Оптика нового поколения на авто
Про лазерные фары
Стало интересно принцип работы фар и вот что я нашёл в интернете.
Пока многие производители еще только осваивают технологии светодиодного освещения, самые топовые автобренды уже шагают дальше. Например, BMW совершенно серийно оснащает флагманский седан 7 серии лазерной оптикой. Стоимость таких технологий? Лучше не знать!
За минувшее столетие эволюция автомобильного освещения прошла путь от ацетиленовых горелок и лампочек Ильича до современной оптики, построенной на светодиодах. Адаптивными фарами головного света сегодня в той или иной мере могут похвастать многие автопроизводители, но немногие из них не копируют друг друга, а предлагают что-то по-настоящему прорывное. Компании Audi и BMW почти одновременно начали работу над технологиями так называемого лазерного света (и даже немного поссорились на тему того, кто был первым), и обеим удалось воплотить свои идеи в стандартных автомобилях.
Правда, если Audi оснастила лазерной оптикой только 99 экземпляров суперкара R8 LMX, то в случае с BMW никакого эксклюзива нет. Заходишь в конфигуратор нового поколения 7 Серии, ставишь галочку напротив опции BMW Laserlight, отстегиваешь 251 200 рублей за эту опцию и получаешь немного автомобильного будущего, если, конечно, можешь себе позволить. Чем же отличается лазерное освещение от обычного светодиодного, раз за него просят такие деньги?
Во-первых, правильнее называть такую оптику не лазерной, а лазерно-люминофорной. Конструкция устроена таким образом, что несколько лазерных диодов подсвечивают люминофор — специальный компонент, который преобразовывает энергию в световое излучение. В результате образовывается сверхмощный световой пучок, который направляется на дорогу через преломления и систему отражателей. Так что сам по себе лазер дорогу не освещает, а лишь вырабатывает необходимую энергию.
Во-вторых, лазерное освещение не работает на городских скоростях — для таких сценариев освещения у BMW 7 Серии присутствует обычный дальний и ближний светодиодный свет, который и так работает эффективно. Лазерный режим активируется вдобавок к основным источникам при долговременном движении со скоростью свыше 70 км/ч, когда поблизости нет других источников света, встречки и попутного транспорта. При этом лазерный модуль не подсвечивает дорогу веерным способом — помимо обычного пучка создается узкий световой тоннель, который «стреляет» вперед более чем на полкилометра. Идеальный режим для движения на высокой скорости по магистралям!
Вот как описывает работу BMW Laserlight сам производитель:
В режиме дальнего света лазерные фары BMW освещают зону до 600 метров, что почти в два раза больше дальности света обычных светодиодных фар. Данный режим автоматически включается по достижении скорости 70 км/ч. В состав фар входит светодиодный ближний свет и светодиодный дальний свет с лазерным модулем. Благодаря неослепляющей системе управления дальним светом BMW и встроенной системе адаптивного освещения поворотов лазерные фары BMW делают ночные поездки еще более приятными и безопасными. Неослепляющая система управления дальним светом BMW распознает наличие других участников дорожного движения и целенаправленно исключает их ослепление.
Из маркетинговых материалов компании BMW.
Иначе говоря, BMW продает клиентам действительно полезную технологию, которая прямо повышает безопасность движения. Здесь отлично работает правило — хорошего освещения много не бывает (бывает мало денег). А мы, в свою очередь, просто обязаны выяснить, сколько стоит подобный лазерный свет в реальной жизни. Не установленный с завода, а купленный с полки российского продавца BMW. Например, при восстановлении автомобиля даже после легкой аварии или в случае банального вандализма. Автоворы научились прекрасно разбираться в дорогих и востребованных деталях.
Топовую оптику BMW Laserlight легко отличить по горизонтальным шторкам синего цвета.
Посчитать, во сколько обойдется новая оптика, мы традиционно попросили официальных дилеров марки BMW в Москве на примере седана BMW 730Ld 2017 года выпуска с соответствующим опциональным освещением. Новость первая: только одна передняя фара BMW Laserlight будет стоить сумасшедшие 339 560 рублей, то есть эту цифру придется умножать на два. Новость вторая: при проблемах с оптикой придется какое-то время поездить вслепую, поскольку срок ожидания детали из Германии составляет около 3 недель. Прибавим сюда стоимость установки и адаптации фар силами официального сервиса — 6 800 рублей, и получим итоговую цифру 685 920 рублей!
Запчасти
679 120
рублей
Работы по установке
6 800
рублей
Итого
685 920
рублей
Audi, твой рекорд с матричными светодиодными фарами побит! Что тут скажешь, у флагманского седана и технологии, и цены — тоже флагманские. Стоит подчеркнуть, что мы ни в коем случае не ставим перед собой цель отговорить потенциального покупателя BMW 7 Серии от дорогой оптики BMW Laserlight, а даже наоборот. Если есть возможность дооснастить автомобиль действительно полезными опциями и потом его обслуживать, то это стоит сделать. А сегодняшний выпуск лишь в очередной раз подтверждает, что в случае с премиальными автомобилями всегда лучше защищать свои финансовые риски расширенной страховкой.
Лазерные фары: современные автомобильные технологии и перспективы тюнинга
Еще каких-то 15 лет назад ксеноновые фары, работающие по технологии HID (High Intensity Discharge) xenon — разряда высокой интенсивности в колбе с ксеноном — устанавливались исключительно в премиальных авто представительского класса. Сегодня же, обзавестись подобной оптикой, включая усовершенствованные модели с механизмом переключения дальности света — так называемым, биксеноном — может владелец практически любого авто. Технологии стали доступнее, а комплект источников света — значительно дешевле.
Но прогресс не стоит на месте, и вот уже в серийных авто (опять же, пока премиального класса) появилась новая перспективная оптика — лазерные фары. Их принцип действия, какие существуют технологии у различных разработчиков, а также самый главные вопросы — когда вся эта красота подешевеет, и можно ли будет устанавливать подобные источники света в штатные места рядовых автомобилей — давайте и разберем.
Как это работает
По большому счету, правы инженеры Phillips (а оптикой различных поколений от этого известного производителя оснащен каждый третий автомобиль в мире), когда заявляют, что чисто лазерной оптики на сегодня не существует. То есть такой, в конструкции которой лазерный элемент выступал бы в качестве источника света.
Конечно, есть подобные лучи, видимые глазу и работающие в соответствующем спектре и с соответствующей длиной волны — помните, как в старом советском фильме “Гиперболоид инженера Гарина”. Но что касается современной автомобильной оптики последнего поколения, то в ней лазерные диоды играют роль не источника света, а источника энергии.
Упрощенно, принцип действия сводится к следующему. Однонаправленный (когерентный) лазерный луч, испускаемый светодиодом, с помощью комбинации зеркал и отражателей концентрируется на линзе, покрытой флуоресцентным составом.
Который, в свою очередь, поглощая энергию лазерного луча, интенсивно испускает фотоны — их мы видим в виде белого свечения.
Но кратная яркость и дальность освещения (у лазер-светодиодных фар она достигает 600 метров, у нынешних тиражных диодных, для сравнения, не превышает 300 метров) — далеко не главный параметр перспективной оптики. Многофункциональность такой фары — вот основной момент, за который владельцы эксклюзивных авто готовы выложить до 15 тысяч евро сверх базовой цены. Давайте посмотрим, что сегодня уже предлагают рынок и производители
Лазерная оптика в серийных авто
Первыми “иноваторами” в области лазерной оптики стали, конечно же, мейджоры — Ауди включила свои новейшие фары, сделанные по технологии Matrix Laser, в состав стандартного оборудования для мощного спорткара R8 LMX еще в 2014 году. И тогда же BMW предложила в качестве опции собственную эксклюзивную технологию Iconic Ligths для уже серийного футур-мобиля BMW i8. В этом году лазерной оптикой обзавелся и флагман баварских моторов — представительский BMW 7-ой серии.
