4.4. Нормування світлотехнічних характеристик головних фар
Основним завданням нормування світлотехнічних характеристик є розробка сукупності вимог до світлорозподілу, що забезпечують рентабельність автотранспортних перевезень та безпеку руху у темну пору доби.
Так як основою економічності перевезень служить швидкість доставки вантажів, то очевидно, що використання швидкості автомобіля бажано і під час руху вночі. Найбільш швидкісному режиму руху темний час доби відповідає режим далекого світла фар. При цьому безпека нічного руху вимагає, щоб дальність виявлення Sобн і пізнання перешкод, що визначається далеким світлом, була достатньою для зупинки автомобіля, тобто. Sобн ≥ Sост.
Повний зупинний шлях автомобіля в залежності від його швидкості
де v-швидкість автомобіля, км/год; Т - сумарний час розрізнення перешкоди, реакції водія та спрацьовування гальмівного приводу на початок гальмування, с;Ке-коефіцієнт експлуатаційного стану гальмівної системи; φ – коефіцієнт зчеплення шин із дорогою;lo - запас зупинного шляху до перешкоди, м.
Необхідна для виявлення перешкод освітленість Екр, яка залежить від таких факторів як прозорість атмосфери, колірні контрасти об'єктів тощо, досить коректно може визначатися емпіричною формулою
тоді необхідна сила світла фар
Враховуючи, що основна складова зупинного шляху Sост пропорційна квадрату швидкості v 2 автомобіля, а необхідна сила світла I - квадрату зупинного шляху, необхідна сила світла фар буде пропорційна четвертого ступеня швидкості автомобіля.
Нормативи ближнього світла визначаються за коефіцієнтом засліплення, яким оцінюється сліпуча дія світлового пучка від фарина водіїв зустрічних транспортних засобів, та дальності видимості у цьому режимі освітлення.
деCL-коефіцієнт, що залежить від яскравості La поля адаптації, кд/м 2 ; Езрі - освітленість, створювана фарами зустрічного автомобіля, на очах водія, лк; θi - кут дії випромінюючого світло джерела, що відраховується від осі руху зустрічного автомобіля, град;п -число фар на зустрічному автомобілі;т -показник ступеня, що залежить від кута θ.
де Е – освітленість, створювана оптичним елементом у заданій точці дороги.
Визначення цих критеріїв, поряд із визначенням фізіологічного критерію – видимості, дозволяє сформулювати вимоги світлорозподілу режиму освітлення.
де Vф і Кф-відповідно видимість та контраст об'єктів, що висвітлюються фарами; γф - коефіцієнт нерівномірності, що враховує збільшення Кпор за рахунок нерівномірності розподілу яскравості дорожнього полотна; Сф - коефіцієнт засліпленості, що характеризує збільшення Кпор через сліпучу дію фар зустрічного транспортного засобу; Кпор - пороговий контраст, т. е. лежить межі розрізнення розмаїття за умов спостереження.
де Δ Lпор – порогова різниця об'єкта та фону; Lф - яскравість фону.
У європейських країнах та країнах СНД застосовується уніфікована система фар з асиметричним ближнім світлом та різким світлотіньовим кордоном на ближньому світлі. Світлотехнічні норми для фар цієї системи регламентовані правилами №1, №20 ЄЕК ООН (останні для фар із галогенними лампами) та ГОСТ 3544-75.
На рис. 4.4 представлена розмітка контрольного екрану для перевірки ближнього світла фар європейської системи (а) та контрольні точки екрану для перевірки далекого світла фарєвропейським світлорозподілом (б). Розміри наведені в сантиметрах.
Для перевірки головних фар у режимі ближнього світла використовують спеціальний контрольний екран (рис. 4.4 а). Вертикальна лініяVVвідповідає осі правої смуги руху, а лініїHGіHG'зображують у перспективі краю правої смуги дороги, якою рухається автомобіль. ЛініяНЕвідповідає зовнішньому краю лівої сторони зустрічного руху, лініяHF-середині лівої смуги. Таким чином, лініяHG'зображує вісь дорожнього полотна. Лінія НЕ приблизно відповідає траєкторії очей водія зустрічного автомобіля.
Найбільш важливими контрольними точками є:B50L-точка, що відповідає положенню очей водія зустрічного автомобіля, що знаходиться на відстані 50 м, і точки50Rі75R,якими задається освітленість правого краю смуги руху на відстанях, рівних відповідно 50 та 75 м.
Зона, що лежить вище світлотіньової межі, є сукупністю точок, освітленість в яких визначає сліпучу дію фари, внаслідок чого для неї встановлені низькі значення максимально допустимої освітленості екрану. Освітленість дорожнього полотна практично визначає яскравість адаптації та видимість дороги, тому для неї встановлена мінімально допустима освітленість контрольного екрану.
Значення освітленості в точках25Rта25Lхарактеризують видимість узбіччя дороги на відстані 25 м перед автомобілем. Щоб уникнути зайвої яскравості ближньої до автомобіля ділянки дороги, тобто зони /, і надмірного розмаїття в порівнянні з віддаленими точками, освітленість в цій зоні обмежують досить низькими максимально допустимими значеннями.
НормативніЗначення освітленості в контрольних точках світлорозподілу режиму ближнього світла містяться у вітчизняних та міжнародних стандартах (табл. 4.1).
Розмітка контрольного екрана для перевірки далекого світла та значення освітленості в контрольних точках показано на рис. 4.4,б.
Вісь світлового пучка далекого світла створює на екрані точку максимальної освітленості, розташовану вище за лінію ПН' (див. рис. 4.4,а). Освітленість нормується у п'яти точках, розташованих на лініїh'h(див. рис. 4.4,6). За ГОСТ Р41.1-99 нормується додатково п'ять точок (три до лініїVV'та дві на периферії світлової плями, нижче лініїh'h).
Н
