Осветительная и светозвуковая сигнальная аппаратура

Приборы освещения предназначены для освещения дороги, передачи информации о габаритах автомобиля или автобуса, предполагаемом или совершаемом маневре торможения, движении задним ходом, для освещения номерного знака, кабины, салона кузова, контрольно-измерительных приборов, багажника, подкапотного пространства и т. д. Автомобильные приборы освещения должны обеспечивать хорошую видимость и необходимую информативность в широком диапазоне расстояний и различных погодных условий.

Приборы освещения, устанавливаемые на автомобиле и автобусе, могут быть разбиты на следующие группы: приборы наружного освещения и световой сигнализации и приборы внутреннего освещения.

К приборам наружного освещения и световой сигнализации относятся фары головного освещения, противотуманные фары, лампы-фары, подфарники, задние фонари, световые указатели поворота, фонари освещения номерного знака, лампы освещения указателя маршрута и прожектор.

К приборам внутреннего освещения относятся лампа освещения приборов, подкапотная лампа, переносная лампа, фонарь освещения багажника, плафоны салона, кабины водителя, мотоотсека, подножек, инструментального ящика и др.

К приборам звуковой сигнализации относятся шумовые и тональные сигналы, а также сигналы к водителю.

Для управления приборами освещения имеются ручные и ножные переключатели и отдельные выключатели приборов внутреннего освещения.

В приборах освещения источником света является электрическая лампа.

Лампы изготовляются газонаполненными и пустотными.

Лампа (рис. 8.1, а)состоит из цоколя 1 с фланцем 2, колбы 3, заполненной инертным газом, вольфрамовых нитей накаливания дальнего 4 н ближнего 5 света и экрана 6, Для получения двух световых потоков дальнего и ближнего света нить 4 располагают в фокусе отражателя, а нить 5 — вне его фокуса. При установке лампы в патрон 7 (рис. 8.1, б, в)ее штифты входят в F-образ-ньте вырезы 8 патрона и усилием пружины 9 лампа удерживается в патроне.

Лампы с силой света до 3 кд выпускаются пустотными и состоят из металлического цоколя, стеклянного баллона, вольфрамовых нитей накала и контактов. Лампы бывают одно и двухнитевые. В однонитевой лампе (см. рис. 7.1, в) внутри баллона имеется нить накала, один конец которой припаян к цоколю, т. е. к массе, а другой выведен к изолированному контакту на торце цоколя. В двухнитевой лампе (см. рис. 8.1, а, б) внутри баллона имеются две нити, у которых два конца соединены между собой и присоединены к цоколю, а другие концы выведены к двум изолированным контактам на торце цоколя.

В экранированных лампах спираль ближнего света защищена специальным экраном и располагается немного левее и выше оптической оси рефлектора, что обеспечивает освещение в основном правой стороны дороги и обочины. Лампы в патронах осветительных приборов крепятся с помощью фланца или двух штифтов.

Рис. 8.1Автомобильные лампы: а — двухнитевая лампа фары. 6 — двухнитевая лампа подфарника; в — однонитевая лампа с патроном

Для освещения приборов чаще всего применяют лампы с силой света от 1 до 2 кд. Плафоны и подкапотные фонари снабжены лампами с силой света в 3 — 6 кд. Лампы, предназначенные для освещения кузова, номерного знака, контрольных приборов и сигнализации, устанавливают в патронах с ручным включением тока или с выключателем, сблокированным с каким-либо механизмом.

Однонитевые лампы обозначаются A12-2I или А24-21, а двухнитевые -A12-(45 + 40) и т. д. Буква А указывает, что лампа автомобильная, цифры 12 или 24— их номинальное напряжение, 21 и (45 + 40) — мощность каждой нити лампы.

Широкое применение находят галогенные лампы, особенностью которых является наличие в колбе инертного газа (обычно паров йода или брома). Галогенные лампы отличаются меньшими размерами колбы, повышенной примерно в 1,5—2 раза яркостью и увеличенной на 20—30% освещенностью дороги.

Приборы наружного освещения и световой сигнализации.Фары головного освещения устанавливают на транспортные средства в различных комбинациях: две фары с круглым или прямоугольным оптическим элементом и четыре фары с круглым оптическим элементом. Четырехфарное освещение основано на оптимальном распределении дальнего и ближнего света двумя типами фар.

