Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

История автомобильных фар – обзор – журнал За рулем

Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

25 марта 2015 годаСлабенький огонек ацетиленовой горелки едва освещал дорогу.Слабенький огонек ацетиленовой горелки едва освещал дорогу.

Пожалуй, первый раз на пресс-мероприятии я не кляну рано заходящее солнце, а сознательно жду наступления темноты. На площадке рядом с отелем механики суетливо готовят раритеты — именно на них мы будем изучать эволюцию фар.

Мероприятие организовал голландский концерн Philips к своей круглой дате: ровно сто лет назад компания представила свою первую электрическую автомобильную лампу. По нынешним временам ее характеристики смешные — всего-то полватта мощности. Хватит, чтобы обозначить себя на дороге, но светить далеко вперед никак не получится.

Philips был далеко не первым, кто предложил электрический свет для автомобиля. Первой на применение новинки решилась американская компания Columbia в 1898 году.

В те времена еще не было окончательно ясно, какой тип силовой установки лучше всего подходит для самодвижущейся повозки. Поэтому Columbia, как и многие другие американские фирмы того периода, решила сделать ставку на электропривод.

Тихие, не воняющие бензином, более простые по конструкции электромобили в те годы считались равными конкурентами машинам с двигателями внутреннего сгорания.

Packard в 1933–1934 годах предлагал уникальный головной свет с тремя режимами вместо обычных двух.Packard в 1933–1934 годах предлагал уникальный головной свет с тремя режимами вместо обычных двух.В Коламбии здраво рассудили: зачем снабжать их передовой электроэкипаж примитивными масляными фонарями, словно конную повозку прошлого, — не лучше ли призвать на помощь модное электричество, благо оно и так все время на борту? Но опыт оказался неудачным: динамо-машина, вырабатывавшая энергию для освещения дороги, оказалась слишком громоздкой и слабой. Вдобавок угольные нити ламп были слишком хрупкими для дорожной тряски. Так что об электрических фарах забыли на десяток лет — пока не появились вольфрамовые нити, более надежные. Уже в 1908 году американская фирма Peerless сделала электрическое освещение стандартным для своих машин.

А до той поры автомобили использовали ацетиленовые источники света. Вот их устройство мы и будем изучать на примере французского экипажа La Ponette 1905 года и бельгийского Reyrol, выпущенного четырьмя годами позже.

Голландская фирма Philips в числе первых представила двухнитевую лампу накаливанияГолландская фирма Philips в числе первых представила двухнитевую лампу накаливания

Ряженый господин в костюме начала ХХ века наглядно демонстрирует, как пионеры автомобилизма готовились к поездкам в сумерках. Сначала закладываем в кофр, закрепленный на подножке, кусочки карбида кальция, затем открываем краник, пуская воду. При химическом взаимодействии этих элементов образуется горючий газ ацетилен — он по трубочкам идет к горелкам в фарах. Ждем несколько минут и, открыв крышки в фарах, поджигаем горелки. Получается не с первого раза. Да и потом время от времени слабенькие огоньки гаснут, хотя по сравнению с масляными горелками это был реальный прогресс — те тухли не переставая, то от ветра, то от ухаба.

А здесь заложил карбид, залил воду — и несколько часов можешь пользоваться вполне надежным источником света. Хотя тот, кто говорил, что лучшие образцы ацетиленовых фар могли светить на триста метров вперед, явно выдавал желаемое за действительное. Какие триста! Тут и тридцать метров дрожащего освещенного пятачка перед машиной считаешь за счастье.

Так что ацетилен, как только появился более-менее надежный электрический свет, сразу был отправлен на покой. Но обычные лампы, способные просто светить вперед, тоже недолго пребывали в этом состоянии.

Вскоре, с развитием автомобильного движения, потребовался набор из двух источников света: более слабого, неослепляющего, для городской езды и сильного — для поездок по пустынным загородным дорогам.

Поначалу это были две отдельные лампы, а чтобы переключить их, надо было выйти из машины. В 1917 году Cadillac внедрил дистанционный принцип управления светом: водитель мог менять тип света, не покидая своего кресла.

А спустя семь лет несколько компаний одновременно, и Philips в их числе, внедрили то, что мы видим сейчас: две нити — для ближнего света и для дальнего, — объединенные в одной колбе.

Привычное нам сегодня асимметричное распределение света появилось в Европе только в середине 50‑х годов прошлого векаПривычное нам сегодня асимметричное распределение света появилось в Европе только в середине 50‑х годов прошлого века

ДВА МИРА — ДВЕ СИСТЕМЫ

Дальнейший путь развития головного света до начала 60‑х годов ХХ века не выходил за рамки отдельных экспериментов. Скажем, Packard в 1933–1934 годах предлагал фары с трехнитевыми лампами.

В дополнение к ближнему и дальнему у него был сверхдальний режим, включаемый на краткое время — для «простреливания» темноты при обгоне, например. Тогда динамика у машин была не чета нынешней.

Если вышел на встречную полосу, имей в запасе хотя бы пару минут на опережение. И в это время надо четко знать, чтó тебя ждет далеко впереди.

Проехался я на «Паккарде» тех лет — ощущения так себе. Вроде свет есть и вроде яркий, но его границы в темноте размыты, а обочина не высвечивается вовсе.

О последней проблеме в то же время задумались инженеры американской фирмы Nash и придумали забавный по сегодняшним представлениям вариант: левая фара светит ближним светом, не ослепляя встречных, а правая одновременно лупит дальним, помогая хоть что-то увидеть издалека на темной обочине

Если машину оснастить лампами Philips WhiteVision, то по цветовому спектру свет фар вплотную приблизится к ксенону.Если машину оснастить лампами Philips WhiteVision, то по цветовому спектру свет фар вплотную приблизится к ксенону.

Над проблемой более четкого распределения светового пучка тогда больше задумывались в Европе. Как-никак, дороги поуже и встречные машины расходятся почти впритирку. В этой ситуации надо четко очерчивать световой коридор, не ослепляя других.

