O dispositivo e os tipos de faróis do carro
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O lugar central no sistema de iluminação do veículo é ocupado pelos faróis dianteiros (faróis). Eles garantem a segurança das viagens à noite e iluminam a estrada à frente do veículo e informam os outros motoristas quando um veículo se aproxima.
Faróis dianteiros: elementos estruturais
Os faróis foram refinados ao longo das décadas. Até o final do século XX, faróis redondos do tipo holofote foram instalados nos carros. No entanto, à medida que a ergonomia e a aerodinâmica da carroceria mudaram, novas soluções surgiram: os faróis redondos não permitiam criar linhas de carroceria suaves e aerodinâmicas. Portanto, os designers e construtores começaram a introduzir formas novas e mais atraentes que não são inferiores em termos de qualidades e características de luz.
Um farol moderno combina vários dispositivos em um:
- faróis de médios e máximos;
- luzes de estacionamento;
- indicadores de direção;
- Luzes diurnas.
Um único projeto é chamado de farol de bloco. Além disso, faróis de neblina (PTF) podem ser instalados na frente do carro, garantindo a segurança da viagem em condições de pouca visibilidade.
faróis baixos
Dependendo das condições da estrada, os faróis médios ou máximos podem ser usados à noite.
Os faróis baixos fornecem iluminação da estrada 50-60 metros à frente do veículo. Os faróis também iluminam o ombro direito.
O raio médio não deve causar desconforto aos motoristas de veículos que se aproximam. Se o seu carro cega outros motoristas, os faróis precisam ser ajustados.
Dois sistemas de distribuição de luz de um fluxo são aceitos no mundo - europeu e americano. Cada um deles tem suas próprias características na estrutura e princípios de formação de vigas.
O filamento dos faróis dos carros americanos está localizado um pouco acima do plano horizontal. O fluxo luminoso é dividido em duas partes, uma das quais ilumina a estrada e o lado da estrada, e a segunda é direcionada para o tráfego em sentido contrário. Para evitar que os faróis ofusquem os motoristas, a profundidade do refletor que forma a parte inferior do feixe de luz muda.
Em veículos europeus, o filamento está localizado acima do foco do refletor e é obscurecido por uma tela especial que impede o fluxo de luz de atingir o hemisfério inferior. Graças a este sistema, os faróis de estilo europeu são mais confortáveis para os motoristas que se aproximam. O fluxo luminoso é direcionado para frente e para baixo, diretamente na superfície da estrada na frente do veículo.
Faróis máximos
O feixe principal dos faróis se distingue pela maior intensidade e brilho do fluxo de luz, arrancando 200-300 metros da estrada da escuridão. Ele fornece o alcance máximo de iluminação da estrada. Mas só pode ser usado se não houver outros carros na linha de visão à frente do carro: a luz muito forte corta os motoristas.
O sistema de iluminação adaptável, que é instalado como uma função adicional em alguns carros modernos, ajuda a reduzir o efeito negativo dos máximos.
Dispositivo de farol
Independentemente do tipo de farol, existem três elementos principais que garantem o funcionamento da ótica.
Fonte de luz
A fonte de luz é o elemento principal de qualquer farol. A fonte mais comum de faróis dianteiros são as lâmpadas halógenas. Recentemente, eles estavam competindo com lâmpadas de xenônio e, ainda mais tarde - dispositivos LED.
Refletor
O refletor é feito de vidro ou plástico com um pequeno pó de alumínio. A principal tarefa do elemento é refletir os fluxos de luz que emanam da fonte e aumentar sua potência. Corretores e telas de luz ajudam a direcionar o feixe de luz em uma determinada direção.
De acordo com suas características, os refletores podem ser divididos em três tipos principais.
- Refletor parabólico. A opção mais acessível, caracterizada pelo seu design estático. Faróis com tal dispositivo não podem ser corrigidos alterando o brilho, a intensidade e a direção dos raios de luz.
- Refletor de forma livre. Possui várias zonas que refletem partes individuais do feixe de luz. A luz nesses faróis permanece estática, mas quando dispersa, há muito menos perda de luz. Além disso, os faróis com um refletor de forma livre são mais confortáveis para outros motoristas.
- Um refletor elipsoidal (ótica de lente) é o mais caro, mas ao mesmo tempo a opção de mais alta qualidade, eliminando a perda de luz e o brilho de outros drivers. O fluxo de luz espalhado é amplificado usando um refletor elíptico e, em seguida, redirecionado para um segundo foco - uma partição especial que coleta luz novamente. Do flap, o fluxo é espalhado novamente em direção à lente, que coleta a luz, truncando-a ou redirecionando-a. A principal desvantagem da lente é que sua estabilidade pode diminuir com o uso ativo do carro. Isso, por sua vez, causará mau funcionamento ou perda de luz. Só será possível eliminar o defeito com a ajuda de uma correção de lente profissional realizada em uma oficina mecânica.
