Система освещения включает в себя наружное и внутреннее освещение. Наружное освещение состоит из фар головного света, противотуманных фар, передних, задних и боковых габаритных фонарей, фонаря освещения номерного знака, ламп освещения маршрутных указателей, фонарей освещения дверных проемов. К внутреннему освещению относятся дампы освещения салона и кабины, подкапотные лампы освещения моторного отсека и распределительного электрощита, розетки для подключения переносных ламп.
Наружное освещение. Все световые приборы преобразуют электрическую энергию в световую. Интенсивность световой энергии, воспринимаемая человеком, оценивается световым потоком. Сила света — световой поток, приходящийся на единицу телесного угла; единица измерения силы света — кандела (кд). Освещенность поверхности — световой поток, приходящийся на единицу освещаемой плоскости. Единицей измерения освещенности является люкс (лк). Назначение наружного освещения — обеспечение требуемой освещенности дороги в любое время суток. Основное наружное освещение обеспечивается головными фарами. На современных автобусах применяют двух или четырехфарное исполнение системы наружного освещения с круглыми или прямоугольными фарами. Применяемые в фарах лампы могут быть одно или двухнитевыми. При применении двухнитевых ламп одна из нитей служит для обеспечения режима дальнего света, другая — ближнего. В некоторых фарах дополнительно устанавливается маломощная лампочка габаритного света. Включение дальнего света обеспечивает освещенность дороги на расстоянии свыше 150 м, ближнего — до 100 м. Для обеспечения необходимой освещенности требуется сила света до 150 000 кд, мощность же ламп наружного освещения относительно невелика — до 90 Вт. Поэтому требуется фокусировка светового потока. Концентрацию светового потока обеспечивает параболический отражатель. При помещении в фокусе параболоида источника света его лучи, отражаясь от параболической поверхности, образуют пучок, параллельный оси отражателя (рис. 3.11).
Рис.3.11. Параболический отражатель: 2α — угол рассеивания луча; 2ȹ— угол охвата отражателя; f — фокусное расстояние
Фары подразделяют на фары дальнего света (обозначение R), ближнего света (С) и дальнего и ближнего света (CR). В фарах ближнего и дальнего света (CR) применяются лампы с двумя нитями (рис. 3.12). В этом случае нить дальнего света 3 направляет лучи на отражатель 1 таким образом, чтобы после отражения лучи были направлены параллельно оси отражателя. Нить ближнего света 4 направляет лучи на отражатель таким образом, чтобы после отражения направление лучей шло под углом к продольной оси отражателя, сходясь на дорожной поверхности на меньшем расстоянии. Для исключения прямо направленных лучей нити ближнего света перед лампой устанавливается экран 6.
Рис. 3.12. Фара: 1 — отражатель; 2 — лампа; 3 — нить дальнего света; 4 — нить ближнего света; 5 — экран нижних луней; 6 — экран прямых луней
Внутреннее пространство фары закрыто стеклом оптического элемента. Это стекло одновременно выполняет функции рассеивателя. Для этого на внутренней его поверхности выполнены преломляющие элементы, в качестве которых служат цилиндрические и сферические линзы!, призмы и линзопризмы. С помощью этих элементов пучки света фокусируются в определенных направлениях или рассеиваются. Рассеиватель выполняется из толстого технического стекла, являясь, таким образом, защитным элементом для оптической системы фары.
Конструкция типичной круглой фары, применяемой на большом городском автобусе ЛиАЗ-5256, показана на рис. 3.13. В корпусе 6 установлен отражатель 4 с приклеенным к нему рассеивателем 1. Отражатель фиксируется в корпусе крепежными винтами 8. Положение оси отражателя в корпусе может регулироваться винтом 3. Внутри отражателя на специальном пружинном зажиме установлена двухнитевая лампа 5, перед которой установлен экран ближнего света. На контакты лампы надевается патрон 7, подводящий к лампе электрический ток.
Рис. 3.13 Конструкция круглой фары: 1 — рассеиватель; 2 — держатель; 3 — регулировочный винт; 4—отражатель; 5 — лампа; 6 — корпус; 7 — патрон; 8 — крепежный винт
На некоторых автобусах применены фары прямоугольной формы (рис. 3.14). Галогенная лампа 5 установлена в корпусе фары. Кроме того, в корпусе фары установлена лампа габаритного огня 10. Фара крепится к специальному кронштейну кузова в трех точках: две сверху через гайкодержатели и одна снизу — через винт, запрессованный в корпус фары. Отражатель фары представляет собой усеченный параболоид, что дает возможность увеличить зону освещенности в горизонтальном на-правлении и улучшить освещенность в режиме ближнего света. Отражатель установлен в корпусе на трех шаровых шарнирах, позволяющих регулировать положение отражателя.
