Биксеноновые фары представляют собой автомобильную лампу в виде газоразрядного источника света с изменением геометрии светового потока. Попытаемся в данной статье рассмотреть особенности исполнения механизмом направленности светового потока. Выпуск биксеноновой лампы обусловлен необходимостью замены ламп, состоящих из двух нитей – это и те лампы, которые установленны в блок-фарах нынешних автомобилей. Понимание термина "блок-фара" включается в себя понятие того, что реализация дальнего и ближнего света происходит при помощи одной и той же лампы и ее оптической системы. В обычной блок-фаре трансформирование направленности и яркости света производится при переключении нитей накаливания в лампе, имеющей две нити. Для сохранения функциональных свойств блок-фары по созданию ближнего и дальнего света, биксеноновой лампе необходимо воспроизвести работу двухнитевой лампы.
Сам принцип работы биксеноновой фары состоит в непосредственном изменении направления светового потока, осуществляющегося при помощи механического перебрасывания элементов, производящих непосредственное формирование направления светового потока. Биксеноновые фары автомобилей имеют несколько типов конструктивного претворения двухнитевых ламп, называемыми цоколями. Наибольшее распространение получил цоколь Н4, эксплуатирующийся с семидесятых годов на автомобилях, созданных производителями всех стран мира. Потому-то изготавливаются биксеноновые фары, в основном, под цоколь.
Блок-фара может быть изготовлена по оптической схеме с рассеивающим стеклом и параболическим отражателем или же с отражателем свободной формы и прозрачным стеклом. В начале следует рассмотреть систему c параболическим отражателем, как более доступную для изучения.
Источником света в биксеноновой фаре служит лампа Н4 с двумя нитями накаливания. Расположены нити накаливания параллельно ходу движения автомашины. Расстояние между нитями накаливания по горизонтальной оси составляет семь миллиметров, а по вертикали один миллиметр.
Нить накаливания ближнего света размещена подальше от цоколя, чем нить накаливания дальнего света и перекрыта снизу специальной шторкой, которая и формирует границу зоны ближнего света. Передняя часть лампового сосуда затемнена, для исключения попадания прямого освещения, которое не отраженно от рефлектора светом.
Биксеноновые фары состоят из совокупных частей, включающих в себя: лампу, рассеивающее стекло и параболический отражатель.
При помощи рассеивающего стекла образуется наиболее равномерный световой поток, чем исходящий первоначально от отражателя, в горизонтальной плоскости. Потому-то рассеивающий рельеф имеет вертикальное направление на стекле, где эффект рассевания обладает значительным слабым выражением.
Рассматривая принцип работы фары, не будем учитывать эффект стекла. Поскольку представленный как итоговый световой поток, подлежит необходимому рассеиванию самого светового потока, исходящего от блок-фары без стекла в горизонтальной плоскости.
Наличие слабо расходящегося потока – это итоговая функциональная деятельность параболического отражателя. Нахождение фокуса между нитями накаливания ближнего и дальнего света достигается самим расположением лампы в отражателе. Исследование хода лучей от каждой нити накаливания определяет генеральное направление всего светового потока.
Рабочая нить накаливания располагается ближе и ниже фокуса отражателя, при включении фары в режим работы дальнего света. Этим иобъясняется наличие расходящейся формы светового потока и общим направлением, расположенным выше осевой линии. Само расхождение светового потока незначительное. Контур засветки располагается на рекомендуемом пяти метровом расстоянии, имея на экране форму круга. На дороге пятно освещения приобретает форму эллипса.
Рабочая нить накаливания, находится дальше от отражателя фокуса при переключении фары в режим работы ближнего света, где лучи, пересекая осевую линию фары расходятся. В этом положении экран оптически производит закрытие нижней половины отражателя, тогда, отражаясь, все лучи попадают в нижнюю полуплоскость фары. Экран располагается ниже самой нити накаливания, а угол перекрытия светового потока имеет значение меньше 180°. На экране появляется изображение в форме «галочки».
Появление такой формы экрана обусловлено перекрытием светового потока со всех сторон экрана. Поскольку нить накаливания ближнего света располагается на дальней дистанции от фокуса, чем в режиме дальнего света, то и размер засветки на экране имеет большую площадь. На дороге пятно освещения приобретает конфигурацию эллиптического сектора.
Биксеновые блок-фары могут быть изготовлены в виде оптической модели с наличием отражателей, обладающих прозрачным стеклом и свободной формой. Основное различие подобной системы от системы, имеющей параболический отражатель, заключено в самом формировании светового потока, с расположением в горизонтальной плоскости, за счет небольшого отличия от параболической формы отражателя. Поскольку необходимое расхождение светового потока незначительно, то и отличие формы отражателя имеет незначительное расхождение от параболической формы. Поэтому полученные ранее оптические соотношения обладают силой закона и для данной системы.
Последняя модификация биксеновых блок-фар уже появилась в продаже. Принципиальное их различие с предыдущими моделями заключается в установке сразу двух колб на каждом цоколе. В такой модификации блок-фар нет наличия движущихся частей. Сами источники света располагаются на прежних штатных местах, где и расположены и нити накаливания. Создание подобной конфигурации блок-фары дает значительное преимущество по созданию максимально правильной формы пучка света.
