УДК 629.113

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА ГОЛОВНОЙ ФАРЫ ОСВЕЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Гумелёв Василий Юрьевич1, Пархоменко Александр Викторович2, Волков Юрий Иванович3
1Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, канд. техн. наук
2Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, доцент
3Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова, доцент

Аннотация
В статье подробно рассмотрено устройство круглой головной фары освещения грузового автомобиля.

Ключевые слова: безопасность движения, корпус, лампа накаливания, отражатель, рассеиватель, регулировочное устройство


DETAILED DESCRIPTION OF THE UNIT HEAD HEADLIGHTS OF A TRUCK

Gumelev Vasiliy Yuryevich1, Parhomenko Alexander Viktorovich2, Volkov Yuriy Ivanovich3
1Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, candidate of technical Sciences
2Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, associate professor
3Ryazan high airborne command school name of the General of the army V. Margelov, associate professor

Abstract
The article covers in detail the unit round headlights light of the truck.

Keywords: case, control unit, incandescent, lens, reflector, traffic safety


Библиографическая ссылка на статью:
Гумелёв В.Ю., Пархоменко А.В., Волков Ю.И. Подробное описание устройства головной фары освещения автомобиля // Современная техника и технологии. 2014. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/07/3606 (дата обращения: 26.05.2017).

Головные фары являются основными приборами системы освещения. Именно они в наибольшей мере способствуют организации и обеспечению безопасного дорожного движения в условиях недостаточной или ограниченной рельефом местности видимости водителем дороги. Важность соблюдения правил эксплуатации фар не требует доказательств, а нарушение этих правил не редко приводит к тяжким последствиям. Авторы, к своему удивлению, столкнулись с таким парадоксом – в технической литературе практически отсутствует достаточно подробное описание устройства такого относительно простого светового прибора, как головная фара. Поэтому авторский коллектив решил восполнить этот пробел на примере головных фар освещения основного армейского автомобиля Урал-4320-31.

На Урал-4320-31 устанавливают круглые фары головного освещения типа «CR» модели 401.3771 (ФГ122ВВ1) или 671.3711с обычной лампой накаливания двухфарной системы освещения (рисунок 1).

Фара 401.3711 (ФГ122ВВ1) состоит из корпуса в сборе 3 и закрепленного в нем оптического элемента ФГ140 (поз. 7). Лампа фары 10 с помощью штекерного разъема 14 и соединительных проводов подсоединяется к бортовой сети автомобиля [1]. Оптический элемент 7 установлен в держателе, задающем нужное направление пучку света. Корпус фары штампуют из листовой стали толщиной (0,8–1) мм; его форма определяется способом и местом крепления фары на машине. На автомобиле Урал-4320-31 корпус фары 3 жестко закреплен четырьмя винтами 11 на передней части брызговика крыла в специальной выемке. Корпус фары в сборе представлен в соответствии с рисунком 2, а.

Держатель состоит из установочного кольца 2, прижатого с помощью пружин 4 (их 3 штуки) к корпусу фары 1. Установочное кольцо 2 опирается на внутреннюю поверхность корпуса фары 1. К внутренней стороне корпуса фары приклепан так называемый кожух 3, к которому и крепится установочное кольцо 2 при помощи пружин 4. Оптический элемент закреплен в корпусе фары тремя винтами 7, проходящими через внутренний ободок 2 (рисунок 1) и ввернутыми в установочное кольцо 2 держателя (рисунок 2, а). Во избежание повреждения изоляции соединительных проводов и их замыкания на корпус автомобиля они заведены в корпус фары 1 через специальную колодку 5, изготовленную из пластмассы.

 

а – фара 401.3771 (ФГ122ВВ1) в сборе; б – общее устройство фары; 1 – прокладка; 2 – ободок внутренний в сборе; 3 – корпус в сборе; 4 – кольцо установочное; 5– винт регулировочный; 6– пружина; 7 – элемент оптический ФГ140; 8 – пылеотражатель; 9 – ободок наружный в сборе; 10 – лампа автомобильная А24-55+50; 11 – винт крепления корпуса фары; 12 – винт крепления наружного ободка; 13 – винт крепления оптического элемента; 14 – штекерный разъем; 15 – кожух держателя; 16 – провода соединительные

Рисунок 1 – Устройство фары 401.3711 (ФГ122ВВ1)

Хорошее освещение дороги без ослепляющего воздействия на водителей встречного транспорта достигается регулировкой положения оптического элемента относительно корпуса фары 1 при помощи винтов 6, ввернутых в корпус фары 1 и расположенных под углом 90°. Один винт перемещает луч света в вертикальной, а второй винт – в горизонтальной плоскости.

