Quanto durano i fari?

Galleria di immagini: auto sportive Il faro di un'auto sportiva Audi R8 a Grevenbroich, Germania occidentale. Guarda altre foto di auto sportive. AP Photo / Hermann J. Knippertz

Quando i fari si guastano, non è mai il momento giusto. Ammettilo, l'unica volta che sono visibili è quando ne hai bisogno, in particolare di notte, e raramente c'è un'indicazione di quando uno smetterà di funzionare. Detto questo, è bene conoscere la durata approssimativa dei tuoi fari. Ma anche con una figura da baseball in mano, le lampadine hanno una fastidiosa tendenza a superare o superare la media perché così tanti fattori influenzano la loro longevità.

Quindi quanto durano in genere i fari? Come ti dirà il tuo meccanico: tutto dipende.

Questa stima della durata della vita viene sviluppata utilizzando una formula complessa che coinvolge tensione, watt, lumen e alcuni altri fattori. Ogni fattore che contribuisce, così come i test del mondo reale, vengono messi insieme e viene determinato un numero approssimativo.

Il primo fattore da considerare nella vita dei fari è il tipo di sistema di illuminazione dell'auto (anche se questo sarà successivamente soppiantato da un fattore più critico). Attualmente sono in uso tre categorie di illuminazione piuttosto ampie. Inizieremo con i due tipi meno comuni prima di passare a quello visto nella maggior parte delle auto.

Il primo è scarica ad alta intensità (HID) lampade. Queste lampade utilizzano ioduri metallici sospesi in gas xeno e hanno una durata stimata di circa 2.000 ore. Le lampade utilizzano un sistema di zavorra per uniformare la potenza elettrica dell'impianto elettrico di base di un veicolo. Quell'elettricità salta tra due punti dell'arco ed eccita il gas in mezzo. Lo xeno viene utilizzato, piuttosto che altri gas come l'argon, perché produce luce immediatamente quando viene acceso. Altri gas potrebbero impiegare più di qualche minuto per produrre luce.

Il vantaggio di questi sistemi è la quantità di luce prodotta rispetto all'elettricità utilizzata. Nelle applicazioni automobilistiche, i sistemi HID producono più luce utilizzando meno elettricità. I produttori di automobili e le aziende che costruiscono e vendono fari HID vedono questo come un modo per ridurre le emissioni di anidride carbonica poiché il motore dell'auto funziona meno per produrre la quantità di elettricità richiesta.

Mentre la legalità dei sistemi HID è in discussione, alcune agenzie, inclusa la National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), vedono le luci come troppo luminose per la strada. Tuttavia, a molti conducenti piacciono le lampade HID. Le lampadine producono una luce blu-bianca fredda e brillante che consente una migliore guida notturna.

Un altro tipo meno comune di utilizzi dei fari Diodi a emissione luminosa (LED). Sebbene abbiamo visto alcune applicazioni in indicatori di direzione, freni, luci di coda e accessori, questo nuovo sistema ha visto poca applicazione nel mercato dei fari. In effetti, a questo punto sono così nuovi che nessun dato sulla durata della vita è stato pubblicato dai produttori o dalle poche case automobilistiche europee che li utilizzano attualmente. La Toyota Prius del 2010 vanta fari a LED e la società afferma che dureranno più a lungo di un sistema HID, ma non diranno per quanto tempo.

Gran parte della sfida che sta dietro a rendere i sistemi LED una realtà comune è affrontare il calore. Sebbene i consumatori vedano i LED come una fonte di luce "fredda", in realtà producono molto calore, ma si trova all'estremità posteriore dell'unità piuttosto che sulla superficie della lampadina. L'impilamento di più unità LED insieme e la possibilità di un accumulo di calore cumulativo può ridurre rapidamente la durata di questi componenti.

I produttori sono ora alle prese con modi per dissipare quel calore, comprese ventole ausiliarie e unità fari ventilate.

Il calore uccide inevitabilmente la maggior parte dei fari, così come i motori, le trasmissioni, i freni e altri sistemi automobilistici. È anche il fattore più importante per ridurre la durata della lampadina più comune del settore: il faro alogeno. Quindi continua a leggere per scoprire quanto tempo puoi aspettarti che queste onnipresenti fonti di luce durino nella tua auto.

