Реферат: Путь эволюции автомобильных систем освещения - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Путь эволюции автомобильных систем освещения

Банк рефератов / Транспорт

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 154 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

13 Московский Государственны й Открытый Университет Доклад на тему: Путь эволюции автомобильных систем освещения г. Чебоксары 2006 год. До лампочки… До лампочки были свечи. Или масляные горелки. Но светили они н а столько слабо, что ночью автомобиль было проще ос тавить дома, чем пут е шеств о вать "на ощупь". Первым источником автомобильного света стал газ ацетилен - испол ь зовать его для освещения дороги в 1896 году предл ожил летчик и авиаконс т руктор Луи Блерио . Запуск ацетиленовых фар - целый ритуал. Сначала тр е буется о т крыть краник ацетилен ового генератора, чтобы вода закапала на карбид кальция, который находит ся на дне "бочонка". При взаимодействии карбида с водой образуется ацетил ен, который по резиновым трубкам пост у па ет к керамической горелке, что находится в фокусе отражателя. Теперь шоф ер до л жен открыть стекло фары, чиркнуть с пичкой - и пожалуйста, в светлый путь. Но максимум через четыре часа придет ся остановиться - для того, чтобы вновь открыть фару, вычистить ее от копот и и заправить генер а тор новой порцией ка рбида и воды- Однако светили карбидные фары на славу. Например, созданные в 1908 году Вест фальской металлопромышленной компанией (так в то время наз ы валась Не11а) ацетиленовые фары освещали до 300 м пути'. Столь высокого резул ь тата удалось достичь благодаря использовани ю линз и параболических ре ф лекторов. Кст ати, сам параболический отражатель еще в 1779 году изобрел Иван Петрович Кулибин - тот самый Кулибин, кот о рый создал трехколесную "самокату" с маховиком и с прообразом коробки пер е дач. Первая автомобильная лампа накаливания была запатентована еще в 1899 г о ду французской фирмой Bassee & Michel . Но в плоть до 1910 года лампы с угольной нитью накаливания были ненадежными, оче нь неэкон о мичными и требовали тяжелых ба тарей увеличенного размера, которые к т о му же зависели от станций подзарядки: автомобильных генераторов подх о дящей мощности еще не существовало. И тут произошел переворот в "осв е тительных” т ехнологиях - нити накаливания стали делать из тугоплавкого вольфрама (те мпература плавления 3410 С), который не выгорал". Первым серийным автомобиле м с электрическим светом (а еще - с электрическим стартером и зажиганием) с тал Cadillac Model 30 Self Starter (“самозапуска - ющийся”) 1912 года. Уже через год 37% американских автомобилей имели электроосвещение, а еще через четыре - 99%! С разработкой подходящей д и намом а шины исчезла и зависимость от зарядных станций. Кстати, если вы думаете, что лампу накаливания изобрел Томас Альва Эдисо н, то это не совсем так. Да, именно Эдисон всерьез занялся лампочк а ми, когда газ в его мастерской отключили за неупл ату. И именно Эдисон в 1880 году представил исчерпывающее обоснование того, что следует испол ь зовать лампы с угольно й нитью накаливания, помещенной в безвозду ш ное пространство стеклянного шара. Эдисон придумал и цоколь. Но баз овая ко н струкция лампы накаливания прин адлежит русскому электротехнику Але к са ндру Николаевичу Лодыгину, уроженцу Тамбовской губернии. Свою ра з работку он представил на шесть лет раньше. Бол ее того, исторические док у менты упоминаю т некоего немецкого часовщика Генриха Гебеля, который сумел с помощью эл ектричества раскалить до свечения обугленное бамбук о вое волокно, вставленное в стеклянную колбу, аж 150 лет назад, в 1854 году. Вот только на патент у Гебеля банально не хватало денег... Ослепительные идеи Впервые проблема ослепления встречных водителей возникла с по я в лением карбидных фар. Боролись с ней по- разному: перемещали рефлектор, выводя из его фокуса источник света, с той же целью двигали саму горелку, а также ставили на пути света различные шт орки, заслонки и жалюзи. А когда в фарах засветилась лампа