Лекция_ Системы освещения и световой сигнализации. Лекция. Системы освещения и световой сигнализации
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Конструкция противотуманных фар и фонарей Противотуманные фары и фонари При наличии тумана, интенсивных осадков или пылевых облаков ухудшение видимости приводит к снижению скорости движения автомобилей. Необходимый уровень безопасности движения автомобиля в этих условиях обеспечивается световыми приборами. В тумане при использовании ближнего и дальнего света фар головного освещения удовлетворительная видимость дороги не достигается. 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 20 м 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 регулирования фар. Для улучшения видимости дорожного полотна, габаритных размеров встречного автомобиля и снижения аварийности во время туманов, дождей и снегопадов применяют противотуманные фары и фонари. Противотуманные фары. Противотуманные фары отличаются от обычных большим углом рассеяния светового пучка в горизонтальной плоскости и более четкой верхней светотеневой границей. Такое светораспределение в горизонтальной плоскости обеспечивается соответствующим микрорельефом внутренней поверхности рассеивателя с вертикальными цилиндрическими линзами и экраном перед лампой. Больший угол рассеяния 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 автомобиля они должны отстоять не более чем на 400 мм. Углы рассеяния светового пучка противотуманных фар составляют ±5° от горизонтальной и +45 и -10° от вертикальной осей. Высота установки противотуманных фар в меньшей степени влияет на условия видимости дороги, 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 3° (вследствие разрегулирования) может в 2 раза уменьшить дальность обнаружения объекта на дороге. Для достижения большего цветового контраста рассеиватели противотуманных фар иногда изготавляют из стекла желтого цвета. Однако заметных преимуществ изменения спектрального состава излучения таких фар нет. Цвет светового пучка фары практически не влияет на условия видимости в тумане средней и высокой плотности. Лучи желтого цвета 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 противотуманных фар на одном автомобиле должен быть одинаковым. Противотуманные фары могут иметь круглое или прямоугольное световое отверстие. Их встраивают в кузов, в буфер или крепят к буферу автомобиля с помощью кронштейна. Противотуманные фары могут входить в состав блок-фары. Оптическая система противотуманной фары включает отражатель параболоидного типа, рассеиватель, лампу, нить накала которой расположена в фокусе отражателя, и экран. 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 встречных автотранспортных средств 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 автотранспортных средств. Приборы световой сигнализации Общие сведения На автомобиле установлено большое число светосигнальных приборов при ограниченном пространстве для их размещения. Автомобиль имеет габаритные огни, сигналы торможения, указатели поворота, стояночные огни и световозвращатели. Форма, размеры и расположение светосигнальных приборов должны отвечать установленным нормам и соответствовать внешнему виду модели автомобиля. Отдельным считается световой прибор с одним или несколькими параллельно включенными источниками света и одной светящейся поверхностью, собранный в отдельном корпусе. Комбинированный световой прибор имеет один источник света (или несколько параллельно включенных и одновременно светящихся источников света), один корпус, но две или несколько светящих поверхностей. Совмещенный световой прибор имеет разные источники света или один, работающий в разных режимах, одну светящую поверхность и один корпус. Двухнитевая лампа в совмещенном световом приборе, объединяющем функции заднего габаритного огня и сигнала торможения, считается за два источника света. Группированный световой прибор объединяет в одном корпусе несколько самостоятельных световых приборов с отдельными источниками света и отдельными светящими отверстиями. Каждый из сгруппированных вместе световых приборов может иметь несколько источников света и несколько светящих отверстий. В группированном световом приборе сигнальные фонари могут располагаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Светосигнальные приборы должны быть хорошо опознаваемы, что достигается изменением силы света, цветности сигналов, а также проблесковым режимом их работы. В автомобильных светосигнальных приборах