16. Противотуманные фары и фонари
Автомобили должны быть приспособлены к эксплуатации в любых погодных условиях. При наличии тумана, интенсивных осадков или пылевых облаков ухудшение видимости приводит к снижению скорости движения. Необходимый уровень безопасности движения автомобиля в этих условиях обеспечивается световыми приборами.
В тумане ближний и дальний свет фар головного освещения не обеспечивают удовлетворительной видимости дороги. Лучи ближнего и особенно дальнего света отражаются от мельчайших капелек тумана, рассеиваются и создают молочно-белую пелену перед автомобилем, которая ослепляет водителя. При включении обычных фар головного освещения в тумане с метеорологической видимостью меньше 20м водитель автомобиля практически не видит дорогу и объекты на ней.
Условия видимости в темное время суток при движении в тумане, в снегопад и дождливую погоду зависят от светораспределения и точности регулированиям фар. Для улучшения видимости дорожного полотна, обозначения габаритных размеров автомобиля и снижения аварийности во время туманов, дождей и снегопадов применяют противотуманные фары и фонари.
Противотуманные фары отличаются от обычных большим углом рассеивания светового пучка в горизонтальной плоскости (рис. 1) и более четкой верхней светотеневой границей.
Рис. 1. Светораспределение противотуманной фары
Такое светораспределение в горизонтальной плоскости обеспечивается соответствующим микрорельефом внутренней поверхности рассеивателя с вертикальными цилиндрическими линзами и экраном перед лампой. Больший угол рассеивания светового пучка обеспечивает хорошую видимость дороги и обочины на расстоянии 15-25 м.
Для того чтобы уменьшить рассеивающее действие тумана на световой пучок, противотуманные фары устанавливают ближе к дорожному полотну, в этом случае уменьшается длина пути световых лучей до пересечения с полотном дороги. Размещать противотуманные фары следует не выше фар ближнего света на высоте (по нижней кромке светового отверстия) не менее 250 мм над полотном дороги. От плоскости бокового габарита они должны отстоять не более чем на 400 мм. Углы рассеивания светового пучка противотуманных фар составляют ±5° по вертикали и +45 и -10° по горизонтали.
Высота установки противотуманных фар в меньшей степени влияет на условия видимости, чем светораспределение и точность регулирования. Так, увеличение высоты установки фары над уровнем дороги с 250 до 1000 мм приводит к снижению максимальной дальности видимости примерно на 10 %. В то же время отклонение пучка света фары вверх на 30 (вследствие разрегулирования) может в 2 раза уменьшить дальность обнаружения объекта на дороге. Внешний вид противотуманных фар показан на рис. 2.
Рис. 2. Противотуманные фары:
а - ФГ106;
б - ФП08;
в - ФГ119;
г - ФП20;
д - ФП52 с галогенной лампой;
е -11.3743 с галогенной лампой
Для достижения большего цветового контраста рассеиватели противотуманных фар иногда изготавливают из желтого стекла. Однако заметных преимуществ в изменении спектрального состава излучения таких фар нет. Цвет светового пучка фары практически не влияет на условия видимости в тумане средней и высокой плотности. Лучи желтого света с большей длиной волны лучше проникают через туман малой плотности или пылевую среду с малыми размерами частиц, соизмеримыми с длиной световых волн. В фары с рассеивателями желтого цвета устанавливают лампы большей мощности. Цвет рассеивателей двух фар на одном автомобиле должен быть одинаковым.
Противотуманные фары могут иметь круглое или прямоугольное световое отверстие. Их встраивают в кузов, в бампер или крепят к бамперу автомобиля с помощью кронштейна. Противотуманные фары могут входить в состав блок-фары. Оптическая система противотуманной фары (рис. 3) включает в себя отражатель 2 параболоидного типа, рассеиватель 1, лампу 4, нить накала которой расположена в фокусе отражателя, и экран 3. Лампу устанавливают в патроне 5 фары ФГ119 или в специальном держателе 15 галогенной лампы АКГ 12-55-1 (категории НЗ) в противотуманной фаре 11.3743.
