Faróis

A carcaça do farol é responsável pelas seguintes tarefas:

• Suporte de todos os componentes do farol (cabos, refletor, etc.)
• Fixação para a carroceria do veículo
• Proteção contra influências externas (umidade, calor, etc.)
• O material usado é termoplástico.

O primeiro objetivo funcional do refletor é captar a maior parte possível do fluxo luminoso gerado pela lâmpada incandescente e de o direcionar para a pista de rolamento. Existem vários sistemas de reflexão que permitem cumprir esse requisito com eficiência.

Enquanto antigamente a maioria dos refletores eram fabricados em chapa de aço, atualmente, devido às exigências colocadas aos faróis, tais como, tolerâncias de fabricação, tipo de construção, qualidade de superfície, peso, etc., são principalmente usados materiais sintéticos (diversos materiais termoplásticos). Esses são fabricados com uma elevada precisão.

Isso permite a implementação de sistemas particularmente escalonados e multicâmaras. Em seguida, os refletores são pintados, a fim de alcançarem a qualidade de superfície necessária. Nos sistemas de faróis sujeitos a cargas térmicas elevadas também são usados refletores em alumínio ou magnésio. Na etapa seguinte, é depositada a vapor uma camada refletora de alumínio e, em seguida, uma camada protetora de silício.

Devido à trajetória do raio limitada de grande precisão e ao elevado fluxo luminoso, os módulos de projeção são muito frequentemente usados em faróis modernos. Esses módulos podem ser usados em conceitos de faróis muito específicos graças aos diferentes diâmetros das lentes, às funções de luz e às possibilidades de montagem.

Os vidros de remate com óptica de dispersão são responsáveis por desviar, dispersar ou concentrar o fluxo luminoso recolhido pelo refletor, de modo a ser criada a distribuição da luz desejada, tais como o limite claro/escuro. Porém, esse antigo conceito padrão foi quase substituído na sua totalidade por sistemas sem ópticas.

Também designados por "vidros de remate claros", não possuem qualquer elemento óptico. Eles têm como única função a proteção contra sujeira e influências climáticas.

São usados nos seguintes sistemas de faróis:

• Lente interna (sistema DE), para luz baixa, luz alta (bixênon) e luz de neblina
• Lente difusora do farol separada no interior do farol, imediatamente à frente do refletor
• Faróis de superfície livre (FF), totalmente sem óptica adicional

Os vidros de remate convencionais são geralmente compostos por vidro. Esse vidro tem que estar livre de estrias e bolhas. Devido aos requisitos acima mencionados, os vidros de remate são cada vez mais produzidos em plástico (policarbonato, PC).

Como alternativa ao vidro, esse tem muitas vantagens:

• Altamente resistente a choques
• Muito leve
• Possibilidade de tolerâncias de fabricação mais reduzidas
• Maior liberdade de design
• Superfície com revestimento especial resistente a arranhões, segundo norma ECE e SAE

Nos atuais faróis, a distribuição da luz na estrada se baseia em dois conceitos técnicos de iluminação diferentes, a tecnologia de reflexão e a tecnologia de projeção. Enquanto os sistemas de reflexão se caracterizam por refletores de grande superfície situados atrás de um vidro de remate claro ou com óptica, os sistemas de projeção dispõem de uma pequena saída de luz com uma lente característica.

A superfície do refletor tem a superfície de uma parabólica. Essa é a tecnologia mais antiga usada na distribuição da luz em faróis. Porém, os refletores parabólicos já quase não são usados hoje em dia. Eles somente são usados ocasionalmente em faróis de luz alta e faróis H4 de grande dimensão.

A: Se olharmos de frente para o refletor, reparamos que, para a luz baixa, é usada a parte superior do refletor (Figura A).

B: A fonte de luz está posicionada de modo que a luz radiada para cima seja refletida pelo refletor para baixo, ou seja, para a estrada, através do eixo óptico (Figura B).