в основном используют красный, белый и оранжевый цвета. Максимальная сила света светосигнальных приборов ограничена ввиду возможного ослепления водителей в темное время суток, а минимальная обусловлена способностью человека различать световой сигнал в солнечный день. В темное время суток светосигнальные приборы хорошо видны при силе света 2—12 кд. Для обеспечения видимости световых сигналов в солнечный день силу света необходимо увеличивать до 200—700 кд. Эти условия работы обеспечиваются двухрежимными указателями поворота и сигналами торможения. На режиме работы с уменьшенной силой света включаются дополнительные резисторы в цепи электроснабжения. Светораспределение светосигнального фонаря зависит от типа его оптической системы — линзовой или смешанной. В линзовой оптической системе требуемые сила света и светораспределение обеспечиваются одним рассеивателем (без отражателя). К приборам с линзовой оптической системой относятся габаритные и стояночные огни, боковые повторители указателей поворота и другие. Такие приборы состоят из корпуса, лампы накаливания и рассеивателя с линзовыми или призматическими микроэлементами. Внутренняя поверхность корпуса может быть окрашена в белый цвет. В смешанных оптических системах необходимое светораспределение создается отражателем и рассеивателем. Рассеиватель перераспределяет световой поток от отражателя и лампы. Непреобразованный световой поток от лампы улучшает светотехнические характеристики светосигнальных приборов. Благодаря большой силе света в заданных углах геометрической видимости, создаваемой смешанной оптической системой, ее применяют в сигналах торможения и указателях поворота. Световой поток лампы наилучшим образом используется при установке в корпус параболоидного отражателя. Поверхность отражателя может быть получена при его изготовлении из стальной ленты, цинкового литья или пластмассы. Патрон обеспечивает правильную установку лампы относительно отражателя и рассеивателя. Задние габаритные и стояночные огни, световозвращатели и сигналы торможения — красного цвета. При одновременном включении габаритных огней и сигналов торможения они отличаются габаритной яркостью. Красный цвет лучше воспринимается периферическим зрением, лучше заметен ночью на фоне огней другого цвета и сохраняет монохроматичность при любой интенсивности. Передние габаритные огни и стояночные огни имеют белый цвет, проблесковые сигналы передних и задних указателей поворота, боковые габаритные огни и световозвращатели — оранжевый. Оранжевый цвет лучше распознается ночью на фоне включенных фар головного освещения и передних габаритных огней. По европейским нормам впереди автомобиля не должно быть ни одного огня красного цвета. Белый цвет сзади имеют фонари заднего хода (как и в передних световых приборах, он сигнализирует о движении автомобиля в сторону наблюдателя) и освещения номерного знака. Габаритные огни Два передних и два задних габаритных огня сигнализируют о наличии и примерной ширине автотранспортного средства. Прицепы и полуприцепы имеют два габаритных огня сзади, а при ширине более 1,6 м — еще два спереди. Автобусы с числом пассажирских мест более 10 дополнительно снабжены двумя верхними габаритными огнями спереди, а также сзади. Углы видимости этих огней +80° от вертикали, +5 и -20° от горизонтали. Сила излучаемого света вдоль оси 40—60 кд для передних и 2—12 кд для задних и верхних габаритных огней. Габаритные огни располагаются на равном расстоянии от плоскости симметрии, на одинаковой высоте и в одной плоскости, перпендикулярной к продольной оси автомобиля. Расстояние между габаритными огнями по ширине не менее 600 мм, высота их установки 400—1500 мм. Верхние габаритные огни автобусов расположены на расстоянии не более 400 мм от верхней плоскости «габарита». Такое же расстояние до плоскости бокового габарита всех габаритных огней. На автотранспортном средстве длиной более 6 м установлены боковые габаритные огни оранжевого цвета. Фонари сигнализации открытых дверей указывают на увеличение габарита автомобиля. Стояночные огни Стояночные огни в отличие от габаритных расходуют меньше электроэнергии. Углы геометрической видимости двух белых стояночных огней спереди и двух красных сзади такие же, как габаритных огней. Обычно стояночные огни совмещают или группируют с габаритными огнями. Разрешается включать стояночные огни только с одной стороны автомобиля, наиболее удаленной от соответствующего края дорожного полотна. Указатели поворота