ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4-5
1. Цель работы: Изучить устройство внешних световых систем автомобилей. Ознакомиться с принципами работы прибора по регулировке света фар.
2. Задание
2.1. По плакатам изучить устройство внешних световых систем автомобилей;
2.2. Изучить конструкцию стенда и приборов по регулировке света фар и принципов их работы;
2.3. Произвести проверку и регулировку правильности установки автомобильных фар с помощью прибора;
2.4. Составить отчет о выполненной работе;
2.5. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
3. Оборудование, инструменты, материалы
3.1. Прибор для проверки и регулировки фар автомобилей;
3.2. Нормативы ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования к безопасности техническому состоянию и методы проверки».
4. Общие положения
4.1. Устройство электрических ламп накаливания
В автомобилях применяются три принципиально различных типа источников света: лампы накаливания, люминесцентные трубки и галогенные лампы.
Автомобильная электрическая лампа накаливания с одной спиралью называется односветной, или однонитевой, а лампа с двумя спиралями – двусветной, или двухнитевой. Односветные лампы имеют два электрода. Внешний конец одного из электродов припаян или приварен к корпусу цоколя (контакту массы), а внешний конец другого электрода припаян к нижним контактам цоколя. Двусветные лампы имеют три электрода. Один из них является общим для обеих спиралей, его внешний конец припаян к корпусу цоколя (контакту массы), а концы второго и третьего электродов выведены и припаяны к нижним контактам цоколя, изолированным друг от друга изолятором.
Колба лампы представляет собой стеклянный баллон, из которого выкачан воздух и который после откачки заполнен инертным газом или смесью газов. Спираль (тело накала) – одна из ответственных частей лампы. Она изготавливается из тонкой вольфрамовой проволоки, имеющей диаметр 15-25 мкм, свитой в спираль цилиндрической формы. Спираль монтируется на верхней части электродов в виде прямой линии, дуги или острого угла. Тело накала, его размеры и форма нити зависят от напряжения и мощности лампы.
Автомобильные лампы изготавливаются вакуумными и газонаполными. У вакуумных ламп из баллона выкачан воздух и спираль накаливания находится в безвоздушном пространстве. У газонаполных ламп баллоны наполнены смесью газов или одним каким-либо инертным газом.
Лопатка – сплющенная часть стеклянной тарелочки, в которую впаяны электроды. Ниже лопатки к боковой части тарелочки приварен штенгель. Цоколь лампы предназначен для крепления лампы в патроне светового прибора и для подведения электрического тока от источников питания к электродам лампы.
Корпус цоколя штампуется из листовой стали или латуни. Цоколь скрепляется с колбой лампы специальной цоколевочной мастикой. Изолятор цоколя изготовляется из стекла или из пластмассы, он изолирует контакты цоколя друг от друга и от его корпуса. Сам корпус цоколя также является электрическим контактом (контакт массы), так как к нему припаивается один из электродов.
4.2. Требования, предъявляемые к фарам автомобилей
В соответствии с международными нормами «Правил № 1-7 ЕЭК ООН» «Приборы внешние световые автомобилей, тракторов, прицепов и других транспортных средств, количество, расположение, цвет, видимость», автомобиль может быть оборудован следующими раздельными или совмещенными приборами дорожного освещения: фарами ближнего света; фарами дальнего света; противотуманными фарами; дополнительными фарами-прожекторами.
При этом нормативно-техническая документация предъявляет к перечисленным фарам при оборудовании ими автомобиля следующие требования. Фары ближнего света предназначены для освещения дороги впереди автомобиля с минимально возможным ослеплением водителей других транспортных средств при встречном разъезде; они должны быть расположены спереди на равном расстоянии от плоскости симметрии, на одинаковой высоте и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси автомобиля, на расстоянии не выше 1200 мм (верхний край) и не ниже 500 мм (нижний край) от поверхности дороги, а также не далее 400 мм (наружный край) максимального по ширине габарита автомобиля. Цвет фар должен быть белым или желтым, необязательно одинаковым, их суммарная максимальная сила света не должна превышать 12300 кд (кандела – единица силы света).