C: Os elementos ópticos na lente difusora do farol distribuem a luz para que os requisitos legais sejam cumpridos. Esse processo é efetuado através de duas formas distintas de elementos ópticos: as estrias verticais de formato cilíndrico para a distribuição horizontal da luz e estruturas prismáticas à altura do eixo óptico se destinam à distribuição da luz de modo que, nos principais locais da estrada, se verifique maior luminosidade (Figura C).

D: A lente difusora de um farol parabólico para a luz baixa está claramente munida de elementos ópticos e fornece a distribuição da luz típica (Figura D).

E: Distribuição típica da luz da luz baixa de um farol parabólico sob forma de um diagrama de estrada Isolux (Figura E).

Os faróis FF possuem superfícies de reflexão que estão localizadas livremente no espaço. Eles somente podem ser calculados e otimizados, recorrendo a computadores. No seguinte exemplo, o refletor está dividido em segmentos que iluminam áreas distintas da estrada e do ambiente em redor.

A: Através de uma configuração especial é possível usar quase todas as superfícies do refletor para a luz baixa (Figura A).

B: As superfícies estão dispostas de modo que a luz seja refletida para baixo, para a estrada, por todos os segmentos do refletor (Figura B).

C: A deflexão dos raios de luz e a dispersão da luz são diretamente realizadas através das superfícies do refletor. Isso permite usar também vidros de remate claros sem óptica, que conferem ao farol um aspeto brilhante. O limite claro/escuro e a iluminação da beira direita da estrada são gerados pelos segmentos do refletor horizontais (Figura C).

D: Exemplo de uma distribuição da luz no vidro de remate de um farol de superfície livre (Figura D).

E: A distribuição da luz no nível da estrada pode ser facilmente adaptada aos desejos e necessidades especiais (Figura E).

Quase todos os sistemas modernos de faróis de reflexão para a luz baixa são equipados com superfícies de reflexão FF.

Tal como os faróis DE, os faróis Super DE são sistemas de projeção e funcionam segundo o mesmo princípio. As superfícies de reflexão são concebidas recorrendo a tecnologias FF. O farol está estruturado do seguinte modo:

A: O refletor capta o máximo de luz possível da lâmpada (Figura A).

B: A luz captada é direcionada de modo que o máximo de luz se propague no obturador e depois na lente (Figura B).

C: A luz é direcionada pelo refletor de modo que, à altura do obturador, seja efetuada a distribuição da luz, que a lente projeta para a estrada (Figura C).

D: Distribuição típica da luz baixa de um farol Super DE no vidro de remate (Figura D).

E: Distribuição típica da luz baixa de um farol Super DE sob forma de um diagrama de estrada Isolux (Figura E).

A tecnologia FF permite uma maior largura de dispersão e uma melhor iluminação das beiras da estrada. A luz pode ser concentrada muito próximo do limite claro/escuro, permitindo um maior alcance e uma condução mais relaxada durante a noite. Quase todos os sistemas de projeção para a luz baixa são hoje equipados com superfícies de reflexão FF. São usadas lentes com um diâmetro entre 40 mm e 80 mm. Lentes maiores significam maior potência luminosa, mas também peso mais elevado.

Devido ao vasto número de regulamentos legais serão aqui apenas mencionadas as prescrições mais importantes. Nos seguintes regulamentos são, todavia, indicadas todas as informações relevantes sobre faróis principais, suas características e aplicações:

76/761/CEE e ECE-R1 e -R2
Faróis para luz alta e luz baixa, bem como as respectivas lâmpadas incandescentes

ECE-R8
Faróis com lâmpadas H1 até H11 (exceto H4), HB3 e HB4

ECE-R20
Faróis com lâmpadas H4

StVZO (código da estrada alemão) § 50
Faróis para luz alta e luz baixa

76/756/CEE e ECE-R48
Para montagem e uso

ECE-R98/99
Faróis com lâmpada de descarga de gás

ECE-R112
Faróis com luz baixa assimétrica (também LED)

ECE-R119
Luz de conversão

ECE-R123
Advanced Frontlighting System (AFS)