El dispositiu i els tipus de fars del cotxe
Contingut
El lloc central del sistema d’il·luminació del vehicle l’ocupen els fars frontals (llums frontals). Asseguren la seguretat dels viatges al vespre i a la nit il·luminant la carretera davant del vehicle i informant els altres conductors quan s’acosta un vehicle.
Fars frontals: elements estructurals
Els fars s’han refinat al llarg de les dècades. Fins a finals del segle XX, es van instal·lar fars rodons del tipus de reflector als cotxes. No obstant això, a mesura que l’ergonomia i l’aerodinàmica del cos van canviar, van sorgir noves solucions: els fars rodons no permetien crear línies de carrosseria llises i estilitzades. Per tant, els dissenyadors i constructors van començar a introduir noves formes més atractives que no són inferiors en termes de qualitats i característiques de la llum.
Un modern frontal combina diversos dispositius en un:
- fars de feix baix i alt;
- llums d’estacionament;
- indicadors de direcció;
- Llums de circulació diürna.
Un disseny únic s’anomena far de bloc. A més, es poden instal·lar fars antiniebla (PTF) a la part frontal del cotxe, que garanteixen la seguretat en els viatges en condicions de visibilitat deficients.
fars submergits
En funció de les condicions de la carretera, es poden utilitzar fars de llum frontal o de llum principal de nit.
Els fars submergits proporcionen la il·luminació de la calçada entre 50 i 60 metres davant del vehicle. Els fars també il·luminen l’espatlla dreta.
El feix immers no ha de causar molèsties als conductors dels vehicles que s’acostin. Si el vostre cotxe encega altres conductors, els fars necessiten ser ajustats.
Al món, hi ha dos sistemes de distribució de llum d’un flux: europeu i americà. Cadascun d’ells té les seves pròpies característiques en l’estructura i principis de formació de feixos.
El filament dels fars dels cotxes americans es troba lleugerament per sobre del pla horitzontal. El flux lluminós es divideix en dues parts, una de les quals il·lumina la carretera i el costat de la carretera, i la segona es dirigeix cap al trànsit que s’acosta. Per evitar que els fars enlluernin els conductors, canvia la profunditat del reflector que forma la part inferior del feix de llum.
En els vehicles europeus, el filament està situat per sobre del focus del reflector i queda enfosquit per una pantalla especial que impedeix l’entrada del flux de llum a l’hemisferi inferior. Gràcies a aquest sistema, els fars de tipus europeu són més còmodes per als automobilistes que s’acosten. El flux lluminós es dirigeix cap endavant i cap avall, directament a la superfície de la carretera davant del vehicle.
Fars de llum de foc
El feix principal dels fars es distingeix per la intensitat i la brillantor més elevades del flux lluminós, arrabassant 200-300 metres de la calçada de la foscor. Proporciona el màxim abast d’il·luminació de la carretera. Però només es pot utilitzar si no hi ha cap altre cotxe a la línia de visió davant del cotxe: persianes de llum massa brillants.
El sistema d’il·luminació adaptativa, que s’instal·la com a funció addicional en alguns cotxes moderns, ajuda a reduir l’efecte negatiu dels feixos de carretera.
Dispositiu de fars
Independentment del tipus de fars, hi ha tres elements principals que asseguren el funcionament de l’òptica.
Font de llum
La font de llum és l’element principal de qualsevol far. La font més comuna als fars frontals són les bombetes halògenes. Fa relativament poc temps, competien amb làmpades de xenó i, fins i tot, amb dispositius LED.
Reflector
El reflector és de vidre o plàstic amb una petita pols d'alumini. La tasca principal de l’element és reflectir els fluxos de llum que emanen de la font i augmentar la seva potència. Els correctors i les pantalles de llum ajuden a dirigir el feix de llum en una direcció determinada.
Segons les seves característiques, els reflectors es poden dividir en tres tipus principals.
- Reflector parabòlic. L'opció més assequible, caracteritzada pel seu disseny estàtic. Els fars amb aquest dispositiu no es poden corregir canviant la brillantor, la intensitat i la direcció dels rajos de llum.
- Reflector de forma lliure. Té diverses zones que reflecteixen parts individuals del feix de llum. La llum d’aquests fars continua sent estàtica, però quan es dispersa hi ha molta menys pèrdua de llum. A més, els fars amb reflector de forma lliure són més còmodes per a la resta de conductors.
- Un reflector el·lipsoïdal (òptica de lent) és l’opció més cara, però alhora la de més qualitat, eliminant la pèrdua de llum i l’enlluernament d’altres conductors. El flux de llum dispersa s’amplifica mitjançant un reflector el·líptic i després es redirigeix a un segon focus, una partició especial que torna a recollir la llum. Des de la solapa, el flux es torna a dispersar cap a la lent, que recull la llum, truncant-la o redirigint-la. El principal desavantatge de l'objectiu és que la seva estabilitat pot disminuir amb l'ús actiu del cotxe. Al seu torn, això comportarà mal funcionament o pèrdua de llum. Només es podrà eliminar el defecte amb l’ajut d’una correcció professional de l’objectiu realitzada en un servei de cotxes.