Рис. 3.14. Конструкция фары прямоугольной формы: 1 — стяжная пружина;2 — верхний держатель отражателя; 3 — рычаг; 4 — винт регулирования в вертикальной плоскости; 5 — галогенная лампа; 6 — кронштейн; 7 — установочный винт; 8 — винт крепления фары; 9 — корпус; 10 — лампа габаритного огня; 11 — отражатель; 12 — винт регулирования в горизонтальной плоскости; 13— нижний держатель отражателя; 14— рассеиватель
На особо малых автобусах ГАЗ-2217 «соболь» и малых автобусах ГАЗ-3221 «газель» применены так называемые гомофокальные фары. В этом случае оптический элемент фары представляет собой сочетание трех усеченных параболоидов с различным фокусным расстоянием.В каждом из параболоидов установлена индивидуальная лампа: в одном — дальнего света, в другом — ближнего света и в третьем — габаритного света. Применение гомофокальных фар позволяет вписать такую фару в контуры современного обтекаемого кузова автобуса и улучшить его аэродинамику. Источником света в фарах являются лампы накаливания. Они представляют собой одну или две вольфрамовые нити, помещенные в стеклянную колбу на электродах, соединенных с цоколем. Внутренняя полость колбы герметично запаяна и заполнена инертным газом (аргон, ксенон и др.). Для снижения осаждения на колбе испаряющегося вольфрама в состав газа вводят галогены (чаще — соединения брома или йода). Галогенные добавки обеспечивают возвращение испаряющегося вольфрама обратно на нить накаливания. Это позволяет поднять рабочую температуру и тем самым повысить светоотдачу. При применении галогенных добавок температура нити возрастает до 3000…3200 °С, температура газов — до 600…700 °С, что требует применения кварцевого стекла для изготовления колбы лампы.
Лампа характеризуется номинальным напряжением и мощностью. В современных особо малых, малых и средних автобусах применяются лампы на 12 В. На больших городских автобусах ЛиАЗ-5256 применяют лампы на 24 В. В маркировке ламп указывают их тип (А — автомобильная, К — кварцевая, Г — галогенная), номинальное напряжение и мощность нитей дальнего и ближнего света. Например, в особо малых и малых автобусах ГАЗ применяют лампы АКГ12 —60-1-55, в автобусах ЛиАЗ-5256 — лампы А24 — 55 + 50.
Противотуманные фары. На отдельных моделях автобусов в качестве основного или дополнительного оборудования устанавливают противотуманные фары. Их назначение — обеспечивать необходимую освещенность дороги при движении в условиях недостаточной видимости, обусловленной наличием в атмосфере водяных частиц. Это бывает при ливневом дожде, сильном тумане или обильном снегопаде. Дело в том, что при наличии в атмосфере большого количества водяных капель свет основных фар, отражаясь от множественных частиц воды, создает световое пятно, ухудшающее видимость дороги. При отсутствии специальных световых приборов водитель вынужден включать в таких условиях только ближний свет, что не обеспечивает необходимой безопасности.
Особенность противотуманных фар — их низкое расположение на автобусе. В этом случае ось светового потока противотуманных фар располагается ниже горизонтальной плоскости, проходящей через оптическую ось основных фар. Световое пятно, создаваемое противотуманными фарами, не мешает водителю обозревать дорогу. Для обеспечения необходимой освещенности в противотуманных фарах используют галогенные лампы. Перед лампой устанавливают экран для прямых лучей, что уменьшает возможность возникновения светового пятна. Для обеспечения необходимых габаритов освещенного полотна дороги чаще применяют противотуманные фары прямоугольной формы. Конструкция противотуманных фар принципиально не отличается от конструкции основных фар прямоугольной формы. Отличие заключается лишь в меньших габаритах и установке однонитевых ламп.
Лампы габаритного света. На автобусах предусматривается обязательная установка ламп габаритного света. На особо малых и малых автобусах ГАЗ-2217, ГАЗ-3221 и ЗИЛ-3250 не предусмотрена установка отдельных ламп габаритного света спереди. В этом случае габаритный свет обеспечивается маломощными лампами, установленными в корпусе основной фары. Задние лампы габаритного света встроены в единый блокфонарь. Конструкция заднего блок-фонаря автобуса ЗИЛ-3250 показана на рис. 3.15. Блок-фонарь состоит из корпуса 3, закрытого общим рассеивателем 5, установленным на прокладке 2. В корпусе расположены цоколи ламп сигнала торможения 1 и указателя поворотов 4. В качестве габаритных огней применяют лампы А12—5.
Рис. 3.15 Конструкция заднего блок-фонаря: 1 — лампа указателя поворотов; 2 — уплотнительная прокладка; 3 — корпус фонаря; 4 — лампа сигнала торможения; 5 — рассеиватель; 6 — винт
На больших автобусах предусматривается установка нижних и верхних (спереди и сзади) и нижних боковых ламп габаритного света.
