ENGINEERING AND TECHNOLOGY IN TRANSPORT Diagnostics and repair
Това, което ние разглеждаме сега като общи неща, бяха някога големи технологични постижения.Нека вземем например фаровете.Въпреки че цялата автомобилна индустрия ги използва, само няколко хора всъщност знаят как са се развили от прости ацетиленови лампи през 1880-те до много сложни LED сглобки в днешно време. Освен това изследователите непрекъснато работят върху цялата идея за фарове, опитвайки се да намерят нови пробиви, които очевидно биха направили продуктите им по-добри от конкурентите. Лазерните фарове са пример, но преди да ги обсъдим, трябва да преминем през по-общи системи, достъпни за по-широко използване.
Халогенни фарове
Халогенни фарове в момента са най-популярни в автомобилния свят и в случай, че се чудите защо се случва това, това е най-вече заради основното им
предимство: те са прости и рентабилни. По принцип халогенната крушка има живот около 1000 часа при нормални условия, докато разходите за подмяна обикновено са много ниски, сравними с другите видове по-долу. Халогенните крушки обаче се превръщат във втора възможност за все повече автомобилни компании по света. Причината? Халогенът не е точно синоним на ефективност и, за да разберем по-добре защо, ще обясним как работи такава крушка. На първо място, той е направен от стъклен плик, способен да издържа на много високи температури, плюс газ, обикновено комбинация от аргон и азот, заедно с волфрамова нишка. За да създаде светлина, волфрамовата нишка получава електричество от акумулатора на колата и загрява до около 2500 градуса по Целзий, като по този начин започва да свети (процес на нажежаване). Когато халогенната крушка стигне до края на живота си, обикновено това се случва така, защото волфрамът в нишката се изпарява и оставя нишката, като се депозира върху стъклото и причинява накъсването на нишката в даден момент и се превръща в нефункционална.Но това не е основният проблем. Най-големият проблем е, че докато генерира излъчваща светлина, крушката също създава голямо количество топлина, която представлява в основата на загубената енергия. Друг основен проблем с халогенните крушки е и начинът, по който те реагират на различни вещества. Например при смяна на дефектна крушка е задължително да се избягва докосването на чашата на резервната! Мазнината на пръстите ви ще се придържа към кварцовото стъкло, причинявайки то да се нагрява неравномерно и драстично да прекъсне живота на крушката. Докоснете я, опитайте да използвате чиста кърпа и алкохолна основа, за да я разтриете.
Все пак халогенните крушки имат редица предимства, които биха могли да я направят опция номер едно за повечето производители на автомобили: те създават прилично осветление за най-малко пари; те се предлагат в множество различни размери, което основно означава, че такива крушки могат да бъдат инсталирани на повечето модели автомобили; те са димируеми, като по този начин позволяват на производителите да изграждат множество версии в зависимост от типа и размерите на купето.
Само с няколко думи има плюсовете и минусите на халогенните фарове:
ПРЕДИМСТВА:
• лесна за смяна
• проста конструкция
• различни размери
• рентабилни
недостатъци:
• загуба на енергия
• необходими допълнителни грижи.
HID HEADLAMPS (XENON HEADLIGHTS)
Ксеноновите фарове, официално известни като високоинтензивни фарове за разтоварване (HID), обикновено се определят като по-ефективно решение, най-вече заради цветната температура
и количеството светлина, което генерират. Първият ксенонов фар се появи на BMW Серия 7 през 1991 г. и бавно се превърна в опция номер едно за няколко автомобилни компании, които избягват обаче да го предлагат като стандартно оборудване. Имате затворена тръба, пълна с газове, електрод от всеки край и електрически ток, преминаващ през тях. В приложенията за превозни средства HID лампите използват прозрачен кварцов корпус, волфрамови електроди и смес от газове, които се стимулират от високоволтовия електрически ток, преминаващ между двата електрода. Въпреки често използваното им наименование, HID-ите всъщност използват метало-халидна смес и разчитат на ксенонов газ само по време на стартиране. Това е така, защото един от основните проблеми при HID лампите е времето, необходимо на газовете вътре да достигнат работната си температура и да осигурят силна светлина. Процесът на светкавица HID лампи се случва в три стъпки: първо идва фазата на запалване, когато импулс с високо напрежение произвежда искра, която йонизира газа с ксенон и създава тунел на ток между електродите, след което температурата в крушката се повишава бързо металните соли, които намаляват съпротивлението между двата електрода; в крайна сметка баластът преминава към непрекъсната работа, като доставя на лампата непрекъснато количество мощност, така че електрическата дъга да не трепне.
