Lampe frontale.
Les phares automobiles sont généralement composés de trois parties : l'ampoule, le réflecteur et le miroir d'adaptation (miroir d'astigmatisme).
1. ampoule
Les ampoules utilisées dans les phares automobiles sont des ampoules à incandescence, des ampoules halogènes au tungstène, de nouvelles lampes à arc à haute luminosité, etc.
(1) Ampoule à incandescence : son filament est constitué de fil de tungstène (le tungstène a un point de fusion élevé et une forte lumière). Lors de sa fabrication, afin d'augmenter sa durée de vie, l'ampoule est remplie d'un gaz inerte (azote et son mélange). Cela permet de réduire l'évaporation du fil de tungstène, d'augmenter la température du filament et d'améliorer l'efficacité lumineuse. La lumière d'une ampoule à incandescence a une teinte jaunâtre.
(2) Lampe aux halogénures de tungstène : L'ampoule aux halogénures de tungstène est insérée dans un gaz inerte contenant un halogénure spécifique (tel que l'iode, le chlore, le fluor, le brome, etc.). Le principe de la réaction de recyclage des halogénures de tungstène est appliqué. Le tungstène gazeux s'évaporant du filament réagit avec l'halogène pour produire un halogénure de tungstène volatil. Ce dernier se diffuse vers la zone à haute température proche du filament et se décompose sous l'effet de la chaleur, ce qui permet au tungstène de retourner au filament. L'halogène libéré continue de diffuser et de participer à la réaction du cycle suivant, ce qui permet de maintenir le cycle, empêchant ainsi l'évaporation du tungstène et le noircissement de l'ampoule. La taille de l'ampoule halogène au tungstène est petite, la coque de l'ampoule est en verre de quartz avec une résistance à haute température et une résistance mécanique élevée, sous la même puissance, la luminosité de la lampe halogène au tungstène est 1,5 fois celle de la lampe à incandescence et la durée de vie est 2 à 3 fois plus longue.
(3) Nouvelle lampe à arc haute luminosité : cette lampe ne possède pas de filament traditionnel. Deux électrodes sont placées à l'intérieur d'un tube en quartz. Ce tube est rempli de xénon et de traces de métaux (ou halogénures métalliques). Lorsque la tension d'arc appliquée à l'électrode est suffisante (5 000 à 12 000 V), le gaz commence à s'ioniser et à conduire l'électricité. Les atomes du gaz sont excités et émettent de la lumière grâce à la transition énergétique des électrons. Après 0,1 s, une faible quantité de vapeur de mercure s'évapore entre les électrodes. L'alimentation est alors immédiatement transférée à la décharge d'arc à vapeur de mercure, puis à la lampe à arc aux halogénures une fois la température atteinte. Une fois la lumière à la température normale de fonctionnement de l'ampoule, la puissance nécessaire au maintien de la décharge d'arc est très faible (environ 35 W), ce qui permet d'économiser 40 % d'énergie électrique.
2. réflecteur
Le rôle du réflecteur est de maximiser la polymérisation de la lumière émise par l'ampoule en un faisceau puissant pour augmenter la distance d'irradiation.
La surface du miroir est un paraboloïde rotatif, généralement fabriqué en tôle d'acier emboutie de 0,6 à 0,8 mm d'épaisseur, ou en verre ou en plastique. La surface intérieure est plaquée argent, aluminium ou chrome, puis polie. Le filament est situé au point focal du miroir et la plupart de ses rayons lumineux sont réfléchis et projetés au loin sous forme de faisceaux parallèles. Une ampoule sans miroir ne peut éclairer qu'une distance d'environ 6 m, tandis que le faisceau parallèle réfléchi par le miroir peut éclairer plus de 100 m. Après le miroir, une faible quantité de lumière diffusée est totalement inutile vers le haut. La lumière latérale et inférieure permet d'éclairer la chaussée et les bordures de trottoir sur une distance de 5 à 10 m.