Фары дальнего света предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при отсутствии встречных транспортных средств. Автомобиль должен иметь не менее двух фар дальнего света, расположенных спереди на равном расстоянии от плоскости симметрии, на одинаковой высоте и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси автомобиля. По высоте фары дальнего света должны располагаться так же, как фары ближнего света. Они могут быть белого или желтого цвета, их суммарная максимальная сила света не должна превышать 75000 кд. В кабине водителя должен быть установлен световой сигнализатор синего света, включающийся одновременно с включением фар дальнего света
Противотуманные фары предназначены для освещения дороги впереди автомобиля и обозначения его габаритов во время туманов, дождей, снегопадов. Разрешается противотуманные фары на автомобиль не устанавливать.
Противотуманные фары должны быть расположены спереди на равном расстоянии от плоскости симметрии, на одинаковой высоте и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси автомобиля, расстояние от поверхности дороги до крайних нижних точек световых отверстий противотуманных фар должно быть не меньше 250 мм, при этом ни одна точка светового отверстия противотуманной фары не должна находится выше верхней точки светового отверстия фары ближнего света. Цвет противотуманных фар должен быть желтым или белым, но обязательно одинаковым для обеих фар, установленных на автомобиле.
Дополнительные фары-прожекторы могут устанавливаться на автомобиле, однако их расположение, цвет и светораспределение пока не оговариваются ни отечественными, ни международными стандартами. По своему назначению фары-прожекторы ближе всего к фарам дальнего света, поэтому к ним можно предъявить следующие требования. Фары-прожекторы могут устанавливаться на автомобили, назначение, динамические качества и требования к обеспечению безопасности движения которых предусматривают особые требования к видимости дороги или позволяют двигаться с особо высокой скоростью. Они предназначены для освещения дороги впереди автомобиля при отсутствии встречных транспортных средств. На автомобиле должны устанавливаться два прожектора, расположенные симметрично продольной оси автомобиля и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси. Высота установки фар-прожекторов не оговаривается, но они должны устанавливаться на одной высоте. В кабине водителя должен быть установлен сигнализатор синего цвета, включающийся одновременно с включением фар-прожекторов. Он может быть объединен с сигнализатором включения фар дальнего света.
4.3. Техническое обслуживание световых приборов
Для контроля и устранения возникающих неисправностей световых приборов необходимы весьма разнообразные по характеру и трудоемкости воздействия, наличие различного простого и сложного оборудования, классификация этих работ по видам обслуживания. В соответствии с классификацией видов обслуживания, принятых согласно «Положению о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта», описываются контрольно-регулировочные, моечные и ремонтные работы, связанные со световыми приборами, посты и применяемое оборудование.
4.3.1. Ежедневное обслуживание
Работы, проводимые со световыми приборами при ежедневном обслуживании автомобилей, делятся на моечно-уборочные и контрольно-осмотровые, так как световые приборы автомобилей входят в число приборов, от работы которых зависит безопасность движения. Моечно-уборочные работы заключаются в следующем:
– после прохождения автомобиля через моечную установку необходимо протереть рассеиватели фар и всех сигнальных фонарей так, чтобы на них не оставалось слоя грязи и пыли; промывать и протирать следует мягкой без следов песка тряпкой;
– на рассеивателях не должно быть царапин, которые ухудшают световые характеристики фонаря;
– при уборке кабины и салона автомобиля необходимо протереть сухой мягкой тряпкой рассеиватели плафонов, стекла приборов и контрольных ламп щитка.
Контрольно-осмотровые работы заключаются в следующем:
– перед выездом автомобиля механик должен проверить работу головных фар в режиме дальнего и ближнего света, убедиться визуально в правильности подключения нитей дальнего и внешнего света, целости и чистоте рассеивателей фар, отсутствии нарушений правильности установки оптических элементов фар; те же операции необходимо провести и с дополнительными фарами, если они имеются;
– необходимо проверить работу всех сигнальных фонарей и фонаря номерного знака, целость и чистоту рассеивателей фонарей и светоотражателей, работу щитковых сигнализаторов, дублирующих внешние световые приборы.
4.3.2. Техническое обслуживание № 1
При ТО-1 работы, проводимые по техническому обслуживанию световых приборов, делятся на уборочно-моечные, контрольно-регулировочные и крепежные. Состав уборочно-моечных работ полностью входит в ежедневное обслуживание. Никаких дополнительных работ при ТО не производится. Состав контрольно-регулировочных работ при проведении ТО-1 предусматривает дополнительно к работам ЕО следующие операции: проверку правильности установки и регулировку фар, эксплуатационную проверку силы света фар, проверку состояния ламп, проводов, контактов, винтов, болтов и гаек крепления, состояния и работы аккумуляторной батареи, генератора и реле-регулятора.
При ТО-1 все перечисленные работы проводятся без снятия световых приборов с автомобиля. Проверка правильности установки и регулировка фар является наиболее важной для безопасности движения операции ТО-1; ее трудоемкость невелика, но эта работа требует наличия специализированного оборудования и специальных постов. Систематическая проверка регулировки фар является одной из основных задач технической службы автотранспортных предприятий в области безопасности движения. Положение и регулировка фар автомобиля в эксплуатационных условиях зависят от многих факторов, к которым относятся: техническое состояние подвески, расположение и вес груза, состояние шин и давление воздуха в них и т. п. Поэтому проверку и установку фар необходимо проводить с учетом этих факторов. В любом случае угол наклона светового потока фар, который устанавливают при регулировке, должен обеспечивать видимость дороги и объектов на ней при дальнем свете на расстоянии не менее 100 м. Это расстояние видимости соответствует требованиям Правил движения, требованиям Международной дорожной конвенции.
4.3.3. Техническое обслуживание № 2
При ТО-2 в зависимости от принятых на автотранспортных предприятиях режимов и условий эксплуатации состав работ может быть аналогичен составу работ ТО-1, описанному выше, где основной операцией является регулировка фар. Отличием работ ТО-2 является то, что моечно-уборочные, контрольно-регулировочные и крепежные работы проводятся более тщательно и глубоко, зачастую со снятием световых приборов с автомобиля и их разборкой. Кроме основных неисправностей, перечисленных выше, при эксплуатации автомобилей вследствие ударов и вибраций у осветительных приборов ослабевают или вывертываются винты, болты и гайки крепления, трескаются рассеиватели, обрываются провода, отказывают в работе лампы.
5. Назначение, устройство и принцип работы оборудования для проверки и регулировки фар и световой сигнализации
5.1. Проверка с помощью прибора ОМА 684-А
Для диагностирования и регулировки света фар и световой сигнализации необходима ровная горизонтальная площадка – допускается продольный уклон до 5º по всей базовой длине автомобиля. Допускается неровность в зоне установки самого прибора (ширина 1,8 м от передней части кузова и длина 2,5 м вдоль продольной части кузова) не более 1 мм. На одном квадратном метре не должно быть более двух выбоин, что соответствует по ГОСТ 30412-96 «Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований покрытий» дорогам 1 и 2 категории. Свет фар проверяют по техническому состоянию и регулировке внешних световых приборов транспортных средств в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709–2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки». Прибор позволяет проводить следующие измерения (рис. 1):
– углов наклона светового пучка фар автомобиля;
– силы света внешних световых приборов;
– времени от момента включения указателей поворота до появления первого проблеска;
– частоты следования проблесков указателей поворота;
– соотношения длительности горения указателей поворота ко времени цикла.
Рис. 1. Прибор для проверки и регулировки фар автомобилей:
1 – тележка, 2 – штатив, 3 – оптическая камера, 4 – ориентирующее устройство (визир)
Прибор для проверки и регулировки фар автомобилей состоит из те-лежки 1, штатива 2, оптической камеры 3, ориентирующего устройства (визира) 4 (рис. 1). Оптическая камера представляет собой корпус, в котором установлены: линза Френеля с фокусным расстоянием 324 мм; экран, перемещающийся по вертикали при помощи отсчетного диска; фотоприемник со светофильтром, размещенный на экране и закрепленный на дополнительной печатной плате; электронная плата управления и индикации.
Корпус оптической камеры состоит из двух боковых стенок и крышки. На крышке располагается смотровое окно со светозащитным стеклом и зеркалом. Штатив выполнен из тонкостенной трубы прямоугольного сечения. На боковой стенке смонтирована измерительная линейка, в верхней части штатива расположен визир для ориентации прибора относительно измеряемого объекта. Штатив закреплен на тележке, имеет возможность поворота относительно вертикальной оси. Ориентирующее устройство представляет собой рамку с рычагом и осью, содержащую плоскостной визир, состоящий из зеркала с нанесенной на нем горизонтальной линией, которая находится в плоскости, параллельной горизонтальной линии экрана. Визир системы ориентации прибора выполнен из трубы со стеклом, имеющим риску с возможностью поворота посредством маховика вокруг горизонтальной оси, а также перемещения по штативу вверх-вниз с последующей фиксацией в выбранном положении.
6. Порядок и последовательность выполнения работы
6.1. Сборка прибора ОМА 684-А:
– ослабьте фиксирующуюся педаль 4, вставьте стойку 2 в основание тележки 1 и зафиксируйте ее гайкой с шайбой (рис. 2);
– удалите винт 9 и установите оптический элемент 5 на стойку после ослабления двух штифтов на рычаге тормоза 6;
– установите регулировочное устройство 7 на стойку 2;
– установите винт 9 в соответствующее отверстие 7 и выполните затяжку соединений.
Начальная установка:
– после сборки оборудования выполните процедуры установки, которые необходимо повторять после каждых 20-30 проверок или по мере необходимости (рис. 3);
Рис. 2. Схема сборки прибора для регулировки фар автомобилей:
1 – основание тележки; 2 – стойка; 3 – шайба; 4 – педаль; 5 – оптический элемент; 6 – рычаг тормоза; 7 – регулировочное устройство; 8, – 9 винт; 10 – крышка
– установите оборудование на ровную поверхность без наклонов (проверьте уровнем);
– проверьте фиксированное положение педали 4 и то, что регулировочное устройство 7 надежно закреплено на стойке 2;
– выровняйте положение регулировочного устройства 7б, с помощью регулировочных винтов 7а и уровня 7в, расположенных на устройстве;
– как и в предыдущей операции, необходимо исключить любые ослабления в креплении стойки 2 и подвижного кронштейна 5а;
– для выполнения фиксации затяните два штифта 6, чтобы исключить люфт, не ограничивая обычное перемещение оптического элемента 5 по стойке 2.
Перед началом регулировки фар автомобиля ознакомьтесь со следующими процедурами выполнения регулировок:
– установите автомобиль на ровную и гладкую поверхность;
– проверьте давление в шинах;
Рис. 3. Схема начальной установки прибора для регулировки фар автомобилей:
2 – стойка; 4 – педаль; 5 – оптический элемент; 5а – подвижный кронштейн; 6 – штифт; 7 – регулировочное устройство; 7a – регулировочный винт; 7б – регулировочное устройство; 7в – уровень
– переместите автомобиль для того, чтобы разработать подвеску;
– проверьте положение регуляторов каждой фары (если автомобиль оборудован таким устройством), чтобы оно соответствовало положению нормальной загрузки автомобиля.
Важно, чтобы поверхность, на которой установлен автомобиль для проверки, была ровной: наличие неровностей на месте, где установлены оборудование или автомобиль, недопустимо (рис. 4).
Если автомобиль оборудован воздушным приводом подвески, перед проверкой автомобиля следует запустить двигатель и дать ему поработать на оборотах холостого хода в течение 4-5 минут, чтобы исключить увеличение высоты автомобиля, что отразится на правильности регулировок.
