтому рядом не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Необходимо продумать и схему подключения, так как возможно понадобиться бо́льшее количество розеток, чем уже имеется. В любом случае, не будет лишней консультация опытного электрика, особенно если вы занимаетесь подобным впервые. Стоит заместить, что сложности в первую очередь возникают там, где требуется установка большого количества устройств. Следующая задача после инсталляции – обеспечение правильного и безопасного ухода, чтобы увеличить срок службы оборудования. Регулярная чистка – важный момент, про который не стоит забывать. Для предотвращения поломки вентиляторов и фильтров необходимо своевременно убирать пыль, для яркого цвета – протирать зеркала и линзы. Для очищения можно воспользоваться специальными моющими средствами и сухой мягкой салфеткой. Замена лампы также должна проводиться специалистом, причем необходимо подобрать нужный тип лампы, первая попавшаяся здесь не подойдет. При замене галогенных ламп следует быть особенно внимательным и не работать без перчаток. Актуальные вопросы Что такое DMX? DMX512 изначально разрабатывался как система передачи данных между интерфейсами, поддерживающими собственные протоколы. Вскоре он стал использоваться не только для соединения диммеров и контроллеров, но и для работы с более сложными устройствами, например, дым-машинами и вращающимися головами. Контроллер DMX512 подключается к устройствам путем последовательного подключения. Каждый прибор имеет DMX вход и обычно DMX выход, который иногда маркируется как DMX ‘thru’. Что такое гобо? Гобо – это маленький ровный диск, сделанный из металла или стекла. Металлические гобо пробиваются или вырезаются лазером так, что через них может пройти свет, и в результате проецируется световой рисунок. Стеклянные гобо работают по аналогичному принципу. Нужен ли мне генератор дыма? Конечно, в первую очередь все зависит от ваших собственных предпочтений и возможностей. Генератор дыма не обязателен, но при его наличии вы сможете создать потрясающую красивую атмосферу, когда световые лучи будут преломляться в легкой дымке. Стоит отметить, что воспроизводимый дым не опасен, поэтому посетители и гости любого мероприятия смогут насладиться эффектным зрелищем. Сегодня на рынке существует огромное количество различных генераторов эффектов, поэтому выбрать такой прибор не составит труда. Нужен ли мне контроллер? Использование специализированного контроллера не обязательно, если речь идет о маленькой световой инсталляции: приборы будут работать в автономном режиме и буквально сделают всю работу самостоятельно. Но если у вас ночной клуб с множеством светового оборудования, различного по функционалу, DMX-контроллер вам все же понадобится. С ним вы получите независимое управление каждым параметром каждого прибора. Могу ли я заменить лампу в приборе эффектов? Самостоятельно заменять лампу в приборе эффектов настоятельно не рекомендуется, так как это может быть очень опасно – световые приборы достаточно специфичны, поэтому можно легко ошибиться процессе замены. Заключение Наиболее известные и популярные световые приборы выпускаются производителями Eurolite, Stairville, AMERICAN DJ и ACME. Световые приборы – это именно то оборудование, которое вдохнет новую жизнь в ваше мероприятие и заставит посетителей прочувствовать атмосферу праздника и веселья. Многолучевые эффекты, стробоскопы, лазеры, прожекторы PAR и сканеры – с помощью всех этих приборов вы сможете создать световую инсталляцию своей мечты! https://press.ocenin.ru/osveschenie-avtomobilya/ |