I fari automobilistici sono una parte importante delle automobili. Tuttavia, poiché la sua esistenza è abbastanza ovvia, le persone spesso ignorano la sua storia di sviluppo. In che modo le candele accese diventano i dispositivi elettrici intelligenti che sono ora? Questa è la storia dello sviluppo dei fari per autoveicoli.
In passato, quando non esisteva l'automobile moderna, le carrozze trainate da cavalli erano considerate il mezzo di trasporto più diffuso. In questo momento, puoi fare affidamento solo su te stesso per vedere la strada durante il viaggio. L'ostruzione della luce e del colore ha impedito ai conducenti di identificare il veicolo che precedeva. La carrozza era relativamente lenta, quindi la gente pensava di usare candele e lampade a olio - che erano lampade a cherosene - per segnalare la persona opposta. Le lampade a olio furono utilizzate fino al 1900.
A quel tempo, le persone non guidavano molto di notte perché non potevano vedere nulla davanti a loro e le condizioni della strada erano davvero pessime. Insieme allo sviluppo della società, i veicoli sono stati aggiornati e aumentati di velocità, quindi la domanda di luce era sempre più esigente. Ecco perché hanno sostituito le candele con lampade a gas acetilene.
Le lampade a gas acetilene furono utilizzate dal 1900 al 1910. All'epoca c'erano apparecchiature di illuminazione elettrica per le auto, ma non erano popolari perché costavano troppo.
Allora come facevano le persone a usare le lampade ad acetilene? Il gas per la sorgente luminosa di acetilene è stato generato da acqua che gocciolava lentamente sul cloruro di calcio in un piccolo contenitore. Aveva più resistenza al vento e alla pioggia rispetto alle lampade a olio. Tuttavia, durante la stagione fredda l'acqua si congelerebbe, interrompendo il processo di generazione del gas. È stato possibile porre rimedio in parte a questa situazione mescolando alcol nell'acqua. Questi fari richiedevano una pulizia regolare della punta dell'ugello dove bruciava la fiamma del gas.
Dopo qualche tempo, la società Prest-O-Light e Corning Conophore misero queste lampade in produzione commerciale. Prest-O-Light ha ideato un sistema per la fornitura e lo stoccaggio del gas acetilene perché è molto volatile. Prima del 1917, i fari di Corning erano progettati per illuminare a distanza, fino a 152 m davanti al veicolo.
I fari elettrici per automobili furono introdotti nel 1898 da un'azienda elettrica automobilistica, la Columbia Electric. In questo momento, erano solo opzionali. Secondo un autore francese (Devaux, 1970), l'illuminazione elettrica dei veicoli iniziò, in quantità limitate, nel 1901 con l'utilizzo di una piccola dinamo azionata dal volano del motore.
I fari elettrici non erano popolari per 2 motivi. Il primo è la breve durata del filamento. Le condizioni della strada in questo momento erano ancora davvero pessime e il filamento deve resistere a un ambiente difficile. Il secondo motivo è che non c'era nessuna dinamo piccola ma che genera ancora abbastanza corrente.
Le persone hanno continuato a migliorare la tecnologia delle luci elettriche. C'erano queste invenzioni:filamenti di carbonio, filamenti di osmio, filamenti di tantalio, filamenti di tungsteno, lampadine a vuoto e infine lampadine a gas. Ciascuno di questi passaggi tecnologici, dal 1900 al 1911, è stato inizialmente realizzato per l'illuminazione elettrica domestica e poi modificato per l'uso sui veicoli automobilistici alcuni anni dopo.
I fari anabbaglianti, noti anche come luci sottoscocca per auto, furono introdotti dalla società Guide Lamp nel 1915. Ma fu solo nel 1917 che il sistema Cadillac divenne popolare per aiutare i conducenti a passare dagli abbaglianti agli anabbaglianti in modo semplice.
Nel 1924 fu introdotta sul mercato la lampadina BiLux, che fu anche uno dei primi fari moderni che permetteva all'utente di regolare il flusso luminoso. Nel 1925 usciva anche un design simile chiamato Duplo.
Nel 1927 fu introdotto il comodo e intelligente sistema di regolazione della luce a pedale. L'ultima auto a utilizzare questo sistema a pedale è stata la Ford F-Series del 1991. Nel 1938, Cadillac utilizzò fendinebbia per automobili nei suoi progetti. La stessa azienda ha inventato il sistema automatico che permetteva il passaggio tra luce anabbagliante e luce abbagliante.
Per 17 anni il governo ha imposto la dimensione della lampada da 7 pollici e ha soffocato l'innovazione per questo periodo di tempo. Nel 1957 la legge cambiò per consentire luci di dimensioni e forme diverse purché illuminassero adeguatamente la strada. La tecnologia dei fari era ora sulla strada del miglioramento e dell'innovazione ancora una volta.