накаливания, в э лектрическую цепь при встре ч ных разъезд ах даже включали добавочные сопротивления, снижавшие накал н и ти. Но лучшее решение предложила фирма Bosch , в 1919 году создавшая лампу с двумя нитями нака ливания - для дальнего и ближнего света. К тому времени уже был придуман ра ссеиватель - покрытое призматическими ли н зами стекло фары, отклоняющее свет лампы вниз и по сторонам. С тех пор перед конструкторами стоят две противоположные задачи: максимально о с ветить дорогу и не допустить ослепления встречных водителей. Увеличить яркость ламп накаливания можно, подняв температуру н и ти. Но при этом вольфрам начинает интенсивно испа ряться. Если внутри лампы в а куум, т o атомы вольфрама постепенно оседают на ко лбе, покрывая ее изнутри темным налетом. Решение проблемы нашли во время Первой м и ровой войны: с 1915 года лампы стали заполнять смесью аргона и азота. М о лекул ы газов образуют своеобразный “барьер”, препятствующий испарению воль фрама. А следующий шаг был сделан уже в конце 50-х годов: колбу ст а ли наполнять галогенидами, газообразными соеди нениями йода или бр о ма. Они “связывают” и спаряющийся вольфрам и возвращают его на спираль. Первую галогенную лам пу для автомобиля представила в 1962 году Не11а - "реген е рация" нити позволила поднять рабочую температуру с 2500 К до 3200 К, что увеличило светоотдачу в полтора раза, с 15 лм/Вт до 25 лм/Вт. При этом ре сурс ламп вырос вдвое, теплоотдача снизилась с 90% до 40%, а размеры стали мень ше (галогенный цикл требует близости нити и стекля н ной “оболочки”). А главный шаг в решении проблемы ослепления был сделан в середине 50х - фра нцузская фирма Cible в 1955 году предложила идею асимметричн о го ра с пределения ближнего света для того, чтобы “пассажирская” обочина освещ а лась дальше "водительской ". И через два года "асимметричный" свет в Евр о пе был узаконен. "Де формация " На протяжении многих лет фары оставались круглыми - это наи более простая и дешевая в изготовлении форма параболического отражате ля. Но порыв "аэродинамического" ветра сначала “задул” фары в крылья авто моб и ля (впервые интегрированные фары поя вились у Р i егсе- Arrow в 1913 году), а затем превратил круг в прямоугол ьник (прямоугольными фарами оснащался уже С itroen AMI 6 1961 года). Такие фары были сл ожнее в производстве, требовали больше подкапотного пространства. но вм есте с меньшими верт и кальными габаритам и имели большую площадь отражателя и увеличенный светопоток. Чтобы заставить такую фару ярко светить при меньших габаритах, сл е довало придать параболическому отражателю ( в прямоугольных фарах - ус е ченный парабо лоид) еще большую глубину. А это было чересчур трудоемко. В общем, привычны е оптические схемы для дальнейшего развития не год и лись. Тогда английская фирма Lucas предложила использовать "гомофокал ь ный" отражатель - комбинацию двух усеченных параболоидов с разными ф о кусными расстояниями, но с общим фокус ом. Одним из первых новинку примерил Austin - Rover Maestro в 1983 году. В том же году фирма Не11а представила концептуальную ра зработку - трехосные" фары с отражателем эллипсоидной формы ( D Е, DreiachsEllipsoid ). Д ело в том, что у эллипсоидн о го отражателя сразу два фокуса. Лучи, выпущенные галогенной лампой из первого фокуса, с обираются во втором, откуда направляются в собирающую линзу. Такой тип ф ар называют прожекторным. Эффективность "эллипсои д ной* фары в режиме ближнего света превосходила “параболиче скую” на 9% (обычные фары отправляли по назначению лишь 27% света) при диаметр е всего в 60 миллиметров. Э ти фары предназначались для противотуманного и ближнего света (во второ м фокусе размещался экран, создающий асимме т ричную светотеневую границу). А первым серийным автомобилем с "трех о с ными" фарами стала "семерка" ВМ W в конце 1986 года. Еще через два года эллипсоидны е фары стали просто супер! Точнее - Super D Е, как называла их Н ella . На этот раз профиль отражателя отличался о т чисто эллипсоидной формы - он был "свободным" ( F гее F о rm ), рассчитанным таким