Что нужно знать об освещении автомобиля?
Содержание
Автомобильное освещение
Автомобильное освещение. Первым источником автомобильного света был ацетиленовый газ. Пилот и авиаконструктор Луи Блерио предложил использовать его для освещения дороги в 1896 году. Размещение ацетиленовых фар – это ритуал. Сначала вы должны открыть кран на ацетиленовом генераторе. Так что вода капает на карбид кальция. Который находится на дне ствола. Ацетилен образуется при взаимодействии карбида с водой. Который попадает в керамическую горелку через резиновые трубки, которые являются фокусом отражателя. Но он должен остановиться не более четырех часов – чтобы снова открыть фару, очистить ее от сажи и наполнить генератор новой порцией карбида и воды. Но карбидные фары светились славой. Например, созданный в 1908 году Вестфальской металлической компанией.
Линзы для автомобильного освещения
Такой высокий результат был достигнут благодаря использованию линз и параболических отражателей. Первый автомобиль накаливания был запатентован в 1899 году. От французской компании Bassee Michel. Но до 1910 года карбоновые лампы были ненадежными. Очень неэкономично и требует тяжелых батарей с увеличенными размерами. Что также зависело от станций подзарядки. Не было подходящих автомобильных генераторов с подходящей мощностью. А затем произошла революция в технологии освещения. Нить начала изготавливаться из тугоплавкого вольфрама с температурой плавления 3410 ° C. Первый серийный автомобиль с электрическим освещением, а также с электрическим стартером и зажиганием был изготовлен в 1912 году Cadillac Model 30 Self Starter.
Автомобильное освещение и ослепление
Ослепляющая проблема. Впервые проблема ослепительных встречных водителей возникла с появлением карбидных фар. Они боролись с ней по-разному. Они перемещали отражатель, убирая источник света с его фокуса, для той же цели, что и саму горелку. Они также разместили различные шторы и жалюзи на пути света. И когда в фарах зажглась лампа накаливания, во время встречных поездок в электрическую цепь даже включалось дополнительное сопротивление, что уменьшало свечение. Но лучшее решение было предложено Bosch, который в 1919 году создал лампу с двумя лампами накаливания. Для высоких и низких лучей. В то время стекло фар, покрытое призматическими линзами, уже было изобретено. Что отклоняет свет лампы вниз и в сторону. С тех пор дизайнеры столкнулись с двумя противоположными задачами.
Технологии автомобильных ламп
Максимально освещать дорогу и не допускать ослепления встречных водителей. Вы можете увеличить яркость ламп накаливания, подняв температуру нити. Но в то же время вольфрам начал интенсивно испаряться. Если внутри лампы имеется вакуум, атомы вольфрама постепенно оседают на колбе. Покрытие изнутри темным налетом. Решение проблемы было найдено во время Первой мировой войны. С 1915 года лампы были заполнены смесью аргона и азота. Молекулы газа образуют своего рода барьер, который предотвращает испарение вольфрама. И следующий шаг был сделан уже в конце 50-х годов. Колба была заполнена галогенидами, газообразными соединениями йода или брома. Они соединяют испаряющийся вольфрам и возвращают его в спираль.
Автомобильное освещение. Галогенные лампы
Первая галогенная лампа для автомобиля была представлена Hella в 1962 году. Регенерация лампы накаливания позволяет повысить рабочую температуру с 2500 К до 3200 К. Это увеличивает светоотдачу в полтора раза, с 15 лм / Вт до 25 лм / Вт. В то же время срок службы лампы удваивается, теплообмен уменьшается от 90% до 40%. И размеры стали меньше. И главный шаг в решении проблемы слепоты был сделан в середине 50-х годов. В 1955 году французская компания Cibie предложила идею асимметричного распределения ближних лучей. А через два года асимметричный свет был узаконен в Европе. В 1988 году с помощью компьютера можно было прикрепить эллипсоидальный отражатель к фарам.
Эволюция автомобильных фар.
В течение многих лет фары оставались круглыми. Это самая простая и дешевая форма параболического отражателя в производстве. Но порыв ветра сначала задул фары на крыльях автомобиля, а затем превратил круг в прямоугольник, Citroen AMI 6 1961 года был оснащен прямоугольными фарами. Такие фары было сложнее изготовить, им требовалось больше места для моторного отсека, но вместе с меньшими вертикальными размерами они имели большую площадь отражателя и повышенный световой поток. Чтобы свет ярко сиял при меньших размерах, необходимо было придать параболическому отражателю еще большую глубину. И это было слишком много времени. В целом, обычные оптические схемы не пригодны для дальнейшего развития.
Автомобильное освещение. Отражатели.
Тогда английская компания Lucas предложила использовать гомофокальный отражатель, комбинацию из двух усеченных параболоидов с разными фокусными расстояниями, но с общей фокусировкой. Один из первых новинок, протестированных на Остин-Ровер Маэстро в 1983 году. В том же году Hella представила концептуальную разработку трехосных фар с эллипсоидальным отражателем. Дело в том, что эллипсоидальный отражатель имеет два очага одновременно. Лучи, испускаемые галогенной лампой из первого фокуса, собираются во втором. Откуда они отправляются на линзу конденсатора. Этот тип фар называют прожекторами. КПД эллипсоидальной фары в режиме ближнего света на 9% превышает параболическую. Обычные фары излучают только 27% от предполагаемого света диаметром всего 60 миллиметров. Эти огни были разработаны для тумана и ближнего света.
Автомобильное освещение. Трёхосные фары
И первым серийным автомобилем с трехосными фарами был BMW Seven в конце 1986 года. Спустя два года эллипсоидальные фары стали просто великолепны! Точнее Super DE, как их назвала Хела. На этот раз профиль отражателя отличался от чисто эллипсоидальной формы – он был свободным и спроектирован таким образом, что большая часть света проходила через экран, отвечающий за ближний свет. КПД фар увеличен до 52%. Дальнейшее развитие отражателей было бы невозможно без математического моделирования – компьютеры позволяют создавать самые сложные комбинированные отражатели. Компьютерное моделирование позволяет увеличивать количество сегментов до бесконечности, чтобы они сливались в одну поверхность свободной формы. Взгляните, например, на «глаза» таких автомобилей, как Daewoo Matiz, Hyundai Getz. Их отражатели разделены на сегменты, каждый из которых имеет свою фокусировку и фокусное расстояние.