Плюсове? На първо място, ксеноновите фарове са много по-ефективни, що се отнася до количеството произведена светлина в сравнение с халогенните. Разбира се, това може лесно да се счита за сериозен неуспех, особено от гледна точка на входящия трафик, ако ъгълът на осветеност не е правилно конфигуриран (най-вече когато комплектите за пазаруване са инсталирани неправилно или се използват калъфи за фарове, които не са проектирани за HIDs). Според официалната статистика ксеноновата крушка произвежда 3000 лумена и 90 mcd / m2, докато халогенната светлина генерира 1400 лумена и 30 mcd / m2. Друг голям плюс идва, защото ксеноновите светлини имат доста дълъг живот, надвишаващ този на халогенните лампи: оценките сочат към експлоатационен живот от около 2000 часа при нормални условия. Те използват по-голяма мощност за стартиране на действие, но след като достигнат работна температура, всъщност ще използват по-малко енергия от стандартните крушки. Което означава, че ще има малко по-малко натоварване на алтернатора, което няма да изисква повече въртящ момент на двигателя, за да поддържа търсенето на електроенергия. Едва ли обаче ще видите разлика в разхода на гориво.
Недостатъци? Е, очевидно те ще струват повече от халогенните светлини (включително поддръжката) и са по-сложни, тъй като изискват устройство, наречено баласт, което всъщност е кондензатор, който създава и регулира високото напрежение, необходимо на HID-ите за работа. Да не забравяме, че тези светлини се нуждаят от няколко секунди, за да достигнат пълна яркост, причина, поради която не са толкова добри, колкото отделни високи лъчи. Някои автомобили използват HID къси светлини и отделни стандартни крушки за дълги светлини. При модели с по-висок клас, същият HID модул работи и в двете посоки (неправилно наречен биксенон), като използва механичен нюанс вътре в отражателя, за да промени съответно посоката на лъча. Някои ксенонови фарове също могат да окажат вредно въздействие върху здравето ни, тъй като някои версии могат да съдържат токсични вещества, като метален живак. Някои страни налагат специални разпоредби, които забраняват използването на такива вещества, но, разбира се, това ще доведе само до по-високи разходи за производство и ремонт. В крайна сметка количеството отблясъци, генерирано от фаровете, може да бъде изключително смущаващо за останалите шофьори на пътя, особено за входящия трафик, като по този начин увеличава броя на произшествията и жертвите, причинени от различни от скоростта и техническите проблеми.
Така че, да прегледаме плюсовете и минусите на ксеноновите светлини:
ПРЕДИМСТВА:
• по-дълъг живот от халогенните светлини
• по-ефективен от халогенните, тъй като те използват по-малко енергия и създават повече светлина
• по-добра видимост за водача
Недостатъци:
• твърде много отблясъци и по този начин потенциални проблеми за входящия трафик
• високи разходи
• по-сложна система от халогенните крушки
• могат да се използват възможни вредни материали
• те отнемат няколко секунди, за да достигнат пъленсвет.
светодиод HEADLAMPS
Автомобилната индустрия се развива много, това е сигурно. Заедно с това фаровете са достигнали друго ниво и след като производителите на автомобили внимателно анализират начина, по който халогенните или HID светлините влияят върху техните модели, се насочват към друга опция: светодиоди. Поне на хартия светодиодите изглежда са решението за масово произвежданите автомобили, но има такива
също няколко неуспехи, които биха могли да променят световната перспектива спрямо този тип технологии.
