La historia de la aparición y transformación de los faros de los automóviles está repleta de detalles y momentos interesantes. El faro de los autos ha recorrido un largo camino para conseguir un aspecto moderno. Intentemos recorrerlo, trazando los principales hitos en el desarrollo de la iluminación de automóviles.
Desarrollo histórico de la iluminación automotriz
Los prototipos de los primeros automóviles (“carro auto-móvil”) no tenían faros en absoluto, porque se movían solo durante las horas del día. Cuando aparecieron los primeros automóviles, utilizaron las lámparas más primitivas: queroseno, aceite y luego acetileno (desde 1896). Estos últimos fueron muy difíciles de usar: para encender el faro, tenían que abrir la válvula de suministro de acetileno, luego las tapas de vidrio de los faros y, finalmente, encender una antorcha con un fósforo. Al mismo tiempo, se produjo acetileno en un tanque separado, dividido en dos secciones, que fue necesario rellenar con carburo de calcio y verter agua antes del viaje. En 1908, a Sally Windmüller de WMI se le ocurrió un nuevo principio de operación de antorchas de acetileno. El reflector y las lentes establecen la dirección de la luz: la antorcha comenzó a brillar hacia adelante, no alrededor. Debido a esto, la visibilidad aumentó diez veces, hasta 300 metros.
En 1912, una bombilla eléctrica fue insertada en el lugar de una llama abierta. Se colocó un reflector pulido en un lado y una lente en el otro. El Cadillac Model 30 y el legendario Rolls-Royce Silver Ghost estuvieron entre los primeros en obtener faros eléctricos con el paquete estándar. La lámpara incandescente eléctrica fue inventada en el siglo XIX, pero el automóvil necesitaba un generador de voltaje. Por lo tanto, a mediados de la década de 1910, los faros incandescentes aparecían solo en automóviles premium y, en la década de 1920, comenzaron a instalarse de forma masiva.
El reflector se oxidó rápidamente porque los faros no estaban herméticamente cerrados. La débil luz se estaba volviendo aún más tenue, y lo más importante, se formó un halo alrededor de los faros, que cegaban a los automóviles que se aproximaban. En 1941, se prohibieron los faros de este tipo.
Los faros con luces de cruce/conducción aparecieron solo en la década de 1920. Antes de esto, debido a las enormes tolerancias del montaje, todos los ajustes en la dirección de la luz no tenían sentido. Comenzaron a producirse los primeros ajustadores de luz, había diferentes tipos: palanca, cable, hidráulico. Algunos fabricantes colocaron la palanca del reóstato en el panel frontal para que el conductor pudiera ajustar el brillo de las lámparas con ella. En 1919, Bosch introdujo una lámpara de dos filamentos.
A mediados de la década de 1950, la compañía francesa Cibie propuso una solución revolucionaria para esos tiempos, que todavía se utiliza en la actualidad. La idea era crear un haz de luz asimétrico para que los faros del conductor brillaran más cerca que los del pasajero. Desde 1957, este tipo de distribución de luz se ha incluido en todos los reglamentos técnicos europeos para automóviles de producción en masa.
Los faros herméticamente sellados diferían poco de las lámparas domésticas: se colocó un filamento de tungsteno en una bombilla de vidrio llena con un gas inerte, pero el reflector se instaló justo dentro de la bombilla. Tales lámparas, al igual que las domésticas, perdieron gradualmente su brillo, ya que el tungsteno se evaporó del filamento y se instaló en las paredes de la bombilla.
Los faros herméticos generalmente no eran caros, principalmente debido a la unificación que permitía producir grandes lotes. Se crearon varios tipos de faros, y el enfoque estandarizado con el que se producían, no permitía a los diseñadores de automóviles darle una apariencia individual a un automóvil.