Противотуманные фары устанавливают в качестве дополнительного светотехнического оборудования на некоторые типы автомобилей и автобусов непосредственно на заводах-изготовителях или в эксплуатации.
Рис. 3. Устройство противотуманных фар:
а -ФГ119; б - ФГ120-Б; в ‑ 11.3743;
1 ‑ рассеиватель; 2 - отражатель;
3 - экран; 4 ‑ лампа; 5 - патрон;
6 ‑ регулировочный винт; 7 -
шаровая опора; 8 - корпус; 9 - контактная
пластина; 10 - зажим; 11 - ободок; 12 ‑ защитная
крышка; 13 - кронштейн крепления; 14 -
провод; 15 ‑ пружинный держатель
лампы; 16 – держа-тель экрана
Фары ФП19 с круглым световым отверстием и лампой А12-50+40 применяют на большинстве отечественных грузовых автомобилей и автобусов. Фару устанавливают снаружи автомобиля обычно над или под бампером с помощью болта, закрепленного шарнирно в корпусе.
Прямоугольная фара ФГ120 предназначена для легковых автомобилей и автобусов. Ее также устанавливают на бампере или под ним с помощью болта. Шарнирное соединение болта с корпусом фары позволяет регулировать световой пучок, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Светораспределение фары ФГ120 отвечает требованиям Правила №19 ЕЭК ООН.
Включение противотуманных фар вместо ближнего света фар головного освещения в условиях плохой видимости позволяет на 20-30 % увеличить скорость движения автомобиля. Для уменьшения слепящего действия на водителей встречного транспорта противотуманные фары рекомендуется применять при езде в городе. Благодаря большему углу рассеяния светового пучка по горизонтали противотуманные фары целесообразно использовать для освещения крутых поворотов на горных дорогах.
В светлое время суток при движении в тумане видимость дороги не улучшается даже при использовании противотуманных фар. Однако они могут выполнять функции габаритных огней, снижая вероятность столкновения встречных транспортных средств.
При движении в тумане автомобиль недостаточно различим сзади. Задние габаритные огни в этом случае малоэффективны. Поэтому на автомобили устанавливают задние противотуманные фонари красного цвета с повышенной силой света. Сила света заднего противотуманного фонаря в рабочей зоне должна быть в 100-300 раз больше силы света габаритных огней. Его светораспределение с большим углом рассеивания светового пучка в горизонтальной плоскости аналогично светораспределению противотуманных фар. Задний противотуманный фонарь должен быть виден водителю приближающегося автомобиля в виде вытянутого вдоль его горизонтальной оси прямоугольника равномерной яркости. При среднегабаритной яркости 104 кд/м2 расстояние обнаружения противотуманного фонаря в атмосфере малой прозрачности в 2 раза больше расстояния, при котором различимы контуры автомобиля. Силу света и яркость задних противотуманных фонарей ограничивают. Слишком яркие фонари могут вызвать у водителей других транспортных средств состояние дискомфорта. Задние противотуманные фонари особенно эффективны в дневное время, когда резко возрастает интенсивность движения.
Один или два задних противотуманных фонаря устанавливают на высоте 250-1000 мм. Одиночный фонарь целесообразно располагать посередине задней части автомобиля или в той его части, которая обращена к осевой линии дорожного полотна. Если задний противотуманный фонарь не является составной частью горизонтального блока сигнальных фонарей, желательно его устанавливать выше или ниже блока. Более высокое расположение задних противотуманных фонарей по сравнению с противотуманными фарами позволяет уменьшить вуалирование их пеленой, создаваемой светом противотуманных фар.
Установка на автомобилях противотуманных фар и фонарей повышает безопасность движения и способствует росту эффективности автомобильных перевозок.
Контрольные вопросы:
Чем отличаются противотуманные фары от обычных?
Как размещают противотуманные фары на автомобиле?
Какие требования предъявляют к задним противотуманным фонарям?
Какого цвета могут быть рассеиватели у противотуманных фар?