Принципът на работа на светодиода е много трудно да се обясни, но накратко казано, те разчитат на отрицателни електрони, движещи се срещу положителни „дупки“ през полупроводник. Когато свободен електрон попадне в дупка, която седи на по-ниско енергийно ниво, той ще загуби своята енергия, която се отделя като фотон (най-малката фракция на светлината) в процес, наречен електролуминесценция.
Умножете този процес хиляди пъти в секунда и имате непрекъсната ярка светлина, излъчвана от нещо с ширина около 2 мм – светодиод (LED). Най-важният аспект, когато става дума за LED фарове, е фактът, че те се нуждаят от много ниска мощност, за да работят, в сравнение с класическите халогенни крушки.
Най-общо светодиодните фарове са разположени между халогенните и HID лампите по отношение на тяхната луминисценция, но те осигуряват много фокусирани лъчи и могат да се играят с тях за създаване на различни форми. Също така, благодарение на малкия си размер, светодиодите позволяват големи манипулации, като производителите могат да създават всякакви форми и сглобки, които перфектно да съответстват на техните модели, така че да няма повече грозни куполни отражатели.
Има обаче редица въпроси, които трябва да бъдат изяснени. Например, въпреки че светодиодите не излъчват топлина, докато светят, като халогенни фарове например, те създават определено количество топлина в долната част на излъчвателя (главно чипа), когато електричеството преминава, като по този начин създава потенциален риск за съседни сглобки и свързващи кабели. Причина защо LED фаровете се нуждаят от охладителни системи, като радиатори или вентилатори, за да не се стопят. О, и да не забравяме, че тези охлаждащи системи са разположени в двигателния отсек, не толкова хладно място за някаква друга система за поддържане на прилична температура. Причината защо, LED фаровете също са по-трудни за проектиране и изпълнение на автомобил, като по този начин са по-скъпи от HID. Следователно не е необходимо да са толкова мощни, колкото фаровете, което означава, че текущият цикъл през чиповете няма да е достатъчен, за да създаде голяма част от проблема с отоплението.
предимства:
• малък размер, позволи голямо манипулиране на различни форми
• много ниска консумация на енергия
• ярки от халогенните фарове, като същевременно предлагат по-топло светлина, отколкото HIDs
НЕДОСТАТЪЦИ:
• високо производствени разходи
• висока температура създадена около съседни сглобки
• по-трудно да се проектира и да се справи с вече високите температури на отвора на двигателя.
LASER HEADLAMPS
новата технология обещава да бъде 1000 пъти по-добра от LED фаровете, като същевременно идва и в много по-компактна форма. Може да знаете, че лазерите са доста опасни неща, с които да се играе и те осветяват само зона с размерите на стотинка. И така, как правят лазерните фарове една добра идея, която да бъде приложена върху автомобилите? Точно както примера на Xenon отгоре, новата технология тук използва лазери само за част от процеса на създаване на светлина. Няма да имате два комплекта лазери с висока мощност с лещи пред тях, които да горят всичко, което виждате, когато използвате дългия лъч.
Както обясниха от BMW, тяхната система използва три сини лазера, разположени в задната част на устройството на фаровете, стреляйки върху набор от малки огледала, които фокусират енергията си в мъничка леща, съдържаща жълт фосфор. Това вещество обича да създава много ярка бяла светлина, когато влиза в контакт с лазерни лъчи и след това получената светлина се отразява към предната част на фара. Така че по принцип гледате на светлината, създадена от фосфора, а не от самия лазер, което прави пътят на системата използваем. Какво се случва, ако фара се повреди или не се фокусира? BMW казва, че той ще се изключи автоматично. Светлината, създадена в този процес, може да бъде колкото 1000 пъти по-ярка от светодиодите, докато използвате около две трети (или дори половината) от мощността. И благодарение на фосфора, цветната температура на светлината (5 500 – 6000 К) е доста близка до тази, която предлага естествената дневна светлина (около 6 500 К).