На автомобиле Mercedes-Benz 170V 1938 года стоят как раз такие лампы, которые Philips назвал Duplolux. Лучше, явно лучше! Световой пучок четко ложится на асфальт, хотя привычной нам асимметрии еще нет — вся дорога освещается равномерно, без приоритета обочине.

До этого откровения оставалось еще два десятка лет — привычное нам асимметричное распределение света появится только в 1955 году.

Вскоре развитие светотехники в Старом Свете и в Новом пошло вообще разными путями. И я не сказал бы, что в Америке выбрали правильное направление.

Пока еще не исчерпаны резервы обычных галогеновых ламп. Последняя новинка — лампа Philips WhiteVision — обещает свет на 60% более мощный, чем у традиционных галогенок.Пока еще не исчерпаны резервы обычных галогеновых ламп.

Последняя новинка — лампа Philips WhiteVision — обещает свет на 60% более мощный, чем у традиционных галогенок.В 1940 году для всех автомобильных компаний в США был введен единый стандарт на так называемые герметизированные источники света. Начиная с этого момента все фары у всех машин должны были стать одинаковыми.

Нет, я не говорю о требованиях, в рамках которых можно было бы творить — меняя форму, мощность или светораспределение.

Фары с этого момента должны были стать просто одинаковыми — круглыми, диаметром 7 дюймов, с неразборным корпусом, состоящим из рефлектора, отражателя и нитей дальнего и ближнего света, помещенных внутри без всяких колб. То есть лампочки сами по себе отменялись — менять полагалось лишь всю фару целиком.

Определенный резон в этом был: правительство утвердило единый проверенный стандарт и пропала нужда проверять на соответствие нормам каждую новую модель хотя бы в части светотехники. Да и набор запчастей сокращался до одной позиции — просто фара, подходящая к любому автомобилю.

В реальности это решение привело к тому, что в США фары законсервировались на уровне 1940‑х годов на долгие десятилетия. А следом за ними и автомобили. Пока в Старом Свете инженеры творили, подгоняя новые формы оптики под обтекаемые обводы кузовов, Новый Свет просто вписывал имеющийся набор в любой автомобиль. Включая импортный, который иной раз становился редкостным уродцем со стандартными американскими фарами.

Сравнительные размеры гнезда, необходимого для установки фар одинаковой мощности: (1) — ксеноновые фары; (2), (4) — светодиодные; (3), (5) — лазерные фары.Сравнительные размеры гнезда, необходимого для установки фар одинаковой мощности: (1) — ксеноновые фары; (2), (4) — светодиодные; (3), (5) — лазерные фары.

Маленькое послабление сделали в 1957 году, разрешив использовать четыре фары меньшего диаметра. И еще одно — в 1974‑м, снизойдя до разрешения ставить прямоугольные фары: две большие или четыре маленькие, но опять все той же заматерелой герметизированной конструкции без отдельной сменяемой лампы.

Даже галогеновые фары, внедренные в Европе еще в 1962 году и сулившие существенное повышение мощности света при минимуме затрат, в США были под запретом вплоть до 1978 года.

В итоге к концу действия волюнтаристского закона, отмененного под давлением автомобильных компаний в 1983 году, американский автомобиль стал пародией на самого себя.

Со слабо светящими фарами, вчетверо уступавшими лучшим европейским образцам в мощности и с невнятным светораспределением. Даже в дизайне автомобилей заокеанские корпорации зашли в тупик.

А как можно было творить нечто иное, кроме ящиков на колесах, когда ты мог использовать только фары определенного вида, которые даже близко не подходили к определению «обтекаемый»?

Овальные фары стали применяться на европейских машинах с 1961 года. Но в США таким машинам, как этот Austin Victoria испанского производства, из-за подобной оптики путь был закрыт.Овальные фары стали применяться на европейских машинах с 1961 года.

Но в США таким машинам, как этот Austin Victoria испанского производства, из-за подобной оптики путь был закрыт.Стоило отменить давно устаревший закон, как в США произошла автомобильная революция, и все автомобили за несколько лет из пресловутых «сундуков» превратились в обтекаемых красавцев.

С той поры автопромы Европы и США вновь идут параллельными курсами, в том числе и в области разработки фар.

ЧТО ДАЛЬШЕ

Что было дальше, вы уже прекрасно знаете, и я не буду подробно останавливаться на дне сегодняшнем.

В 1992 году пришел ксенон — вначале как источник только ближнего света на BMW 7‑й серии, а семь лет спустя Mercedes-Benz на купе CL представил полностью ксеноновые фары.

Поначалу казалось, что новая техника рано или поздно вытеснит обычные галогеновые фары. Как-никак, новинка обладала гораздо лучшей светоотдачей и существенно более высокой живучестью.

Светодиоды расширяют возможности фар до невиданных ранее масштабов.Светодиоды расширяют возможности фар до невиданных ранее масштабов.

Но сейчас уже ясно: ксеноновая техника хоть и не тупиковая ветвь эволюции, но вряд ли существенно превысит нынешний объем применения.

Слишком сложно и дорого, тем более что нынешние технологии позволяют приблизить даже обычные галогеновые лампы по уровню свечения к ксеноновым без существенного повышения стоимости.

У той же фирмы Philips, к примеру, сейчас поступают в продажу лампы X‑tremeVision и WhiteVision, предназначенные для рынка запчастей. Благодаря более высокой температурной устойчивости они практически приблизились к ксеноновым по температуре свечения.

Поэтому скорее умрет настоящий ксенон, чем старая добрая и дешевая галогеновая лампа. Но и ей придется подвинуться. Сейчас в фаворе светодиодные источники света. Да, пока они являются принадлежностью в основном дорогих машин. Конструкторы не могут насытиться возможностями, которые им сулят светодиодные технологии.

Судите сами: матричные источники света наподобие примененных в последнем купе-седане Mercedes-Benz CLS — это настоящие шедевры. Матрицы, состоящие из множества светодиодов, заставляют забыть о фаре как о константе. Она постоянно меняет силу и направление свечения и мгновенно реагирует на изменение дорожной ситуации.

Но такие технологии не могут стоить дешево. По крайней мере, пока.