I primi fari alogeni per autoveicoli furono progettati e ampiamente utilizzati nel 1962. La tecnologia alogena è stata considerata da molti dei maggiori esperti mondiali come uno dei grandi passi avanti perché fa funzionare le lampadine a incandescenza in modo più duraturo ed efficiente.
Nelle normali lampadine elettriche, il filamento di tungsteno evapora rilasciando particelle. Queste particelle si attaccheranno alle loro custodie di vetro e faranno perdere la vita al bulbo nel tempo.
Nelle lampadine alogene, il filamento è racchiuso in una capsula di quarzo riempita di gas alogeno. Questo gas è inerte e composto da iodio e bromo. Il tungsteno evaporato si combina con il gas alogeno all'interno dell'involucro di vetro per creare molecole di tungsteno-alogeno. Queste molecole migrano quindi di nuovo al filamento, eliminando l'annerimento dell'involucro di vetro. Il tungsteno viene ridepositato e riciclato sul filamento, rafforzando il filamento, prolungando la vita della lampada e il gas alogeno è quindi libero di ricominciare il ciclo.
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I fari allo xeno, ufficialmente noti come fari a scarica ad alta intensità (HID), sono considerati una soluzione più praticabile rispetto alle lampade alogene a causa della loro temperatura di colore e dell'emissione luminosa. Sono apparsi per la prima volta sulla BMW Serie 7 nel 1991 e gradualmente sono diventati la scelta numero uno di molte case automobilistiche.
Il principio di funzionamento delle lampade HID è lo stesso delle lampadine al neon. Avrai una lampadina sigillata piena di gas ed elettrodi a ciascuna estremità e una corrente elettrica che scorre attraverso di essa. I fari HID delle automobili sono composti da un guscio di quarzo trasparente, un elettrodo di tungsteno e una miscela di gas azionata da una corrente ad alta tensione che scorre tra i due elettrodi.
Rispetto ai fari alogeni, i fari HID sono più luminosi (circa tre volte più luminosi) e durano molto più a lungo. Se non succede nulla di inaspettato ai tuoi fari, è probabile che l'HID durerà anche più a lungo della tua proprietà dell'auto. Ciò significa che non devi spendere soldi per la manutenzione, ma se sono danneggiati in qualche modo, dovrai spendere un bel po' per sostituirli. Anche la luce dei fari HID si diffonde in modo più uniforme, entrambi i lati della strada possono essere illuminati bene. Questo è davvero utile se vivi in una zona con pedoni, ciclisti o animali che potrebbero causare un pericolo di notte.
Il LED è un faro di nuova tecnologia sviluppato di recente. Invece di brillare con gas come lo xeno o incandescente come l'alogeno, i fari a LED si illuminano attraverso piccoli diodi quando viene applicata una corrente di eccitazione. Questo tipo di proiettore richiede solo una piccolissima quantità di energia ma può generare una notevole quantità di calore sui diodi a semiconduttore.
Poiché i fari a LED consumano meno energia per illuminarsi, i produttori preferiscono utilizzare questa tecnologia perché l'alternatore non deve lavorare così duramente per alimentarli. Possono funzionare fino a 11-22 anni prima che sia necessaria la sostituzione e sono molto facili da installare. Ciò rende la manutenzione più facile e meno costosa per i proprietari di auto. La luce dei fari a LED è meno accecante di quella HID o alogena, quindi sono più sicuri per i veicoli opposti sulla strada. Oltre a questo, sono molto facili da installare e modificare in base alle preferenze dei proprietari di auto.
I fari laser sono l'ultima tecnologia di illuminazione per auto. Attualmente, solo pochissimi modelli di supercar come la BMW i8 o l'Audi R8 sono dotati di questa tecnologia. I fari laser possono produrre un raggio di luce 1000 volte più forte dei LED, ma consumano solo 2/3, anche 1/2 della quantità di energia dei LED. La luce laser dell'i8 può illuminare una distanza di 600 m davanti all'auto, rispetto ai 300 m se si utilizzano luci a LED. Lo svantaggio è che la tecnologia non sta ancora diventando mainstream, quindi il prezzo è alto e non si adatta al mercato medio.
Osservando la cronologia storica delle luci automobilistiche, si può vedere che lo sviluppo è aumentato rapidamente negli anni '90 in poi e ha rallentato dopo la comparsa delle luci HID. Questo può essere dovuto al fatto che le prestazioni del faro hanno raggiunto il massimo e le funzioni sono sufficienti per soddisfare le attuali esigenze del mercato. Tuttavia, gli ingegneri stanno ancora lavorando duramente per migliorare le prestazioni dei fari, come la funzione dei fari adattivi che rende la guida più sicura. Chissà cosa avremo in futuro? Segui i suggerimenti per la manutenzione per fatti e informazioni più interessanti!
