Задние фонари служат для предупреждения других водителей о наличии автомобиля на дороге и изменении характера его движения. В настоящее время задние фонари являются важным элементом дизайна автомобиля.
Конструктивно задние фонари объединяют несколько светосигнальных приборов (фонарей) в одном корпусе, поэтому применяются другие названия – задние комбинированные фонари, блок задних фонарей, модуль задних фонарей. Типовой блок задних фонарей включает: задние габаритные фонари, стоп-сигналы, задние указатели поворотов, фонари аварийной сигнализации, фонарь заднего хода и задний противотуманный фонарь.
В модуле большинство фонарей устанавливаются попарно симметрично справа и слева. Некоторые фонари могут устанавливаться отдельно. Для задних фонарей установлены определенные цвета: красный, желтый, белый. Цвет фонаря достигается путем подкрашивания отражателя и (или) покрытия рассеивателя.
На современные легковые автомобили устанавливается два задних габаритных фонаря красного цвета. Габаритные фонари включаются переключателем на панели приборов. Конструктивно задние габаритные фонари совмещены со стоп-сигналами. Обязательным является наличие трех стоп-сигналов: двух по бокам и одного вверху по центру. Стоп-сигналы срабатывают автоматически при нажатии педали тормоза.
Для задних указателей поворота и фонарей аварийной сигнализации используются единые светосигнальные устройства желтого цвета. Указатель поворотов приводится в действие рычажным переключателем под рулевым колесом, аварийная сигнализация – выключателем на панели приборов. Прерывистую работу (с частотой 60-120 циклов мигания в минуту) обеспечивает реле. На панели приборов предусмотрен световой индикатор работы системы.
При включении передачи заднего хода автоматически срабатывает фонарь заднего хода. В зависимости от модели автомобиля устанавливается один или два фонаря.
Работа заднего противотуманного фонаря объединена с противотуманными фарами, а если их нет – с фарами ближнего и дальнего света. Количество фонарей – один или два, цвет – красный. Предусматривается независимое отключение задних противотуманных фонарей. Работа фонарей сопровождается сигнальной лампой на панели приборов. Задние противотуманные фонари необходимо использовать только в условиях плохой видимости (туман, снег, дождь), т.к. в обычных условиях они могут ослепить движущихся сзади водителей.
На автомобилях используется несколько типов конструкций фонарей: с линзой Френеля. рефлекторный, комбинированный.
Фонарь с линзой Френеля не имеет отражателя, что значительно упрощает его конструкцию. Свет от источника направляется на специальный рассеиватель (линзу Френеля), который формирует луч нужных параметров. Устройство рефлекторного фонаря аналогично устройству передней фары и включает источник света, отражатель и гладкий рассеиватель. Наиболее распространены фонари комбинированной конструкции, в которых гладкий рассеиватель заменен линзой Френеля.
В задних фонарях в качестве источника света используются вольфрамовые лампы накаливания и светодиоды. Все большую популярность получают задние светодиодные фонари. Светодиоды имеют длительный срок службы (до 100000 часов), низкое энергопотребление.
Большое значение для задних фонарей имеет малое время срабатывания светодиодов (1 мс против 200 мс обычной лампы накаливания). Это свойство делает автомобиль более безопасным, особенно при движении с высокой скоростью. Водитель сзади сможет раньше увидеть намерения водителя спереди, а значит быстрее среагировать на потенциальную опасность. Другое качество светодиодов связано с небольшой толщиной монтажного модуля из них, что дает дополнительные возможности для моделирования и дизайна задних фонарей.
Для работы светодиодов требуется ток определенного напряжения и силы. Блок светодиодов имеет электронное управление. Электронный блок управления интегрируется в модуль фонаря или устанавливается отдельно.
В конструкции задних фонарей в основном используются отражатели свободной формы, реже параболические отражатели. Источник света располагается в фокусе отражателя (прямой отражатель). При использовании светодиодов, каждому светодиоду назначается своя область отражателя.
В последнее время внедряются системы с невидимым источником света. Основу их конструкции составляют светодиоды с косвенным отражателем. Светодиоды светят как бы со стороны, а свет от них отражается под углом 90°.
Практический интерес представляет конструкция заднего фонаря со сдвоенным отражателем. В такой системе два отражателя (один за другим) используются с одним источником света. Задний отражатель улавливает боковые лучи света и создает фоновое освещение. Передний отражатель создает луч света высокой интенсивности.
Широкие возможности для дизайна задних фонарей открывают оптоволоконные технологии. Оптоволокно позволяет получить световой рисунок необходимой формы (полосы, изгибы, кольца). Система объединяет оптический световод и источник света. Световод обеспечивает однородное линейное освещение, для чего по его длине выполненные множественные призмы, отражающие лучи света под углом 90°.
Световод изготавливается из поликарбоната (РС) илиполиметилметакрилата (РММА). Источник света устанавливается с одной стороны или с обоих концов световода.
Светодиоды открыли возможность и для создания системы адаптивного заднего освещения (Adaptive Rear-lighting System). Система приспосабливает свет задних фонарей к изменяемым внешним условиям. В работе системы адаптивного заднего освещения используются различные автомобильные датчики (датчик дождя, датчик освещения, датчик влажности и др.). На основании сигналов датчиков электронный блок управления обеспечивает работу задних фонарей в соответствии с условиями движения.
Стоп-сигналы, габаритные фонари, указатели поворотов адаптируются к условиям видимости (день, ночь, непогода). Так, стоп-сигналы в солнечный день будут работать более интенсивно, чем ночью. Другим направлением является адаптация света стоп-сигналов к величине тормозного усилия на педали. В соответствии с этим реализуется три режима работы стоп-сигналов: нормальный, повышенный, экстренный.