Но вскоре светодиодные фары, когда ими наиграются в верхних сегментах рынка, спустятся пониже, заменяя собой обычные лампы и тот же ксенон на седанах, хэтчбеках и кроссоверах для простых людей.

Светодиодная техника привлекает ярким свечением, долговечностью и к тому же потребляет в три раза меньше энергии, нежели ксеноновые фары аналогичной мощности. Едва ли эти достоинства останутся невостребованными даже на самых маленьких машинах.

К 2030 году, по прогнозам компании Philips, до половины автомобилей в мире будут оснащены светодиодными фарами.

А вот у последней новинки — лазерных источников света — подобные перспективы пока не просматриваются.

На сегодняшний момент они не имеют явных преимуществ перед светодиодными — за исключением того, что позволяют еще более незаметно встраивать светотехнику в наружные панели автомобиля.

Это экзотика, предназначенная для сверхдорогих суперкаров (пока ее применяют только на Audi R8 LMX и BMW i8). Таковой в ближайшее время и останется — не будет же обычный потребитель платить 15 тысяч евро за «лампочку».

Но вполне возможно, что когда-нибудь мы будем зажигать лазеры в своих автомобилях столь же привычно, как сейчас включаем обычные фары. С ними теплее и светлее даже в самую темную и холодную ночь. Кто-то мне сказал, что если двигатель — это сердце автомобиля, то фары — его душа. Лучшего определения не придумаешь.

Эволюция фар: огонек его душиЭволюция фар: огонек его душиОшибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/764234-evolyuciya-far-ogonek-ego-dushi/

От керосина до светодиодов: как менялось освещение города

Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

m24.ru/Игорь Иванко

В эти выходные стартует V Московский международный фестиваль “Круг света”, на котором светодизайнеры и профессионалы в области 2D и 3D-графики устроят световое представление на различных архитектурных пространствах столицы. В частности, в рамках фестиваля новый облик приобретут комплекс Минобороны, Большой театр, Чистые пруды и Крылатское.

В тени столь яркого события совершено незаслуженно остается то, что и в обычные будни кажется чем-то само собой разумеющимся – необъятная паутина городского освещения и всевозможных подсветок, которая как-то незаметно для всех нас опутала весь мегаполис. А между тем еще совсем недавно ночная Москва была совсем другой.

Сетевое издание m24.ru рассказывает о ключевых вехах развития уличного освещения в Москве, насчитывающего почти 300 лет истории. За это время в городских фонарях горело и конопляное масло, и спирт, и керосин. Им на смену приходил газ, уступивший, в свою очередь, место электричеству, которое уже более ста лет освещает улицы и подсвечивает здания.

Свет из масла и газа

Уличное освещение в России появилось при Петре I, который в 1706 году велел вывесить фонари на фасадах некоторых домов около Петропавловской крепости в Санкт-Петербурге в знак победы над шведами под Калишем. В 1718 году на петербургских улицах появились первые стационарные светильники, а спустя 12 лет императрица Анна Иоанновна распорядилась установить их и в Москве.

К 1766 году в первопрестольной насчитывалось 600 фонарей на конопляном масле, в 1782-м их число возросло до 3,5 тысячи, к началу XIX века их уже было больше 6,6 тысячи, а спустя половину столетия город освещался восемью тысячами светильников. Попытки использовать в таких фонарях хлебный спирт предсказуемо закончились неудачей. Не помогло и то, что в спирт начали добавлять скипидар или нефть, чтобы резкий запах отпугивал любителей выпивки.

ТАСС

Но зато это ускорило процесс перехода от спиртовых фонарей к керосиновым. Чуть позже устарели и они.

В 1865 году городские власти подписали контракт с английской фирмой “Букье и Гольдсмит”, которая построила газовый завод и провела трубопровод для 3000 газовых светильников.

Впрочем, услуги компании не пользовались популярностью, и все по старинке предпочитали обходиться свечами. К 1905 году предприятие перешло к городу, ее дела понемногу стали налаживаться, и газовые светильники задержались в Москве до 1932 года.

Фонари в тысячу свечей

Первые электрические фонари появились в Москве в 1880 году. 15 мая 1883 года, в день коронации Александра III, при помощи дуговых ламп была освещена площадь вокруг храма Христа Спасителя.

Тогда же была устроена первая электрическая иллюминация колокольни Ивана Великого. Для этой цели было закуплено 3500 лампочек накаливания Томаса Эдисона.

Так начиналась истории наружного электрического освещения в Москве.

Потихоньку началось внедрение электричества и в быт москвичей. Все больше улиц озарялось светом электрических ламп. В 1897 году состоялось торжественное открытие первой центральной электростанции на Раушской набережной, которая функционирует до сих пор. Именно она снабжает электричеством и Кремль, и Госдуму.

В период трех войн и трех революций уличное освещение пришло в упадок. Исправить ситуацию позволил проект электрификации всей страны, разработанный в 1920-е годы (ГОЭЛРО).

Так, к 1926 году керосиновые светильники были заменены электрическими, а в 1932-м сошли на нет и газовые фонари. С начала Великой Отечественной войны в Москве был объявлен режим полного затемнения. С наступлением темноты для маскировки в городе не должен был гореть ни один фонарь.

Только в октябре 1942 года на главных магистралях Москвы начало функционировать маскировочное освещение.

ТАСС

В 1947 году, накануне празднования 800-летия города, у стен Московского Кремля была смонтирована установка для контурной подсветки, а сами стены украшены гирляндами. Десять лет Кремль оставался единственным памятником архитектуры в Москве, который подсвечивался по ночам. С 1954 года на улицах начинается установка светильников с газоразрядными лампами – люминесцентными и ртутными (ДРЛ).

Первые натриевые светильники

Еще одной знаковой датой стал 1975 год. Именно тогда на проспекте Карла Маркса (ныне Охотный Ряд) и площади Дзержинского (ныне Лубянка) появились импортные консольные светильники с натриевыми лампами высокого давления фирмы General Electric. Всего таких ламп было установлено 460 штук. Их необычный оранжевый свет надолго стал визитной карточкой российской столицы.

ТАСС

В начале 90-х московское правительство приняло генеральный план формирования световой среды города. В рамках этого плана были определены объекты для архитектурного освещения.

