Много лет назад вместо автомобильных фар перед поездкой экипажа зажигали парафиновые свечи, а как изменялось средство освещение дороги автомобиля?
Слово «фара» произошло от греческого названия Фарос – это небольшой остров в Средиземном море, недалеко от побережья Египта. Именно на этом острове в III веке до нашей эры был построен ставшей легендой Александрийский маяк – первый маяк в мире, который причисляют к одному из семи чудес света. Он остерегал корабли от рифов, притаившихся на пути в Александрийскую бухту.
История возникновения и развития автомобильной фары
Конные экипажи освещали дорогу с помощью свечей, которые устанавливались не только спереди, но и сзади экипажа – их назначение с тех времен не изменилось. Передние освещали дорогу перед транспортным средством, а задние указывали на габариты экипажа – чтобы другие участники движения могли без труда определить, где именно он находится, и обогнать.
Спустя десятилетия свечи сменили светильники с газовым пламенем. Эти системы еще называются карбидными, или ацетиленовыми. Однако зажечь их составляло куда большую проблему, нежели парафиновые свечи.
Перед поездкой водителю необходимо было залить воду в специальный бак, который был соединен с газом. Эта емкость обычно располагалась на подножке автомобиля. Ацетиленовый газ образовывался при соединении карбида натрия с водой. Он попадал в горелку через трубку, а горелка, в свою очередь, находилась в отражателе. Так вот, чтобы добыть огонь, требовалось спичкой зажечь горелку – и фара начинала светить отраженным светом. Кроме сложности этого процесса, у таких фар были и другие недостатки: например, отражатель быстро покрывался сажей и требовал постоянной чистки, газ быстро заканчивался, а в бак регулярно следовало доливать воду.
Однако мучения водителей закончились с появлением лампочки накаливания. Первая автомобильная лампа накаливая была запатентована еще в 1899 году одной французской фирмой.
Прошло чуть больше десяти лет, прежде чем в 1906 году в качестве материала для нити накаливания стали использовать тугоплавкий вольфрам вместо неэкономичной угольной нити. А позже, в 1913-м, немецкая компания Bosch, начала выпускать систему зажигания «магнето». Вскоре ассортимент расширился, и в Bosch наладили производство осветительного оборудования.
Технология не стояла на месте: осветительные системы уже состояли из фар, аккумуляторной батареи, генератора, и реле-регулятора для подзарядки батареи. В год продавалось свыше трех тысяч таких комплектов. Но и у вольфрама были свои недостатки – он имел свойство испаряться с нити накаливания. Чтобы избежать этого, лампы стали заполнять химической смесью азота и аргона, который препятствовал нежелательному испарению. Так лампы стали долговечнее.
Одна проблема была решена, пора было заняться другой: как сделать так, чтобы свет фар не слепил встречных водителей? Тут Bosch снова нашел ответ, предложив простое и гениальное решение – лампу с двумя нитями накаливания – ближний и дальний свет. К 1919 году, когда это изобретение вошло в эксплуатацию, уже было создан светорассеиватель – стекло фары, покрытое призмовидными линзами, которое направляло свет вниз, на дорогу.
История галогена и ксенона
В 50-х годах в обращение вошел галогенид – соединение брома или йода. Благодаря химической реакции между галогеновым газом и вольфрамом, такие лампы могли служить дольше и отличались высокой светоотдачей. Первая подобная автомобильная лампа была выпущена в 1962 году фирмой под названием Hella, и вскоре галогеновые фары стали популярны по всему миру.
Следом за галогеновой лампой появилась ксеноновая. Это стало новой вехой в эволюции автомобильных фар и на данный момент самой современной. Ксеноновые лампы представляли собой колбу, в которую под большим давлением закачивали смесь инертных газов, в том числе и ксенона. Главное преимущество ксенона – более мощное свечение при более низком потреблении энергии. Кроме этого, для розжига в таких лампах используются два провода, а не нить накаливания – а значит, перегореть она не может. На дороге также ощущается разница: ксенон не слепит других водителей, но при этом отлично пробивает туман и воду, и, в отличие от других, не высвечивает капли в воздухе, а светит точно на дорожное полотно.
Современные автомобильные фары - какие они?
Если говорить о сегодняшнем дне, то сейчас производители отдают предпочтение светодиодам – эксперты считают, что будущее именно за ними. Уже сейчас светодиоды интегрируются как в заднюю, так и в переднюю оптику. Из плюсов светодиодов отмечают компактность, долговечность (они могут работать свыше 10 тысяч часов!), светодиоды четче реагируют на сигнал включения и выключения, а также потребляют сравнительно немного электричества.
Сама конструкция фары следующая: она имеет корпус, рассеиватель, отражатель и сам источник света. На протяжении долгих десятилетий все фары были круглыми – это было связано с тем, что корпус фары не являлся частью крыльев автомобиля. Однако годы шли, автомобильная промышленность неуклонно эволюционировала, а вместе с тем менялся и дизайн автомобильной оптики. В какой-то момент появились прямоугольные фары (такая форма пользовалась особой популярностью на советских автомобилях). Позже, правда, начались аэродинамические и технические исследования, которые показали: сам отражатель должен иметь параболическую форму, а сама конструкция должна быть обтекаемой и небольшого веса. Тут на помощь инженерам пришел пластиковые рассеиватели. Впервые такую фару установили на европейские модели Opel Omega.
А сейчас моделирование фары происходит при помощи компьютерной программы, а изготавливают оптику из термопластика, алюминия, магния и т.д. При этом роль «стекла» играет поликарбонат.