3. lentille
Le pantoscope, également appelé verre astigmate, est une combinaison de plusieurs prismes et lentilles spéciaux, généralement de forme circulaire ou rectangulaire. Le miroir correspondant a pour fonction de réfracter le faisceau parallèle réfléchi par le miroir, afin d'obtenir un éclairage uniforme et de qualité sur la route devant la voiture.
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Le système optique d'un phare est une combinaison d'une ampoule, d'un réflecteur et d'un miroir assorti. Selon sa structure, le phare peut être divisé en trois types : semi-fermé, fermé et projectif.
1. Phare semi-fermé
Le rétroviseur et le miroir d'éclairage semi-fermés sont indémontables et l'ampoule peut être chargée par l'arrière du rétroviseur. L'avantage des phares semi-fermés réside dans le remplacement de l'ampoule en cas de filament grillé, mais leur étanchéité est insuffisante. Les phares combinés combinent les clignotants avant, les feux de route, les feux de croisement et les feux de route. Le réflecteur et le pantographe sont fabriqués en matériaux organiques et l'ampoule peut être facilement chargée par l'arrière. Grâce aux phares combinés, les constructeurs automobiles peuvent produire sur demande tout type de lentilles de phares adaptées afin d'améliorer l'aérodynamisme, la consommation de carburant et le style des véhicules.
2. Phares fermés
Les phares fermés sont également divisés en phares fermés standard et phares fermés halogènes.
Le système optique d'un phare standard fermé consiste à fusionner et souder le réflecteur et le miroir correspondant pour former le boîtier de l'ampoule, tandis que le filament est soudé à la base du réflecteur. La surface du réflecteur est aluminisée sous vide et la lampe est remplie de gaz inerte et d'halogène. Cette structure offre de bonnes performances d'étanchéité, une protection contre la pollution atmosphérique du miroir, une haute efficacité de réflexion et une longue durée de vie. Cependant, une fois le filament grillé, le système d'éclairage complet doit être remplacé, ce qui entraîne des coûts plus élevés.
3. Lampe frontale à projection
Le système optique d'un phare à projection est principalement composé d'une ampoule, d'un réflecteur, d'un miroir d'ombrage et d'un miroir convexe d'adaptation. Utilisez un miroir convexe épais et non gravé ; il est ovale, ce qui réduit son diamètre extérieur. Les phares à projection possèdent deux foyers : l'ampoule, le second, formé par la lumière. La lumière est focalisée à travers le miroir convexe et projetée au loin. Son avantage réside dans sa bonne focalisation et dans la trajectoire de projection de ses rayons :
(1) La lumière émise vers la partie supérieure de l'ampoule traverse le réflecteur jusqu'au deuxième foyer et est focalisée à distance à travers le miroir convexe correspondant.
(2) En même temps, la lumière émise vers la partie inférieure de l'ampoule est réfléchie par le miroir de masquage, réfléchie vers le réflecteur puis projetée vers le deuxième foyer et focalisée à distance à travers le miroir convexe correspondant.
Lors de l'utilisation des voitures, les exigences relatives aux phares sont les suivantes : à la fois pour avoir un bon éclairage, mais aussi pour éviter d'éblouir le conducteur de la voiture venant en sens inverse, donc l'utilisation des phares doit prêter attention aux points suivants :
(1) Maintenez le pantoscope du phare propre, surtout sous la pluie ou la neige. La saleté et les impuretés réduisent de 50 % la performance d'éclairage du phare. Certains modèles sont équipés d'essuie-glaces et de jets d'eau.
(2) Lorsque les deux voitures se rencontrent la nuit, les deux voitures doivent éteindre les feux de route et passer aux feux de croisement pour assurer la sécurité de conduite.
(3) Afin de garantir les performances du phare, le faisceau du phare doit être vérifié et réglé après le remplacement du phare ou après que la voiture ait parcouru 10 000 km.
(4) Vérifiez régulièrement l'ampoule, la douille et le culot afin de vous assurer que le contact du connecteur est bon et que le culot est fiable. Un contact desserré peut provoquer une décharge électrique lors de l'allumage du phare, due à la marche/arrêt du circuit, brûlant ainsi le filament. De plus, l'oxydation du contact peut réduire la luminosité de la lampe en augmentant la chute de pression.
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