ПЕРВЫЕ автомобили не только внешне смахивали на конные экипажи, но и унаследовали от них многие устройства, в том числе фары. Впрочем, современный человек вряд ли назовет “фарами” примитивные фонари с восковыми свечами или керосиновыми горелками внутри. Понятно, что дорогу во тьме они не освещали, а лишь бросали на нее какие-то блики..
Затем их сменили карбидные (или ацетиленовые) светильники. Бачок с карбидом кальция располагался, как правило, на подножке автомобиля и соединялся с фарами длинным резиновым шлангом. Зажечь такой фонарь было непросто. Сначала шофер, открыв специальный клапан, подавал воду в бачок с карбидом. В результате реакции образовывался ацетиленовый газ, который поступал по шлангу к горелке. Потом надо было открыть корпус фары и спичкой зажечь огонь. Специальным краником на бачке шофер регулировал подачу газа, а соответственно и яркость света. Внутри фонаря находились зеркальный отражатель и линзы, благодаря чему огонь отражался и свет от него усиливался.
Наличие оптики позволило достичь приличной освещенности дороги – мощные ацетиленовые фонари пробивали темноту на сотню метров. Основным недостатком было то, что светили такие фары недолго: через пару часов газ заканчивался, бачок требовалось заправлять новой порцией карбида и водой, а горелку с отражателем прочищать от сажи и копоти. Перед Первой мировой войной появились баллоны со сжатым ацетиленом, но их тоже рано или поздно требовалось заправлять либо менять.
СЛЕДУЮЩИМ этапом стала лампа накаливания, появившаяся чуть раньше самого автомобиля. Однако эти два изобретения нашли друг друга не сразу. Первая фара с лампой накаливания была изготовлена в 1899 году французской фирмой “Bassee & Michel”. Ее сделали по модели Эдисона с угольной нитью. Фара оказалась неудачной и малопригодной для автомобиля: большой расход энергии требовал тяжелых аккумуляторных батарей, а они нуждались в подзарядке – в те годы автомобили не оснащались генераторами, и зажигание осуществлялось от магнето. Вдобавок лампы с угольной нитью оказались чувствительны к тряске на неровной дороге.
Гораздо лучше проявили себя лампы с вольфрамовыми нитями, разработанные русским инженером Александром Лодыгиным. Они оказались намного экономичнее угольных, да и тряску выдерживали достойнее. В 1906 году американская компания “General Electric”, купив у Лодыгина патент на вольфрамовую нить, начинает производство подобных ламп.
Однако массовое применение ламп накаливания в автомобилях стало возможным лишь после того, как появился генератор. Так, немецкая фирма “Bosch” рекламировала набор “Bosch-Light”, который позволил системе освещения работать по замкнутому циклу вне зависимости от зарядных станций. “Bosch-Light” состоял из фар, генератора, аккумуляторной батареи и реле-регулятора для управления подзарядкой батареи. Система оказалась настолько удачной, что всего за год было продано более 3.000 комплектов для установки на автомобили.
ФАРЫ с лампами накаливания породили другую проблему – они слепили ярким светом водителей встречных машин. Сначала вопрос пытались решить “механически” – ставили на стекла фар всяческие задвижки, шторки и жалюзи. Так, фирма “Zeiss” предлагала оптику, в которой с помощью электромагнитов перед лампочкой выдвигался фильтр из желтого стекла.. Потом свет стали уменьшать “электрически” – включали в систему добавочное сопротивление, снижавшее накал нити. А в 1919 году “Bosch” нашла оптимальное решение. Это была лампочка с двумя нитями накаливания, для дальнего и ближнего света. Тогда уже вместо обычного стекла применялся рассеиватель с призматическими линзами, отклоняющими свет вниз, на дорогу. Но только в 1955 году появилось асимметричное распределение ближнего света фар, при котором пассажирская фара светит дальше водительской – такой способ изобрела французская фирма “Cibie”.
undefined
Примерно в то же время лампы накаливания стали заполнять смесью аргона и азота, который препятствовал испарению вольфрама с нити, что благоприятно сказалось на долговечности ламп. В 50-е годы срок их службы стали продлевать с помощью галогенидов – газообразных соединений йода или брома. В такой лампе галогенный газ вступал в соединение с испарившимся вольфрамом, затем при высоких температурах это соединение распадалось на составляющие вещества, и атомы вольфрама оседали на спирали. Первую “галогенку” в 1962 году на автомобильном рынке представила фирма “Hella”.
УВЕЛИЧЕНИЕ числа автомобилей и плотности транспортных потоков в городах потребовало дополнительных световых устройств – указателей поворотов и тормозных сигналов. Сначала поворотники выглядели как семафоры – выкидные флажки красного цвета. Потом флажки получили лампочки, их стало видно в темное время суток. Долгое время семафоры существовали как опция. Те, кто не хотел тратиться, предупреждали о своих маневрах жестами: вытянул левую руку – поворачиваешь налево, согнул в локте – направо. Собственно, водители по сей день прибегают к этому языку знаков при поломке светотехники.
Начиная с середины 30-х годов семафорные указатели стали обязательными, причем многие автопроизводители интегрировали их в стойки дверей. В послевоенное время им на смену пришли привычные сегодня поворотники в виде небольших фонарей.
В 30-е годы появились первые противотуманные фары.
ДОЛГОЕ время автомобильные фары делались исключительно круглыми. Такая форма, самая простая для производства, оставалась неизменной до тех пор, пока корпуса фар крепились отдельно от крыльев и капота. Первой от этого правила отступила американская компания “Pierce-Arrow”, совместив корпус фары с крылом. Затем последовали и более сложные изыски – в 30-е годы автомобильный дизайн менялся часто. К примеру, фары каплевидной формы можно было увидеть на многих моделях – от американского “Ford V8” до французского “Panhard Dinamique”. Оптика в виде овала стояла на итальянских “Alfa Romeo 6C 2500” и австрийском “Steyr 55”, а немецкий “Opel Kapitan” и вовсе щеголял не похожими ни на что другое фарами в виде шестигранника. После войны появились и более сложные формы. Внедрение термопластики позволило реализовать многие дизайнерские идеи, в том числе светотехнику, слитую в единую поверхность с кузовом, и блок-фары, соединяющие в себе сразу несколько осветительных приборов.
СЕЙЧАС мы живем в эпоху ксенона. Этот инертный газ занимает 54-е место в таблице Менделеева и первое по эффективности – в автомобильных фарах. Такая лампа представляет собой колбу, в которую под большим давлением закачана смесь инертных газов. В эту же колбу подведены два провода, дающие розжиг газа, образующего свечение, – почти как в старой доброй ацетиленовой фаре сто лет назад. Основное преимущество ксеноновых ламп – более мощное освещение при низком потреблении энергии. Они намного лучше пробивают завесу тумана или дождя, освещая дорожное полотно, а не капли воды в воздухе, как галогенные фары. И поскольку у ксеноновой лампы нет нити накаливания, то и перегорать в ней нечему.
Но и век ксенона может оказаться не таким уж долгим. Светлое будущее теперь пророчат светодиодам – полупроводниковым приборам, излучающим свет при прохождении тока.