Регулировочный винт 1 (рисунок 3) ввернут в закрепленную на корпусе 3 фары гайку с защитным колпаком. Колпак предохраняет винт 1 от коррозии.

 

 а                                                                                        б

а – корпус фары в сборе; б – прокладка; 1 – корпус фары; 2 – установочное кольцо; 3 – кожух; 4 – пружина; 5 – колодка для ввода соединительных проводов; 6 – винты регулировочные; 7 – винты крепления оптического элемента; 8 – паз установочный

Рисунок 2 – Корпус фары в сборе

Между корпусом фары 3 и брызговиком крыла установлена резиновая прокладка 1 (рисунок 1), защищающая наружную поверхность корпуса фары от попадания влаги, а значит от коррозии. Прокладка (рисунок 2, б) выполнена из резины и имеет достаточно большую толщину. Вместе прокладка и пружины 4 (рисунок 2) держателя оптического элемента уменьшают тряску нитей накаливания лампы фары при движении автомобиля, тем самым продлевая срок службы лампы. У фары также имеется декоративный наружный ободок 9 с резиновой прокладкой, который крепится к корпусу фары 3 скобой и винтом 12 (рисунок 1).

1 – регулировочный винт; 2 – гайка с защитным колпаком; 3 – корпус фары; 4 – установочное кольцо

Рисунок 3 – Установка регулировочного винта

На рисунке 4 представлен оптический элемент ФГ140 герметизированный с европейским светораспределением. Он устанавливается в фары типа ФГ122 целого ряда других автомобилей: УАЗ, ГАЗ, Урал, а также автобусов ПАЗ.

 

 

        а                                                     б                                                              в

а – оптический элемент ФГ140; б – внешний вид рассеивателя оптического элемента ФГ140; в – расположение призм и линз по поверхности рассеивателя; 1 – отражатель; 2 – рассеиватель; 3 – лампа автомобильная А24-55+50; 4 – установочный выступ (3 выступа по окружности)

Рисунок 4 – Оптический элемент ФГ140

Зеркальное покрытие отражателя 1 нанесено на внутреннюю поверхность параболоида вращения. Она, имея вогнутую форму, собирает лучи света и отражает их как узкий пучок света на дорогу на значительное расстояние от автомобиля. Для более равномерного распределения света с целью лучшего освещения дороги свет проходит через рассеиватель 2 оптического элемента, представляющий собой выпуклое рифленое стекло. Отражатель 1 оптического элемента изготовлен из холоднокатаной стали. После химического обезжиривания поверхности отражателя его лакируют и просушивают инфракрасными лучами. Затем внутреннюю поверхность отражателя подвергают алюминированию методом термической возгонки в вакууме. Алюминиевое покрытие отражает до 90 % света. Качество отражающего слоя и точность геометрической формы отражателя существенно влияют на качество светораспределения.

Вторичное распределение светового потока для обеспечения необходимого уровня освещенности дороги осуществляет защитное стекло – рассеиватель 2 (рисунок 4).

Рассеиватель изготовляют из безцветного стекла в прессформах. При его изготовлении на внутренней поверхности формируются линзы и призмы, которые рассеивают световой поток в стороны в необходимых направлениях. Левая по ходу движения автомобиля сторона рассеивателя имеет линзы,  сдвинутые вниз от горизонтальной оси симметрии по прямой линии на угол 15° (как и левая сторона экрана нити ближнего света лампы).

Так как при европейском светораспределении асимметричный ближний свет фары формируется только верхней частью отражателя, то и, соответственно, верхняя часть рассеивателя имеет гораздо более сложную оптическую систему, чем его нижняя часть, работающая совместно со всем отражателем на симметричном дальнем свете.

Оптический элемент неразборный. Рассеиватель соединен с отражателем  герметизирующим клеем. Диаметр оптического элемента ФГ140 равен180 мм. При установке элемента в корпус фары цифровые и буквенные знаки системы международного обозначения световых приборов, имеющиеся на рассеивателе, должны занимать только вертикальное положение (на некоторых оптических элементах наносится надпись «ВЕРХ» или стрелка ↑).

Также на наружной стороне отражателя по окружности его сечения, к которому приклеивается рассеиватель, имеются три установочных выступа 4 (рисунок 4, а). А на установочном кольце 2 имеется три паза 8 установочных (рисунок 2, а). Выступы и пазы расположены не равномерно по окружности, поэтому оптический элемент может быть установлен в корпус фары только в одном положении.

