LUCES EN LOS AUTOMOVILES

Reproducción de art. de la revista del centro  (año académico 2008-09)
Autor: Daniel García Palacio
Fotos obtenidas de Internet 
 
 
EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA  EN LOS AUTOMOVILES
  
 
 
            La irrupción de la electrónica en el mundo del automóvil es imparable casi todos los sistemas actualmente están controlados por circuitos integrados, sin darnos cuenta una revolución está en marcha. Ya asoman los motores eléctricos en los vehículos híbridos que por sentido común terminaran siendo eléctricos, baste citar que el gobierno sueco pretende prohibir la circulación de vehículos impulsados por combustibles fósiles para el año 2030.
 

Este artículo versara sobre la evolución de los sistemas de alumbrado en los automóviles.

 
Empezará con las lámparas de filamentos, luego pasará a las halógenas, más tarde con las de descarga de xenón y por último las de led´s. Para ello emplearan dos tipos de explicaciones la más o menos técnico-científica y la práctica de cada una.

 

 
LÁMPARAS DE FILAMENTO

 

Explicación técnica:
 

       

Su principio de funcionamiento se basa en que el paso de la corriente eléctrica  por un conductor de muy poca sección provoca la fricción o choque con los átomos del material de dicho conductor excitando sus electrones hasta que alcanzan el estado conocido de incandescencia, a una temperatura próxima a los 2500ºC emitiendo luz visible de tonalidad amarillenta.

 

Para ello en la práctica emplearemos un filamento de tungsteno rodeado de un gas inerte como el argón encapsulado en cristal de cuarzo. La finalidad del empleo de este gas es la de aumentar la vida útil del filamento, dado que su hubiese una presencia de oxígeno su combustión sería casi inmediata.

 

Explicación práctica:

 

La bombilla es conocida como de incandescencia porque al paso de la corriente por la misma adquiere una temperatura tan alta que el filamento, que es lo que lleva dentro la misma, se pone al rojo vivo, es decir… un poco por debajo de la temperatura de fusión, emitiéndose la luz que podemos observar.

 

            Una vez entendido el proceso vemos rápidamente los inconvenientes, mucha de la energía empleada se pierde transformándose en calor y la vida de las mismas será relativamente corta dado que el filamento terminará fundiéndose por el uso, dado que trabaja a temperaturas muy altas.

 

 
Lámparas halógenas

 

Explicación técnica:

 

            El principio de funcionamiento es el mismo que en las lámparas de filamento, pero ahora se sustituye el antiguo gas inerte que rellena el encapsulado de la lámpara por un gas halógeno (iodo o bromo).

 
Debido a las altas temperaturas, próximas a los 3000 ºC los átomos de tungsteno, que forman el filamento se evaporan, en este proceso de expansión chocan contra el encapsulado enfriándose  hasta un temperatura aproximada de 800 ºC donde se combinan con el gas halógeno presente formando un nuevo gas conocido como halogenuro de tungsteno. Este nuevo gas tiende a regresar al centro de la lámpara y dado que es un gas inestable en presencia de altas temperaturas se descompone depositando el tungsteno que estaba presente en el gas sobre el filamento reconstruyéndolo parcialmente. Esto se conoce como el ciclo del halógeno.
 
 
            Explicación práctica:

 

            Es el mismo sistema que las anteriores pero ahora se introduce un nuevo tipo de gas en la bombilla que alarga la vida útil del filamento y permite una mayor emisión de luz. El modelo más empleado de bombilla es la H7.

 

Se consigue con este tipo de lámparas poder aumentar la temperatura del filamento y así emitir mayor cantidad de luz por unidad de energía, así como aumentar la durabilidad u horas de luz.

 

 

 

Lámparas de xenón

 

Explicación técnica:

 

Pertenecen al grupo de lámparas de descarga el principio de funcionamiento cambia con respecto a las anteriores, la luz se consigue estableciendo una corriente eléctrica entre dos electrodos de tungsteno rodeados de un gas de xenón y sales de metales halogenados. Para ello debemos establecer un arco voltaico puntual

de corriente alterna de hasta 30.000 voltios (generados con una reactancia),con una frecuencia de 400 Hz una vez iniciado el proceso, se mantiene con una tensión de 85 voltios, el choque de electrones con los átomos del gas hace se emita radiación electromagnética visible.

 

La cantidad de luz emitida es mucho mayor que con las anteriores, su tonalidad es blanco azulada. También se aumenta la vida útil de la lámpara.

 

    **Lámpara de bixenón.

 

Es la misma lámpara, la diferencia consiste en obturar la salida de parte de la luz emitida mediante un dispositivo mecánico, consiguiendo así las luces de alta y de baja.

 

Actualmente se combina la eficacia de las lámparas de bixenón combinadas con halógenas para realizar ráfagas ya que estas últimas son más instantáneas. El proceso de emisión de luz en este tipo de lámparas aunque es muy rápido tiene un cierto retraso con respecto a las halógenas.

 

Explicación práctica:

 

Básicamente son las que llevan los coches de gama alta… Es característica por su color blanco-azulado, pertenecerían al grupo en el que está incluida la iluminación fluorescente. Su complejidad viene determinada por el conjunto de dispositivos que lleva asociada para su control y así evitar posibles deslumbramientos.

En comparación con las anteriores podemos ver el siguiente ejemplo:

 
 

 

LÁMPARAS DE DIODOS

 

Explicación técnica:

 

            
El diodo led  se trata de un dispositivo semiconductor (resultado de una unión PN), encapsulado en una cubierta de plástico que emite luz monocromática cuando es polarizado directamente y es atravesado por una corriente eléctrica continua.

Su principio de funcionamiento se basa en la emisión de radiación visible al paso de la corriente eléctrica, cuando los pares electrón-hueco que forman el diodo, se recombinan. La frecuencia de la radiación y por tanto el color emitido dependerá de los materiales empleados.

 

Explicación práctica:

 

Son componentes electrónicos que emiten luz.

 

Sus primeras aplicaciones vienen de los vehículos tuneados, entre sus ventajas señalar el bajo consumo, la larga duración y la concentración de la luz en una sola dirección. El inconveniente principal es el precio actual.
 
En multitud de vehículos se emplean en las luces traseras destacando su uso en las luces de freno dado que se encienden unas milésimas antes que las convencionales y dan un potente brillo lo que implica un aumento en la seguridad. Se emplean también en las luces de intermitencia y en los faros delanteros como luz de modo diurno.
 

 

La implantación obligatoria de la luz diurna en todos los vehículos, que se fabricarán a partir del 2011, sin duda dará un empujón importante este tipo de iluminación. Como ejemplo actual tenemos la pestaña de Led´s que incorpora la casa Audi en su modelos, entre otras.

 

 
 
 

Como conclusión se puede destacar la mejora progresiva en durabilidad, consumo energético y eficacia de los nuevos sistemas de iluminación lo cual sin duda contribuye a un desarrollo sostenible de la sociedad actual, que denominamos del bienestar.

 

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