На автобусах предусматривается обязательное освещение номерного знака, для чего в зоне его крепления устанавливаются специальные фонари, включаемые вместе с лампами габаритного света.
На передней панели автобусов предусматривается установка указателя маршрутов с освещением его в темное время суток.
У особо малых и малых автобусов ГАЗ включение ламп габаритного света и основных фар обеспечивается единым центральным переключателем света (рис. 3.16). Переключение света основных фар с ближнего на дальний и наоборот осуществляется специальным переключателем, установленным на рулевой колонке слева от водителя. Этот переключатель конструктивно объединен с переключателем указателя поворотов.
Рис. 3.16. Единый центральный переключатель света: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — центральный переключатель света; 3,4, 5 — контрольные лампы; О — все выключено; I — включены габаритный свет и фонарь номерного знака; II — включены габаритный свет, фонарь номерного знака, ближний или дальний свет
При перемещении рычага в плоскости рулевого колеса происходит переключение указателя поворотов; при перемещении рычага в перпендикулярной плоскости вдоль оси рулевого вала в направлении от рулевого колеса происходит переключение света основных фар с ближнего на дальний и наоборот. При перемещении этого рычага в сторону рулевого колеса происходит нефиксированное кратковременное включение основных фар. Схема переключателя света с ближнего на дальний приведена на рис. 3.17.
Рис. 3.17. Схема переключения света с ближнего на дальний: А —положения рычага; В — включается лампа; О — все выключено; I и II — включен
левый указатель поворота; III и IV — включен правый указатель поворота; V — включен боковой свет фар; VI — включен дальний свет фар; VII — кратковременное включение дальнего света фар (нефиксированное положение); 1, 3, 4, 6 — контрольные лампы; 2 — аккумуляторная батарея; 5 и 7 — колодки
На большом городском автобуса ЛиАЗ-5256 включение основных фар и ламп габаритного света осуществляется единым рычагом (рис. 3.18). Рычаг имеет четыре фиксированных положения и одно нефиксированное.
Рис. 3.18 Рычаг включения основных фар и габаритных огней: О —выключенное положениерычага; а — нефиксированно включаются фары для кратковременной сигнализации; б — включены передние и задние габаритные фонари и лампы освещения номерных знаков; в — то же, что в положении «б» + ближний свет фар; г — то же, что в положении «б» + дальний свет фар
Освещение салона. В отдельных случаях предусматриваются два режима работы системы освещения салона — полный и 50-процентный. Освещение салона подключено по однопроводной схеме. Салон большого городского автобуса имеет два рода плафонов, в каждом из которых установлено по две лампы. Часть ламп одного ряда плафонов включена по двухпроводной схеме. Это сделано для обеспечения освещения салона при аварийном отключении «массы». Два спаренных выключателя обеспечивают возможность раздельного включения рядов плафонов. Водитель по условию освещения может включать либо все плафоны салона, либо только один их ряд (50 %). У ламп, включенных по двухпроводной схеме, соединение с «отрицательной» клеммой аккумуляторной батареи производится по проводам с маркировкой «9». У ламп, включенных по однопроводной схеме, соединение с отрицательной клеммой батареи производится через «массу» (провод с индексом «0»). На современных автобусах кроме освещения салона предусматривается освещение дверных проемов, рабочего места водителя и моторного отсека. На больших городских автобусах также предусматривается освещение переднего распределительного щита.
Обязательно предусматривается включение установленного сзади фонаря при движении автобуса задним ходом.
На особо малых и малых автобусах ГАЗ включение фонарей заднего хода производится специальным выключателем, расположенным на коробке передач (рис. 3.19). Корпус выключателя 5 ввернут в задний картер коробки передач. В корпусе установлена мембрана с закрепленной на ней контактной пластиной 4. Шарик 7 датчика контактирует с ползуном включения заднего хода. Шарик находится в специальной проточке ползуна. Пружина 2, установленная между мембраной и изолятором 3, отжимает при выключенной задней передаче мембрану в такое положение, при котором контактная пластина 4 не замыкает контакты питания лампы фонаря заднего хода. При включении заднего хода перемещается соответствующий ползун и шарик 7 выходит из его проточки. Ползун перемещает шарик, и вместе с ним толкатель 6 таким образом, что сдеформированная мембрана замыкает контактной пластиной 4 контакты датчика. По выводам 1 ток подается на контакты лампы фонаря заднего хода.
Рис 3.19. Выключатель фонарей заднего хода: 1 — вывод; 2 — пружина; 3 — изолятор; 4 — контактная пластина; 5 — корпус; 6 — толкатель; 7 — шарик
На больших городских автобусах ЛиАЗ-5256 включение фонарей заднего хода также осуществляется датчиком, расположенным на коробке передач. Конструкция датчика аналогична рассмотренной выше.