Круглые фары головного освещения служат для освещения участка пути, находящегося впереди автомобиля или автобуса.

Рис. 8.2 Круглая фара

Основными элементами круглой фары (рис. 8.2) являются оптический элемент ОЭ и штампованный корпус 9. Оптический элемент, укрепленный при помощи ободка 2 и винтов на установочном кольце 10, состоит из отражателя 5, рассеивателя 3, лампы 4 и патрона 13. К корпусу фары установочное кольцо 10 прижато тремя пружинами 14, позволяющими изменять положение кольца 10 при регулировке направления светового потока. Регулировку выполняют винтами вертикальной 8 и горизонтальной 15 наводки.

Большинство фар имеют полуразборный оптический элемент. Отражатель 5 такого элемента представляет собой параболическую чашу, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем алюминия и отполирована до зеркального блеска. Источником света является двухнитевая лампа 4 накаливания, нить Д дальнего света которой имеет мощность 50 Вт и расположена в фокусе отражателя, а нить б ближнего света имеет мощность 14—40 Вт и выведена из фокуса вверх и влево, в результате чего отражатель направляет поток света вниз и вправо. Такие оптические элементы называются элементами асимметричного светораспределения, при котором не только уменьшается возможность ослепления встречных транспортных средств, но и улучшается освещенность правой стороны дороги.

К цоколю двухнитевой лампы припаян фланец, обеспечивающий правильную установку лампы в оптическом элементе. Лампу закрепляют на отражателе 5 в патроне 13. Цоколь лампы через отражатель 5 и провод 11 соединен с «массой», а ее контакты при помощи патрона 13 и колодки 12— с проводами, присоединенными к сети.

Рассеиватель 3 представляет собой выпуклое рифленое стекло, при помощи которого световой поток оптического элемента несколько рассеивается, обеспечивая достаточную освещенность обочин дороги, а также ее полотна перед движущимся транспортом. Рассеиватель 3 крепится к отражателю 5 загнутыми зубцами, равномерно расположенными по окружности последнего. Для защиты от попадания пыли и влаги внутрь оптического элемента служит резиновая прокладка б, зажатая между краями отражателя и рассеивателя.

Оптический элемент в корпусе фары крепят при помощи ободка 7, соединяемого с корпусом винтами 1.

Прямоугольные фары применяют на большинстве современных автомобилей: ГАЗ-3102 «Волга», «Москвич-2141» и др. По сравнению с круглой фарой прямоугольная фара дает большие углы рассеивания светового потока при лучшей освещенности полотна дороги и меньшую освещенность в направлении глаз водителя встречных транспортных средств, что в значительной степени повышает безопасность движения.

Рис. 8.3 Прямоугольная фара

Ободок 12 фары (рис. 8.3) вместе со стеклом рассеивателя 13 крепится к корпусу 2 фары винтами 14 и пластинами 11, установленными на заклепках 10. Между ободком и корпусом фары, а также рассеивателем и корпусом 9 оптического элемента установлены уплотнительные прокладки 16. В этих фарах устанавливают основную лампу 8 с экранированной нитью ближнего света и лампу 1 стояночного света Параболический отражатель 7 имеет срезы верхней и нижней частей.

Для регулирования светового потока предусмотрены регулировочные винты 15. Фланец основной лампы 8 пружиной 6 плотно крепится в патроне. Электрическая цепь лампы стояночного света замыкается упругой пластинчатой пружиной 3. К соединительной колодке 5 крепятся провода 4.

Для очистки стекол-рассеивателей фар на автомобилях ГАЗ-3102 «Волга», «Москвич-2141», ВАЗ-2109 «Спутник» и др. у каждой фары на кронштейне крепится стеклоочиститель и форсунка, при помощи которой происходит струйное опрыскивание жидкостью стекла фары Жидкость (вода или незамерзающий состав) в форсунки подается под давлением, создаваемым насосом, приводимым в действие от малогабаритного электродвигателя.

В настоящее время широкое распространение получили фары с асимметричным расположением ближнего света. Эти фары обеспечивают лучшую освещенность правой части дороги и уменьшают возможность ослепления водителей встречных транспортных средств. Это достигается расположением нити ближнего света выше и левее оптической оси отражателя, установкой экрана перед нитью ближнего света и улучшенным светораспределением рассеивателя.

На легковых автомобилях высокого класса, некоторых автобусах и грузовых автомобилях ниже основных фар располагают противотуманные фары. В этих фарах применена специальная форма линз рассеивателя и специальный отражатель, в результате чего световой поток фары имеет большой угол наклона вниз и широко рассеивается в стороны, что обеспечивает хорошее освещение дороги при движении в туман, пургу, сильный дождь. Устройство противотуманной фары аналогично основной и показано на рис. 7.4, а.

На некоторых легковых автомобилях устанавливается оптический элемент, называемый лампа-фара. В лампе-фаре отражатель и рассеиватель соединены герметично, а внутреннее пространство, заполненное инертным газом, является колбой для нитей накаливания.

Рис 8.4 Специальные фары: а — противотуманная фара, б - лампа-фара; 1 — рассеиватель, 2—резиновая прокладка; 3 — ободок. 4 — установочное кольцо, 5— рефлектор, 6 — экран с держателем; 7 — лампа, 8 — патрон. 9 — вывод пржинящего контакта; 10 — винт для регулировки фары. 11 — вольфрамовые спирали. 12— выводы спиралей

Лампа-фара (рис. 8.4, б) состоит из стеклянного рефлектора 5, покрытого алюминием, стеклянного рассеи-вателя 1, двух вольфрамовых спиралей 11 (дальнего и ближнего света), закрепляемых в центре рефлектора при его изготовлении. Для присоединения двух проводов к спиралям накаливания и одного провода, соединенного с «массой», обе спирали лампы-фары с наружной стороны рефлектора имеют три вывода 12, являющихся продолжением спиралей.

Подфарники предназначены для обозначения габаритов автомобилей и используются для световой сигнализации поворота.

Подфарник состоит из корпуса 5 (рис. 8.5, а), стеклянного рассеивателя 3, ободка 2 с уплотняющей прокладкой 4 и патрона 7 с двухнитевой лампой 6. Малая нить (с силой света 6 кд) служит для обозначения габаритов, а большая нить (с силой света 21 кд) — для сигнализации поворота. Ободок 2 подфарника укрепляют на корпусе винтом 1. Подфарники устанавливают рядом с фарами и крепят винтами 8 и гайками.

Задние фонари предназначены для освещения номерного знака, указания торможения, освещения дороги при движении задним ходом грузовых автомобилей, а у легковых автомобилей и автобусов, кроме того — для указания габаритов и сигнализации поворотов.

Задний фонарь грузового автомобиля (рис. 8.5, б)состоит из корпуса 11с перегородкой 9, красного 13 и белого 16 рассеивателей; ободка 14 с уплотняющими прокладками 12 и двух патронов 10 с однонитевыми лампами 17 и 18. Лампа 17 (с силой света 3 кд) через белый рассеиватель освещает номерной знак, а лампа 18 (с силой света 21 кд) включается при торможении. Ободок 14 заднего фонаря закреплен на корпусе 11 винтами 15.

Для сигнализации предстоящего поворота служит световой указатель поворота, дающий прерывистый (мигающий) свет правых или левых подфарников и задних фонарей.

Световой указатель поворота состоит из прерывателя тока (реле) РС-57 (рис. 8.6, а, б), переключателя 15 типа П118, ламп 16 и 17 в подфарниках и задних фонарях и контрольной лампы 12 на щитке приборов. Указатели поворота с электромагнитнотепловым прерывателем тока устроены и работают следующим образом.

На стальном сердечнике 9 намотана обмотка. Один конец обмотки соединен с выводом СЛ прерывателя, а другой — через резистор R, нихро-мовую струну 3, якорек 4 и сердечник 9 с выводом Б прерывателя. Вывод Б прерывателя через выключатель зажигания 13 соединен с положительным выводом аккумуляторной батареи. Вывод КЛ соединен с контрольной лампой 12. Сердечник 9 жестко соединен с кронштейном 11. Обмотка сердечника включена последовательно с сигнальными лампами 16 и 17 и с контрольной лампой 12. Стальные якорьки 4 и 10 прикреплены к сердечнику 9.

Рис. 8.5. Подфарник и задний фонарь

В нерабочем состоянии контакты 5 разомкнуты усилием натянутой нихромовой струны 3, а контакты 6 разомкнуты натяжением бронзовой пластины 8. Нижний конец струны 3 проходит через стеклянную бусинку 2 и утолщен наплавленным припоем. Бусинка изолирует струну от кронштейна.

При включении сигнальных ламп ток от аккумуляторной батареи будет проходить через выключатель зажигания 13, якорек 4, струну 3, резистор R, обмотку сердечника 9, переключатель 15 указателей поворота, ламп 16 и 17, «—» аккумуляторной батареи. Путь тока на схеме указан стрелками. Накал нитей ламп будет неполный. Проходящий по струне 3 ток вызовет ее нагрев, струна удлинится и ее натяжение уменьшится. В это время стальной якорек 4 притянется к сердечнику электромагнита, и контакты 5 прерывателя замкнутся. Замкнутые контакты 5 шунтируют резистор R и струну 3, ток в цепи ламп увеличится и нити их будут светиться полным накалом. Прерывание тока в струне сопровождается ее остыванием и уменьшением длины. Струна снова натягивается и размыкает контакты, после чего процесс повторяется. Периодическое замыкание и размыкание цепи контрольной лампы обеспечивается работой контактов 6.

Работа прерывателя РС-57 обеспечивается при одновременном включении двух сигнальных ламп с силой света по 21 кд каждая, а прерывателя РС-57В (рис. 8.6, б) — двух сигнальных ламп с силой света 32 кд каждая и одной контрольной лампы с силой света 1 кд.

Цепь ламп указателя поворота включается переключателем П118. На рис. 8.6, а, в изображена схема положения двух контактных пластин ротора переключателя 15 соответственно при левом и правом поворотах. В нейтральном положении рукоятки переключателя указателей поворота контактная пластина ротора замыкает зажимы 5 и 4, что позволяет включить лампы стоп-сигнала при включении выключателя 14 стоп-сигнала.

Рис. 8.6. Схема светового сигнализатора с электромагнитным прерывателем тока: а — РС-57 с переключателем П118, б — РС-57В. в — положение ротора переключателя П И 8 при правом повороте

Указатель поворота включается чаще всего при помощи обычных выключателей. Переключатель указателей поворота обычно уста на вливают на рулевой колонке под рулевым колесом. На большинстве автомобилей при помощи специальных устройств обеспечивается автоматическое выключение сигнализаторов поворота по истечении некоторого времени или же при установке рулевого колеса в исходное положение после поворота автомобиля.

Регулировка указателей поворота РС-57 выполняется по потребности и производится винтом 1. Ввинчивание винта увеличивает натяжение струны 3, а также зазор между контактами 5, зазор между якорьком 4 и сердечником 9, в результате чего ускоряется размыкание контактов 5, а вместе с этим повышается частота миганий ламп. Подгибанием латунной планки 7 регулируется натяжение пружинящей пластины 8, а вместе с этим изменяется режим работы контрольной лампы 12.

На многих автомобилях устанавливают контактно-транзисторные прерыватели указателей поворота и аварийной световой сигнализации. Систему аварийной световой сигнализации включают при вынужденной остановке автомобиля на проезжей части дороги, предупреждая водителей других транспортных средств о нахождении на дороге неисправного неподвижного автомобиля. При этом происходит мигание передних и задних указателей поворота. Аварийный сигнализатор включается выключателем, расположенным на щитке приборов в кабине водителя.

Приборы внутреннего освещения.Контроль за включением дальнего света в фарах осуществляется при помощи контрольной лампы, распо­ложенной на щитке приборов.

На панели приборов некоторых автомобилей имеется контрольная лампа {связанная с выключателем привода ручного тормоза), которая загорается при торможении автомобиля стояночным тормозом. Контрольная лампа загорается только при включенном зажигании.

Фонарь освещения багажника установлен на крышке багажника с внутренней стороны. Фонарь снабжен лампой с силой света 1,5 кд, которая при включенных подфарниках или фарах автоматически загорается при открывании крышки багажника и гаснет при ее закрывании. Включение и выключение лампы осуществляется ртутным включателем, находящимся в патроне лампы. При (изменении положения крышки багажника ртуть замыкает или размыкает цепь тока, подводимого к лампе.

Подкапотная лампа служит для освещения двигателя при осмотре его и регулировке. Она устанавливается на усилителе капота или на боковом ограждении двигателя. Подкапотная лампа состоит из стального штампованного корпуса, основания и колпака. В корпусе смонтирован патрон с выключателем поворотного типа для однонитевой лампы накаливания и цоколем, имеющем выводной провод. Включается и выключается лампа при повороте рычажка на ее патроне.

Переносная лампа снабжена проводом со штепсельной вилкой на конце. Штепсельная розетка для включения переносной лампы поме­щена в кабине или в подкапотном отсеке кузова.

Приборы звуковой сигнализации.На автомобилях и автобусах применяются звуковые сигналы. В систему звуковой сигнализации могут входить электрические и пневматические наружные тональные сигналы и внутренние сигналы к водителю. Наибольшее распространение получили электрические вибрационные сигналы, которые по характер) звучания подразделяются на шумовые и тональные.

Шумовые сигналы (рис. 8.7, а) выполняют безрупорными и устанавливают на грузовых автомобилях и малолитражных легковых автомобилях.

В стальном штампованном корпусе 3 безрупорного сигнала помещены электромагнит с обмоткой 8 и сердечником 4, якорь 7 со штоком 11, на котором укреплена мембрана 2 с резонатором 1 и прерыватель с неподвижным и подвижным контактами 12. Корпус закрыт крышкой с радиальными отверстиями, которая прижимает края мембраны к отбортовке корпуса.

При замыкании цепи сигнала кнопкой 14 по обмотке 5 проходит ток, вызывающий намагничивание стального сердечника 4. Якорь 7 притягивается к сердечнику и через шток 11 прогибает стальную упругую мембрану 2. При этом гайка 9 размыкает контакты 12. Ток в обмотке 8 прерывается, мембрана выпрямляется и перемещает шток с якорьком в исходное положение.

Колебания воздуха, вызванные мембраной 2 и резонатором 1, создают звук. Резонатор обеспечивает получение звука соответствующего тона и тембра. Конденсатор 13 включен параллельно вольфрамовым

контактам 12 и уменьшает искрение между ними. Силу звука регулируют при помощи регулировочной гайки 9, фиксируемой в определенном положении контргайкой 10. При большей силе тока сердечник 4 сильнее притягивает якорь 7, что вызывает больший прогиб мембраны и повышение силы звука.

Тон звука регулируют изменением натяжения стальной пластины 6 при помощи гаек 5, а также изменением зазора между якорем 7 и сердечником 4. При большем прогибе пластины 6 и меньшем зазоре между якорем и сердечником увеличивается частота колебаний мембраны и повышается тон звука.

Тональные сигналы действуют по тому же принципу, что и шумовые, но мембрана тонального сигнала не имеет резонатора, его роль выполняет резонирующий рупор. Тональные сигналы устанавливают в комплекте из двух или трех сигналов разной тональности на легковых автомобилях среднего и большого литража, на автобусах и грузовых автомобилях с дизельными двигателями.

Рис 8.7 Звуковой сигнал: а — схема звукового сигнала, б — схема реле сигналов

Сдвоенные тональные сигналы, рассчитанные на напряжение 12 или 24 В, потребляют ток до 20 А, что может вызвать быстрое обгорание контактов кнопки включения. Чтобы это не происходило, сигналы включают в цепь через реле-сигналов (рис. 8.7, б) при помощи зажимов Б и С. В этом случае в обмотку 18 реле через кнопку К будет проходить ток не более 0,5 А; включение же цепи сигналов происходит через серебряные контакты реле, рассчитанные на большую силу тока.

При нажатии на кнопку К через ее контакты в обмотку 18 реле проходит ток, не превышающий 0,5 А. Он намагничивает сердечник 17, который притягивает якорек 16 и замыкает контакты 15, включая сигналы 19 в цепь. Путь тока в цепи обмотки указан на схеме сплошными стрелками, а в цепи сигналов — пунктирными.