Каждый автомобиль должен иметь два передних и два задних указателя поворота, размещенных на одинаковой высоте (400—1500 мм) и на равном расстоянии от продольной плоскости симметрии автомобиля. Повышенная информативность светового сигнала о повороте достигается усилением силы света и работой указателей поворота в проблесковом режиме. Частота мигания сигнала-указателя поворота 1—2 с1. При меньшей частоте сигнал может быть не замечен вовремя участниками движения. Боковые повторители указателей поворота обязательны для автомобилей длиной более 6 м и для автомобилей с прицепами и полуприцепами. Боковые повторители указателей поворота могут быть установлены на всех автомобилях. Многие автомобили имеют аварийную сигнализацию о неисправности и вынужденной остановке на проезжей части дорожного полотна. Аварийная сигнализация — включение всех установленных на автомобиле указателей поворота. Сигнал торможения Два задних сигнала торможения автомобиля включаются при срабатывании тормозных систем и сигнализируют о замедлении движения или остановке автомобиля. Расстояние между парными симметричными сигналами торможения не более 600 мм, высота установки 400—1500 мм. Дополнительные сигналы торможения у задних стекол салона легкового автомобиля видны водителю, едущему сзади, при загрязнении основных сигналов торможения, а также водителям нескольких следующих в колонне автомобилей, что обеспечивает их своевременную реакцию на изменение дорожной ситуации. Фонари освещения номерного знака Номерной знак освещается одним или двумя фонарями. Европейские нормы определяют допуски на неравномерность освещения номерного знака: минимальная освещенность таблицы 10 лк, а максимальная 490 лк. Удовлетворительную освещенность даже широкого номерного знака обеспечивают два одинаковых фонаря, расположенных вдоль ее длинной стороны. Фонари заднего хода По конструкции и требованиям фонари заднего хода относятся к светосигнальным. Один или два фонаря заднего хода с рассеивателями белого цвета размещены в задней части автомобиля на высоте 400—1200 мм. Углы геометрической видимости фонарей при включении заднего хода+15 и -5° от горизонтали и ±45° от вертикали для одиночного фонаря и +45 и -30° от вертикали для двух парных фонарей. Фонари заднего хода автобусов обеспечивают углы геометрической видимости ±15° от горизонтали и ±45° от вертикали. Опознавательные знаки В автопоездах используются опознавательные знаки (рис. 5). При наличии прицепа три рядом расположенных огня оранжевого цвета установлены на крыше кабины тягача. Расстояние между огнями 150—300 мм. Углы геометрической видимости ±5° от горизонтали и ±80° от вертикали. Прицепы оборудуют сзади габаритными огнями, указателями поворота и сигналами торможения, которые дублируют соответствующие светосигнальные приборы автомобиля-тягача и загораются одновременно с ними.  Рис. 5. Опознавательные знаки автопоездов: 1 — опознавательные знаки; 2 — передние световозвращатели; 3 — задние световозвращатели Фонарь преимущественного проезда Этот фонарь с мигающим огнем расположен на крыше автомобиля, пользующегося правом преимущественного проезда (пожарная, милицейская, скорой помощи). Видимость огня в горизонтальной плоскости круговая. Световозвращатели Это пассивные светосигнальные приборы с возвратно-отражающими оптическими элементами. Они предназначены для обозначения габаритов автомобиля в темное время суток путем отражения света, излучаемого источником, находящимся на другом автотранспортном средстве. Кубические световозвращатели состоят из трехгранных ячеек с углом между гранями 90 °. Грани ячеек расположены на внутренней стороне световозвращателя. Поток света входит в светоотражатель со стороны наружной гладкой поверхности и после трехкратного отражения от граней ячейки выходит в обратном направлении. Прямоугольная трехгранная призма обеспечивает отражающий эффект с достаточной силой света при небольшой площади поверхности и глубине оптического элемента световозвращателя. По два передних и задних световозвращателя соответственно белого и красного цвета устанавливают симметрично относительно продольной плоскости автомобиля. На автомобилях и автобусах большой длины имеются боковые световозвращатели оранжевого цвета. Требования к задним красным треугольным световозвращателям прицепа аналогичны требованиям к задним световозвращателям одиночных автомобилей. Прицепы имеют спереди два белых светоотражателя любой формы (кроме треугольной) для обозначения ночью