В оптическом элементе каждой фары установлено по одной лампе 10 (рисунок 1) с двумя нитями накаливания – ближнего и дальнего света. Для фар головного освещения с европейской системой светораспределения выпускается единая двухнитевая лампа со специальным унифицированным фланцевым цоколем типа Р45t/41. Нить накаливания дальнего (симметричного) света всегда будет находиться в фокусе параболоида вращения отражателя. Лампа автомобильная А24-55+50 с унифицированным фланцевым цоколем устанавливается в оптический элемент ФГ140 со стороны вершины параболоидного отражателя 1 и удерживается в нем с помощью двух специальных пружинящих защелок 2 в соответствии с рисунком 5 [2]. Для герметизации оптического элемента при установке лампы применяется пылеотражатель 8 (рисунок 1).

а                                                                                                                   б

а – устройство в оптическом элементе для фиксации лампы; б – оптический элемент с установленной в нем лампой; 1 – отражатель; 2 – пружинящие защелки; 3 – посадочное кольцо; 4 – установочный паз; 5 – фиксирующий фланцевый цоколь лампы со специальным фиксирующим выступом

Рисунок 5 – Установка и фиксация лампы в оптическом элементе ФГ140

На фланцевом цоколе лампы (рисунок 6) имеется специальный фиксирующий выступ. А на посадочном кольце 3 отражателя (рисунок 6, а) имеется паз 4. Так что лампа в оптическом элементе может быть установлена только в одном определенном правильном положении так, чтобы нить дальнего света попала в фокус отражателя с точностью ±0,25 ммбез последующей фокусировки. Этому условию удовлетворяет фланцевый цоколь. Фланец напаивают на цоколь индивидуально для каждой лампы в специальном оптическом приспособлении, гарантирующем правильное расположение нити дальнего света относительно опорной поверхности фланца. Большой размер гарантирует точность установки лампы.

На торце цоколя лампы имеется три изолированных прямоугольных вывода 2 (рисунок 7, б) под штекерный разъем (рисунком 7, в). Одним своим концом каждая нить накала лампы припаяна к выводу, который подсоединяется проводом с «массой» автомобиля при подсоединении штекерного разъема к лампе. Другие концы нитей припаяны к двум другим выводам, которые соединены проводами с выводами ножного переключателя света.

У двухнитевой лампы накаливания А24-55+50 в соответствии с рисунком 8, в (нити накаливания на рисунке представлены со стороны цоколя лампы) нить 1 дальнего света помещена в фокусе параболоидного отражателя. Нить 2 ближнего света цилиндрической формы выдвинута вперед по отношению к нити 1 дальнего света и расположена чуть выше и параллельно оптической оси.

а                                                                         б                                                              в

а – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид сверху); б – фланцевый цоколь лампы с фиксирующим выступом (вид снизу); в – контактная колодка (штекерный разъем); 1 – фланцевый цоколь; 2 – выводы; 3 – установочные выступы

Рисунок 6 – Цоколь лампы накаливания фары с европейским светораспределением и её контактная колодка

Назначение непрозрачного экрана  (рисунок 6, а) под нитью ближнего света – не допустить попадание световых лучей на нижнюю половину отражателя, а от нее – в глаза встречному водителю. Спереди экран отогнут кверху, чтобы прямые лучи, испускаемые нитью ближнего света, также не были ослепляющими. Левая сторона экрана (по ходу движения автомобиля) отогнута вниз на угол 15°, что позволяет увеличить площадь активной поверхности левой половины отражателя оптического элемента фары.

При формировании светового пучка ближнего света используется только верхняя вогнутая зеркальная поверхность отражателя, дальнего света – вся рабочая поверхность отражателя.

Совместное формирование светового пучка нитью накаливания ближнего света лампы фары и рассеивателем увеличивает освещенность правых обочины и полосы движения автомобиля при движении на ближнем свете. Колба автомобильной лампы А24-55+50 (рисунок 6) заполнена смесью газов – аргоном (96 %) и азотом (4 %). Газы закачены в колбу лампы под давлением [3].


Библиографический список
  1. Руководство по эксплуатации автомобилей семейства «Мотовоз-1» [Текст] : – Рязань : Министерство Обороны Российской Федерации. Главное автобронетанковое управление, 2006. – 284 с.
  2. Гумелёв В.Ю. Установка оптического элемента с американской системой светораспределения в фару 401.3771 (ФГ122ВВ1) автомобиля УРАЛ-4320-31 // Современная техника и технологии. – Февраль, 2013 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2013/02/1625 (дата обращения: 23.04.2014)
  3. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей [Текст] / В. Е. Ютт. – М. : Горячая линия – Телеком, 2009. – 440 с.


Все статьи автора «Гумелёв Василий Юрьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: