Теория (сборная солянка, за рулем и форумы)

Первыми фарами были ацетиленовые горелки. Луи Блерио в 1896 году предложил использовать их для освещения дорог. Они имели низкую эффективность. Основывались на химической реакции карбида кальция и воды, были очень нестабильными и взрывоопасными.
Через некоторое время эффективность света фар подобной конструкции изменилась. Созданные в 1908 году Вестфальской металлопромышленной компанией (так в то время называлась Hella) ацетиленовые фары освещали до 300 метров пути!
Столь высокого результата удалось достичь благодаря использованию линз и параболических рефлекторов. Позже настала эра ламп накаливания, галогенных фар.
Проблема ослепления. Были введены резисторы, изменявшие напряжение, соответственно силу света. Но лучшее решение предложила фирма Bosch, в 1919 году создавшая лампу с двумя нитями накаливания для дальнего и ближнего света.
К тому времени был придуман рассеиватель, покрытое призматическими линзами стекло фары, отклоняющее свет лампы вниз и по сторонам. С тех пор перед конструкторами стоят две задачи: осветить дорогу и не допустить ослепления встречных водителей.

«Завершить карьеру» ламп накаливания помогают газы криптон и ксенон. Последний считается одним из лучших наполнителей для ламп накаливания.
С ксеноном можно поднять температуру нити вплотную к точке плавлению вольфрама и приблизить свет по спектру свечения к солнечному.

Первая автомобильная лампа накаливания запатентована в 1899 году французской фирмой Bassee & Michel. Но до 1910 года лампы с угольной нитью накаливания были ненадежными. И тут нити накаливания стали делать из вольфрама (температура плавления 3410°С).
Первым серийным автомобилем с электрическим светом (стартером и зажиганием) стал Cadillac Model 30 Self Starter 1912 года. Уже через год 37% американских автомобилей имели электроосвещение, а еще через четыре 99%!

Если вы думаете, что лампу накаливания изобрел Томас Альва Эдисон, это не совсем так. Да, именно Эдисон занялся лампочками, когда газ в его мастерской отключили за неуплату. И именно Эдисон в 1880 году представил обоснование того, что следует использовать лампы с угольной нитью накаливания, помещенной в безвоздушное пространство.
Эдисон придумал и цоколь. Но базовая конструкция лампы накаливания принадлежит русскому электротехнику Александру Николаевичу Лодыгину. Свою разработку он представил на шесть лет раньше.
Более того, документы упоминают немецкого часовщика Генриха Гебеля, который сумел с помощью электричества раскалить обугленное бамбуковое волокно, вставленное в стеклянную колбу, в 1854 году. Вот только на патент у Гебеля не хватило денег…

Впервые проблема ослепления водителей возникла с появлением карбидных фар. Боролись по-разному: перемещали рефлектор, выводя из фокуса источник света, двигали горелку, ставили на пути света шторки.
А когда в фарах появилась лампа накаливания, в электрическую цепь при встречных разъездах включали сопротивления, снижавшие накал нити. Но лучшее решение предложила Bosch, в 1919 году создавшая лампу с двумя нитями, дальнего и ближнего света.

Увеличить яркость ламп можно, подняв температуру нити. Но вольфрам начинает интенсивно испаряться. Если внутри лампы вакуум, атомы вольфрама оседают на колбе, покрывая ее изнутри темным налетом.
Решение нашли во время Первой мировой войны, с 1915 года лампы стали заполнять смесью аргона и азота. Молекулы газов это «барьер», препятствующий испарению вольфрама. Следующий шаг сделан в конце 50х, колбу стали наполнять галогенидами.
Газообразными соединениями йода или брома. Они «связывают» испаряющийся вольфрам и возвращают его на спираль. Первую галогенную лампу для автомобиля представила в 1962 году Hella, «регенерация» нити позволила поднять температуру с 2 500К до 3 200К.
Что увеличило светоотдачу в полтора раза, с 15 лм/Вт до 25 лм/Вт. При этом ресурс ламп вырос вдвое, теплоотдача снизилась с 90% до 40%. А размеры стали меньше (галогенный цикл требует близости нити и стеклянной «оболочки»).

Новый шаг в решении проблемы ослепления был сделан в середине 50х, французская фирма Cibie в 1955 году предложила идею асимметричного распределения света, чтобы «пассажирская» обочина освещалась дальше «водительской».

На протяжении лет фары оставались круглыми, наиболее простая и дешевая в изготовлении форма отражателя. Но порыв «аэродинамического» ветра «задул» фары в крылья автомобиля, а затем превратил круг в прямоугольник.
Такие фары были сложнее в производстве, требовали больше подкапотного пространства, но вместе с меньшими вертикальными габаритами имели большую площадь отражателя и увеличенный свето поток.
Чтобы заставить такую фару ярко светить при меньших габаритах, следовало придать параболическому отражателю (усеченный параболоид) еще большую глубину. А это чересчур трудоемко.
Тогда английская фирма Lucas предложила использовать «гомофокальный» отражатель, комбинацию двух усеченных параболоидов с разными фокусными расстояниями, но с общим фокусом.
Hella представила концептуальную разработку, «трехосные» фары с отражателем эллипсоидной формы (DE, Dreiachs Ellipsoid). Дело в том, что у эллипсоидного отражателя сразу два фокуса.
Лучи, выпущенные галогенной лампой из первого фокуса, собираются во втором, откуда направляются в собирающую линзу. Такой тип фар называют прожекторным. Эффективность «эллипсоидной» фары в режиме ближнего света превосходила «параболическую» на 9% при диаметре 60мм.

Эти фары предназначались для противотуманного и ближнего света (во втором фокусе размещался экран, создающий асимметричную светотеневую границу). А серийным автомобилем с «трехосными» фарами стала «семерка» BMW в конце 1986 года.
Еще через два года эллипсоидные фары стали Super DE, как называла их Hella. На этот раз профиль отражателя отличался от эллипсоидной формы, он был рассчитан так, чтобы основная часть света проходила над экраном, отвечающим за ближний свет.

Дальнейшее развитие отражателей невозможно без математического моделирования, компьютеры позволяют создавать самые сложные комбинированные рефлекторы. Взгляните в «глаза» таких машин, как Daewoo Matiz, Hyundai Getz, Приора, Газель.
Их отражатели поделены на сегменты, каждый из которых имеет свой фокус и фокусное расстояние. Каждая «долька» отражателя отвечает за освещение «своего» участка дороги. Свет лампы используется почти полностью.
За исключением разве что торца лампы, прикрытого колпачком. Рассеиватель, стекло с множеством «встроенных» линз, теперь не нужен, отражатель сам справляется с распределением света и созданием светотеневой границы.

Современные отражатели «формируют» из термопластика, алюминия, магния и металлизированного пластика, а накрывают фары не стеклом, а поликарбонатом. Впервые пластиковый рассеиватель появился в 1993 году на седане Opel Omega.

В ксеноновых газоразрядных лампах светится не раскаленная нить, а газ, вернее, электрическая дуга, которая возникает между электродами при газовом разряде при подаче высоковольтного напряжения.
Впервые такие лампы (Bosch Litronic) были установлены на BMW 750iL в 1991г. Газоразрядный «ксенон» эффективнее ламп накаливания, на нагрев здесь расходуется не 40% электроэнергии, 7-8%.
Соответственно, газоразрядные лампы потребляют меньше энергии (35Вт против 55Вт у галогенных), светят вдвое ярче (3200лм против 1500лм). А поскольку нити нет, то и перегорать нечему. Но устроены лампы сложнее.

Главное зажечь газовый разряд. Для этого из 12 «постоянных» вольт бортовой сети нужно получить импульс из 25 киловольт, переменного тока, с частотой до 400Гц! Для этого служит модуль зажигания.
Когда лампа зажглась (для разогрева требуется время), электроника снижает напряжение до 85 вольт, достаточных для поддержания разряда. Сложность и инерция зажигания ограничили применение газоразрядных ламп режимом ближнего света.
Дальний светил «галогенкой». Объединить ближний и дальний свет в одной фаре конструкторы смогли через шесть лет. Существует два способа получить «биксенон».

Если используется прожекторная фара (Hella), переключение осуществляется экраном во втором фокусе эллипсоидного отражателя.
В режиме ближнего света он отсекает часть лучей. При дальнем прячется и не препятствует потоку.
А в отражающем типе фар обеспечивается взаимным перемещением рефлектора и источника света. В итоге вслед за фокусным расстоянием изменяется свето распределение.

Адаптивные фары. Попытки повернуть фары вслед за рулем начали предпринимать сразу после появления фар. В 1967 французы представили механизм динамической регулировки угла наклона фар, на Citroen DS начали ставить поворотные фары дальнего света.

Самое простое решение, дополнительная «боковая» лампочка, которая загорается при повороте руля или включенном «поворотнике» на скорости до 70км/ч. Подобные фары имеют Opel Astra, Audi A8 и Porsche Cayenne.
Следующая ступень поворотные фары. В них прожектор с учетом скорости движения, угла поворота руля и угловой скорости автомобиля вокруг вертикальной оси поворачивается вслед за рулем. Такими фарами оснащаются BMW, Mercedes, Lexus, и снова Opel Astra.
Третий вариант «адаптивного» света комбинированный. На высоких скоростях активен только поворотный прожектор, а при маневрировании «подключается» статическое освещение. Такими фарами оснащен Opel Signum.

Америка-Европа. Подход к системам освещения в Старом Свете и за океаном различается кардинально. Американские законы до 1975 года запрещали использование фар не круглой формы и галогенных ламп!

А главное, в Европе с 1957 года принято асимметричное светораспределение с лучшим освещением «пассажирской» обочины и с четкой светотеневой границей. Но в Америке использование фар с границей света и тени разрешили только с 1997 года.
Свет «американских» фар распределяется почти симметрично, ослепляя встречных водителей. К тому же американцы регулируют фары только по вертикали. А еще в США и Канаде отсутствует единый порядок сертификации приборов освещения.
Каждый производитель гарантирует соответствие своих фар федеральному стандарту по безопасности движения транспортных средств (FMVSS), а подтверждать это приходится в случае аварии по вине световых приборов.

Предполагается, что официально импортируемые из США автомобили проходят проверку на соответствие европейским нормам. «Американские» фары маркируются аббревиатурой DOT (Department Of Transport), «европейские» буквой «Е».

Автомобильные лампы отличаются конструкцией цоколя и светоотдачей. Например, в двух фарных системах чаще всего используются лампы Н4 с двумя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой поток 1650/1000лм.
В «противотуманках» лампы Н8 однонитевые, со светопотоком в 800лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВ3 могут обеспечивать только дальний свет (2100 и 1860лм).
А «универсальные» однонитевые Н7 и Н11 могут использоваться и для ближнего, и для дальнего света, в зависимости от того, в каком отражателе они установлены.

Ближний и дальний свет. Нить дальнего света располагается точно в фокусе отражателя и полностью открыта. Нить ближнего света находится чуть дальше фокуса и закрыта снизу небольшим металлическим экраном.
Свет от нее попадает только на верхнюю часть отражателя. Край экрана проецируется на дорогу как линия "свет-тень". Свет распределяется "тень выше, свет ниже" с приемлемой освещенностью и не ослепляет встречных водителей.

Если в фаре один рефлектор (односекционные фары), он используется и для ближнего, и для дальнего света. В таких фарах используются двух нитевые лампы типа H4.
В двухсекционных фарах соответственно два рефлектора. Один формирует дальний свет и находится как правило ближе к центру кузова, другой отвечает за ближний свет.
Прожекторная оптика содержат собирающую линзу и находят наибольшее предпочтение среди авто владельцев. Преимущества перед рефлекторной оптикой:

- современный вид;
- эффективное свето распределение;
- большая часть света лампы попадает на дорогу;
- четкая светотеневая граница (отсутствует ослепляющий эффект);
- равномерное освещение, нет чередующихся светлых и темных пятен;
- шире освещенная часть дорожного полотна, видны обочины по обоим краям дороги;
- перед машиной нет яркого слепящего пятна, освещенность в 10 и 50м одинакова;

Модульная оптика. В фары устанавливаются модули ближнего, дальнего света, а также габариты и повороты.
Стекло заменяется маской из стеклопластика, покрашенной в цвет кузова. В таких фарах затруднена регулировка, корректор не ставят вовсе.
Модули представляют собой герметичные самостоятельные оптические элементы, фары бывают линзованными и рефлекторными.
Различают моно и бимодули. В бимодуле (билинзе) реализован ближний/дальний свет, а переключение происходит перемещением шторки.

Практика

Неплохие фары Neoplan, TYC
Зайди в экзист www.exist.ru

Как и чем полировать стекла?

Насадка на дрель или шуруповерт, наждачная бумага разных цветов, размеров и конфигураций, вода, полироль.

Как вымыть фары?

Откручиваем 3 болта фары, отсоединяем провода корректора и лампы. Моем, несём в тёплое место (на батарею), чтобы прогрелась до комнатной температуры.
Снимаем стекло. Берём нож и обычный фен. Греем по периметру, ножом проводим по периметру, что бы стекло чуть пошло на герметике.
Затем подковыриваем снизу (там герметик не держит), аккуратно отделяем стекло от корпуса. Убираем плоской отверткой + феном остатки герметика.
Моем стекло фары, отражатель, теплой водой с моющим средством. Тщательно вытираем тряпкой, не оставляющей волокон. Сушим феном.
Вода + немного стирального порошка или фэйри, фары становятся почти как новые, светят ярче. Лампы поменять на лампы с увеличенной светоотдачей.
Наносим на стык корпуса герметик (прозрачный водостойкий) по периметру, без разрывов. Стекло на место. Ставим на место.

Габариты. Взял светодиодную ленту с белыми, сверхяркими светодиодами, приклеил внутри по верхней кромке на двусторонний скотч, подключил к проводам габаритов.

Фары. Установить лампы Philips +30% (+50%), номинал 55W. Стандартный номинал, проводка не греется, цена от $10 за лампу. Срок службы короче стандартных.
Можно поставить пару дополнительных фар с лампами Н4, чтоб было две пары ближних, на время техосмотра придется откручивать.
Установить дополнительные фары на «кенгурин». Например Hella, Vesem. Очень яркий свет, не слепит. Из минусов, стоимость $100.

Тусклый головной свет, поставил реле на фары. Результат превзошёл все ожидания. Старая машина с хрустальными фарами, светящая перед собой стеной белого света.
Измерил напряжение, приходящее на контакты фар (при заглушенном двигателе). Имеем 10,5V. После измерил напряжение на аккумуляторе 12,2V.
Из плюсов разгрузка штатных силовых цепей (предохранителей и реле), разгрузка подрулевых переключателей.
При стандартной проводке сечение провода, идущего на фары, Ø0,75мм. Я поставил Ø2,5мм от реле на фары и Ø2,5мм на питание от аккумулятора.
Нужно купить кусок бескислородного провода (1 бакс за метр), 4 реле + панельки под них. Плюс паяльник. По деньгам думаю 5-10$.
Ближний свет питают с аккумулятора через дополнительное реле около фары. Провод, который шел на фару, откусывают, и на реле. Второй конец обмотки на массу.
Одну клемму на плюс аккумулятора, вторую на + лампы в фаре, провод 2,5мм. Перемычка между правой и левой фарами штатная.
Предохранитель рядом с аккумулятором. У меня именно так подключены ближний свет фар, вентилятор радиатора. Реле от ВАЗ, колодка от фары.
Единственный контакт, которого не хватает, оденете стандартной клеммой. С колодкой не перепутаете контакты при замене реле.
Схема. Берём обычное четырёх контактное реле, на пин 85 провод, который идёт на плюс лампы. На пин 86 массу, можно с кузова. На пин 30 через предохранитель питание от плюса АКБ. С 87 пина, плюс на лампочку.
Далее примерно так. Когда на 85 пин подаётся напряжение, замыкаются контакты в реле и электрический ток напрямую с АКБ подаётся на лампу. Но обязательно стоит вставить предохранитель в цепь между 30 пином и плюсовой клеммой АКБ.
Получается, на реле постоянный плюс на 30 контакте. Когда ты включаешь ближний свет, на 85 появляется питание, реле срабатывает, замыкает контакт и питание с 30 идёт на 87.
Получается на лампе не 11,8 - 12,8В, а столько, сколько даёт генератор, 13,7-14В.

Philips X-Treme Power
Osram NightBraker

Это спортивная лампа для гонок. Без синих колпачков. Светит ярче обычной, свет белый, прочная нить накаливания, служит долго.
Инженеры Филипса рекомендуют, говорят, что это сейчас наилучшая лампа в гамме по сочетанию светового потока и срока службы.

Специальное антибликовое покрытие
Кварцевое стекло с оптической полировкой
Колпачок покрыт палладием, хромированный цоколь
Улучшенная геометрия расположения нити накаливания
Новая смесь газов и соответствующее оптимальное давление

В формате стандартных двухнитевых 60+55 ватт это лучшая лампа. Если хочется дешевого решения, придется идти на повышение мощности.
Сейчас полно китайских General Electric формата 90+90 и даже 90+100, они светят мощно, но и жрут вдвое больше.
Не факт, что проводка и реле вынесут рост потребления. Кроме того, греются вдвое сильнее. Не факт, что фары это вынесут в пробке или в мокрую погоду.
У Филипсов настоящее кварцевое (жаростойкое) стекло, это позволяет сделать баллон лампы меньше и греть сильнее.
Сильно раскаленное стекло чистится галогенидами от выпадающего на него испаренного с нити вольфрама (старые лампы черные от вольфрама).
Соответственно? колба сохраняет прозрачность во время эксплуатации, вольфрам возвращается на нить накаливания. Лампа дольше служит.
Кроме того, это позволяет поднять температуру нити, увеличивает КПД лампы и меняет спектр света, сдвигая его из желтой в белую.
Удовольствие недешевое. Но почти удвоение потока (+80%) и жесткий белый свет, контрастно прорисовывающий препятствия, стоят.
Тем более что это все равно намного дешевле ксенона. Я считаю, что это разумный путь апгрейда фар с классическими двухнитевыми лампами.

Хелла

Повышенная светоотдача. Для большей безопасности до 50% увеличенная светоотдача. Проще заметить опасность и препятствия

H1 + 30% 12 В 55 Вт 8GH 002 089-381
H1 + 50% 12 В 55 Вт 8GH 002 089-801
H4 + 50% 12 В 60/55 Вт 8GJ 002 525-821
H4 + 30% 12 В 60/55 Вт 8GJ 002 525-381
H7 + 50% 12 В 55 Вт 8GH 007 157-801

Голубой свет. Окрашенное в голубой свет стекло лампы не пропускает красную часть спектра. Благодаря этому свет кажется ярким и контрастным.

H1 12 В 55 Вт 8GH 002 089-141
H3 12 В 55 Вт 8GH 002 090-371
H4 12 В 60/55 Вт 8GJ 002 525-801
H7 12 В 55 Вт 8GH 007 157-181
T4W 12 В 4 Вт 8GP 002 067-011
W5W 12 В 5 Вт 8GP 003 594-261

Филипс

NightGuide 3-color
VisionPlus + 50%
X-treme Power Racing
BlueVision
Power2Night
SilverVision
CrystalVision

Night Guide/R Double Life
H7 12V 55W (PX26d)
Номер детали: 12972NGRDLS2

Night Guide/S Double Life
H7 12V- 55W (PX26d)
Номер детали: 12972NGSDLS2

Vision Plus

H1 12V- 55W (P14,5s)
На 50% больше света
На 10м длиннее луч
Номер детали: 12258VPS2

Vision Plus

H7 12V- 55W (PX26d)
Номер детали: 12972VPS2

Blue Vision

H1+W5W 12V-55W (P14,5s)
Стильный цвет света вплоть до белого 4 000К
Номер детали: 12258BVSM

Blue Vision

H4+W5W 12V-60/55W
Номер детали: 12342BVSM

Blue Vision

H7+W5W 12V-55W (PX26d)

Crystal Vision

H4+W5W 12V-60/55W (P43t) + 12V-5W (W2,1x9,5d)
Ультра белый свет ламп.
Температура 4 300К.
Номер детали: 12549CVSD/12342CVSD

Crystal Vision

H1+W5W 12V-55W (P14,5s)
Номер детали: 12258CVSD

Crystal Vision

H7+W5W 12V-55W (PX26d)
Номер детали: 12972CVS2

Diamond Vision

H7 12V- 55W (PX26d)
Ультра голубой спектр свечения
Температура свечения 5 000К.
Номер детали: 12142DVS2

Diamond Vision

H1 12V- 55W (P14,5s)
Номер детали: 12258DVS2

Diamond Vision

H4 12V- 60/55W (P43t)
Номер детали: 12342DVS2

Night Guide Double Life

H4 12V- 60/55W (P43t)
Номер детали: 12342NGDLS2

Power2Night GT150

H7 12V- 55W (PX26d)
С наилучшими характеристиками GT 150
С высокими характеристиками GT 130
Номер детали: 12972GT150S2

Power2Night GT150

H4 12V- 60/55W (P43t)
Номер детали: 12342GT150S2

Vision Plus

H4 12V- 60/55W (P43t)
На 50% больше света
На 10м длиннее луч
Номер детали: 12342VPS2

X-treme power

H4 12V- 60/55W (P43t)
Колпачок покрыт палладием, хромированный цоколь
Новая смесь газов и оптимальное давление
Антибликовое покрытие
Кварцевое стекло
Номер детали: 12342XPS2

X-treme power

H7 12V- 55W (PX26d)
Номер детали: 12972XPS2

ОСРАМ

OSRAM NIGHT BREAKER®

Н1 64150NBR UVS 55W 12V P14,5S 10X10X1
H3 64151NBR UVS 55W 12V PK22S 10X10X1
Н4 64193NBR 60/55W 12V P43T 10X10X1
H7 64210NBR 55W 12V PX26D 10X10X1
H11 64211NBR 55W 12V PGJ19-2 10X10X1
H11 64211NBR-01B 55W12VPGJ19-210XBLI1DK

OSRAM COOL BLUE®

H1 64150CB UVS 55W 12V P14,5S 10X10X1
H3 64151CB UVS 55W 12V PK22S 10X10X1
H4 64193CB 60/55W 13V P43T 10X10X1
H7 64210CB 55W 13V PX26D 10X10X1
HB2 9003CB 60/55W 12V P43T 10X10X1
HB3 9005CB 60W 12V P20D 10X10X1 OSI
HB4 9006CB 51W 12V P22D 10X10X1 OSI

OSRAM LIGHT@DAY®

H4 64193D 60/55W 12V P43T 10X10X1
H7 64210D 55W 12V PX26D 10X10X1

OSRAM SILVERSTAR®

H1 64150SVS UVS 55W 12V P14,5S 10X10X1
H4 64193SVS 60/55W 12V P43T 10X10X1
H7 64210SVS 55W 12V PX26D 10X10X1

Дополнительные фары

Wesem 5HP 224.86 BLACK
Фара дальнего света, с габаритом
лампа H3 Philips 12V-55W Premium +30% (PK22s)

Wesem 2HMz 200.73
Фары дальнего света
Вес: 1300g
Размер: 138x78x68мм
Тип лампы: H3

Wesem HMz 081.31
Фары дальнего света
Вес: 850g
Размер: 138x78x60мм
Тип лампы: H3

Вариант для: Фольксваген Поло 2, Гольф 2, Фокс 2, Форд Фиеста 1 ХР2
с сайта tuxamat:

Установка линзованых модулей ближнего света Hella. Заказал 2 модуля ближнего света 1BL 008 193-007 (Hella). Цоколь ламп в модулях H7.
Снимаем накладки для чего откручиваем снизу два самореза. Дергаем на себя с низу, по бокам защелки выходят легко, верхние аккуратно отверткой опустить.
Защелок три по верху, по краям и по центру, засовываем отвертку в щель и нажимаем вниз или чуть приподнимаем пластик бампера.
Откручиваем 4 болта на 10 и вытаскиваем фару. Теперь откручиваем 3 самореза, которые держат ободок изнутри, после чего вставляем модуль.
Он встает в распор туго, я решил закрепить модуль непосредственно на накладке. По максимуму засунул модуль в накладку изнутри.
Теперь необходимо отрегулировать пучок света, для этого потребуется стенка. После того как настроили можно закрепить модуль обычным металлическим хомутом.
Я закрепил при помощи пластин для установки дверных активаторов можно купить в любом магазине авто запчастей.
На дороге штатный ближний свет даже с ксеноном теперь просто не нужен. Линзы делают свое дело.