Сегодня источниками света являются лампы накаливания, газоразрядные лампы (называемые ксеноном) и светодиоды. Но лишь в сочетании с фарами различной конструкции можно получить освещение, обеспечивающее комфортное и безопасное вождение.

Так фары ближнего света BMW 3 e30 с небольшой линзой оснащались эффективной и высокотехнологичной для своего времени лампой H1 со световым потоком 1550 лм (люмен). Но светила такая связка слабо.

На другой машине того же периода, Volvo 240, в ближнем свете использовалась менее производительная лампа H4. Прекрасное освещение дороги обеспечивалось за счет большой поверхности отражателя.

Сегодня технологии позволяют создавать фары и привлекательные и эффективные. Однако производство качественной оптики влечет за собой высокие расходы, которые для большинства бюджетных автомобилей считаются излишними.

Очевидный прогресс

Следует признать, что производители постоянно вкладывают средства в осветительные приборы. Большим прорывом стало появление в 1993 году ламп Н7 с колбой большего размера, чем у Н1 и высоким световым потоком 1500 лм. Хороший отражатель фары, оснащенный таким источником света, обеспечивает равномерное освещение на большую дальностью и мягкую границу света и тени. Лампы Н7 подверглись критике за низкую долговечность. В данной технологии никто не придумал лучшего компромисса между эффективностью и производственными затратами.

Еще раньше, в конце 1980-х годов, несколько компаний, в том числе BMW, Hella и Bosch, начали работу по использованию газоразрядных ламп в автомобиле. Результатом этого сотрудничества стал чрезвычайно дорогой ксенон, предложенный впервые в БМВ 7 в 1992 году (опция).

Данная схема имела характерную конструкцию: газоразрядную лампу с маркировкой D1 и металлическую коробку в задней части фары размером с кирпич. Там размещалась система питания лампы. В следующем поколении BMW 7 использовались уже другие, широко применяемые сегодня газоразрядные лампы DS1.

Ксеноновый свет

Ксеноновые лампы представляют собой премиальный уровень в области светотехники. Они стали высокооплачиваемой опцией даже в самых дорогих автомобилях. Высокая стоимость обусловлена не только необходимостью использовать более дорогие лампы, дополненные катушками и преобразователями, но и обязательным оборудованием, таким как автоматический корректор света и омыватель фар.

Требование к установке корректора света и омывателя фар, которое появилось примерно в 2010 году, вытекает не из факта наличия ксенонового света, а привязано к мощности свечения, превышающего 2000 лм. Самая мощная галогенная лампа Н9 имеет световой поток 2100 лм, а лампа Н7 – 1500 лм. Так как газоразрядные лампы в 2010 году имели мощность 35 Вт и световой поток 2800-3200 лм, то их использование вынудило устанавливать дополнительное дорогое оборудование.

Видимый прогресс и регресс

Производители освещения в ответ на спрос решили обойти требования, которые касались ксеноновых фар, и предложили газоразрядные лампы меньшей мощности, сниженной почти на 30%. Газоразрядные (ксеноновые) лампы типа D5S и D8S, в отличие от более старых типов ксенона, имеют не 35 Вт, а 25 Вт и световой поток не 3000 Лм, а только 2000 Лм. Это именно то, что стандарт позволяет размещать в отражателе без дополнительного оборудования.

В вопросе экономии лампа D5S с питанием от 12 В является мастерским достижением техники. Реализация такой лампы в автомобильных фарах стоит столько же, сколько и лампы накаливания Н4, а продать ее можно, как нужную и дорогую опцию – ксеноновый свет. Примеры применения? Citroen C4 Grand Picasso II, Opel Corsa E, Skoda Spaceback, Audi A4 B9, Audi Q7, Audi TT и др.

Обоснованность этой концепции базируется на том факте, что покупатель, пересевший с более старого и устаревшего автомобиля, ничего не заметит. Он будет наслаждаться ксеноновым светом и думать, что нет освещения лучше. А то, что объективно лампы светят, как фары с Н7 или даже хуже, это уже другой разговор.

Светодиоды – в начале это было дорого

Использование LED-модуля в фарах ближнего света – это уже совершенно другой уровень сложности, чем в случае с ксеноном и, по крайней мере, на начальном этапе – требовал значительно более высоких затрат на производство.

