Исследовательский проект по теме “Автомобильные фары”

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

 «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением предметов художественно эстетического цикла № 99»

Исследовательский проект

по теме

“Автомобильные фары”

Автор проекта:

Гильмутдинов Айрат

ученик 10 «б» класса

Руководитель проекта:

Дмуха Л.В.

учитель физики

Новосибирск 2021

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………………………стр.

2. Основное……………………………………………………………………………………...стр

3. Виды фар…………………………………………………………………………………….стр.

4. Исследование………………………………………………………………………………….стр.

5. Заключение

Введение

Актуальность темы:

Понимать принцип работы фар, изучите виды фар, научиться делать правильный выбор.

Проблемы:

 - не все водящие и не водящие автомобиль знают виды фар и их структуру работы

- многие не знают какой вид фар более надежный и мало затратный

Гипотеза:

- изучив мой проект можно понять какой вид фар лучше и где нас могут обмануть

Цель:

- рассмотреть основные виды фар, научиться их различать

Задачи:

- рассмотреть виды фар

- собрать информацию о фарах

- узнать их недостатки

- составить таблицу

- рассмотреть продукт проекта

Основное

2) Фара (от греческого «Фарос») — источник направленного света, установленный спереди на транспортном средстве, предназначенный для освещения окружающей местности, дороги.
Количество фар может колебаться от одной (мотоцикл, мопед, велосипед), до нескольких десятков (крупный авиалайнер). Её мощность может колебаться от единиц ватт (фара велосипеда) до нескольких киловатт (на локомотивах и речных судах).

Фара — электрический светотехнический прибор, используемый на транспортном средстве и применяющийся для освещения дороги. На специальной технике может использоваться для освещения места проведения работ. Обычно фара размещается спереди транспортного средства, на специальной технике может быть и сзади, а также иметь поворотный механизм. Каждое транспортное средство должно иметь не менее 1 пары фар, установленных симметрично относительно продольной оси транспортного средства (не распространяется на внешние световые приборы мотоциклов, мотороллеров и мопедов). После появления адаптивных фар понятие дальнего и ближнего света устаревает, так как световой пучок постоянно изменяется и формируется компьютером на основе многих параметров (таких как скорость автомобиля, наличие встречных автомобилей, наличия препятствий на обочине и т.п.)

3) Фара состоит из источника света, отражателя (рефлектора), рифлёного стекла (рассеивателя света) и корпуса с держателем (креплением). Источник света (лампа накаливания, светодиодная, ксеноновая, галогеновая лампа) обычно имеет регулируемую/переключаемую мощность.

4) На многих автомобилях есть противотуманные фары (в отличие от обычных фар, противотуманные фары распределяют свет снизу, они светят как бы под туман, избавляя глаза водителя от отраженного света. Лучи дальнего света максимально охватывают пространство спереди, и, отражаясь от капелек тумана, дождя или снега, ослепляют водителя отраженным светом). Специальные автомобили имеют фары-искатели, которые могут поворачиваться в различных направлениях (прожектор). На тракторах и других рабочих транспортных средствах фары устанавливают также сзади, для возможности наблюдать за прицепными машинами и орудиями.

Виды фар

1) Лампа накаливания. Традиционный излучатель. Внутри стеклянной колбы создан вакуум, внутри которого вольфрамовая нить нагревается электрическим током до 2000 °C. Работают 500—1000 часов.

Такая лампа состоит из следующих деталей: цоколь, колба, электроды, крючки для держания нити накаливания, нить накаливания, шенкель, изолирующий материал, контактная поверхность.

Принцип действия лампы накаливание основывается на нагревании материала. Ведь не зря нить накаливания имеет такое название. Если пропустить через лампочку электрический ток, то вольфрамовая нить накаляется до очень высокой температуры (то до 2600—3000 градусов Цельсия) и начинает излучать световой поток.

Преимущества:

- Невысокая цена.

- Небольшие габариты.

- Легко переносят перепады напряжения в сети.

- Для человеческого глаза практически незаметно мерцание при работе от источника переменного тока.

- Можно использовать устройство для регулировки яркости.

- Можно использовать как при низких, так и при высоких температурах окружающей среды.