Като много по-мощни от LED светлината, лазерните фарове могат да светят за два пъти по-голямо разстояние и те са достатъчно малки, за да позволят повече гъвкавост на стайлинг / опаковка.
ПРЕДИМСТВА:
• много енергийна ефективност
• малка опаковка
• 1000 пъти по-ярки от LED фарове с двоен диапазон
НЕДОСТАТЪЦИ:
• изключително скъпи
• в момента те не могат да се използват както за къси, така и за дълги светлини, изискващи обикновена LED или HID система за работа в тандем
• те все още се нуждаят от охлаждане, тъй като те създават много повече топлина от LED системите.
АВТОМОБИЛНИ КОМПЛЕКТИ ЗА КОНВЕРСИРАНЕ (AFTERMARKET CONVERSION KITS)
Някои от вас може да карат по-стари автомобили, които очевидно не са оборудвани с най-новите постижения в автомобилната технология, включително съвременните фарове. Тъй като не всички могат да си позволят ъпгрейд до по-нов автомобил, следпродажбената сцена с удоволствие се задължава и им предоставя комплекти за преобразуване. Вероятно, общият консенсус относно фаровете за пазаруване в цивилизования свят е, че те обикновено се използват от хора, чиято единствена цел в живота е да направят живота нещастен за другите участници в пътя. Това може да е вярно за някои, ако не и за повечето, пазарни фарове (HID / Xenon или LED), поради което те са незаконни в доста държави. Това не означава, че всички те са лоши и има много възможности за избор, ако искате да направите колата си по-безопасна, като я надстроите до по-ефективна двойка фарове. Най-често срещаните са комплекти за конвертиране на HID / Xenon. Имайте предвид, че ако нямат прожектори, те са не само незаконни, но и опасни – за себе си и особено за други участници в пътя – тъй като светлината, която излъчват, е не само толкова ярка като слънцето, но също така е разпръсната като семе. Бъдете много внимателни, ако искате да извървите този маршрут, и отидете само за комплекти, които включват действителните крушки, баласта, сбруи и прожектори. Освен това ги монтирайте само чрез специалист и само ако те са законни във вашия район – не всички са, дори и да произхождат от реномиран производител. Някои комплекти са просто plug-and-play, но повечето се нуждаят от обширни модификации на фаровете и би било повече от предпочитано колата ви да е вече снабдена със система за миене / почистване на фарове. Всякакви примеси, залепени върху стъклото на фаровете, могат сериозно да нарушат начина на излъчване на ксеноновата светлина, като по този начин допълнителната безопасност се превърне в сериозна опасност. Съвсем наскоро се появиха и голям брой комплекти за LED осветителни тела, които имат някои предимства в сравнение със старите ви халогенни лампи и HID / Xenons.
На първо място, те са икономия на енергия, което с напредване вероятно ще ви спести и малко гориво (не много, имайте предвид). На второ място, те обикновено са много по-издръжливи от всеки друг тип фарове, дори и в следпродажбена форма, факт, който със сигурност е плюс, като се има предвид, че качествените също струват повече. На трето място, те не се нуждаят от толкова да се занимават със стандартния монтаж на фарове, но въпреки това монтирането им трябва да се извърши от специалист, особено поради допълнителната топлина, която те разпръскват при работа.
ПРЕДИМСТВА:
• те струват много по-малко от това, което повечето автомобилни производители питат за тях като опции на нови автомобили
• значително да подобри визията си през нощта в сравнение с вашите грохнали светлини халогенни
• не е нужно да си купи нова кола, само за да имат по-добри фарове
НЕДОСТАТЪЦИ :
• те могат да бъдат незаконни
• ако са монтирани неправилно или са с ниско качество или имат липсващи части, стават опасни