Модуль ближнего света в светодиодной фаре состоит из нескольких осветительных элементов, что затрудняет получение однородного освещения и плавную границу света и тени. Существенной проблемой является и температура – светодиодный модуль нагревается не «вперед», как лампочки или ксенон, а «назад», нагревая пластину, к которой он припаян.

Поскольку светодиоды очень чувствительны к повышению температуры, то необходимо использовать радиаторы, которые их охлаждают. Чем выше температура, тем ниже срок службы диодов. Кроме того, горячий светодиод производит меньше света, чем холодный. Отсюда возникает дополнительная проблема – необходимость нагрева оптики зимой, чтобы не обледенеть. Поэтому в некоторых светодиодных фарах установлена система распределения тепла. Она охлаждает сам модуль и в то же время нагревает стекло изнутри, обеспечивая испарение влаги и размораживание льда.

Весь отражатель состоит из множества световых сегментов, которые можно быстро и плавно включать и выключать. В самых современных конструкциях система управляется с помощью камер, отслеживающих блики света и встречные объекты. Отдельные элементы отключаются, чтобы избежать ослепления водителей встречных автомобилей.

В таких конструкциях за пределами населенных пунктов возможно постоянное использование фар дальнего света, которые автоматически отключаются полностью или частично.

В дополнение к светодиодному свету производители должны устанавливать омыватель фар, в том случае, если световой поток сегментов, отвечающих за ближний свет, превышает 2000 лм. Дальность освещения может регулироваться в зависимости от скорости движения.

А как они светят?

Технология LED открывает огромные возможности. Многосегментная фара с электронным управлением, например в Ауди А8, работает с системой датчиков, которые реагируют на отраженный свет, попадающий на автомобиль, и управляют отдельными сегментами фар, которые плавно затемняются и осветляются. В результате водитель имеет перед собой ярко освещенную дорогу при минимальном уровне ослепления других участников движения. С увеличением скорости дальность света фар ближнего света увеличивается, а при «городских» скоростях сокращается. После включения дальнего света водитель не ощущает дискомфорта, связанного со светом, отраженным от светоотражающих элементов перед автомобилем, например, дорожных знаков.

Lexus LS600, представленный в конце 2006 года, стал первым серийным автомобилем, оснащенным светодиодным источником света в ближнем, габаритных и боковых огнях. Дальний свет работал на галогенных лампах.

А как светодиоды работают на деле? Взять, к примеру, Seat Leon – компактный автомобиль, который в большинстве версий оснащен полностью светодиодной подсветкой. Свет кажется многообещающим, но фактически – средний. Самое большое разочарование наступает после включения дальнего света. Свет отражается от дорожных знаков так сильно, что после перехода на ближний, на мгновенье наступает тьма. Дальний свет фар, особенно в дождливую погоду (больше бликов), лучше не использовать.

Или светодиоды Volkswagen Golf. Фары ближнего света имеют короткий радиус действия, а граница света и тени настолько резкая, что за ней остается только темнота. А в Jaguar XF светодиодные фонари просто тусклые.

Вывод? Светодиодные фары светят по-разному и вовсе не гарантируют лучшее освещение, чем хороший галоген. Многие светодиодные фары горят хуже, чем посредственные фары с лампами Н7, а подавляющее большинство, безусловно, слабее, чем ксеноновые фары с лампами мощностью 35 Вт. Но это и не удивительно: никакие правила не требуют, чтобы фары full-LED светили лучше, чем отражатели, разработанные 30 лет назад и оснащенные старой доброй лампочкой типа Н4.

Сколько это стоит?

Стоимость производства, масса и объем фары в настоящее время являются основными проблемами в автомобильной индустрии освещения. В каждой из них преимущество светодиодных фар является весьма разрушительным над другими решениями.

Если говорить о стоимости производства, то, например, полностью светодиодные фары Рено в 2014 году обходились раза в 4 дороже, чем фары с галогенными лампами светодиодными ходовыми огнями. Но спустя два года с приходом следующего поколения светодиодов средняя стоимость LED-фары снизилась в два раза.

Сегодня затраты на производство практически сравнялись с галогенными фарами из-за уменьшения количества пластмасс, используемых в производстве (стоимость пластмасс составляет около 30% от общей стоимости фары). Светодиодные фары занимают все меньше места (корпус становится менее громоздким). Эти особенности гарантируют им светлое будущее.

 

Добавить отзыв