образом, чт о бы основная часть света проходила над экраном, от вечающим за ближний свет. Эффективность фар возросла до 52%. Дальнейшее развитие отражателей было бы невозможно без математ и ческого моделирования - компьютеры позволяю т создавать самые сложные комбинированные рефлекторы. Взгляните, к прим еру, в "глаза" таких машин, как Daewoo Matiz , Hyundai Getz или "молодая" Газель. Их отражатели п од е лены на сегменты, каждый из которых им еет свой фокус и фокусное рассто я ние. Каж дая “долька” многофокусного отражателя отвечает за освещение "своего" у частка дороги. Свет лампы используется почти полностью - за и с ключением разве что торца лампы, прикрытого колп ачком. А рассеиватель, то есть стекло с множеством “встроенных” линз, теп ерь не нужен - отраж а тель сам отлично спра вляется с распределением света и созданием светот е невой границы. Эффективность таких фар, называемых отражаю щими, бли з ка к прожекторным. Современные отражатели "формируют" из термопластика, алюминия, магния и термосета (металлизированного пластика), а накрывают фары не стеклами, а поликарбонатом. Впервые пластиковый рассеиватель появился в 1993 году на с едане Оре l О mega - это позволило снизить массу фары почти на килограмм! Но зат о поликарбонатные "стекла" гораздо хуже сопротивл я ются истиранию, нежели стекла настоящие. Поэтому щеточных очис тителей фар, которые еще в 1971 году предложил Saab , больше не делают... В новом свете Вековое господство лампы накаливания близится к концу. Достойно “завер шить карьеру” ей помогают благородные газы криптон и ксенон. П о следний считается одним из лучших наполнителей для ламп накаливания - с ксеноном можно поднять температуру нити вплотну ю к точке плавлению вольфрама и приблизить свет по спектру свечения к со лнечному. Но наполненные ксеноном обычные лампы накаливания - это одно. А “ксенон” с ярким голубым свечением, который применяют на дорогих авт о моб и лях, - это прин ципиально другое. В ксеноновых газоразрядных лампах св е тится не раскаленная нить, а сам газ - вернее, элект рическая дуга, которая возникает между электродами при газовом разряде при подаче высоковоль т ного напряжения. В первые такие лампы ( Bosch , Litronic ) были установлены на серийном BMW 750 iL в 1991 год у. Газоразрядный "ксенон" на голову э ф фект ивнее самых совершенных ламп накаливания - на бесполезный нагрев здесь р асходуется не 40% электроэнергии, а всего 7-8%. Соответственно, г а зоразрядные лампы потребляют меньше энергии (35 В т против 55 Вт у гал о генных) и светят при это м вдвое ярче (3200 лм против 1500 лм). А поскольку нити нет, то и перегорать нечему - ксеноновые газоразрядные лампы служат гораздо дольше обычных. Но устроены газоразрядные лампы сложнее. Главная задача - зажечь газовый разряд. Для этого из 12 "постоянных" вольт бортовой сети нужно получить кор откий импульс из 25 киловольт - причем переменного тока, с частотой до 400 Гц! Д ля этого служит специальный модуль зажигания. Когда лампа зажглась (для разогрева требуется некоторое время), электроника сн и жает н а пряжение до 85 вольт, д остаточных для поддержания разряда. Сложность конструкции и инерция при зажигании ограничили перв о начальное применение газоразрядных ламп режимо м ближнего света. Дал ь ний св е тил по старинке - "галогенкой". Объединить ближний и дальний свет в одной фаре конструкторы смогли через шесть лет, причем с уществует два способа получить “биксенон”. Если используется прожекто рная фара (как та, что придумала Не11а), то переключение режимов света осуще ствляется э к раном, находящимся во втором фокусе эллипсоидного отражателя; в режиме ближнего света он отсекает ча сть лучей. При дальнем экран прячется и не препятствует световому потоку . А в отражающем типе фар “двойное дейс т ви е” газоразрядной лампы обеспечивается взаимным перемещением рефле к тора и источника света. В итоге вслед за ф окусным расстоянием изменяется и св е тор аспределение. Но по данным французской фирмы V а1ео, применив отдельные газ о разря д ные лампы для ближнего и дальнего света, можно