Выравнивание:
– установите устройство регулировки фар напротив одной из фар на расстоянии 20-50 см (рис. 5);
Рис. 4. Правильная установка автомобиля и оборудования – а и неправильная – б
– если необходимо, отрегулируйте его горизонтальное положение вращением колесика ручной регулировки 5b и перемещением его вниз или вверх в соответствии с показаниями уровня 5c (рис. 6);
– измерьте высоту установки устройства регулировки фар от поверхности h (рис. 7) и установите измеренное значение на стержне со шкалой 2c, поднимая или опуская оптический элемент с помощью соответствующей рукоятки 5d (рис. 6);
Рис. 5. Схема установки автомобиля и устройства для регулировки фар
– установите значение угла наклона луча света фары в процентах, перемещая регулятор 5а до значения, указанного заводом-изготовителем автомобиля (рис. 6);
Рис. 6. Схема регулировки горизонтального положения устройства для регулировки фар
Рис. 7. Схема измерения высоты установки устройства регулировки фар от поверхности
– переместите устройство регулировки фар к центру автомобиля, и, удерживая руками обе стороны коллиматора 7б, используя педаль, ослабьте фиксацию устройства на стойке 4 таким образом, чтобы оптический элемент 5 поворачивался по горизонтали (рис. 2). Выровняйте горизонтальную линию внутри оптического коллиматора 7b по точкам углов обеих фар автомобиля (рис. 8);
– после выравнивания зафиксируйте стойку нажатием на педаль 4 (рис. 3);
– теперь устройство регулировки готово к выполнению регулировок фар.
Рис. 8. Схема выравнивания фар автомобилей
6.1.1. Регулировка луча по вертикали
Включите ближний свет фар и спроектируйте луч света на панель внутри оптического элемента.
Следите за линией разделения между освещенной областью и затемненным участком, созданными ближним светом фар, чтобы определить, совпадает ли эта линия с линией на панели. Если луч симметричен, он должен совпадать с горизонтальной линией на приборе.
При правильной регулировке луч должен совпадать с горизонтальной линией и линией наклона в 15 градусов (рис. 9):
– если луч ближнего света не совпадает с линиями на панели прибора, измените направление луча регулировочными винтами;
– если автомобиль оборудован устройством ручной регулировки из салона для компенсации изменения положения луча при нагрузке, то его положение должно устанавливаться так же, как для регулировки дальнего света для ненагруженного автомобиля;
– после выполнения регулировки луча ближнего света фар необходимо проверить, чтобы фотоэлемент находился непосредственно выше горизонтальной линии контрольной панели и не ниже определенного значения;
– нажмите кнопку Test (Проверка) для проверки "коэффициента ослепления ближним светом".
При выполнении этого этапа регулировок необходимо тщательно следить за устройствами защиты фар и концентрации света.
На эти две характеристики могут влиять деформация нити накала лампочки (ее положение вне параболического фокуса), или неисправный или неправильно установленный отражатель.
На концентрацию светового пучка могут также влиять чистота отражателя и напряжение питания лампочки (например, коррозия контактов и т. д.).
|
| а |
|
| б |
Рис. 9. Схема регулировки луча по вертикали: а – симметричный луч, б – ассиметричный луч
6.1.2. Регулировка луча по горизонтали
Ближний свет также должен быть выровнен по продольной оси автомобиля. Для проверки возможных смещений используйте вертикальную линию на панели внутри оптического элемента.
а) ассиметричный луч
Проверьте точность центровки освещенной области по вертикальной оси и линии наклона в 15 градусов, маркированной на контрольной панели (рис. 10).
|
| а |
|
| б |
Рис. 10. Схема регулировки луча по горизонтали:
а – луч направлен влево, б – луч направлен вправо
Максимальное допустимое отклонение (это определяется по внутренней панели) составляет 1 см (эквивалент соответствует отметке 30 градусов) вправо для стран с правосторонним движением. Любые регулировки должны выполняться посредством использования соответствующих регулировочных винтов установки положения по горизонтали.
б) симметричный луч
Симметричный луч не имеет линии разделения областей с 15-градусным наклоном, поэтому точность центровки по горизонтали оценить труднее. Для проверки его положения воспользуемся тем же методом, что и для установки положения луча дальнего света фар, описание далее.
6.1.3. Процедура проверки положения луча дальнего света фар
Дальний свет может включаться переключением фар ближнего света или включаться отдельно фарами дальнего света.
а) лучи дальнего и ближнего света в одной фаре (отражатели с двумя типами отражения или двумя нитями накала в лампах).
Проверьте, чтобы позиционирование совпадало с регулировками луча ближнего света, а рассеивание находилось в пределах двух вертикальных линий на панели (рис. 11).
|
Рис. 11 Схема регулирования луча ближнего света фар
Тем не менее, установка позиции невозможна, поскольку регулировки лучей дальнего света фар могут изменить установку луча ближнего света, которая более важна. Если различие слишком заметно, замените лампы, так как они являются причиной такой неисправности.
б) отдельные фары дальнего света
Проверьте как вертикальную, так и горизонтальную установку с помощью описанного метода регулировки ближнего света. Если требуется регулировка, то ее можно выполнить и по горизонтали, и по вертикали с помощью регулировочных винтов.
6.1.4. Измерение интенсивности луча света
Это измерение относится только к интенсивности луча дальнего света и выполняется считыванием указываемых показаний (Нажмите на приборе кнопку "Test" (Проверка), расположенную на шкале проверки дальнего света). Показания должны находиться в области "GOOD" (хорошая): чем больше они изменяются в сторону максимального значения, тем выше эффективность светового луча. Любая, даже значительная, недостаточность эффективности луча определяется по ранее указанному индексу "Dazzle" (Ослепление).
6.1.5. Проверки и техническое обслуживание
Рекомендуется периодически проверять эффективность аккумуляторных батарей, которые обеспечивают питание фотоэлемента. Для выполнения проверки нажмите кнопку "Battery Test" (Проверка батарей) и проследите, движется ли указатель прибора в область "Battery Control" (Контроль батарей). Если указатель не достигает этой области, замените батареи (1,5 В), установленные в корпусе прибора.
7. Указания к оформлению отчета
7.1. В отчете отразить: название лабораторной работы, цель, задание, использованное оборудование;
7.2. Кратко описать основные положения из раздела «Общие сведения»;
7.3. Описать основные требования, предъявляемые к фарам автомобилей;
7.4. Кратко описать стенды и приборы по регулировке света фар и принципы их работы;
7.5. По результатам лабораторной работы заполнить табл. 1;
7.6. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Таблица 1- Результаты проверки технического состояния фар автомобилей
| Наименование показателя | Значение | ||
| Марка, модель автомобиля | |||
| Система светораспределения | |||
| Количество приборов освещения | |||
| количество фар | левые | правые | |
| ближнего света | |||
| дальнего света | |||
| совмещенные | |||
| количество ламп | |||
| ближнего света | |||
| дальнего света | |||
| совмещенные | |||
| остальные | |||
| наличие неисправностей, связанных с повреждением корпуса, рассеивателя | |||
| ближнего света | |||
| дальнего света | |||
| совмещенные | |||
| остальные | |||
| мероприятия по устранению неисправностей |
8. Контрольные вопросы
8.1. Опишите устройство ламп фар автомобилей.
8.2. На какие категории делятся фары автомобиля и какие требования к ним предъявляются?
8.3. В чем отличие противотуманной фары от фары головного света?
8.4. Опишите работы, проводимые при техническом обслуживании фар автомобилей;
8.5. Перечислите неисправности приборов освещения и способы их обнаружения
8.6. Какие измерения проводит прибор по проверке и регулировке света фар?
8.7. Из каких элементов состоит прибор по проверке и регулировке света фар?
8.8. Методика проведения работ прибором по проверке и регулировке света головных фар.
8.9. Методика проведения работ прибором по проверке и регулировке света противотуманных фар.
8.10. Методика проверки и регулировки света фар с помощью экрана.