Источник. Светодиод или лампа дают свет во все стороны. Отражатель собирает его в узкий пучок.
Граница. Шторка срезает верхнюю часть пучка. Линза переворачивает изображение и проецирует резкую границу вперёд на дорогу.
Наклон −1 %. В модели граница опускается на 10 см каждые 10 м; у реальной фары нужный наклон указан на её корпусе. При 2 % дальность ближнего вдвое меньше, при 0 % — свет бьёт в глаза встречным.
Корректор. Груз в багажнике задирает нос. Датчик высоты и мотор в фаре возвращают пучок на место.
Свет в салоне. Концевик двери сообщает блоку кузова, что дверь открыта. Блок зажигает плафон, после закрытия держит свет несколько секунд и плавно гасит. Если концевик замкнуло, свет не гаснет и за ночь-другую садит аккумулятор.
Детали в модели «Освещение: фары и фонари»
Фара. Главный модуль — проектор: светодиод на алюминиевом радиаторе светит вверх в эллиптический отражатель, тот сводит свет к кромке шторки, а линза Ø60 мм проецирует кромку на дорогу резкой границей, чтобы не слепить встречных. Для дальнего электромагнит опускает шторку и включается отдельный модуль дальнего. Ещё в корпусе — полоса дневных огней и секция поворотника.
Корректор фар. Датчик на задней подвеске меряет, насколько просела корма. Шаговый мотор за корпусом фары толкает шток в рычаг радиатора, и модуль качается на двух шаровых опорах так, чтобы граница света оставалась на −1 %.
Задний фонарь. Светодиодные секции: габарит около 1 Вт, стоп-сигнал в 5–10 раз ярче, оранжевый поворотник. Стоп включается датчиком на педали тормоза.
Выключатель стоп-сигнала. Концевик на кронштейне педали: при нажатии замыкает цепь стоп-сигналов и сообщает блокам, что водитель тормозит. Ток на фонари подают реле или электронные ключи блока кузова.
Педаль тормоза. При нажатии педаль отходит от штока выключателя стоп-сигнала, и он включает фонари. Сама педаль через усилитель давит на главный тормозной цилиндр (здесь не показан).
Плафон салона. Корпус в обивке потолка, матовый рассеиватель и лампа-«пальчик» 10 Вт в пружинных держателях (или плата со светодиодами). Плюс приходит через предохранитель всегда. Переключатель на плафоне соединяет минус: «Вкл» — прямо с массой, «От двери» — с блоком кузова, «Выкл» — разрывает цепь.
Концевик двери. Кнопка с подпружиненным штоком на стойке кузова. Закрытая дверь вдавливает шток — контакт разомкнут. Дверь открыли, шток вышел — контакт замыкает провод блока на массу, и блок узнаёт, что дверь открыта. В новых машинах такой же контакт стоит внутри замка двери.
Блок кузова. Блок управления светом, замками и стеклоочистителями. Читает концевики дверей и замыкает минус плафона своим транзисторным ключом: при открытой двери плавно зажигает свет, после закрытия держит его несколько секунд и гасит, медленно уменьшая ток. Плюс плафона идёт через предохранитель в его колодке.
Аккумулятор 12 В. Питает плафон и блок кузова, когда двигатель заглушен. Лампа 10 Вт берёт около 0,8 А: за ночь это около 10 А·ч из 60.
Показ по шагам
Ближний свет. Шторка в проекторе срезает верх пучка. На стене видна граница: слева горизонтальная, справа поднимается на 15°, чтобы освещать обочину.
Внутри фары. Светодиод светит вверх в отражатель, тот сводит лучи в фокус линзы у кромки шторки, и линза выпускает их параллельно. Лучи, которые ушли бы выше границы (оранжевые), задерживает шторка.
Дальний свет. Электромагнит опускает шторку, и включается отдельный модуль дальнего: пучок поднимается, дальность — больше 150 м.
Груз в багажнике. Корма просела на 4 см, нос поднялся. Корректор опустил модуль, и граница осталась на месте.
Сзади. Габарит горит постоянно, при торможении светодиоды стоп-сигнала включаются на полную, поворотник мигает 90 раз в минуту.
Свет в салоне. Дверь открыли — шток концевика вышел и замкнул провод блока кузова на массу. Блок плавно зажигает плафон.
Задержка и плавное гашение. Дверь закрыли: блок держит свет ещё 8 секунд, чтобы успеть пристегнуться, и за 2 секунды гасит его, уменьшая ток.
Что ломается и как это проявляется
Не работает корректор. Признаки: С полным багажником или пассажирами сзади встречные моргают дальним, хотя включён ближний. Граница света на стене выше обычного. Что проверить: проверить на ровной площадке у экрана: в учебной модели граница должна быть на 10 см ниже центра фары на 10 м, у реальной фары — по наклону, указанному на её корпусе или производителем, при правильной загрузке и давлении в шинах. Осмотреть тягу датчика, ошибки блока, работу мотора при включении зажигания.
Помутнело стекло фары. Признаки: свет жёлтый и короткий, граница размыта, встречные жалуются на ослепление в дождь. Что проверить: полировка с последующим защитным лаком, при глубоких трещинах — замена стекла или фары. После — проверка регулировки.
Не горит передний поворотник справа. Признаки: при включении правого поворотника сигнал на панели и задний фонарь мигают вдвое чаще. Левый работает нормально. Что проверить: осмотреть все поворотники справа, заменить лампу, проверить разъём и массу. Для светодиодов — секцию или фару целиком.
Не загорается стоп-сигнал. Признаки: сзади при торможении фонари не становятся ярче. Часто вместе с этим не выключается круиз-контроль и рычаг АКПП не выходит из P. Что проверить: нажать педаль и посмотреть на фонари в отражении или с помощником, проверить предохранитель и датчик на педали.
Замкнул концевик двери. Признаки: двери закрыты, а плафон в положении «От двери» горит и не гаснет. На панели может гореть «дверь открыта». Утром машина не заводится — аккумулятор разряжен. Что проверить: поставить плафон в «От двери» и по очереди нажимать пальцем на штоки концевиков: свет должен гаснуть с задержкой. Тот, от которого не гаснет, — снять, зачистить или заменить; проверить провод в проёме двери на перетирание. Ток утечки на стоянке после засыпания блоков — обычно десятки миллиампер.
Упрощения модели
Пучок света и пятно на стене показаны условно, без точной фотометрии.
Стена показана ближе, чем 10 м; вертикальные смещения на ней пересчитаны в масштабе.
Корректор показан для одной фары; в реальной машине он работает для обеих.
Передний поворотник показан одной последовательной цепочкой из пяти светодиодов; в реальной фаре цепочек может быть несколько, а ток в них задаёт драйвер.
Наружное стекло фары заведено на всю её боковину, чтобы без разреза были видны модули внутри; в настоящей фаре стекло заходит на угол кузова не так далеко.
Ступенька шторки нарисована крупнее, чем в настоящей фаре. Лучи в разрезе — несколько характерных, посчитанных через отражатель и линзу модели, без рассеяния и бликов.
Корректор наклоняет модуль на доли градуса, шток мотора ходит на пару миллиметров — на глаз это почти незаметно, как и в настоящей фаре. Датчик высоты кузова нарисован мелко и упрощённо.
Задний фонарь разрезан той же плоскостью, что и фара, вместе со светодиодами отрезанной половины. Его свет показан светящимся слоем на чашках отражателя и на стекле перед ними — так горящий фонарь выглядит снаружи; сами светодиоды сидят на дне чашек и сбоку почти не видны.
Угол салона сжат: плафон, стойка с концевиком, блок кузова и аккумулятор стоят рядом, блок и аккумулятор уменьшены, концевик увеличен в 1,4 раза, провода показаны отдельными жилами без жгутов и разъёмов. Аккумулятор в настоящей машине стоит под капотом или в багажнике. Задний край двери у концевика нарисован прозрачным, чтобы видеть, как дверь нажимает на шток.
Задержка 8 с и гашение за 2 с выбраны для наглядности: в машинах задержка обычно 10–30 с или до включения зажигания, а многие блоки сами гасят забытый свет через 10–20 минут — тогда при залипшем концевике садит аккумулятор уже не лампа, а не засыпающий блок.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.