до стичь на 40% лучшей освещенности, чем у "биксенона". Правда, модулей зажигани я треб у ется уже не два, а четыре - такие фар ы имеет дорогой Volkswagen Phaeton W 12. Однако будущее газоразрядных ламп вовсе не такое яркое, как изл у чаемый ими свет. Наибольший успех специалисты пр очат светодиодам. Светодиод - это полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохожден ии тока. До начала 90-х их автомобильное применение огранич и валось индикацией - уж слишком низкой была светоо тдача. Однако уже в 1992 году Не11а оснастила "трешку" ВМW Сabrio центральным стоп-с игналом на основе светодиодов, и сегодня они все шире используются в зад них фонарях в качестве “габаритов” и стоп-сигналов. Светодиоды сраб а тывают на 0,2 секунды быстрее традиционных ла мпочек, тратят меньше энергии (для стоп-сигналов - 10 Вт против 21 Вт) и отличаю тся почти нео г раниченным сроком службы. Но для того, чтобы заменить лампы светодиодами в фарах головного света, н ужно преодолеть ряд препятствий. Во-первых, даже самые лучшие светодиоды по эффективности пока сопоставимы только с галогенными ла м пами (светоотдача - около 25 люменов на ватт). При это м они дороже и тр е буют специальной систе мы охлаждения - ведь это такие же полупроводник о вые приборы, как и процессоры компьютеров. Но разработчики уверя ют, что к 2008 году светоотдача диодов достигнет уже 70 лм/Вт (у нынешнего "кс е нона" - 90 лм/Вт). Так что первые серийные свет одиодные фары могут по я вит ь ся в 2010 году. А пока полупроводникам поручают втор остепенные функции - например, постоянный "дневной свет", как это сделала Н е11а, ра с положив в каждой фаре Audi A 8 W 12 по пять светодиодов. Период адаптации Попытки повернуть фары автомобиля вслед за рулем люди начали пр едпринимать сразу после появления самих фар. Ведь это удобно - осв е щать ту часть дороги, куда ты едешь. Однако мех аническая связь фар и руля не позволяла соотносить угол поворота лучей с о скоростью движения, и пр а вила начала ве ка "адаптивный" свет просто запрещали. Попытку возродить ор и гинальную идею осуществила фирма Cible . В 1967 французы представили первый механизм д инамической регулировки угла наклона фар, а через год на Citroen DS начал и ставить поворотные фары дальнего света. Теперь идея поворотного освещения возрождается - на новом, “эле к тронном”, уровне. Самое простое решение - дополни тельная "боковая" ла м почка, которая загор ается при повороте руля или включенном “поворотнике” на скорости до 70 км/ч - Подобные фары имеют, к приме ру, А udi А8 (первое применение) и Porsche Сауе nn е. Следующая ступень - действительно пов о ро тные фары. В них биксеноновый прожектор с учетом скорости движения, угла поворота руля и угловой скорости автомобиля вокруг вертикальной оси (“д атчик поворота”) поворачивается вслед за рулем в пределах 22° - на 15° наружу и на 7° внутрь. Такими фарами оснащаются и ВМ W , и Мегс edes , и Lexus , и даже Оре1 А stra . Третий вариант "адаптивного" света - комбинир о ванный. На высоких скоростях активен только поворотный про жектор, а в медленных поворотах или при маневрировании “подключается” с татическое освещение (оно имеет больший угол охвата - до 90"), Такими фарами о сн а щен Оре1 Signum . Но, пожалуй, самая интересная из разработок - это VARILIS : система, которую Н ella раз рабатывает вместе с несколькими автопроизводителями. С о кращение расшифровывается как Variable Intelligent Iignting system . Одна из вариаций - система VarioX , ко торая позволяет фаре работать в пяти реж и мах света. Для этого в "ксеноновом" прожекторе вместо экрана, включаю щ е го ближний свет, находится цилиндр сло жной формы. Смена режимов света происходит при вращении цилиндра. Так, на пример, в городе фары светят близко, но широко, а на трассе ближний свет не много изменяет форму пучка - для большей дальнобойности. Ожидается, что к серийному производству VarioX будет гот ов в 2006 году. А чуть позже европейские правила позволят связать фары с сист емой GPS . Одной из первых такую разрабо тку представ и ла ВМ W в 