RU207992U1 - Мультирежимный коммутатор ближнего света - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области использования осветительных устройств в транспортных средствах и предназначена для повышения безопасности эксплуатации автомобиля в ночных условиях путем максимальной реализации возможностей галогенных ламп накаливания, увеличения надежности осветительного оборудования, использования дешевых ламп и увеличения их срока службы, а также самостоятельного ремонта автомобиля в дорожных условиях. Многорежимный коммутатор - двухполюсник с изменяемыми характеристиками, включаемый в контур питания ламп ближнего света автомобиля последовательно с ними с целью оптимизации всех рабочих режимов ламп ближнего света, конструктивно представляет собой электронное коммутирующее устройство, состоящее из платы управления в пластмассовом корпусе, закрепленном на алюминиевом радиаторе охлаждения, и внешних кабелей и проводов для подключения к системе электрооборудования автомобиля. Для снижения уровня необходимого для проведения работ по установке устройства квалификации, уменьшения объема работ и затрачиваемого на установку времени, а также, исключения необходимости внесения изменений в схему электрооборудования, подключение устройства производится в местах штатных разъемов системы головного освещения автомобиля.

Description

Полезная модель относится к области использования осветительных устройств в транспортных средствах. Реализация возможностей самого распространенного источника света - галогенной лампы - зависит от характеристик и состояния токопроводящих цепей и электрооборудования автомобиля. Альтернативные лампе накаливания, современные источники света, рабочим телом в которых является раскаленный газ (ксеноновые фары) или полупроводниковый переход (LED-фары), со стабильными параметрами светового потока, гораздо менее распространены в силу ряда причин. Одна и них - эксплуатация большого парка произведенной ранее автомобильной техники, переоборудование которой новыми светотехническими устройствами, потребовало бы значительных затрат со стороны ее владельцев и эксплуатантов. В случае оснащения такими приборами автомобилей, относящихся к ценовой категории выше средней, принято считать допустимым и даже престижным значительное усложнение и, соответственно, их удорожание. Светотехническое оборудование недорогих автомобилей или грузового автотранспорта, в части головного освещения, не получало должного развития с середины двадцатого века - начала эксплуатации галогенных ламп. Так, например, в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации при изготовлении самой распространенной (более 50% легковых и около 90% грузовых автомобилей) лампы «категории Н4, цоколь P43t-38» в отношении геометрических параметров тела накала и светового экрана производитель лампы руководствуется допусками «±0,3-0,35%». При расчете светового потока «дельта» увеличивается до ±15%, что с ограничением этим же ГОСТом максимальной рассеиваемой телом накала мощности, невозможно трактовать иначе, как «признание нормой уменьшение светового потока на треть». Фактическое положение вещей это полностью подтверждает - производитель, практически, не имеет ограничений в выборе необходимо-достаточного диаметра применяемых в автотехнике проводов, в результате поиск различных способов улучшения света - чуть ли не самая распространенная тема в Интернете. Производитель «идет навстречу автомобилистам» и выпускает «усовершенствованные» лампы в десять-пятнадцать раз более дорогие со сроками службы во столько же раз меньшими, поскольку применяемое в этом случае снижение сопротивления нити накала приводит к токовой перегрузке лампы в момент ее включения, что делает каждое такое включение событием с непредсказуемым результатом. О гарантированном производителем сроке службы прибора, в таком случае, не может быть и речи. Варианты и способы подобной «модернизации» конструктивно простого осветительного прибора широко известны, но направлены, увы, не на повышение его эксплуатационных достоинств. Еще одним заслуживающим внимания аспектом работы автомобильной лампы является обязательное использование ближнего света для обозначения транспортного средства в светлое время суток. Светотехнические требования, предъявляемые к выполняющим такую же функцию дневным ходовым огням (ДХО), указывают на совершенно излишнее расходование средств (топлива, ресурса лампы) при использовании для этого ближнего света фар.

Заявленное техническое решение позволяет изменить отношение к галогенной лампе накаливания, как к дешевому, но не соответствующему настоящим требованиям источнику света и дает автовладельцу возможность с минимальными затратами финансовых средств и рабочего времени повысить безопасность вождения автомобиля в ночных условиях за счет полной реализации возможностей галогенной лампы накаливания независимо от напряжения генератора и состояния отдельных элементов электрооборудования автомобиля, позволят использовать лампы самого дешевого ценового сегмента, значительно (в несколько раз) увеличивает срок службы таких ламп, снижает расход топлива за счет оптимизации работы головного освещения автомобиля в целом.

