Tindem să considerăm caracteristicile de bază ale mașinii de astăzi de la sine așa cum este înțeleasă, chiar dacă în multe cazuri componenta sau funcția dată a suferit o mulțime de inovații extraordinare. Printre acestea este inclusă și tehnologia de iluminare a vehiculelor. În acest articol, vom prezenta întreaga istorie a dezvoltării și la ce ne putem aștepta de la acest element în viitor.

Începuturile
În primul rând, este important să clarificăm faptul că mașina exista înainte de iluminare. Dar nu a trebuit să așteptăm prea mult pentru asta. În 1908, a apărut primul far electric, care a servit în mod special scopului de iluminare a drumului pentru șofer.
Pe măsură ce producția de masă a apărut datorită celor de la Ford și tot mai multe mașini erau pe drumuri, a apărut o problemă necunoscută anterior: perturbarea și limitarea vederii celuilalt.
Astfel în 1915, a apărut farul înclinat - acest nume este folosit și astăzi.
Acest far este scufundat deoarece filamentul plasat în fața punctului focal al oglinzii este umbrit de jos, astfel încât fasciculul de lumină să fie plat.
Pe măsură ce nevoile deveneau din ce în ce mai clare, farurile trebuiau să îndeplinească tot mai multe funcții noi. La început, producătorii au rezolvat acest lucru acoperind fiecare nevoie cu un corp de iluminat separat. Prin anii 20 au luat naștere primele faruri combinate, care includeau așa-numita autostradă și farurile de înclinare menționate anterior.

Sursă pixabay.com

Ritmul traficului era în creștere, așa că șoferii doreau să vadă din ce în ce mai mult, chiar și când era întuneric. Pe lângă creșterea performanței, dezvoltatorii au început să pună accentul și pe control.

În 1957 a fost creat primul fascicul scurt cu proiecție asimetrică.
Aceasta este așa-numita iluminare asimetrică ce se realizează pe de o parte prin umbra asimetrică de sub filament și, pe de altă parte, prin nervurile speciale de refracție a luminii.

Standarde, noi tehnologii
Iluminatul vehiculelor poate fi clasificat în două grupe, prima fiind iluminatul rutier și iluminatul interior. Acum, practic, ne concentrăm mai mult pe interior.
Pe lângă cea estompată, trebuie menționat faza lungă, care se află în faruri.
În acest caz, filamentul se află în punctul focal al oglinzii paraboloide, fasciculul de lumină se extinde ușor, iar luminozitatea sa este mai mare de la o distanță de 100 de metri.
Pe măsură ce trecea timpul, sursele de lumină au îndeplinit aceste roluri în moduri diferite.
Cele mai vechi și încă utilizate pe scară largă surse de lumină utilizate în automobile funcționează pe principiul termic, unde emisia de fotoni este creată ca urmare a încălzirii unui anumit filament de tungsten cu curent electric.

Sursă pixabay.com

Pe baza geometriei și structurii sale, utilizarea sa poate fi folosită pe un segment mai larg. În ceea ce privește principiul lor de funcționare, aceste surse de lumină pot fi împărțite în două grupe discrete în funcție de calitatea gazelor de umplere din bec: există variante tradiționale și așa-numitele cu halogen. De la apariția tipurilor cu halogen, becurile tradiționale din faruri au „dispărut”, din cauza fluxului luminos și a utilizării luminii mai scăzute, durata de viață mai scurtă, dimensiuni mai mari și manevrabilitate mai slabă.
Totuși, în cazul iluminatului de serviciu interior putem găsi și becuri tradiționale mici.

Tipuri tipice: H1, H3, H4, H7, H8, H9, H11, HB3, HB4
Odată cu trecerea timpului, a apărut necesitatea dotării cu iluminare a diferitelor situații din trafic - așa putem menționa lumina de marșarier, farurile de ceață față și spate, lumina de frână, indicatoarele de poziție, iluminarea plăcuțelor de înmatriculare, sau luminile de zi, recent introduse.