прицепа, если он стоит на обочине дороги или его ширина превышает ширину тягача. Передние светоотражатели расположены на расстоянии не более 150 мм от плоскости бокового габарита прицепа. Противотуманные фонари В меньшей степени при движении в тумане автомобиль защищен от наездов 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 рассеяния 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. Силу света и яркость задних противотуманных фонарей ограничивают. Слишком яркие фонари могут вызвать у водителей других автотранспортных 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 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. Приборы внутреннего освещения Внутреннее освещение имеют кабина водителя грузового автомобиля, салон легкового автомобиля или автобуса, подкапотное пространство, багажное отделение, вещевой ящик. Все внутренние помещения освещаются лампами небольшой мощности. Кабина водителя грузового автомобиля и салон легкового автомобиля освещаются одним-тремя плафонами. Неслепящий рассеянный свет обеспечивается благодаря применению рассеивателя из специального материала. Матовую поверхность с внутренней стороны рассеивателя получают после соответствующей механической или химической обработки. Люминесцентные лампы подключены к сети постоянного тока напряжением 12 или 24 В через преобразователи, на выходе которых переменный ток имеет напряжение 127 или 220 В и частоту 24 кГц. При повышенной частоте обеспечивается лучшее повторное зажигание, снижается уровень шума и исчезает стробоскопический эффект. Каждый преобразователь рассчитан на один светильник. Этим исключается необходимость прокладки между светильниками высоковольтных проводов и повышается электробезопасность. Люминесцентные лампы имеют больший, чем лампы накаливания, срок службы. Конструкции подкапотного фонаря, фонарей освещения багажного отделения и вещевого ящика зависят от их назначения. Подкапотный фонарь имеет поворотный колпак, перекрывающий световые лучи от лампы, направленные в глаза водителя или механика. Фонарь освещения багажного отделения обычно защищен от возможного повреждения грузом. Светотехнические характеристики этих приборов не норированы. Необходимая освещенность шкал контрольно-измерительных приборов и циферблатов часов в темное время суток достигается встроенными в них лампами накаливания. Комбинации приборов в общем корпусе с одним стеклом освещаются аналогично отдельным приборам. Эффективность освещения прибора или комбинации приборов улучшается, если свет лампы соответствует определенному цвету шкалы. Так, черная шкала с белыми цифрами и красными концами стрелок лучше видна при освещении зеленым светом. Число ламп, необходимых для освещения контрольно-измерительных приборов, можно сократить при использовании световодов, которые представляют собой гибкий стержень или жгут тонких волокон из оптически прозрачного материала. Достаточно установить лампу у одного из торцов световода, чтобы из другого торца или отвода получить необходимую освещенность в любых местах панели приборов. Контрольные лампы и сигнализаторы Наряду со стрелочными контрольно-измерительными приборами и приборами различного назначения с цифровой индикацией применяют контрольные лампы и сигнализаторы. Оптические сигнализаторы дополняют контрольно-измерительные приборы или дублируют их, информируя водителя о возникновении критических или аварийных ситуаций в различных системах автомобиля. К оптическим сигнализаторам относятся контрольные лампы заряда аккумуляторной батареи, аварийного понижения давления в смазочной системе двигателя, включения габаритных огней, стояночной тормозной системы и другие. Оптические сигнализаторы имеют разные цвета: красный (сигнализирует об аварийных или критических ситуациях), голубой (для контрольных ламп включения дальнего света), зеленый мигающий (для сигнализатора исправной работы указателей поворота). Желтые светофильтры используют в сигнализаторах включения дополнительных приборов, например противотуманных фар, отопителей и т. д. Для различения одноцветных сигнализаторов различного функционального назначения на их светофильтры наносят пиктограммы — схематические рисунки. Оптический сигнализатор может быть выполнен в виде отдельного прибора или встроен в комбинацию приборов. Иногда несколько сигнализаторов объединены в блоки с общим корпусом. В блоках сигнализаторов может быть предусмотрена контрольная кнопка, при нажатии которой проверяют исправность всех контрольных ламп. |