- В своём составе не содержит опасных веществ, и поэтому не нуждается в специальной утилизации.

- Работает очень тихо и не создаёт радиопомех.

Недостатки:

- Имеет очень маленький срок службы.

- Очень маленький КПД. Обычно он не превышает 5 процентов.

- Световой поток и срок службы напрямую зависит от напряжения сети.

- Корпус лампы при работе очень сильно нагревается. Поэтому такая лампа считается пожароопасной.

- При разрыве нити колба может взорваться.

- Очень хрупкая, и чувствительная к ударам.

- В условиях вибрации очень быстро выходит из строя.

2) Галогенная лампа — лампа накаливания, в стеклянной колбе которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К.

Достоинства:

- Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты.

- Более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания.

- Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов.

 Недостатки

-Распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре.

-При использовании галогенных ламп в сети переменного тока может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп.

3) Газоразрядная лампа (HID). В колбе из расплавленного кварца или оксида алюминия нагретый газ (ксенон) излучает свет. Работает до 25 000 часов. Ксенон — благородный газ, не имеет вкуса, цвета или запаха. Применяется в лампах накаливания, для лечения травм головного мозга, медицинской диагностики, как рабочее тело лазеров.

Принцип работы газоразрядных ламп основывается на мощном электрическом импульсе, который генерирует пускорегулирующее устройство. Электрический разряд проходит через газовую среду между электродами на разных концах колбы, что ведет к появлению излучения.

Достоинства:

- Долгий срок службы (в сравнении с лампой накаливания) – в диапазоне 3-20 тысяч часов.

- Высокий уровень цветопередачи – от 80 до 90 Ra.

- Низкий уровень потребления электроэнергии.

Недостатки:

- Необходимость подключения пускорегулирующего устройства.

- Чувствительность к перепадам напряжения.

- Наличие токсичных компонентов, что требует специальной утилизации.

- Наличие эффекта мерцания и «гудения» при токе определенной частоты.

4) Светодиоды (LED). Работают на явлении заполнения электронами пустых «дырок» в полупроводнике с выделением фотона. Энергоэкономичны. Работают до 50 000 часов, а нагреваются до 100 градусов.

Преимущества:

- Высокая эффективность.

- Прочность и вибростойкость.

                - Долгий срок службы.

                - Отсутствие инерционности (При включении диодам не нужно время на прогрев, как ксеноновым лампам: они включаются сразу на полную яркость, и так же моментально выключаются, без плавного затухания.)

                - Морозостойкость.

                - Экологичность и безопасность.

                Недостатки:

- Высокая цена.

- Имеет монолитную конструкцию, в связи с чем не подлежит ремонту.

 - Со временем начинают выгорать, и яркость их начинает падать.

Таблица

Виды фар	Содержащий газ	Нагрев	Срок эксплуатации
1.Лампа накаливания	вакуум	до 2600—3000 градусов	500—1000 часов
2.Галогенная лампа	буферным галогенным газом — йодом или бромом	3000 К	до 4000 часов
3.Газоразрядная лампа	ксенон	3000 К	25 000 часов
4.Светодиоды	нет	До 100 градусов Цельсия	50 000 часов

Заключение

Из вышеперечисленного можно сделать вывод что лампа накаливания на рынке производства автомобильных фар не актуальна. Поэтому сравнивая остальные 3 вмда, можно сказать:

1) галогеновая лампа свети 50м.

2) светодиодная лампа фара светит на 25м.

3) газоразрядная (ксеноновые) фары светят на 200м.

Особенно выделяются среди них ксеноновые фары так как светят они лучше, но приглушать свет они не умеют. А потому ослепляют водителя встречного автомобиля. Вот почему светодиодные фары оцениваем выше старых, газоразрядных ламп. Светодиодные лампочки, обладают невероятно долгим сроком эксплуатации и позволяют уменьшить потребность электричества.

Однако решить, какие лампочки лучше использовать для освещения вашего автомобиля, сможете только вы сами. Ведь теперь вы обладаете всей необходимой для этого информацией.

Приложение:

1. Таблица

2. Фонарик схожий по строению с фарой

Интернет ресурсы:

1. Википедия “свободная энциклопедия”

2. Led-obzor.ry u

3. Googl