En 1962, Hella presentó la primera lámpara halógena de automóvil. Su eficiencia luminosa mejoró hasta una vez y media en comparación con las lámparas de generaciones anteriores, la vida útil se ha duplicado de inmediato, la emisión de calor ha disminuido y la lámpara también se ha vuelto mucho más compacta. Las lámparas halógenas siguen siendo el “estándar de oro” en el campo de la iluminación automotriz. Además, en 1961, los faros de los automóviles también se volvieron rectangulares, ya que el difusor no era la lente, sino el policarbonato. Podría ser de cualquier forma. La forma aerodinámica del cuerpo se simplifica para mejorar la termodinámica del automóvil: los faros de cualquier forma, no solo redonda, encajan más fácilmente en el diseño del automóvil.
Desde 1973, los fabricantes de automóviles comenzaron a reemplazar las lámparas de los faros con bombillas halógenas en grandes cantidades. Gracias a los modernos selladores y la tecnología de ensamblaje, los reflectores apenas se corroen debido a la entrada de humedad al interior. El bulbo de cuarzo resistente al calor permitió mantener una temperatura muy alta en el filamento, de modo que la composición del color de la luz estaba mucho más cerca de la luz natural. Una temperatura más alta también significó que las lámparas halógenas tenían una mayor eficiencia de luz por unidad de energía absorbida. Una lámpara halógena emite luz a una temperatura de 3400 K (la temperatura de color de la luz solar natural es de unos 6000 K).
Por otro lado, el filamento de tungsteno se evaporó más rápidamente debido al aumento de la temperatura, y para resistir esto, las bombillas halógenas se llenaron no solo con un gas inerte, sino también con bromo o vapor de yodo. El halógeno entró en los compuestos con vapores de tungsteno, y al entrar en contacto con un filamento caliente, estos compuestos se desintegraron nuevamente. Como resultado, el tungsteno se volvió a colocar en el mismo filamento.
El advenimiento de la simulación por computadora ha permitido crear reflectores combinados de una forma compleja: con división en segmentos, cada uno de los cuales enfoca un haz de luz de manera diferente.
En 1993, Opel utilizó por primera vez una lente de policarbonato de plástico en un automóvil producido en serie (el modelo Omega). Esto mejoró la transmisión de luz del faro y redujo radicalmente su peso total en casi un kilogramo.
Con la llegada del nuevo milenio, los llamados faros de punto comenzaron a usarse ampliamente, en los que se dirigió una luz hacia la derecha/izquierda siguiendo el giro correspondiente del volante. En los automóviles de bajo costo, la función de iluminación en curvas se asigna a luces laterales adicionales o luces antiniebla. Los modelos de lujo y compactos utilizan una versión combinada de la luz de curva, en la que las lámparas laterales se encienden a bajas velocidades y los focos de giro a altas velocidades.
Los automóviles modernos están equipados con lámparas HID (por sus siglas en inglés “descarga de alta intensidad” o lámparas de xenón) y se reemplazan gradualmente por LED. Se trata de los últimos expertos que dan luz al futuro de la automoción. Debido a las claras ventajas (bajo peso, resistencia a las vibraciones, larga vida útil, consumo de energía ultra bajo), es probable que los LED desplacen pronto el sistema HID en el mercado automotriz.
El diseño de un faro moderno
Las lámparas HID no tienen filamentos. En cambio, un arco de alto voltaje emite luz en una atmósfera de gases inertes. El encendido de estas lámparas requiere alto voltaje y alta corriente de arranque (cuando la lámpara ya está funcionando, consume mucha menos energía y produce más luz que la halógena común). Además, el arco eléctrico produce un flujo luminoso más uniforme, que hace más fácil de enfocar. Para que funcionen las lámparas de xenón, el encendedor, la arandela y el regulador de la viga deben estar colocados en el automóvil.
Sin embargo, la lámpara tarda unos segundos en encenderse, calentarse y comenzar a producir toda la potencia. Por lo tanto, en algunos autos las lámparas HID se usan para las luces de cruce, y las lámparas halógenas comunes se dejan para las luces de más intensidad. Una opción alternativa es un obturador eléctrico. En este caso, la lámpara de xenón puede tener una distribución de luz para los modos de cruce y alto.