2001 году. Вспомните концепт-кар Х-Со u ре с асимметричным д и зайном . Фары у него поворачивались по команде GPS -навигатора с учетом скорости движения, угла поворота руля и боково го ускорения. А еще навиг а ционная систем а позволит "предугадывать" повороты и давать команду на автоматическое и зменение светораспределения, скажем, при пересечении английской грани цы - ведь система VarioX позволяет и это! А следующий шаг - объединение головного света и систем ночного в и дения. Но это - тема отдельного разговора… Америка-Европа Подход к системам освещения в Старом свете и за океаном различается кард инально. Начнем с того, что американские законы вплоть до 1975 года з а прещали использование фар не круглой формы и галогенных ламп! Причем в Штатах лампа и фара были объединены в одно цело е - лампы-фары за оке а ном использовали с 1939 года. Преимущество у таких приборов было одно - герметичность лампы-фары позволяла покрывать поверхность рефле к тора серебром, отражающая способность которого достигает 90% (против 60% у ра спространенных в те времена хромированных рефлекторов). Но м е нять лампу-фару, естественно, приходилось целико м. А главное отличие - в Европе с 1957 года принято асимметричное св е тора с пределение с лучшим освещением "пассажирской" обочины и с четкой св е тотеневой границей. Но е Америке использование ф ар с границей света и теми разрешили только с 1997 года. Разрешили, но не потр ебовали! Свет "ам е риканских" фар распреде ляется почти симметрично, вовсю ослепляя встре ч ных водителей. К тому же американцы регулируют фары только по ве ртикали. А еще в США и Канаде отсутствует единый порядок сертифик а ции приборов освещения. Каждый производител ь лишь гарантирует соотве т ствие своих фа р федеральному стандарту по безопасности движения тран с портных средств ( FMVSS ), а подтверждать это приходится, например, в сл у чае аварии по вине световых приборов. Предполагается, что официально импортируемые из США автомобили пр о ходят проверку на соответствие европейским нормам. “Американские” фары маркируются аббревиатурой D ОТ ( Department Of Transport , Министе р ство транспорта), а “европе йские” - буквой "Е" в кружочке с цифрой-кодом стр а ны, где фара одобрена для использования (Е1 - Германия, Е2 - Франция, и т.д.). Следует учесть, что при прохождении техосмотра в России “америка н ские” фары и головная оптика "праворульных" ма шин могут создать пробл е мы, так как норма тивный документ, ГОСТ Р 51709-2001, регламентирует “левоаси м метричное” распределение света и четкую светотеневую гра ницу. H 1 – D 2: ход конем. Автомобильные лампы отличаются, как правило, конструкцией цоколя и св е тоотдачей. Например, в двухфарных систем ах чаще всего используются ла м пы H2 – с дв умя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой по ток - 1650/1000 лм. В “противотуманках” светят лампы Н8 - однонитевые, со светопото ком в 800 лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВЗ могут обеспечивать только дал ьний свет (светопоток 2100 и 1860 лм с о ответстве нно). А “универсальные” однонитевые лампы Н7 и Н11 могут и с польз о ваться и для ближне го, и для дальнего света - в зависимости от того, в каком отражателе они уст ановлены. И как всегда, качество лампы зависит от конкретного производит еля, оборудования, концентрации и типов газов (н а пр и мер, лампы Н7 и Н9 иногда заполн яют не галогенами, а ксеноном). У газоразрядного "ксенона" другие обозначения. Первыми ксенонов ы ми лампами были приборы с индексами D 1 R и D 1 S - они были объединены с модулем зажигания. А за индексами D 2 R и D 2 S скры ваются газоразрядные лампы второго поколения ( R - для “отражающей” оптической схемы, S - для прожекторной).
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Подружка, взглянув на жениха, шепчет невесте:
- Ты достойна большего.
- Зато он нежный и ласковый. Но ты-то откуда знаешь?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по транспорту "Путь эволюции автомобильных систем освещения", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru