1

Эволюция и будущее автомобильной светотехники

светотехника

Свет всегда был неотъемлемой частью человечества. Искусственное освещение появилось с развитием цивилизации.

Со времен создания автомобиля возник вопрос о его круглосуточном использовании. А это требовало наличия осветительных приборов.

Как менялась конструкция автомобильных фар и какой будет светотехника на  автомобилях в недалеком будущем?

Первыми фарами на автомобилях были керосиновые лампы. Функцию освещения дороги они не выполняли. Вся польза от них заключалась в том, что они обозначали присутствие автомобиля на дороге.

керосиновая лампа

Фара- керосиновая лампа

На автомобилях тех лет применялись также масляные светильники, и по эффективности они соответствовали «керосинкам». Затем их сменили карбидные (или ацетиленовые) светильники. Внутри фонаря находились зеркальный отражатель и линзы, благодаря этому огонь отражался и свет от него усиливался. Из преимуществ этого вида фар важно отметить, что, по сравнению с керосиновыми, они освещали дорогу на несколько десятков метров вперед. Но был и существенный недостаток – газа было достаточно всего на несколько часов, а горелку с отражателем надо было прочищать от сажи и копоти.

Знакомые нам электрические фары стали появляться в начале ХХ века сначала на моделях автомобилей класса “”люкс”.

Кадиллак

Кадиллак, модель 30

Первые электрические фары представляли собой электропрожекторы.  Массовым применение ламп накаливания в автомобилях стало после появления генераторов. С функцией освещения дорог они справлялись замечательно. Но возникла новая проблема – электрические фары слепили ярким светом водителей встречных машин. Для избежания этого появились первые корректоры фар: тросовые, гидравлические.

В 1962 году на рынке была представлена первая галогенная лампа. Ее представила компания Hella.

Jaguar

Jaguar E-Type, 1962 г.

 Главное преимущество галогенных ламп заключается в том, что светоотдача у них выше, снижена теплоотдача, внутренняя поверхность не темнеет. Срок службы таких ламп в два раза больше обычных.

В конце 90-х годов прошлого столетия началось широкое применение  поворотных фар, световой пучок в которых направляется вправо-влево вслед за соответствующим поворотом рулевого колеса. На недорогих машинах эта задача возлагается на дополнительные боковые лампочки или «противотуманки». Любой  вариант поворотного света является комбинированным, при котором на малых скоростях включаются боковые лампы, а на высоких – поворачивающиеся прожекторы.

При всей революционности появления галогенных ламп, время их безвозвратно уходит. На смену им пришли газоразрядные лампы, более известные под названием “ксеноновые” лампы.

фары

Основное преимущество ксеноновых ламп – более мощное освещение при низком потреблении энергии. В них светится газ при подаче высокого напряжения Световой поток приближается по спектру к солнечному излучению, благодаря чему они  лучше пробивают завесу тумана или дождя, освещая дорожное полотно, а не капли воды в воздухе, как галогенные фары.  Так как у ксеноновой лампы нет нити накаливания, то и перегорать в ней нечему.

Чтобы не ослеплять встречные машины достаточно ярким светом ксенона, необходимо тщательно выравнивать угол наклона фар. Стоит заметить также, что стоимость замены и обслуживания ксеноновых ламп дороже, чем галогенных.

Но и век ксенона может оказаться не таким уж долгим. В современную автомобильную промышленность уверенно входят новые технологии. По  мнению специалистов, появившиеся на рынке фары на основе светодиодов, вытесняют галогенные и ксеноновые фары.

светодидные фары

Светодио́д или светоизлучающий диод  (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока.

Светодиодные лампы не нагреваются, излучают яркий свет. При использовании светодиодных ламп с функцией затемнения, можно управлять яркостью света фар, т.е. приспосабливать их под любые условия вождения. Благодаря небольшим габаритам светодиодов, их можно подстраивать под любую форму фар вашего авто.

С 2013 года  Audi устанавливает матричные фары (Matrix LED headlights). Разработка компании поднимает на новый уровень комфорт управления автомобилем. Если говорить просто, матрица – это поле из сегментов.  В матричном модуле дальнего света каждая ячейка содержит в себе светодиод с собственным отражателем, и когда включены все светодиоды матрицы, освещение максимально. Но по сигналу датчиков и камер управляющая электроника фары может гасить матрицу не целиком, а посегментно — например, только один столбец, или полтора. Система затемняет свет, который будет светить прямо на встречные транспортные средства, но продолжает бросать полную света на зоны  между или рядом с ними.

матричные фары

Благодаря тому, что матричные фары объединены с системой ночного видения, они способны в темноте выявлять пешеходов и животных, находящихся на дороге или в опасной близости от нее. Такая работа фары автоматически активируется, когда включен дальний свет при скорости 30 км/ч в городской черте и 60 км/ч вне населенных пунктов. Инновационная система позволяет улучшать ночную видимость.

Ну, и чтобы совсем уж заглянуть в будущее, давайте познакомимся с очередным событием в мире светотехники- лазерными фарами.

 лазерные фары

Лазерная фара

По сравнению с фарами с другими источниками света (лампами накаливания, газоразрядными, классическими светодиодами) лазерные имеют целый ряд преимуществ:

– дальность лазерного луча света составляет до 600 метров, но что даже в режиме ближнего света  лазерные фары не будут слепить, так как лучи строго направлены, и если в зоне освещения появится человек, специальный режим сможет отключить ту часть диодов, лучи которых попадают в его глаза;

– лазерное излучение позволяет  управлять освещением конкретных зон;

– в плане энергопотребления лазерные фары обеспечивают до 30% экономии по сравнению с другими видами. Экономия энергии на освещение напрямую способствует экономии топлива, стоимость которого постоянно возрастает;

– компактность таких фар дает большие возможности для изменения дизайна автомобилей.

Несомненно, это – лишь начало. С дебютом таких лазерных диодов компании Audi, BMW в части конструкции и дизайна выйдут на новый уровень. Лазерные технологии в автомобильной светотехнике подтолкнут конструкторов на создание приборов.