В список вошли Останкинская и Шуховская телевизионные башни, семь сталинских высотных зданий, мосты через Москву-реку, вокзалы, музеи, церкви, монастыри, а также исторические и архитектурные памятники.

С тех пор город начал приобретать свое второе лицо, а у москвичей появляться излюбленные места для ночных прогулок.

Светодиодное освещение

Сейчас в Москве активно применяются светодиодные системы освещения с переменным цветом. Они могут излучать как белый, так и цветной свет в пределах всего видимого спектра, что дает огромные возможности для светодизайна. Кроме того, светодиоды отличаются большей яркостью и меньшим энергопотреблением, чем обычные лампы накаливания, что весьма выгодно для городского бюджета.

О том, как жили москвичи всего два поколения назад, может лишь отчасти намекнуть набирающая популярность акция “Час Земли”, к которой российская столица присоединилась в 2009 году. В рамках данной акции на всемирно известных зданиях по всей планете выключается подсветка.

В Москве, к примеру, в этом году гасли 820 зданий, включая столичную мэрию, Госдуму, Совет Федерации, большинство театров, вокзалов, главный корпус МГУ и стадион “Лужники”.

ТАСС/Сергей Бобылев

Но это только один час. Сейчас уже сложно представить, что ночной город может быть другим. Будь то исторический центр или отдаленные районы – всюду горят уличные фонари, подсвечиваются здания, мерцают всевозможные вывески. Выражение “так светло, что можно читать книжку”, кажется, уже применимо к самым потаенным дворикам столицы.

Что же будет дальше?

Сюжет: Тренды города: все, что волнует столицу

Источник: https://www.m24.ru/articles/osveshchenie/25092015/85455

Устройство автомобиля –

Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

ОСНОВНОЙ элемент любой автомобильной фары – это источник света. В принципе, чем он мощнее, тем лучше водитель видит дорогу в темноте и при плохой погоде. Значит, движение будет безопаснее.

Первые машины похвастать хорошей светотехникой не могли, ведь источником света у них служили масляные или керосиновые горелки, а на некоторых моделях вообще применялись обычные свечи. Они лишь обозначали габариты автомобиля в темноте, но осветить дорогу не могли. К тому же такие “фары” легко гасли от малейшего порыва ветра.

Ситуация изменилась в начале ХХ века с появлением ацетиленовых светильников, применявшихся даже в качестве паровозных прожекторов. “Дальнобойность” лучших образцов подобных фар была весьма велика для того времени и достигала порой нескольких сот метров.

Но для того, чтобы ацетиленовая светотехника заработала, водителю надо было совершить целый ритуал. Ему следовало остановиться, выйти из машины, открыть краник ацетиленового генератора (как правило, он находился на подножке автомобиля), подождать, пока газ по трубкам дойдет до фары, и лишь затем поджечь его.

Кроме того, через несколько часов работы установку приходилось перезаряжать.

Избежать столь длительной и неудобной процедуры помогло изобретение лампы накаливания. Впервые ее стали использовать в фарах еще в 1898 году на электромобиле “Columbia”, но тогда добиться достаточного срока службы создателям не удалось.

Только когда хрупкую угольную нить в лампе заменили вольфрамовой, она стала надежно и долго работать даже в условиях постоянной тряски. Поэтому после установки таких ламп в фары “Cadillac” образца 1912 года подобная светотехника в течение нескольких лет появилась и на моделях других автопроизводителей.

Газовый фактор

Центральная фара автомобиля “Willys-Knight 70A Touring” поворачивалась вместе с передними колесами.

Ацетиленовые светильники неплохо освещали дорогу, но чтобы зажечь их, требовалось немало усилий.

ОДНАКО при дальнейшем увеличении мощности источников света конструкторы снова столкнулись с проблемой надежности. Дело в том, что яркость лампы накаливания напрямую зависит от температуры вольфрамовой нити, а та при чрезмерном нагреве начинает интенсивно испаряться, оседая на стекле колбы темным налетом. В результате лампа быстро выходит из строя.

Решение нашлось лишь в середине прошлого века, когда колбу стали заполнять особым газом – “галогеном”, обладающим свойством восстанавливать вольфрамовую нить. Тем самым значительно продлевался срок ее службы. В результате по сравнению с обычной лампой галогенная стала компактнее, мощнее, а ее ресурс увеличился практически вдвое.

И это был не предел. Дальнейшие исследования показали, что если в качестве наполнителя использовать не галоген, а газ ксенон, то температуру в колбе можно повысить почти до точки плавления вольфрама. Иными словами – добиться от лампы накаливания максимально возможной яркости.

Кроме того, свойства ксенона позволили создать принципиально новый источник света – газоразрядную лампу. Традиционной нити накаливания в ней нет.

Ее заменяет электрическая дуга, возникающая между двумя электродами. Ксеноновые лампы потребляют меньше электроэнергии и при этом светят примерно вдвое ярче обычных.

А поскольку хрупкой нити в “газоразрядках” нет, то и из строя они выходят гораздо реже.

Казалось бы, у ксеноновых фар одни плюсы, и дни обычных ламп сочтены. Но не все так просто. Для того чтобы заставить ксеноновую лампу светиться, необходимо создать на электродах напряжение 20-25 киловольт и даже больше. Примерно как в системе зажигания. Поэтому в электрооборудование автомобиля приходится добавлять специальные модули – так называемые блоки розжига.

Но в любом случае, чтобы загореться, такой лампе требуется некоторое время, поэтому на BMW 7-й серии (на которую в 1991 году впервые стали устанавливать ксеноновые фары) для дальнего света применялись традиционные галогенки. Они позволяли в случае необходимости мигнуть фарами.

Полноценный “биксенон” (фары, в которых газоразрядные лампы обеспечивают как ближний, так и дальний свет) появился лишь спустя несколько лет, причем дальний свет включался, как правило, одним из двух разных способов.

Переключение режимов осуществлялось либо с помощью специальной шторки с электроприводом (она отсекает часть светового потока в режиме ближнего света и при необходимости отодвигается в сторону), либо перемещением лампы внутри корпуса фары относительно отражателя.

