4.3. Классификация систем освещения

Современные системы освещения можно разделить:

- по типам создаваемого светораспределения - на европейскую и американскую;

- по способу реализации системы светораспределения – на двух- и четырехфарную,

- по форме оптических элементов - с круглыми и прямоуголь­ными.

Европейская и американская системы освещения различны как по структуре создаваемого светового пучка (нормам на светораспределение), так и по принципам его формирования. Это различие обусловлено, главным образом, особенностями организации дви­жения, качеством дорог и др.

На рис. 4.3. показано светораспределение режима ближнего света фар американской (а) и европейской (б) систем освещения.

Реализация американской системы освещения достигается за счет размещения в фокальной плоскости параболоидного отража­теля нити накала дальнего света, имеющей форму короткого пря­мого цилиндра, который расположен перпендикулярно оптической оси в горизонтальной плоскости, проходящей через эту ось. Нить накала ближнего света располагается несколько выше горизон­тальной плоскости, проходящей через оптическую ось, и также имеет форму прямого цилиндра, расположенного перпендикулярно оптической оси и смещенного в сторону от нее. Благодаря этому ось светового потока ближнего света наклонена вниз и смещена в сторону правой обочины дороги, а образуемое при этом светораспределение оказывается асимметричным (рис. 4.3,а). Основной конструктивной особенностью этой системы освещения является использование при формировании светового пучка как ближнего, так и дальнего света всей рабочей поверхности отражателя.

Рис. 4.3.

Американская система освещения, как и европейская, допускает как двухфарное, так и четырехфарное исполнение.

Европейская система освещения конструктивно обеспечивается несколько иначе. Нить дальнего света имеет подковообразную форму у обычных источников (ламп типа А12-45+40) и цилиндриче­скую - у галогенных (Н4) и сориентирована вдоль оптической оси отражателя так, чтобы вершина подковы или край цилиндра нити накала размещался в фокусе отражателя. При этом нить накала ближнего света цилиндрической формы, экранированная снизу ме­таллическим экраном, срезанным с левой стороны под углом 15°, выдвинута вперед и поднята вверх относительно оптической оси отражателя. Это позволяет получить асимметричное светораспределение с четко выраженной светотеневой границей (рис. 4.3,б).

В европейской системе освещения в режиме ближнего света ис­пользуется только часть рабочей поверхности отражателя.

Необходимость совмещения в одном оптическом элементе двух режимов приводит к ухудшению характеристик как дальнего, так и ближнего света. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ двухфарной системы: относительно небольшую потребляемую мощность, малый занимаемый объем при монтаже на автомобиле, низкую се­бестоимость и технологичность, в США в 1960-е годы получила рас­пространение четырехфарная система освещения. В ее основе ле­жит идея распределения функций освещения по двум типам фар.

Четырехфарная система освещения состоит из четырех фар, которые могут быть установлены попарно горизонтально или вертикально. Наружные и верхние фары всегда являются двухре­жимными. Внутренние и нижние фары являются фарами только дальнего света. Во внутренних (нижних) фарах установлена обычная европейская лампа, нить накала которой расположена в фокусе отражателя, а рассеиватель снабжен преломляющей системой, обеспечивающей рассеяние света в горизонтальной плоскости.

Двухрежимные фары ближнего и дальнего света оснащаются двухнитевой европейской лампой, у которой тело накала ближнего света размещено в фокусе отражателя, а нить накала дальнего света расфокусирована по оптической оси отражателя назад. Рассеиватели этих фар рассчитаны только на ближний свет.

При включении дальнего света работают все четыре фары, внутренние фары создают при этом направленный четкий световой пучок прожекторного типа. В наружных фарах нити дальнего света создают дополнительно к прожекторному пучку внутренних фар рассеянный пучок для освещения близлежащих зон дороги. При включенном ближнем свете работают только наружные фары, сум­марная мощность нитей накала которых составляет у европейской системы 90...100 Вт, у американской - 100 Вт. При дальнем свете мощность европейской системы 180...240 Вт, американской -150...260 Вт.

Таким образом, четырехфарная система освещения обладает следующими достоинствами:

- позволяет распределить режимы дальнего и ближнего света по двум типам фар, что избавляет от компромиссности конструкции;

- значительно улучшает дальний свет автомобиля, что происхо­дит в результате резкого повышения общей мощности нитей накала и некоторого увеличения (на 17%) суммарной площади световых отверстий.

В то же время эта система обладает существенными недостат­ками:

- резко ухудшается ближний свет, что происходит из-за значи­тельного уменьшения (на 40%) рабочей площади фар при неизмен­ной мощности двух тел накала;

- требуется применение более мощных генераторов и большего пространства для монтажа на автомобиле;

- отличается относительно большой себестоимостью. Из-за перечисленных недостатков, превалирующих над досто­инствами, четырехфарная система не нашла широкого применения в Европе и не вытеснила двухфарную круглую систему в Америке.

Различные системы ближнего света, применяемые в Европе и Америке, а также продолжающиеся поиски и предложения новых систем показывают, что до сих пор проблема борьбы с ослеплени­ем водителей при встречном разъезде автомобилей полностью не разрешена.