Принципы формирования пучков дальнего и ближнего света неодинаковы. В современной фаре типа CR это осуществляется использованием двухнитевой лампы. Одна из нитей лампы располагается в фокусе отражателя и обеспечивает получение пучка дальнего света. Другая нить расположена вне фокуса отражателя и за счет этого получают световой пучок, не создающий высокой освещенности на глазах водителя встречного автомобиля, что необходимо при встречном разъезде.

Принципы построения светооптической схемы дальнего света одинаковы во всем мире. Светораспределение встречного разъезда разделяется на два типа: американская и европейская системы.

В СССР в настоящее время применяется европейская система формирования ближнего света. В фаре типа CR европейского типа применяется двухнитевая лампа. Нить дальнего света располагается вдоль оптической оси отражателя так, что ее наружный край находится в фокусе отражателя. Симметричный пучок света, сконцентрированный отражателем, попадая на рассеиватель, формируется так, что наибольшая концентрация излучения относительно оптической оси наблюдается в горизонтальной плоскости при отклонениях ± 1,5°, а в вертикальной плоскости— при отклонениях ±0,75°.

Нить ближнего света выдвинута вперед относительно точки фокуса и поднята вверх относительно оптической оси. Снизу она перекрыта металлическим экраном, который перекрывает нижнюю часть отражателя от попадания на него светового потока лампы. Поэтому при ближнем свете в фарах европейского типа работает только верхняя половина отражателя. От нее пучок света направляется вниз и немного вправо. Экран 5 с левой стороны по ходу лучей повернут на 15°. Экран и соответствующий рассеиватель позволяют получить асимметричный световой пучок, ограниченный в левой части горизонтальной линией, а в правой — линией, направленной под углом 15° к горизонту. В большинстве оптических элементов устанавливается экран прямых лучей.

По конструктивному исполнению головные фары бывают круглыми и прямоугольными. Долгое время круглая форма фары была основной. Применяются два типоразмера круглых фар: с диаметром оптического элемента 178 мм для двухфарной системы и с диаметром оптического элемента 146 мм для четырехфарной системы освещения.

Основные узлы, из которых состоит фара, следующие: корпус; оптический элемент, состоящий из отражателя, рассеивателя, экрана прямых лучей, и одно- или двухнитевой лампы; регулировочный механизм.

Рассеиватель и отражатель оптического элемента соединяются между собой склеиванием. Отражатель должен обеспечивать высокий коэффициент отражения, для чего обеспечивается 12— 13-й класс чистоты его поверхности. Рассеиватель выполняется из стекла, на внутренней поверхности которого выполнены преломляющие элементы, отклонения в выполнении которых не должны превышать 0,05 мм. Лампа устанавливается в специальный узел крепления, состоящий из фланца, закрепленного на отражателе. Фиксируется лампа специальными зажимами, которые прижимают опорный фланец на лампе к фланцу узла крепления. Ориентация лампы относительно отражателя осуществляется так, чтобы расфокусировка нити ближнего света вперед была 1,8 мм и вверх — 0,2 мм. Присоединение лампы к источникам питания осуществляется посредством колодки, от которой через резиновое уплотнение наружу выведены проводники.

Оптический элемент крепится на держателе оптического элемента с помощью ободка и трех винтов. Держатель в свою очередь прижимается к корпусу пружинами и посредством двух винтов, ввернутых в корпус, имеет возможность поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Винтами обеспечивается регулировка светового пучка относительно дороги.

Прямоугольная фара отличается тем, что отражатель ее оптического элемента имеет диаметр до 250 мм и усечен сверху и снизу. Вертикальный размер ее снижен до 140 мм, что обеспечивает автомобилю лучшие аэродинамические свойства. В оптическом элементе прямоугольной фары (и круглой тоже) может быть установлена лампа переднего габаритного огня.

Обычные лампы накаливания, устанавливаемые в фары, представляют собой электровакуумный прибор. Основными элементами лампы является тело накала (одно или два), установленное на специальных электродах и помещенное в стеклянный баллон из силикатного стекла, обеспечивающий изоляцию тела накала от внешнего пространства. Внутренняя полость баллона заполняется инертным газом или смесью газов, которые обеспечивают уменьшение скорости испарения материала тела накала. Для крепления лампы на фаре она снабжается цоколем, который соединяется с баллоном специальной мастикой. Тело накала изготовляется из вольфрама, имеющего температуру плавления 3390 °С. Тело накала имеет форму спирали или биспирали, что обеспечивает наибольшую его концентрацию.

Лампа характеризуется рядом параметров, которые определяют ее электрические и световые характеристики. К. электрическим параметрам лампы относятся номинальное напряжение (12 или 24В) и электрическая мощность, измеряемая в ваттах. К световым параметрам относятся номинальный световой поток, измеряемый в люменах, и максимальная сила света, измеряемая в канделах. Важным производным параметром ламп является световая отдача — отношение светового потока, излучаемого лампой, к ее мощности.

Международными правилами для европейских фар типа CR предназначается двухнитевая лампа с фланцевым цоколем типа P45t/41. Нить дальнего света этой лампы представляет собой спираль подковообразной формы; нить ближнего света — спираль цилиндрической формы. Цоколь лампы имеет ступенчатую форму. Ступени образуют две базовые поверхности, позволяющие применять лампу в отражателях с двумя различными фокусными расстояниями: 22 и 27 мм. Лампа имеет три штекерных вывода: один общий (от обоих нитей) и по одному от каждой нити. Изготовляются с цоколем P45t/41 два типа ламп: А12 = 45 + 40 (А — автомобильная; 12 — на номинальное напряжение 12 В; 45 — мощность нити дальнего света 45 Вт; 40 — мощность нити ближнего света 40 Вт) и А24 = 55 + 50.

Существенным недостатком обычных ламп является осаждение вольфрама на внутренней поверхности колбы лампы, что приводит к уменьшению световой отдачи лампы в процессе эксплуатации. Поиски решения данной проблемы привели к созданию галогенных ламп. Отличаются они тем, что колба лампы заполняется галогенами или их соединениями (пары йода, бромистый метил и др.). При их наличии и создании определенных температурных режимов в лампе устанавливается цикл возврата частиц вольфрама с колбы на тело накала. Механизм возврата заключается в образовании летучего соединения галогена с вольфрамом на колбе, его обратном разложении от высокой температуры вблизи нити накала и оседании паров вольфрама обратно на нить. Однако этот механизм не обеспечивает повышения срока службы ламп, так как интенсивное испарение вольфрама идет с участков нити более тонкого сечения (они сильнее нагреваются), а осаждается вольфрам на более холодные участки, образуя там наросты. Для обеспечения соединения галогена с вольфрамом температура колбы должна быть 600—700 °С. Поэтому колбы галогенных ламп изготовляются из жаростойкого кварцевого стекла и имеют малые размеры. Для обеспечения более равномерного отложения вольфрама нить накала ближнего света имеет форму цилиндра.

Применение галогенов позволило увеличить температуру нити до 2700—3000 °С. Это позволило достигнуть световой отдачи ламп 22—25 лм/Вт, что в 1,5 раза выше светоотдачи обычных ламп.

В автомобильных фарах типа CR европейского типа международными нормами предусмотрено применение лампы Н4 со специальным цоколем P43t/38. Обычные лампы невзаимозаменяемы с лампой Н4, так как последние, имея повышенную светоотдачу, требуют применения специальных рассеивателей для уменьшения ослепления в режиме ближнего света. Изготовляются лампы Н4 двух типов: АКГ12 = 60 + 55 и АК.Г24 = 75 + + 70 (АКГ — автомобильная кварцевая галогенная).

Международными нормами предусмотрены также однонитевые лампы типов H1, Н2, НЗ. Лампы HI и НЗ предназначены для применения в противотуманных фарах и фарах дальнего света в четырехфарной системе. Лампа Н2 почти не применяется, как очень сложная в производстве.

Использование противотуманных фар обусловлено необходимостью обеспечения автомобильных перевозок в условиях тумана, снегопада, т. е. когда метеорологические условия ограничивают дальность видимости. Дело в том, что дальний свет в этих условиях только ухудшает видимость, а ближний свет недостаточно эффективен. При их включении в тумане создается эффект вуалирующей пелены, хорошо знакомый водителям. Он заключается в том, что затуманенная атмосфера образует свечение, на фоне которого объекты на дороге очень трудно выделить. В сочетании с ослаблением излучения, которое вызвано рассеянием, видимость резко снижается.