Правда, на некоторых представительских моделях также иногда встречаются отдельные ксеноновые лампы для ближнего и дальнего света.

В любом случае использование газоразрядных фар значительно увеличивает цену автомобиля, ведь помимо блоков розжига европейские правила по безопасности требуют оснащать такие модели омывателями фар и автоматическими регуляторами уровня (чтобы яркий свет не слепил встречных водителей). Поэтому на доступных машинах ксеноновая светотехника предлагается пока лишь в качестве дополнительного оборудования.

Высокие технологии

КАКИЕ фары будут у автомобилей будущего? По мнению автопроизводителей, хорошие перспективы у светодиодов – полупроводниковых элементов, излучающих свет при прохождении через них электротока. Такие источники света срабатывают быстрее обычных ламп, потребляют минимум энергии и при этом практически вечны.

Но сегодня использовать светодиоды в качестве основного компонента фары мешает их небольшая светоотдача, при увеличении которой требуется сложная и дорогая система охлаждения. Поэтому на современных автомобилях светодиоды пока в основном используются лишь в качестве вспомогательной светотехники.

Например, благодаря своему высокому быстродействию они идеально подошли для стоп-сигналов. Применяются и в габаритных огнях. В частности, подобные элементы можно увидеть на многих моделях компании “Audi”.

Однако для “Audi R8” уже сейчас в качестве опции предлагают фары, полностью состоящие из светодиодов.

Также специалисты прогнозируют, что в недалеком будущем в автомобильной светотехнике будет применяться волоконная оптика. В этом случае лампу накаливания или светодиод (здесь это не важно) можно расположить где угодно, а свет направить к фарам с помощью специальных световодов.

Например, такое решение использовали создатели представленного в 2001 году концептуального хэтчбека “Volvo SCC”, ставшего прообразом серийной машины “Volvo C30”. Световоды позволяют придать фарам автомобиля практически любую, даже самую вычурную форму.

Ведь в этом случае фантазия дизайнеров ограничена лишь диаметром линзы, направляющей световой поток.

Не слепить!

Так выглядела реклама одной из первых фар со специальным рассеивателем, исключающим ослепление встречных водителей и пешеходов.

С МОМЕНТА появления относительно мощных ацетиленовых светильников, перед конструкторами автомобилей встала серьезная проблема: яркие фары слепили водителей встречных машин. Чего только ни придумывали инженеры, чтобы побороть этот эффект, – различные сдвижные шторки, жалюзи и т.д.

Лишь в 20-х годах прошлого века нашлось оптимальное решение. И даже не одно. Во-первых, появились разновидности ламп накаливания с двумя нитями (одна отвечала за ближний свет, другая – за дальний).

Во-вторых, фары стали закрывать рифленым стеклом – рассеивателем, отклоняющим световой поток в необходимом направлении.

Кстати, с 1958 года в Европе законодательно ввели привычную нам асимметричную диаграмму направленности света фар (левая “бьет” ниже правой, чтобы не слепить встречных). Но в Америке до сих пор придерживаются старых стандартов: там о соседях по потоку заботятся меньше, больше беспокоясь о лучшей освещенности дороги.

Раньше большинство автомобилей оборудовалось фарами простой круглой, реже прямоугольной формы. Но постепенно в угоду эффектной внешности дизайнеры стали создавать светотехнику более замысловатого вида. Для этого им пришлось изменять форму отражателей и корпусов фар. Решая эту проблему, инженеры фирмы “Hella” создали оригинальные фары прожекторного типа.

Не вдаваясь в подробности, скажем, что они отличаются от обычных наличием специальной линзы, фокусирующей световой поток.

Вскоре отражатель фары благодаря широкому внедрению компьютерного моделирования приобрел столь сложную форму, что вполне стал справляться с направлением светового пучка без каких-либо дополнительных линз или рассеивателей. Так что от них постепенно отказались в пользу легких и прочных защитных колпаков из поликарбоната. Сейчас такая конструкция встречается на большинстве современных моделей.

Интеллектуальная светотехника

По мнению специалистов, будущее – за светодиодными фарами.

ЕЩЕ НА первых автомобилях предпринимались попытки сделать фары поворотными, чтобы они освещали ту часть дороги, куда в данный момент водитель направляет свою машину.

Но в то время добиться от подобных систем приемлемой точности работы не удалось. Лишь в конце 60-х годов поворотные фары дальнего света стали устанавливать на “Citroёn DS”.

Однако тогда эта идея не нашла у других автопроизводителей должной поддержки, поэтому о подобной светотехнике надолго забыли.

В последнее время с развитием электроники идея адаптивного света вновь ожила. В наши дни многие производители применяют ее на своих моделях. Причем известно несколько способов заставить фары светить вбок.

Пожалуй, наиболее дешевый и простой – это использование дополнительных источников света, которые могут стоять как внутри основной фары, так и вне ее. К примеру, если водитель поворачивает руль налево, то включается левый, если вправо – правый.

Такой системой, в частности, оснащена “Skoda Fabia”.

Более дорогая адаптивная светотехника обычно состоит из биксенонового источника света и поворотного механизма с электронным управлением.

В этом случае компьютер оценивает скорость автомобиля, угол поворота руля, крутизну поворота и другие параметры, обрабатывает их и поворачивает прожектор на необходимый угол.

Правда, сильно отклониться вбок такая фара не может, поэтому на дорогих автомобилях ее дополняют вышеупомянутой дополнительной секцией бокового света или противотуманкой, которые включаются на небольшой скорости и на крутых виражах.

Также на серийные автомобили постепенно начинает устанавливаться интеллектуальная светотехника, которая всего несколько лет назад была атрибутом лишь экспериментальных моделей.

Характерный пример – усовершенствованная система AFS (“Adaptive Front Light System”) новой “Skoda Superb”: в городе, когда скорость движения обычно составляет 15-50 км/ч, электроника “Шкоды” делает пучок света более широким – для лучшей видимости обочин дороги.