Концерн Ауди начал разработку своих фар еще в 2012 году, объединив усилия с Bosch, OSRAM Licht AG и Институтом технологии Карлсруэ. Установив первый тиражный модуль на каждом из 99 выпущенных R8 два года назад, сегодня лаборатория Audi работает над следующим этапом — заменой всех LED-элементов в концепции Matrix Laser тысячами микрозеркал:
Фактически разбивая на пиксели отраженный лазерный луч, система этих микрозеркал, способных совершать до 5000 наклонов в секунду, дает просто огромные возможности “игры” со головным светом. Хотите — затемняйте область приближающейся встречной машины. Хотите — проецируйте на асфальт габариты автомобиля для уверенного прохождения узких мест и тоннелей. Или предупреждающие надписи на асфальте перед пешеходами, когда вы вдруг выныриваете из-за угла. Умная математика сделает за водителя все. И это при том, что по своим характеристикам яркость лазерных фар уже вплотную приближается к дневному свету — 5500 К против 6000 К, а максимальная дальность достигает 600 метров.
Что касается прямого конкурента — концерна BMW, то в реализации лазерных фар для нынешней линейки 7-ой серии, инженеры остановились пока на концепции совмещения лазерного модуля с матрицей из LED-источников последнего поколения. Что интересно, этот модуль — так же, как и для Audi — разработан OSRAM Licht AG.
Смотрится, конечно, очень красиво — баварцы, похоже, сумели найти лучший на сегодня дизайн фар головного освещения:
Но по сути конструкции модуля — ничего не изменилось с 2014 года. Все те же три лазерных диода с фосфорной накачкой мощностью 1,6 Вт каждый, система отражателей и линза с флуоресцентным составом. Плюс комплект осрамовских светодиодов для постоянного ближнего света, поворотников, адаптивного света и так далее. Характеристики почти такие же, что и Ауди — глубина до 600 метров и температура до 6000 К.
Ну а что же лидер Большой тройки? Mersedes в этой гонке лазерных технологий пока решил не участвовать, сконцентрировавшись на разработке матричных LED-фар, увеличив количество светодиодов в моделях уже 2017 года до 84. Индивидуальная настройка всей матрицы позволяет расширить до предела функциональные возможности головного света плюс использовать практически безграничные комбинации цветопередачи.
LightsLAB.ru
WhatsApp Viber +7-925-132-8085
E-mail: info@lightslab.ru
Наша страница на DRIVE2:
Комментарии 14
Ауди были первыми в 2014 году. Хотя БМВ в 2011 году такие фары на концепте I8 показал и в 2014 году уже на серийной I8 опуионально предлагал. Когда у Ауди они стояли на несерийном гоночном болиде. Классаная инфа! Прям первые спустя три года, после минус первых или нулевых?
На каком гоночном болиде? R8 LMX это вполне серийная машина, версия, выпущенная в честь победы в Ле-Мане. Концепт концептом, но в серию BMW пошла уже после R8 LMX. Так что фактически, технически, именно Ауди стал первым серийным авто с такими фарами. А Вы уж, прежде чем слюной брызгать почем зря, загуглили бы хотя бы что за Ауди имеет в виду автор.
Вы, прежде чем слюной брызгать, вникайте в суть вопроса. БМВ представила концепт I8 с лазерными фарами в 2011 году, в 2014 году уже серийные машины с лазерными фарами пошли к клиенту. Первая машина с лазерными фарами у ауди — гоночный болид R18 E-Tron, а первая серийная машина — R8 LMX. Так вот R8 вышла в продажу после I8 от БМВ. Идите проверяйте информацию. И гуглите про Е-Трон, когда он выкатился. На нём лазерка была раньше, чем на R8, но позже, чем на I8. Напоминаю, БМВ выкатила концепт I8 с лазерками в 2011 году. До 2011 года на какой модели/концепте от Ауди были лазерные фары? Я, конечно, понимаю отбитость фанатов ауди и хорошую работу маркетологов их же. Но маразмом болеть не надо. Официально о разработке лазерных фар обе фирмы заявили в одно время примерно и нет инфы кто первый заявил. Но на машину лазерки первыми поставила БМВ и на первую серийную машину так же от БМВ лазерки поехали. Теперь жду что там предлагалась у Ауди в 2011 году.
Ну и вот пруф, что бы не было вопросов. Ауди преуспела только в своих дебютных высказываниях. Лучше бы на деле показывали.
На каком гоночном болиде? R8 LMX это вполне серийная машина, версия, выпущенная в честь победы в Ле-Мане. Концепт концептом, но в серию BMW пошла уже после R8 LMX. Так что фактически, технически, именно Ауди стал первым серийным авто с такими фарами. А Вы уж, прежде чем слюной брызгать почем зря, загуглили бы хотя бы что за Ауди имеет в виду автор.
Самое ржачное, как Ауди чешет про первенство и передовые технологии в светотехнике. А фанаты хавают. Но люди же не все глупые и не все забанены в гугле.
1986 год — Впервые в мире линзованная галогенная фара — БМВ Е32.
1991 год — Впервые в мире ксеноновая фара — БМВ Е32
1992 год — впервые в мире диоды в светотехнике — стоп сигналы на БМВ 3 серии Кабрио (Америка)
2001 год — диодные стоп сигналы БМВ Е46
2001 год — ангельские глазки БМВ Е39, задавшие тон стайлингу любых современных фар. С этого времени фары стали не просто элементом функционала, а так же подчеркивают харизму авто.
2004 год — ходовые огни диодные на Ауди А8 (ну наконец-то, хоть и не первые кто применил диод в светотехнике)
2006 год — полностью диодные фары Лексус 600h (ауди заявляет, что первыми были её R8, там же и Мерседес спорит с ними в этом направлении)
2011 год первые лазерные фары на концепте БМВ I8 (не серийная машина)
2014 год первая серийная машина с лазерными фарами БМВ I8, раньше, чем R8 LMX.
Я смотрю у ауди с технологиями всё ок, передовые технологии в виде линзованной фары 1986 года нормально используют по сей день. Ну а всё же, в 2011 году какая ауди с лазерной фарой была? М? Хотя даже в этой статье говорится, что Ауди только в 2012 году начали разработку. А у БМВ на год раньше уже был концепт с такими фарами. Забавно? Эти все вскукареки про передовые технологии Ауди мне напоминают ПЕРВЫЕ В МИРЕ ПАРКТРОНИКИ мерседеса W140 в 1995 году. Хотя их придумал немец Брухманн в 70ые, уже в 80ые их Тойота ставила на короллу и другие модели. В 1991 году БМВ на 7 серию (Е32) ставила вкруг и на 5 серию сзади (Е34) и на 3 серии (Е36) сзади. В 1992 году ауди так же ставила парктроники на свои модели Фау 8 (V8). Но первыми были S класс в 1995 году. Браво.
Фары ближайшего будущего: ксенон, светодиоды или лазер
Сейчас сложилась уникальная ситуация: на рынке есть автомобили с четырьмя разными технологиями головного света. Выясняем, какие лампы перспективнее и эффективнее — традиционные, ксеноновые, диодные или лазерные.
В нашей прошлой публикации мы проследили долгий путь автомобильного освещения от керосинок и ярких карбидных фонарей до привычных нам галогенных ламп с рассеивателями.
Но уже в 90-е годы стало понятно, куда двигаться дальше. А двигаться можно было в сторону снижения энергозатрат и повышения яркости. Ведь даже линзованная оптика с обычными лампами накаливания уже не отвечала современным требованиям. И тогда на борьбу с темнотой выдвинулись газоразрядные источники света, давно используемые в стационарном освещении.
Ксенон: мощно, сложно и дорого
В народе за такими фарами прочно закрепилось название «ксенон», хотя к ксеноновым дугоразрядным лампам, как это ни странно звучит, они отношения не имеют. Огромные мощности и удачный спектр при плохом КПД у дугоразрадных ламп оказались не нужны, а то, что мы привыкли называть «ксеноном» на самом деле является металлогалогенной лампой, внутри которой горит смесь газов. В ней иногда используется газ ксенон как один из ингредиентов, но зачастую обходятся и без него.
Эффективность такого решения более чем достаточная — 80–100 люменов на каждый ватт мощности, а спектр излучаемого света оказался одним из лучших и наиболее естественных. Для сравнения: обычная «галогенка» дает 13-15 люменов на ватт, газонаполненная — около 10, а обычная вакуумная — около 8.
Никакие другие типы газоразрядных ламп не смогли составить им конкуренции, даже натриевые лампы с отдачей до 200 люменов на ватт не прошли строгий отбор из-за ограниченного светового спектра. Их желтый свет мог не отражаться от некоторых поверхностей, и такие предметы казались бы темными, а с безопасностью на дороге не шутят.
Основных сложностей при внедрении газоразрядных ламп было две. Во-первых, для того чтобы зажечь дугу внутри колбы, требуется напряжение порядка 25–50 тысяч вольт. Во-вторых, внутри колбы светится весь объем газа, и этот свет надо очень четко направлять в нужную сторону.
Вторую проблему отлично решила прожекторая (линзованная) оптика, о кторой речь уже шла выше. Ну а развитие электроники успешно справилось с первой проблемой. В 1991 году компания Hella, кстати, начинавшая еще с выпуска ацетиленовых ламп, начала продавать первые комплекты серийного «ксенона» для машин. Это была очень недешевая опция для BMW 7-й серии в кузове E32.
В отличие от обычных ламп, которые запитаны непосредственно от бортовой электросети, «ксенон» питается через так называемый балласт или же блок розжига.
Как мы уже говорили, при старте газоразрядной нужен импульс напряжения в 25 тысяч вольт и выше, а после запуска необходимо точно выдерживать ток. Просто удержание напряжения бесполезно — лампа сильно меняет сопротивление с прогревом. Так что блок розжига — очень сложная и дорогая часть лампы, на нем лежит ответственность и за ее быстрый «поджиг», и за ее долговечность ( при колебаниях тока выгорают электроды внутри колбы, и лампа идет под замену).
Как мы уже говорили, газоразрядные (то есть «ксеноновые») фары очень эффективны и выдают 80–100 люменов на ватт. При стандартном 35-ваттном энергопотреблении такая лампа дает очень много света. Кроме того, она греется очень слабо и не имеет хрупкой нити накаливания, а значит, срок ее службы выше и она не боится вибраций.
Самые высокие значения КПД относятся к источникам очень «холодного» света со световой температурой выше 5 500 кельвинов — это характерное голубоватое свечение. Лампы с более комфортной для глаза световой температурой в 3 500 или 2 700 кельвинов имеют меньший КПД, но все равно между ними и обычными лампами накаливания пропасть в эффективности и мощности светового потока.
Обратная сторона всех этих плюсов — высокая стоимость оборудования, которую производителям пока не удалось «победить». Например, оригинальный блок розжига для Volvo S80 II обойдется в 14–17 тысяч, а для Volkswagen Passat B6 — в 17–18 тысяч. Причем более дешевые аналоги существуют далеко не всегда.
Не стоит забывать и про обязательный гидрокорректор уровня фар, который автоматически меняет «угол атаки» фар в зависимости от наклона кузова, чтобы не слепить встречных автомобилистов, проезжая неровности. А также про омыватель фар, без которого «ксенон» использовать нельзя, так как сквозь грязь сильные лучи «газоразрядного» света некорректно преломляются и светят в разные стороны. Все это не позволяет технологии стать массовой. На дешевые автомобили по-прежнему ставят обычные «галогенки».
Автомобильные фары – виды современного освещения и технологии будущего
Автомобильное освещение развивается с каждым днем. Многие компании обещают большой прорыв в этой области. Чего же ожидать от подобных заявлений?
Причины инноваций
Совсем недавно был проведен эксперимент с головной оптикой Страховым институтом безопасности дорожного движения США. В тестировании приняли участие современные кроссоверы.
Эксперты пришли к выводу, что транспортные средства оснащены некачественной оптикой, которая не только недостаточно освещает дорогу, но и может «засветить» обзор встречным автомобилям.
Большинство компаний обратили внимание на данное заявление и принялись за улучшение световых характеристик, повышая безопасность на дорогах.
Виды освещения
Сегодня появляются все новые виды лампочек в фары с улучшенными характеристиками. Водитель имеет возможность приобрести любую оптику, но важно знать как она работает и подойдет ли она к автомобилю.
Галогеновые фары
Сейчас большое распространение получили ксеноновые фары, однако несмотря на это галогенная оптика остается одной из самых часто приобретаемых.
Это обосновывается тем, что себестоимость галогенных ламп намного ниже, чем у ксеноновых. К тому же они достаточно эффективны, если это не автомобиль класса люкс.
Также для подобного типа освещения не требуется дополнительного оборудования, с помощью которого преобразуется ток.
Светодиодные лампы
Эксперты прогнозируют, что в скором времени почти все автомобили перейдут на подобный вид освещения. Его уже активно используют в качестве габаритного света, ведь таким образом снижается потребление топлива, а значит приводит к экономии средств.
Целью многих компаний стало именно повышение экономичности любыми способами. По этой причине внедрение светодиодов стало актуальным на сегодняшний день. При этом такие лампы моментально выдают максимально яркий свет, т.к. им не нужно время для накаливания.
Главный недостаток такой продукции – высокая стоимость производства. Однако вскоре ее обещают сравнять с себестоимостью галогенового освещения.
Самые популярные компании активно инвестируют в подобные разработки, выпуская марки автомобилей с различными вариантами использования данной технологии.
Светодиодные матрицы
Такая оптика имеет ряд преимуществ перед обычными светодиодными лампами.
Самое главное их преимущество — они имеют возможность освещать встречную полосу, но не ослепляют других водителей.
Такие матрицы состоят из множества светодиодных ламп, создавая подобие экранных пикселей. Таким образом, они обладают высокими характеристиками и отменным качеством.
Передняя оптика 
Задняя оптика
Освещение оснащено умным управлением, позволяя освещать все вокруг, но не ослеплять пешеходов или водителей. Однако такая оптика почти не используется в настоящее время, т.к. ее производство слишком затратное.
Лазерные фары
Лучшее нововведение в современной автомобильной оптике. Активно начало использоваться на гиперкарах BMW.
Технология оснащена сложными конструкциями, с помощью которых происходит преобразование света в одним сплошной пучок, проецирующийся на дорогу в довольно широком спектре. Его дальность также поражает, ведь составляет более чем 500 метров.
Помимо этого, они обладают невероятной яркостью, которая примерно в 10 раз превышает яркость всех вышеуказанных видов фар.
В настоящее время для создания такой оптики требуется три светодиодных лазера, однако сообщают, что вскоре будет представлена продукция всего с 1 лазером, а значит сократится ее себестоимость.
Также читайте что такое биксеноновые фары.
Чего ожидать в будущем?
Возможности не стоят на месте, поэтому есть вероятность, что вскоре начнет создаваться гибридная техника для освещения, сокращая общую себестоимость. Однако процесс это достаточно длительный, так что в ближайшие годы не стоит ждать удивительных изобретений.