Difusor
O difusor de luz do carro é a parte externa do farol, feita de vidro ou plástico transparente. Na parte interna do difusor existe um sistema de lentes e prismas, cujo tamanho pode variar de um milímetro a vários centímetros. A principal tarefa deste elemento é proteger a fonte de luz de influências externas, para espalhar o feixe, direcionando o fluxo em uma determinada direção. Diferentes formatos de difusores ajudam a regular a direção da luz.
Tipos de fontes de luz
Nos carros modernos, vários tipos de faróis podem ser distinguidos, dependendo das fontes de luz utilizadas.
Lâmpadas incandescentes
A fonte mais simples e acessível, mas já ultrapassada, são as lâmpadas incandescentes. Seu trabalho é fornecido por um filamento de tungstênio localizado em uma lâmpada de vidro sem ar. Quando a tensão é aplicada à lâmpada, o filamento aquece e um brilho começa a emanar dele. No entanto, com o uso constante, o tungstênio tende a evaporar, o que acaba levando à ruptura do filamento. Com o desenvolvimento de novas tecnologias, as lâmpadas incandescentes não aguentaram a concorrência e deixaram de ser utilizadas na ótica automotiva.
Lâmpadas de halogéneo
Apesar do princípio de funcionamento das lâmpadas halógenas ser semelhante ao das lâmpadas incandescentes, a vida útil das lâmpadas halógenas é várias vezes mais longa. Vapores de gás halogênio (iodo ou bromo) bombeados para a lâmpada ajudam a aumentar a duração das lâmpadas, bem como aumentar o nível de iluminação. O gás interage com os átomos de tungstênio no filamento. Com a evaporação, o tungstênio circula pelo bulbo e, em seguida, conectando-se ao filamento, novamente se estabelece nele. Este sistema estende a vida útil da lâmpada em até 1 horas ou mais.
Lâmpadas de xenônio (descarga de gás)
Nas lâmpadas de xenônio, a luz é gerada pelo aquecimento do gás em alta tensão. Porém, a lâmpada pode ser acesa e alimentada somente com o auxílio de equipamentos especiais, o que aumenta o custo total da ótica. Mas o custo se justifica: os faróis de xenônio podem durar 2 horas ou mais.
O sistema de faróis dianteiros mais comum usa faróis bi-xenon que combinam faróis altos e baixos.
Lâmpadas LED
Os LEDs são a fonte de luz mais moderna e popular. A vida útil dessas lâmpadas chega a 3 ou mais horas. Com o menor consumo de energia, os LEDs são capazes de fornecer iluminação suficiente. Essas lâmpadas são usadas ativamente em sistemas de iluminação externos e internos de veículos.
LEDs têm sido usados nos faróis dianteiros desde 2007. Para garantir o nível desejado de brilho da luz, vários segmentos de fontes de LED são instalados nos faróis ao mesmo tempo. Em alguns casos, os faróis podem incluir até duas a três dúzias de LEDs.
Desenvolvimentos inovadores
É possível que, no futuro, as fontes de luz modernas sejam substituídas por novos desenvolvimentos. Por exemplo, uma tecnologia inovadora são os faróis de laser, que foram usados pela primeira vez no BMW i8. O farol usa um laser como fonte de iluminação, que incide sobre uma lente revestida de fósforo. O resultado é um brilho intenso, direcionado pelo refletor para a estrada.
A vida útil de um laser é comparável à dos LEDs, mas o brilho e o consumo de energia são muito melhores.
O custo de um conjunto de faróis laser começa a partir de 10 euros. Esse preço é comparável ao custo de um carro de orçamento.
Outro desenvolvimento moderno são os faróis de matriz baseados em fontes de luz LED. Dependendo da situação do tráfego, o carro pode ajustar automaticamente o funcionamento de cada seção dos LEDs separadamente. Essa configuração ajuda a garantir uma iluminação excelente, mesmo em condições difíceis de pouca visibilidade.
Métodos para controlar a luz principal
A forma como os faróis dianteiros são acesos em um carro depende da marca, modelo e equipamento do carro. Nas opções de orçamento, é fornecida uma maneira manual de controlar a ótica. O motorista usa um interruptor dedicado que pode ser instalado sob o volante ou no painel.
Nos modelos mais modernos e caros, existe um dispositivo que liga automaticamente os faróis sob certas condições. Por exemplo, a óptica pode começar a funcionar no momento em que o motor é ligado. Às vezes, o dispositivo de comutação do farol é combinado com um sensor de chuva ou elementos especiais que reagem ao nível de luz.
Tal como acontece com outros elementos do carro, os faróis continuam a ser melhorados. Eles adquirem não apenas um design brilhante e tecnológico, mas também características de luz aprimoradas. No entanto, a principal tarefa dos faróis permanece inalterada e é garantir a segurança do motorista, seus passageiros e outros usuários da estrada no escuro.