Ближайшим аналогом устройства является «Автономный коммутатор головного освещения автомобиля» (Патент на полезную модель №192420 - государственная регистрация 20 сентября 2019 года). Данное устройство компенсирует падение напряжения на элементах штатной проводки автомобиля и, таким образом, увеличивает яркость свечения лампы. При сопоставимой сложности конструкций, всережимный коммутатор ближнего света представляет собой электронное устройство, питающееся от бортовой сети автомобиля и включаемое в цепи ламп ближнего света последовательно с ними, как двухполюсник с изменяемыми характеристиками, для оптимизации всех рабочих режимов стандартных автомобильных галогенных ламп:

а) исключает бросок тока при включении лампы и обеспечивает плавный разогрев ее спирали до рабочей температуры, что гарантирует существенное (до 1000% и более) увеличение ресурса лампы, а также уменьшает эрозию контактов коммутирующих реле, поскольку в моменты замыкания реле, токи через их контакты минимальны и начинают расти уже по окончании дребезга контактов и переходных процессов;

б) в рабочем режиме повышает питающее лампу напряжение и стабилизирует его у верхнего предела для обеспечения максимально допустимой тепловой мощности, рассеиваемой лампой, в допусках, установленных «Национальным стандартном Российской Федерации (Лампы для дорожных транспортных средств - Требования к размерам, электрическим и световым параметрам)», этим достигаются характеристики светового потока, излучаемого даже самой дешевой лампой, сопоставимые с характеристиками ксеноновых и светодиодных излучателей, при многократно меньшей цене;

в) в светлое время суток автоматически уменьшает напряжение на лампах ближнего света до величин, соответствующих режиму дневных ходовых огней, что дополнительно увеличивает ресурс ламп и снижает нагрузку на генератор и аккумулятор автомобиля, и, в некоторой степени, уменьшает расход топлива.

Подключение коммутатора к электрической системе автомобиля выполняется в местах штатных разъемов. Целостность системы не нарушается. Таким образом, выполняется требование не внесения изменений в конструкцию автомобиля, а, в случае выхода прибора из строя, позволяет, в буквальном смысле слова, за пару минут, вернуть оборудование автомобиля в «заводское состояние».

В силу загруженности автомобильных дорог, большая часть рабочего времени осветительных приборов приходится на режим ближнего света. При этом в некоторых типах ламп, автомобильной фарой на дорожное полотно направляется лишь половина светового потока, сгенерированного лампой, следовательно, именно в этом случае наиболее существенным является выдерживание оптимальных режимов работы галогенной лампы, прибора с критичной зависимостью от питающего напряжения таких параметров, как интенсивность и спектральные характеристики светового потока. Следовательно, с целью упрощения конструкции и удешевления ее производства оправданным будет использование устройства только в цепях ближнего света.

Правильность такого подхода к решению проблемы в целом и реализации отдельных конструктивных решений, были подтверждены результатами независимой опытной эксплуатацией нескольких десятков экспериментальных устройств в различных регионах России владельцами автомобилей, как отечественного производства, так и импортных. Эта эксплуатация началась в ноябре-месяце 2019 года и продолжается по настоящее время. Одновременно проводилась доработка и совершенствование конструкции с учетом результатов опытной эксплуатации.

Конструктивно коммутатор ближнего света представляет собой электронное устройство в пластмассовом корпусе, закрепленном на алюминиевом охлаждающем радиаторе, с внешними проводниками для подключения к источникам тока автомобиля - аккумулятору или генератору, и элементам электропроводки ближнего света:

- непосредственно у фар, в случае автомобилей прежних выпусков, что полностью исключает деградирующую штатную проводку из контура питания ламп ближнего света. Такая проводка, в этом случае используется лишь как сигнальная, для управления работой коммутатора;

- в блоках предохранителей, при установке устройства в современные автомобили. В этом случае, часть проводки до предохранителей используется как сигнальная, а от предохранителей до автомобильных фар - как сильноточная цепь.

Claims (1)

1. Мультирежимный коммутатор ближнего света, выполненный в виде электронного устройства в виде двухполюсника с изменяемыми характеристиками по постоянному току, включаемого в цепи питания ламп ближнего света последовательно с ними, для автоматической оптимизации всех рабочих режимов стандартных автомобильных галогенных ламп, для исключения броска тока при включении лампы и обеспечения плавного разогрева ее спирали до рабочей температуры, в рабочем режиме для обеспечения максимально допустимой тепловой мощности, рассеиваемой лампой, повышает питающее напряжение и стабилизирует его у верхнего предела, в светлое время суток автоматически уменьшает напряжение на лампах ближнего света до величин, соответствующих режиму дневных ходовых огней.