Lampa cu halogenuri metalice (MH - Metal Halide) apartine familiei de surse de lumina HID (High Intensity Discharge) si GDL (Gas-Discharge-Lamp). În ceea ce privește principiul său de funcționare, emisia de lumină (asemănătoare cu lămpile cu mercur) este creată prin excitarea cu descărcarea într-un tub de descărcare din sticlă ceramică sau cuarț umplut cu gaze de înaltă presiune și săruri metalice.

Tubul ceramic este de preferat, deoarece este potrivit pentru temperaturi mai ridicate, ceea ce are ca rezultat o utilizare îmbunătățită a luminii. Cu toate acestea, tuburile de cuarț sunt utilizate la lămpile de mare putere (>150 W). Pe lângă mercur și argon (Ar) sau xenon (Xe) gaz de umplere, în spațiul de descărcare pot fi găsiți diferiți halogeni (iod sau mai puțin frecvent brom) și compuși ai sărurilor metalice sau ai metalelor pământurilor rare, adică halogenuri metalice.

Sursă pixabay.com

Cele mai frecvente metale utilizate sunt sodiul (Na), indiul (In), taliul (Tl), staniul (Sn) și litiul (Li), metalele pământurilor rare sunt scandiul (Sc), disproziul (Dy) și holmiul (Ho). Acest lucru este important deoarece compoziția gazelor inerte și a compușilor cu halogenuri metalice determină componentele spectrului emis, adică are un efect direct asupra culorii și a temperaturii corelate a culorii sursei de lumină, precum și asupra intensității luminii.
Lămpile cu halogenuri metalice sunt utilizate pe scară largă datorită proprietăților lor benefice, dar utilizarea lor este recomandată acolo unde o bună reproducere a culorilor și un flux luminos ridicat sunt cerințe importante, cum ar fi lămpile stradale și de tavan, farurile auto (versiunea xenon), iluminatul holului, proiectoarele, scena și iluminatul studioului. Nu sunt potrivite pentru iluminarea camerelor interioare.
Tipuri tipice: D1S, D2S, D2R, D3S, D4S

LED-ul a schimbat totul
În 2022, este aproape imposibil să ne imaginăm o mașină nouă fără diode emițătoare de lumină la cel puțin una dintre luminile sale exterioare.
Deși tehnologia este cunoscută de relativ mult timp, prima lampă de frână cu LED a fost introdusă de Cadillac în 2000 în DeVille, iar prima mașină cu iluminare exterioară full LED a fost Audi R8 din 2009.

Principiul de funcționare al diodelor emițătoare de lumină este relativ simplă. Ca urmare a forței către direcția de deschidere, curentul curge de la anod (stratul p) la catod (stratul n), prin urmare electronii excitați din stratul dopat n se deplasează în stratul p, în timp ce găurile din stratul dopat p se deplasează. spre stratul n. Purtătorii de sarcină care se deplasează unul spre celălalt se recombină cu o probabilitate previzibilă atunci când se întâlnesc și revin la un nivel de energie mai scăzut. Această eliberare de energie are loc într-un anumit procent sub formă de emisie de fotoni.
Domeniul lor de aplicare este uimitor de mare, spectrul de culori care poate fi acoperit și cu ele sunt extrem de eficienți în ceea ce privește consumul de energie – de multe ori cel al becurilor cu halogen.
Tipuri tipice: TMD, SMD, HPLED, COB

Tehnologia de iluminat a viitorului
Farurile cu matrice LED actuale sunt de așteptat să devină și mai populare pe viitor. Tehnologia inteligentă a proiectorului permite mașinii să recunoască vehiculul care se apropie și să reacționeze imediat în timp real pentru a-l acoperi în fiecare moment.
Mercedes-Benz MultiBeam este un exemplu perfect a ceea ce se poate realiza astăzi cu o astfel de sursă de lumină:

Pe lângă tendințele politice și industriale actuale, direcția de dezvoltare în acest domeniu pare predeterminată pentru următoarele decenii.