I fari si riflettono sull'autostrada bagnata dalla pioggia durante un temporale a Inglewood, in California. AP Photo / Phil McCarten

Fari alogeni sono semplicemente luci a incandescenza di vecchio stile - quelle che utilizzano un filamento per produrre luce - con una torsione più efficiente sotto forma di gas alogeno. La loro durata varia da 450 a 1.000 ore. Perché una gamma così ampia? Ebbene, è tutta una questione di calore (che la luce alogena produce in grandi quantità) e di efficienza (che manca al sistema).

La lampadina alogena è ancora una lampadina a incandescenza, come il tipo di luce inventata da Edison, nel suo cuore. In qualsiasi luce a incandescenza l'elettricità è forzata attraverso un filamento di tungsteno. Il filamento resiste all'elettricità e si riscalda. Poiché il calore e la luce sono essenzialmente la stessa cosa dal punto di vista della fisica, viene creata la luce. Tuttavia, questo è un sistema molto inefficiente. In una normale lampadina a incandescenza, che è stata in gran parte eliminata dall'industria automobilistica, il filamento crea circa il 95% di calore residuo e solo il 5% di luce. E ogni volta che il tungsteno si riscalda, un po 'di quel metallo viene evaporato e il gas migra verso la superficie interna del bulbo provocando la tipica superficie a specchio di un bulbo morto.

Le lampadine alogene dei fari aggiungono un po 'di gas inerte all'interno. Questo gas aumenta la quantità di luce creata. Consente inoltre al tungsteno bruciato dal filamento di migrare indietro, aumentando così la longevità del filamento e del bulbo.

Ora, torniamo al problema del calore. Supponiamo che tu abbia una lampadina a incandescenza nominale per 250 ore a 12 volt. Se spingessi 13,2 volt attraverso il sistema, verrebbe generato più calore e luce. A sua volta, più tungsteno evaporerebbe e la vita del bulbo si ridurrebbe, almeno in teoria. Le auto spesso variano la loro tensione di uscita e possono variare da 12 a 14 volt durante un breve viaggio.

Inoltre, diciamo che il bulbo in questione era in Alaska, dove è sempre buio e freddo durante l'inverno. Questo effetto agghiacciante ridurrebbe il calore e teoricamente prolungherebbe la vita della lampadina. Ovviamente lo stesso faro verrebbe utilizzato più spesso e quindi potrebbe vedere una durata di vita più breve di quanto non sarebbe negli Stati Uniti continentali, dove l'oscurità invernale non dura così a lungo.

Quindi, la durata della lampadina è influenzata da diversi fattori. Ancora un altro fattore è lo spessore relativo del filamento. Più spesso è il filamento, maggiore è la durata della lampadina, ma minore è la luce prodotta. Se il filamento è più sottile, viene prodotta più luce ma la durata è ridotta. Aggiungi vibrazioni stradali, sovratensioni elettriche nel sistema di ricarica, condizioni della batteria e l'ampia autonomia dichiarata per il tuo tipico faro - da 450 a 1.000 ore - e tutto questo diventa più comprensibile.

Naturalmente ci sono anche altri fattori. Vibrazioni stradali e del motore, se la lampadina viene utilizzata come parte di un sistema di luci di marcia diurna, se qualcuno ha toccato la superficie di vetro della lampadina durante l'installazione e anche la qualità dei materiali utilizzati in fabbrica per realizzare la lampadina può influire sulla durata della lampadina.

La cosa migliore da fare è tenere d'occhio le lampadine ed eseguire un controllo di routine, perché non si sa mai quando una si spegnerà.

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fonti

• Edocket.access.gpo.gov. "Standard federali per la sicurezza dei veicoli a motore". 1 ottobre 2004 (18 agosto 2010) http://edocket.access.gpo.gov/cfr_2004/octqtr/49cfr571.108.htm
• Osram.com. "Tecnologia allo xeno per fari." (23 agosto 2010) http://www.osram.com/osram_com/Consumer/Automotive_Lighting/Products/Headlights/index.html
• Owen, Clifton E. "Servizi e sistemi automobilistici di base, 3a edizione". Thomson Delmar Learning. 2007.
• Toyota. "La terza generazione di Toyota Prius Hybrid." (23 agosto 2010) http://www.toyota.com/prius-hybrid/