Difusor
El difusor de llum del cotxe és la part exterior del far, de vidre o plàstic transparent. A la cara interna del difusor hi ha un sistema de lents i prismes, la mida dels quals pot variar d'un mil·límetre a diversos centímetres. La principal tasca d’aquest element és protegir la font de llum d’influències externes, dispersar el feix dirigint el flux en una direcció determinada. Diferents formes de difusors ajuden a regular la direcció de la llum.
Tipus de fonts de llum
En els cotxes moderns es poden distingir diversos tipus de fars, segons les fonts de llum utilitzades.
Llums incandescents
La font més senzilla i assequible, però ja obsoleta, són les làmpades incandescents. El seu treball és proporcionat per un filament de tungstè situat en una bombeta de vidre sense aire. Quan s’aplica tensió a la làmpada, el filament s’escalfa i en comença a brollar una resplendor. No obstant això, amb un ús constant, el tungstè tendeix a evaporar-se, cosa que finalment provoca la ruptura del filament. Amb el desenvolupament de noves tecnologies, les bombetes incandescents no aguantaven la competència i ja no s’utilitzaven en l’òptica de l’automòbil.
Bombetes halògenes
Tot i que el principi de funcionament de les làmpades halògenes és similar a les làmpades incandescents, la vida útil de les làmpades halògenes és diverses vegades més llarga. Els vapors de gas halogen (iode o brom) bombats a la làmpada ajuden a augmentar la durada de les làmpades, així com a augmentar el nivell d’il·luminació. El gas interactua amb els àtoms de tungstè del filament. S’evapora, el tungstè circula per la bombeta i, després, connectant-se amb el filament, s’hi torna a instal·lar. Aquest sistema amplia la vida de la làmpada fins a 1 hores o més.
Llums de xenó (descàrrega de gas)
A les làmpades de xenó, la llum es genera escalfant el gas a alta tensió. No obstant això, la làmpada només es pot encendre i alimentar amb l'ajut d'equips especials, cosa que augmenta el cost total de l'òptica. Però els costos estan justificats: els fars de xenó poden durar 2 hores o més.
El sistema de llums de cap més comuns utilitza fars bi-xenó que combinen feixos baixos i alts.
Les bombetes LED
Els LED són la font de llum més moderna i popular. La vida útil d'aquestes làmpades arriba a les 3 hores o més. Amb el menor consum d’energia, els LED són capaços d’oferir una il·luminació suficient. Aquestes làmpades s’utilitzen activament tant en sistemes d’il·luminació de vehicles externs com interns.
Els LED s’utilitzen als fars des del 2007. Per garantir el nivell de brillantor de la llum desitjat, s’instal·len diversos segments de fonts LED als fars alhora. En alguns casos, els fars poden incloure fins a dues a tres dotzenes de LEDs.
Desenvolupaments innovadors
És possible que en el futur les fonts de llum modernes siguin substituïdes per nous desenvolupaments. Per exemple, els fars làser són una tecnologia innovadora, que es va utilitzar per primera vegada al BMW i8. El far utilitza un làser com a font d’il·luminació que brilla sobre una lent recoberta de fòsfor. El resultat és un resplendor brillant dirigit pel reflector cap a la calçada.
La vida útil d'un làser és comparable a la dels LED, però la brillantor i el consum d'energia són molt millors.
El cost d’un conjunt de fars làser parteix de 10 euros. Aquest preu és comparable al cost d’un cotxe econòmic.
Un altre desenvolupament modern són els fars de matriu basats en fonts de llum LED. Depenent de la situació del trànsit, el cotxe pot ajustar automàticament el funcionament de cada secció dels LED. Aquesta configuració ajuda a garantir una il·luminació excel·lent fins i tot en condicions difícils i amb poca visibilitat.
Mètodes per controlar la llum del cap
La manera com s’encenen els fars davanters d’un cotxe depèn de la marca, el model i l’equipament del cotxe. A les opcions de pressupost, es proporciona una manera manual de controlar l’òptica. El conductor utilitza un interruptor dedicat que es pot instal·lar sota el volant o al tauler de control.
En els models més moderns i cars, hi ha un dispositiu que encén els fars automàticament en determinades condicions. Per exemple, l’òptica pot començar a funcionar en el moment en què s’engega el motor. De vegades, el dispositiu de commutació de fars es combina amb un sensor de pluja o elements especials que reaccionen al nivell de llum.
Com passa amb altres elements del cotxe, els fars continuen millorant-se. Adquireixen no només un disseny brillant i tecnològic, sinó que també milloren les característiques de la llum. Tanmateix, la principal tasca dels fars es manté inalterada i és garantir la seguretat del conductor, els seus passatgers i altres usuaris de la carretera a les fosques.