La principal ventaja de la lámpara de xenón es el complemento con la luz del día: cuanto más se acercan los faros a la luz del día, menos se cansan los ojos del conductor y más relajado, concentrado y atento se siente en la carretera.
Los primeros autos producidos con óptica LED fueron, como de costumbre, modelos de lujo. En 1992, el BMW Serie 3 Cabrio recibió una luz LED para el freno central; a principios de la década de 2000, las luces LED de circulación diurna aparecieron en el Audi A8 W12. Y en la Lexus LS 600h de 2008, el conjunto de faros delanteros se convirtió completamente en LED por primera vez en el mundo. Las características distintivas de los LED son la eficiencia, la fiabilidad, el brillo, la durabilidad, lo compacto, la insensibilidad a los golpes y las vibraciones, así como la rentabilidad y la mayor capacidad en comparación con los faros de luz normales.
Todavía no hay estándares para un conjunto de LED unificado. Por lo tanto, los fabricantes de automóviles tienen que producir el diseño original para cada modelo, y este placer no es barato. Los faros LED en sí también son bastante costosos.
Los LED se han utilizado en el estacionamiento y las luces de freno durante un tiempo relativamente largo. Esta innovación desató las manos de los diseñadores, permitiéndoles crear luces en cualquier estilo. Los faros LED tienen un diseño simple: no necesitan bloques adicionales, por lo que son más fáciles de instalar y mantener. Consumen una cantidad de energía significativamente menor, reduce la carga en el sistema a bordo y, en consecuencia, el consumo de combustible. Además, los LED se iluminan de 400 a 500 milisegundos más rápido que una lámpara incandescente. Esto no es un detalle pequeño para quien viaja tras usted hablando en un teléfono móvil a una velocidad de unos cien km/h, tendrá un margen de doce metros para tener tiempo de frenar.
Sin embargo, el esquema de diseño de los faros sigue siendo el mismo que en la década de 1920. Hasta ahora, los faros están formados por un cuerpo, un reflector, un difusor y una lámpara o fuente de luz:
En los conceptos de los fabricantes alemanes, Audi y BMW, ya se utilizan faros láser. Audi solo equipará los modelos en serie con óptica láser, pero no nombra fechas específicas. BMW ya ofrece faros láser como una opción para el i8 sports híbrido. Los diodos láser tienen un alcance de 500 metros. Una desventaja significativa de los faros láser es su costo, son los faros más caros en la actualidad: cuestan al menos 10 mil euros. Puedes comprar un auto económico nuevo por esta cantidad.
Basándose en los diodos, los especialistas de Hella han creado un sistema de matriz de LED que no ciega: consiste en una cámara en el parabrisas, un procesador, unidades electrónicas y unidades LED. La cámara transmite información del tráfico a una unidad de control que enciende y apaga los LED por separado. Por ejemplo, si la cámara ve un vehículo que se aproxima, la unidad de control apaga el módulo que ilumina esta sección de la carretera. Así que la luz no ciega a nadie que se aproxima.
La solución integrada con la introducción de una pantalla LCD en el diseño de los faros LED abre nuevas direcciones en el desarrollo de la tecnología de iluminación automotriz. Se instaló un prototipo de “faros LCD inteligentes” en el Porsche Panamera.
La calidad y el estado de los faros del automóvil no son menos importantes para la seguridad del automóvil que el funcionamiento de sus otros mecanismos. Pero, independientemente del tipo de faros de los automóviles, no puede sentarse detrás del volante si no tiene los permisos. El documento principal de estos documentos es una licencia de conducir. Mejor si es una internacional. ¿Todavía no la tiene? No se preocupe, la emisión de dicha licencia se puede hacer directamente en nuestro sitio web. Ahorre tiempo y dinero: ¡solicite una licencia de conducir internacional ahora mismo!