На автомагистралях, когда автомобиль разгоняется быстрее 90 км/ч, фары начинают светить выше и дальше, чтобы водитель успел раньше заметить опасность. На обычных загородных шоссе активируется смешанный режим. Кроме того, “интеллектуальные” фары также умеют распознавать дождь и соответствующим образом регулировать пучок света.

Специалисты считают, что скорее всего следующий шаг в развитии светотехники – объединение адаптивных фар со спутниковой навигацией и инфракрасной камерой ночного видения. Тогда система освещения сможет заранее подстраиваться под особенности маршрута и всегда обеспечивать лучшую видимость дороги.

Источник: http://www.MotorPage.ru/infocenter/autoconstruction/Razvitie_avtomobilnyx_sistem_osveshheniya.html

За какие продвинутые фары стоит переплачивать

Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

Ксенон и даже светодиоды в фарах – уже прошлый век. Новые машины выходят на рынок с матричными и лазерными фарами. Но какой тип оптики действительно повышает безопасность в темное время суток, а какой – лишь маркетинговый ход и вымогание денег? Эксперты разобрались в вопросе.

Пока автономные машины еще не бороздят мировые просторы в массовом порядке, за управление отвечает водитель. И по-прежнему один из главных параметров для него – хорошая видимость, поэтому в машине важными остаются такие характеристики как обзорность и освещенность дороги в темное время суток. Ради последнего пункта специалисты разложили по полочкам все типы фар.

Разложили в прямом смысле – эксперты американского Союза потребителей, обладающего собственными лабораториями и тестовыми полигонами, привели подробные характеристики всех современных автомобильных фар – от простых галогенок до лазерных, а также включая адаптивные и поворотные и даже штатные системы ночного видения.

Если верить рекламным описаниям, оптика нового типа способна обеспечить яркую освещенность, более длинный луч света – до 600 метров вперед и даже опознавание пешеходов и животных чуть ли не до того, как они появятся на дороге.

Новые технологии светотехники – настоящий рай для дизайнеров, которые теперь могут «рисовать» сложный и красивый «взгляд» машинам. Оптика становится фирменной «чертой узнавания» определенной марки или модели, далеко уйдя от однообразных кругов и квадратов. Зачастую новый рисунок оптики отличает обновленную модель от устаревшей.

И первый вывод экспертов, чтобы не мудрить и не таить: большинство продвинутых технологий в оптике не помогает видеть дальше – разве что ярче, чем нынешние галогенные фары. А вот стоят однозначно дороже.

Итак, речь идет о фарах-противотуманках по углам переднего бампера, которые зажигаются по одной в зависимости от поворота руля и подсвечивают таким образом поворот.

Это неплохо как на парковке, так и в движении ночью по извилистой дороге.

Однозначного мнения у экспертов Consumer Reports испытания поворотных фар не оставили, так что специалисты предлагают потребителям решать, нужна ли им такая платная опция.

КСЕНОН

Ксеноновые фары – больная тема для российских потребителей. Слишком много водителям пришлось сталкиваться с так называемым колхозным ксеноном, который слепит встречную полосу и вызывает море негативных эмоций, да и светит хуже штатного ксенона.

HID-фары – это оптика, в которой используется газ ксенон. Недостаточно даже линзованных фар для установки ксенона, так как если изначально фара не спроектирована под установку ксенона, там не учтены параметры нагрева, размер и яркость ксенона и галогена.

Но американские эксперты анализировали все же «правильный» штатный ксенон. Первый вывод: из-за более низких температур такие лампы служат дольше, но на выходе их замена обойдется сильно дороже. Но в целом особых преимуществ перед хорошей галогенной оптикой спецы не разглядели.

СВЕТОДИОДЫ

Фары, которые прозводители называет LED, могут быть световодные – когда горит пара диодов в трубочках, наполняя их светом, и светодиодные – когда вся линия представляет собой горящие диоды. Световоды применяются в основном в задних фонарях из-за меньшей стоимости.

История освещения у автомобилей начиналась с ацетиленовых горелок и обычных электрических фонарей, и с тех пор техника шагнула далеко вперед. 

Светодиоды имеют множество преимуществ: у них более высокая световая отдача, высокая механическая прочность и вибростойкость из-за отсутствия ламп накаливания, долгий срок службы, они не требуют времени на разогрев до полной яркости, они экологичны и компактны. Поэтому в автопромышленности они получают все большее распространение с выходом каждой новой модели. Но не дешевы.

Светодиоды активно используются для того самого «семейного» рисунка оптики. Однако полностью светодиодные фары, направленные на освещение дороги, могут бы как очень хороши – матричная на Mercedes-Benz S-Class, так и «слепее» галогенок – на Seat Leon, например.

Матричные светодиодные фары – это уже следующий шаг. Причем доступный и для массового сегмента, так как появляются уже и на машинах гольф-класса.

в блоках фар расположено больше десятка светодиодных сегментов, которые отвечают за дневные ходовые огни, ближний и дальний свет и боковую освещенность, регулируя интенсивность светового потока, направления и отключаясь группами по необходимости, например, чтобы не слепить встречных. Ориентироваться помогают камеры и датчики, «засекающие» встречную или попутную машину.

Матричный светодиодный свет очень хорош, но и весьма дорог. К слову, в США он запрещен. Но там и ксенон не сразу легализовался.

ЛАЗЕРНЫЕ ФАРЫ

Лазерные фары – последний тренд, доступный пока только в премиуме за неприличные деньги. По сути, такой свет пока предлагают только на BMW i8 и Audi R8, на подходе новые генерации седанов Audi. Неслучайно инженеры начали со спорткаров – лазерные фары светят вперед на 600 метров, что важно при быстром движении.

Синие лазерные лучи, попадая на специальную пластику, при помощи микрозеркала (Bosch) преобразуются в белые, которые и освещают путь.

На малых скоростях фары освещают дорогу вширь, а на больших – «бьют» вперед.

По словам производителей, по сравнению с матричными светодиодными фарами «лазеры» имеют большее динамическое разрешение и лучше освещают объекты в темноте. В США эта технология пока не разрешена законом.

Удивительные футуристичные системы военных разведок из кино добрались и до реальной жизни, причем довольно давно укрепились в серийных машинах – системы ночного видения. Конечно, пока речь идет только о люксовом сегменте.

