El dispositivo y los tipos de faros del automóvil.
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El lugar central en el sistema de iluminación del vehículo lo ocupan los faros delanteros (faros). Garantizan la seguridad de los viajes por la tarde y por la noche iluminando la carretera delante del vehículo e informando a los demás conductores cuando se acerca un vehículo.
Faros delanteros: elementos estructurales
Los faros se han perfeccionado a lo largo de las décadas. Hasta finales del siglo XX, se instalaron faros redondos del tipo de reflector en los automóviles. Sin embargo, a medida que cambiaba la ergonomía y la aerodinámica de la carrocería, surgieron nuevas soluciones: los faros redondos no permitían crear líneas de carrocería suaves y aerodinámicas. Por lo tanto, los diseñadores y constructores comenzaron a introducir formas nuevas y más atractivas que no son inferiores en términos de cualidades y características de luz.
Un faro moderno combina varios dispositivos en uno:
- faros de luz de cruce y de carretera;
- luces de estacionamiento;
- indicadores de dirección;
- Luces de circulación diurna.
Un diseño único se denomina faro de bloque. Además, se pueden instalar luces antiniebla (PTF) en la parte delantera del automóvil, lo que garantiza la seguridad en los viajes en condiciones de poca visibilidad.
luces de cruce
Dependiendo de las condiciones de la carretera, las luces de cruce o de carretera se pueden utilizar por la noche.
Los faros de cruce iluminan la calzada 50-60 metros por delante del vehículo. Los faros también iluminan el hombro derecho.
Las luces de cruce no deben causar molestias a los conductores de vehículos que se aproximan. Si su automóvil ciega a otros conductores, entonces los faros deben ajustarse.
En el mundo, hay dos sistemas de distribución de luz de una corriente: europeo y estadounidense. Cada uno de ellos tiene sus propias características en la estructura y principios de formación de vigas.
El filamento de los faros de los automóviles estadounidenses se encuentra ligeramente por encima del plano horizontal. El flujo luminoso se divide en dos partes, una de las cuales ilumina la carretera y el lateral de la carretera, y la segunda se dirige hacia el tráfico que se aproxima. Para evitar que los faros deslumbren a los conductores, cambia la profundidad del reflector que forma la parte inferior del haz de luz.
En los vehículos europeos, el filamento se encuentra por encima del foco del reflector y está oscurecido por una pantalla especial que evita que el flujo de luz entre en el hemisferio inferior. Gracias a este sistema, los faros de tipo europeo son más cómodos para los automovilistas que se aproximan. El flujo luminoso se dirige hacia adelante y hacia abajo, directamente sobre la superficie de la carretera frente al vehículo.
Faros de luz alta
El haz principal de los faros se distingue por la mayor intensidad y brillo del flujo luminoso, arrebatando 200-300 metros de la calzada de la oscuridad. Proporciona el máximo alcance de iluminación de la carretera. Pero solo se puede usar si no hay otros automóviles en la línea de visión frente al automóvil: una luz demasiado brillante ciega a los conductores.
El sistema de iluminación adaptable, que se instala como una función adicional en algunos automóviles modernos, ayuda a reducir el efecto negativo de la luz de carretera.
Dispositivo de faro
Independientemente del tipo de faros, hay tres elementos principales que aseguran el funcionamiento de la óptica.
Fuente de luz
La fuente de luz es el elemento principal de cualquier faro. La fuente más común de los faros delanteros son las bombillas halógenas. Hace relativamente poco tiempo, competían con las lámparas de xenón e incluso más tarde con los dispositivos LED.
Reflector
El reflector está hecho de vidrio o plástico con una pequeña capa de aluminio. La tarea principal del elemento es reflejar los flujos de luz que emanan de la fuente y aumentar su potencia. Los correctores y las pantallas de luz ayudan a dirigir el haz de luz en una dirección determinada.
Según sus características, los reflectores se pueden dividir en tres tipos principales.
- Reflector parabólico. La opción más asequible, caracterizada por su diseño estático. Los faros con un dispositivo de este tipo no se pueden corregir cambiando el brillo, la intensidad y la dirección de los rayos de luz.
- Reflector de forma libre. Tiene varias zonas que reflejan partes individuales del haz de luz. La luz en tales faros permanece estática, pero cuando se dispersa, hay mucha menos pérdida de luz. Además, los faros con reflector de forma libre son más cómodos para otros conductores.
- Un reflector elipsoidal (óptica de lente) es la opción más cara, pero al mismo tiempo, la opción de mayor calidad, eliminando la pérdida de luz y el deslumbramiento de otros conductores. La corriente de luz dispersa se amplifica utilizando un reflector elíptico y luego se redirige a un segundo foco, una partición especial que recoge la luz nuevamente. Desde la solapa, el flujo se vuelve a dispersar hacia la lente, que recoge la luz, truncando o redirigiéndola. La principal desventaja de la lente es que su estabilidad puede disminuir con el uso activo del automóvil. Esto, a su vez, provocará fallos de funcionamiento o pérdida de luz. Será posible eliminar el defecto solo con la ayuda de una corrección de lentes profesional realizada en un servicio de automóvil.
