Противотуманные фары

При прохождении через слой туманной атмосферы световой поток от фар частично поглощается, остальная (большая) часть его рассеивается. Рассеяние света крупными частицами, например водяными каплями, происходит следующим образом. Вошедший внутрь частицы световой поток делится на две части: одна часть проходит через частицу сразу, другая – после многократных внутренних отражений выходит из нее в различных направлениях (рисунок).

Таким образом, действие туманной атмосферы заключается, во-первых, в ослаблении светового потока фар, что приводит к уменьшению освещенности дороги и препятствий на ней, и, во-вторых, в образовании светящейся толщи атмосферы вдоль линии зрения водителя, что приводит к значительному снижению контраста.

Бытовало мнение, что жёлтый свет способен проникать через туман. Однако жёлтый рассеиватель срезает фиолетовую и голубую части спектра в очень легких, влажных туманах (диаметр частиц соизмерим с длиной световых волн), обнаруживается частичное поглощение и лучи большей длинны лучше проникают в туман. При обычных туманах (диаметр частиц 10 мкм) жёлтый свет бесполезен.

Для образования противотуманного пучка света необходимо:

1) уменьшить путь световых лучей до объекта, для этого фары располагают ниже основных (фар головного освещения);

2) угол рассеивания светового потока в вертикальной плоскости должен быть уменьшен (±5­­­­­⁰), а в горизонтальной увеличен (не менее 45­­­­­⁰). Это достигается за счет микроэлементов рассеивателя;

3) все прямые световые лучи, исходящие от лампы, не должны пересекать линию зрения водителя, для этого лампа должна иметь экран.

Поэтому противотуманные фары называют фарами широкоугольно-противотуманного света.

Расположение противотуманных фар на транспортном средстве должно соответство-вать указанному на рисунке (только для ТС категории и – не более 800 мм над опорной поверхностью):

Ни одна из точек на видимой поверхности противотуманной фары не должна находиться выше наиболее высокой точки видимой поверхности фары ближнего света.

Большой угол рассеивания пучка в горизонтальной плоскости обеспечивает достаточную видимость дороги и обочин на расстоянии 20 – 30 м, что позволяет безопасно двигаться в условиях тумана со скоростью 8 – 11 м/с (30 – 40 км/ч). Противотуманные фары хорошо использовать для движения по слабоосвещенным улицам городов.

Требования к противотуманным фарам изложены в Правилах ЕЭК ООН № 19.

Европейская и американская системы светораспределения

Увеличение силы света в режиме «дальний свет» обостряет проблему слепимости при встречном разъезде. В Европе и в США были заложены различные принципы формирования светового пучка при ближнем свете, поэтому говорят о европейской и американской системах светораспределения.

Основой европейской системы ближнего света является требование – не ослеплять водителя встречного автомобиля, которому отвечают все образцы европейских фар; лучшие из них по показателям освещения дороги не уступают американским, а зачастую и превосходят последние.

Основой американской системы ближнего света является требование – дальше и лучше освещать дорогу (так как при большой яркости освещаемой дороги глаза водителя могут не ослепляясь выдерживать повышенную силу света), а требование – не ослеплять водителя встречного автомобиля выполняется по возможности.

Конструктивные особенности фар с этими системами см. в книге Афанасьев Л.Л. и др. «Конструктивная безопасность автомобиля», с. 114, 116.

Фары дальнего света с европейской и американской системами не имеют принципиального различия.

Измерительные экраны

Для имитации перспективы автомобильной дороги и информативных зон на ней, а также для сопоставления светотехнических характеристик фар с контрольными зонами и точками служат измерительные экраны.

Каждый их них предназначен для какого-либо определенного вида освещения, однако все они основаны на системе угловых градусов. Наиболее наглядным является европейский измерительный экран, предназначенный для оценки светораспределения фар ближнего света европейского типа.

Распределение света фар регламентируется освещенностью (силой света) в контрольных точках и зонах экрана (см. рисунки 47 и 48 в книге Афанасьев Л.Л. и др. «Конструктивная безопасность автомобиля»), согласно Правилам ЕЭК ООН № 1, предусматривающим минимально и максимально допустимые величины освещенности.

В Правилах ЕЭК ООН нормирование светораспределения проводится в единицах освещенности – люксах (лк), хотя целесообразнее нормировать его в единицах силы света – канделах (кд). Пересчет единиц производится по известной формуле квадратов расстояний

E = I / S²,

где E – вертикальная освещенность, создаваемая фарой на измерительном экране (дороге), лк; I – сила света фары в заданном направлении, кд; S – расстояние от фары до измерительного экрана (точки дороги), м.

Подобные измерительные экраны существуют для фар различных типов ближнего света, дальнего света, противотуманного света, а также для световых пучков фар с галогенными лампами. Все экраны имитируют информативные зоны и точки дороги и предметы на ней. При измерении светораспределения фары экран устанавливается перед ней на строго определенном расстоянии.