При помощи камер и сенсоров машина засекает пешеходов и животных сильно заранее, их изображения появляются на центральном мониторе автомобиля.

Иногда даже в случае обнаружения «объектов» машина сама зажигает дополнительное освещение или подмигивает, чтобы «спугнуть» тех с дороги или даже «нарисовать» освещенный путь отступления.

Но все же картинка на мониторе отвлекает водителя непосредственно от дороги.

Источник: https://www.avtovzglyad.ru/sovety/vozhdenie/2015-06-01-za-kakie-prodvinutye-fary-stoit-pereplachivat-/

Тест светодиодных фар (LED) против биксенона (HID): есть ли смысл доплачивать?

Эволюция автомобильных фар: от керосина до светодиода

Многие автовладельцы наверняка видели новости о том, что очередная новая модель отныне будет штатно или в качестве опции оснащаться светодиодными фарами.

Покупателям современных иномарок в автосалоне обязательно предложат комплектацию с альтернативой обычным «галогенкам» — либо LED-оптику, либо биксенон. То, что такие фары светят лучше и выглядят круче, излучая приятный белый свет, знают все.

А что в реальности: стоит ли продвинутый свет своих денег и, главное, насколько светодиоды лучше биксенона? Сравниваем две модели Skoda с разной оптикой.

Итак, в нашем распоряжении оказалось два новых автомобиля Skoda в топовых исполнениях: популярная Octavia со светодиодными фарами и флагман модельного ряда Superb, оснащенный биксеноновым светом.

Почему мы не взяли две одинаковые модели? Все просто: более современная Octavia, представленная весной 2017 года, имеет в арсенале в качестве дополнения только LED-оптику.

А ожидающий обновления Superb, несмотря на то что выше классом, пока оснащается только биксеноном.

В целом же, учитывая одного и того же производителя, а также сопоставимые технические нюансы и габариты автомобилей, можно с большой долей объективности судить о качестве освещения.

И в том и в другом случае за улучшенный свет придется доплачивать, но вполне разумные деньги. Для SkodaSuperb адаптивный биксенон обойдется в 56 000 рублей, светодиодные фары для Octavia дешевле — 49 900 рублей.

Кстати, посмотрели мы и цены на оптику в качестве запасных частей, в том случае если ее придется менять: одна ксеноновая блок-фара на «Суперб» обойдется в 44 855 рублей, светодиодная на «Октавию» снова дешевле — чуть менее 41 000 рублей

Немного о конструкции

HID (High Intensity Discharge), то есть газоразрядные или, проще говоря, ксеноновые фары на автомобилях впервые серийно появились в далеком 1991 году на флагмане BMW 7 Series (E32) и произвели настоящую революцию в освещении.

Светили такие фары в несколько раз лучше галогеновых (3200 К), особенно в сложных условиях (например, в дождь), а по температуре спектра (4300 К) приближались к дневному свету (6500 К), более привычному человеческому глазу. Кроме того, такие фары потребляли заметно меньше энергии, а служили при этом многократно дольше.

В основу таких фар положен принцип световой дуги. В колбе с газом (собственно, ксеноном) находятся два электрода, между которыми проходит высоковольтный разряд. Именно он и вызывает яркое свечение газовой смеси.

Технически конструкция очень надежная, но довольно сложная и дорогая, поскольку требует высокого напряжения и поддержки переменного тока, для чего используется преобразователь энергии.

Управлять направлением сверхъяркого света научились не сразу, а потому дальний свет, чтобы не слепить встречных водителей, делали обычным, галогеновым.

Чуть позже в фаре стали предусматривать специальную шторку, отсекающую «лишний» свет, или использовать две колбы под разный режим освещения. А затем с помочью электромагнита колбу в фаре научились двигать, изменяя дальность свечения. Так появились различные варианты устройства биксеноновых фар.

Последним этапом развития стало появление технологии AFS (позже AFL), то есть Adaptive Front Lighting System, или адаптивного головного освещения, которое в народе называют «поворотными фарами».

LED (Lightemittingdiode), светоизлучающий диод, или светодиодные фары

Светодиоды в быту человек использует довольно давно, однако из-за не самого яркого света в автомобиль их устанавливать не решались. Однако собранные в пучок светодиоды оказались вполне пригодны для освещения дороги. Сначала их использовали в задних фонарях и стоп-сигналах. А в 2008 году появился первый серийный автомобиль, головная оптика которого была полностью светодиодной, — Lexus LS.

Такие фары стали новой ступенью развития автомобильного света, поскольку серьезно превосходили параметры ксенона, не говоря о галогеновом свете.

Так, светодиоды с температурой 5000 К практически вплотную приблизились к натуральному дневному свету, а энергии они потребляют в разы меньше ксеноновых фар и на полтора-два порядка меньше галогеновых.

Причем по своему устройству фары проще и еще надежнее ксеноновых, а возможность их адаптации под условия движения авто почти не знает границ. Главный недостаток — обильное выделение тепла, для компенсации которого светодиодной фаре требуется дорогое автономное охлаждение.

Светодиодная фара состоит из платы светодиодов, каждый из которых отвечает за освещение своего участка дороги, фокусирующей линзы, собирающей свет в один луч, и отражателей или распределяющей линзы, которые выводят свет в нужном направлении.

В зависимости от условий движения управляющая электроника зажигает определенное количество светодиодов, свет от которых, преломляясь через линзу, освещает только тот участок, который необходим в данный момент движения.

Последним уровнем развития светодиодной оптики являются матричные фары, принцип работы которых такой же, как и обычных, с поправкой на то, что светодиоды объединены в соты, а их в одной фаре может быть несколько десятков! Причем каждый из диодов можно не только включать и выключать, но и менять его яркость. С помощью таких фар можно создать практически любой рисунок освещения.

И ксеноновые, и светодиодные фары «Шкоде» поставляет немецкая компания Hella, один из мировых лидеров автомобильного света

Испытания

Для замеров мы отправились на автодром «Санкт-Петербург», где в качестве полигона использовали главную разгонную прямую.