Difusor
El difusor de luz del automóvil es la parte exterior del faro, fabricado en vidrio o plástico transparente. En el lado interior del difusor hay un sistema de lentes y prismas, cuyo tamaño puede variar desde un milímetro hasta varios centímetros. La tarea principal de este elemento es proteger la fuente de luz de las influencias externas, para dispersar el haz dirigiendo el flujo en una dirección determinada. Diferentes formas de difusores ayudan a regular la dirección de la luz.
Tipos de fuentes de luz
En los automóviles modernos, se pueden distinguir varios tipos de faros, según las fuentes de luz utilizadas.
Lámparas incandescentes
La fuente más simple y asequible, pero ya obsoleta, son las lámparas incandescentes. Su trabajo es proporcionado por un filamento de tungsteno ubicado en una bombilla de vidrio sin aire. Cuando se aplica voltaje a la lámpara, el filamento se calienta y un resplandor comienza a emanar de él. Sin embargo, con el uso constante, el tungsteno tiende a evaporarse, lo que finalmente conduce a la ruptura del filamento. Con el desarrollo de nuevas tecnologías, las bombillas incandescentes no pudieron soportar la competencia y ya no se utilizaron en la óptica del automóvil.
Lámparas halógenas
A pesar de que el principio de funcionamiento de las lámparas halógenas es similar al de las lámparas incandescentes, la vida útil de las lámparas halógenas es varias veces mayor. Los vapores de gas halógeno (yodo o bromo) bombeados a la lámpara ayudan a aumentar la duración de las lámparas, así como a aumentar el nivel de iluminación. El gas interactúa con los átomos de tungsteno del filamento. Al evaporarse, el tungsteno circula a través de la bombilla y luego, conectándose con el filamento, nuevamente se asienta sobre ella. Este sistema extiende la vida útil de la lámpara hasta 1 horas o más.
Lámparas de xenón (descarga de gas)
En las lámparas de xenón, la luz se genera calentando el gas a alta tensión. Sin embargo, la lámpara se puede encender y encender solo con la ayuda de un equipo especial, lo que aumenta el costo total de la óptica. Pero los costos están justificados: los faros de xenón pueden durar 2 horas o más.
El sistema de faros delanteros más común utiliza faros bi-xenón que combinan luces bajas y altas.
Las bombillas LED
Los LED son la fuente de luz más moderna y popular. La vida útil de dichas lámparas alcanza las 3 horas o más. Con el menor consumo de energía, los LED son capaces de proporcionar suficiente iluminación. Dichas lámparas se utilizan activamente en sistemas de iluminación de vehículos tanto externos como internos.
Los LED se han utilizado en los faros desde 2007. Para garantizar el nivel deseado de brillo de la luz, se instalan varios segmentos de fuentes LED en los faros a la vez. En algunos casos, los faros pueden incluir hasta dos o tres docenas de LED.
Desarrollos innovadores
Es posible que en el futuro las fuentes de luz modernas sean reemplazadas por nuevos desarrollos. Por ejemplo, los faros láser son una tecnología innovadora que se utilizó por primera vez en el BMW i8. El faro utiliza un láser como fuente de iluminación, que ilumina una lente recubierta de fósforo. El resultado es un resplandor brillante, dirigido por el reflector hacia la calzada.
La vida útil de un láser es comparable a la de los LED, pero el brillo y el consumo de energía son mucho mejores.
El costo de un juego de faros láser comienza a partir de 10 euros. Este precio es comparable al costo de un automóvil económico.
Otro desarrollo moderno son los faros de matriz basados en fuentes de luz LED. Dependiendo de la situación del tráfico, el automóvil puede ajustar automáticamente el funcionamiento de cada sección de los LED por separado. Esta configuración ayuda a garantizar una iluminación excelente incluso en condiciones difíciles de poca visibilidad.
Métodos para controlar la luz frontal.
La forma en que se encienden los faros delanteros en un automóvil depende de la marca, el modelo y el equipamiento del automóvil. En las opciones de presupuesto, se proporciona una forma manual de controlar la óptica. El conductor utiliza un interruptor exclusivo que se puede instalar debajo del volante o en el tablero.
En modelos más modernos y costosos, hay un dispositivo que enciende automáticamente los faros bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, la óptica puede comenzar a funcionar en el momento en que se enciende el motor. A veces, el dispositivo de conmutación de faros se combina con un sensor de lluvia o elementos especiales que reaccionan al nivel de luz.
Al igual que con otros elementos del automóvil, los faros continúan mejorando. Adquieren no solo un diseño brillante y tecnológico, sino también características de luz mejoradas. Sin embargo, la tarea principal de los faros delanteros permanece sin cambios y es garantizar la seguridad del conductor, sus pasajeros y otros usuarios de la carretera en la oscuridad.