Длина отмеренного участка — 100 метров с контрольными конусами на 25 и 50 метрах. Кроме того, в качестве ориентиров дальности освещения на расстоянии 300 метров находилась еще одна группа конусов и два дорожных знака с отражающей поверхностью.

Подсвечивающиеся штрихи в фарах обоих «Шкод» — не более чем дизайнерская «фишка», никакой практической нагрузки они не несут. Кроме того, раздвоенная оптика «Октавии» тоже фикция: фара на самом деле одна, разделенная тонкой перегородкой бампера

Все, кто покупает ксенон ради эстетического удовольствия, в надежде на белый или голубовато-белый свет, могут быть удивлены: свет у стандартных ксеноновых фар на самом деле светло-желтый.

В потоке автомобилей с галогеновыми фарами он резко выделяется своим белесым оттенком, а вот в «лабораторных» условиях при наглядном сравнении со светодиодными фарами все становится на свои места.

Разница, как говорилось выше, в световой температуре, которая у светодиодов номинально выше, чем у ксенона, хотя и последний можно нагреть до более высоких значений.

Обе модели оснащены светодиодными ходовыми огнями. Сделаны они исключительно для идентификации самого автомобиля и на дорогу почти не светят. Кроме того, с большого расстояния лучше видны все-таки единые ленты «Суперба», чем разделенные черточки «Октавии»

Итак, Skoda Superb с биксеноном. Функцию адаптации в нем выполняют поворотная платформа системы AFS и «шторка», которая имеет сразу три режима отсечения «лишнего» света в зависимости от условий движения. Кроме того, при повороте руля включается в помощь соответствующая противотуманная фара, подсвечивая ближайшую к машине обочину.

У светодиодной Skoda Octavia фары фиксированные, а функция боковой подсветки осуществляется путем направления пучка в боковой отражатель. «Противотуманки», так же, как и у Superb, включаются с разных сторон вслед за поворотом руля.

И ксеноновые, и светодиодные фары в обязательном порядке штатно оснащаются автокорректором и омывателем фар. Без этих двух опций эксплуатация автомобиля с таким светом считается незаконной

Ближний свет

Площадь освещения территории ближним светом показывает, что ксеноновые фары очень эффективны: основное полотно дороги подсвечено идеально на расстоянии порядка 30 метров, а хорошая видимость наблюдается вплоть до второго конуса (50 метров). При этом светотеневая граница проходит немногим дальше.

Освещение по сторонам умеренное по площади и яркости. От основного коридора вправо и влево свет распространяется метра на три-четыре, не дотягивая до забора справа и лишь маленьким пятнышком попадая на встречную дорогу, уходящую влево и целиком находящуюся в тени. Оба конуса по правой стороне находятся в тени, хотя и видны благодаря светоотражателям.

На том же самом участке ближний свет Skoda Octavia даже визуально сильно ярче, а площадь освещения чуть ни вдвое больше. Дальность четкой видимости уходит на 60 метров, причем правая обочина почти целиком находится в свете на указанном расстоянии. Левая сторона также полностью освещена в пределах 25 метров в длину, да так что свет попадает на всю ближайшую полосу уходящей влево дороги.

Видимость с места водителя идущего по правой обочине человека, одетого во все темное, в Skoda Superb с ксеноном средняя. Понятно, что с 25 метров его видно отчетливо, а вот на расстоянии 50 метров, где человек попадает ровно на светотеневую границу, понадобится хорошее зрение шофера. На 100 метрах от машины человек исчезает из виду.

В Skoda Octavia со светодиодными фарами на расстоянии 25 метров можно даже определить цвет одежды пешехода, на 50 метрах — отчетливо различить его контуры, а самое интересное, если у водителя хорошее зрение, разглядеть его даже на расстоянии 100 метров.

Дальний свет

Включение дальнего света ситуацию, конечно, заметно исправляет, учитывая, что оба автомобиля оснащены автоматической регулировкой светового потока и режимом переключения, и не слепят встречных водителей.

Ксеноновый Superb способен полностью подсветить пешехода на расстоянии 25 метров, так что человека можно узнать в лицо. На расстоянии 50 метров — определить, какая рука находится в кармане, а на100 метрах легко определить пешехода по контурам.

Включение дальнего света тут же определяется высвечиванием и самых дальних конусов и знаков, находящихся на расстоянии 300 метров. Определить можно не только их наличие и положение, но даже и то, что конусов три. Правда, все это только благодаря светоотражающим секторам.

Светодиодные фары Skoda Octavia дальним светом высвечивают область чуть не до видимого горизонта.

Если хорошо всмотреться, то увидеть, что пешеход в синих джинсах, можно даже на 100-метровой отметке, не говоря уже про засечки на 25 и 50 метрах.

Само собой, отчетливо видны и все дальние знаки, причем можно определить не только количество конусов, но даже и то, какой из них находится ближе, а какой дальше.

Каков итог?

Конечно, было бы здорово проверить на ходу еще и функцию адаптивности светового пучка, но и текущих замеров достаточно, чтобы прийти к однозначному выводу: светодиодные фары реально на уровень лучше биксеноновых.

Последние, хотя и прекрасно справляются со своими обязанностями, а во время эксплуатации у нас не возникло — что в городе, что на трассе — ни одной претензии к освещению, не смогли превзойти по своим характеристикам светодиодный свет ни в одном из замеров.

Если учесть, что как опция и те и другие стоят сопоставимых денег, мы однозначно советуем при наличии выбора отдавать предпочтение светодиодам. Да и в любом другом случае при покупке нового автомобиля не жалеть денег на продвинутую оптику, которая на порядок улучшает не только безопасность, но и комфорт передвижения.

Редакция журнала “Движок” выражает благодарность компании “Пулково Авто”, официальному дилеру Skoda в Санкт-Петербурге, и российскому представительству Skoda Auto за предоставленные автомобили, а также автодрому “Санкт-Петербург” за помощь в подготовке материала.

Источник: https://dvizhok.su/parts/test-svetodiodnyix-far-(led)-protiv-biksenona-(hid)-est-li-smyisl-doplachivat

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.