Адаптивное освещение дороги AFS

Любой водитель подтвердит, что часто бывает недостаточно просто ближнего и дальнего света фар. Например, на поворотах дорога полностью не освещена. интенсивность луча при плохой видимости бывает недостаточной, и таких ситуаций может быть множество.

Альтернативным решением стало адаптивное освещение. Впервые оно было применено компанией Volkswagen. Естественно, со временем такие системы только набирали популярность, а значит постоянно совершенствовались. Особенно широкие возможности открылись с использованием видеокамер. Они позволяют максимально эффективно адаптироваться к условиям окружающей среды и дорожной обстановке. Например, стало возможным не переключать свет с дальнего на ближний, и при этом избегать ослепления других участников дорожного движения.

Система адаптивного освещения дороги – это достаточно сложный комплекс устройств. Далее постараемся более подробно рассмотреть, что же она собой представляет, и чем именно отличается от обычного дальнего и ближнего света фар.

Что такое система адаптивного освещения

Данная система состоит из:

• входных устройств;
• электронного блока управления;
• исполнительных механизмов.

Входные устройства оценивают дорожную ситуацию и передают данные на ЭБУ. Блок управления, в свою очередь, обрабатывает данную информацию, а система из исполнительных механизмов обеспечивает освещение той или иной зоны и отвечает за его интенсивность.

Например, за скорость движения отвечает датчик скорости вращения колес. За направление движения – датчик угла поворота руля. За степень интенсивности освещения – датчик продольного ускорения. Видеокамера передает в ЭБУ информацию о наличии на дороге других транспортных средств.

За обработку данных внутри блока отвечает специальное программное оборудование. После обработки всех этих данных, из блока управления сигналы попадают непосредственно на исполнительные устройства через модули ксеноновых фар – эти приборы могут поворачиваться в вертикальной или горизонтальной плоскости в соответствии с тем, каким должны быть интенсивность и направление луча.

В таких фарах стоит небольшой экран. Его размер и форма обеспечивают заданную световую границу луча. Для более интенсивного освещения дороги при вхождении в повороты, ксеноновая фара иногда оборудуется дополнительной галогеновой лампой.

Система адаптивного освещения имеет название Adaptive Front lighting System, то есть AFS. Все производители используют именно его. Тем не менее, общее название предполагает различные функции AFS. Современные варианты систем могут включать в себя множество режимов, которых чаще всего шесть. Они применяются для максимальной адаптации к текущим условиям езды.

Далее перечислим все шесть режимов.

Городской свет

Он применяется на скорости 55 километров в час и имеет небольшую дальность свечения. Режим, как можно судить из названия, предназначен для движения в черте города. Он обеспечивает оптимальную дальность луча, который не должен быть слишком большим. Самая интересная функция этого режима заключается в обнаружении пешеходов на обочине или любом другом участке дороги. Когда это происходит, угол свечения меняется, и луч меняет свою интенсивность именно для того участка дороги, где идет человек.

Свет проселочной дороги

Этот режим применяется за чертой города при скорости движения от 55 до 100 километров в час. Режим самый простой – это обычный ближний свет, разница заключается лишь в том, что правая сторона проезжей части освещается более интенсивно.

Автомагистраль

Этот режим включается в том случае, когда автомобиль движется со скоростью больше 100 километров в час – это еще один вариант обычного ближнего света фар, но имеет увеличенную дальность. Это позволяет осуществлять безопасное движение на большой скорости и при входе в повороты. В отличие от дальнего света фар, этот режим исключает ослепление водителей встречного и попутного транспорта.

Дальний свет

Он включается, как правило, при езде по автомагистрали или при отсутствии на пути большого количества встречного транспорта. Он обеспечивает максимально дальний луч свечения, но при этом не требует от водителя постоянного переключения света с дальнего на ближний. Вместо этого применяется адаптивная и вертикальная светотеневая граница, что исключает ослепление других участников дорожного движения.

Так как со временем AFS совершенствуются, их постоянно дополняют новыми элементами и функциями. Наиболее прогрессивными считаются AFLS адаптивные системы освещения. Они предполагают наличие дальнего света фар с вертикальной светотеневой границей. Эта функция предполагает максимально возможный обзор проезжей части, самую высокую интенсивность и дальность светового луча. При этом система реагирует на приближение других транспортных средств и полностью исключает ослепление водителей.

Это относится как к встречному, так и к попутному транспорту. Если система обнаруживает таковой на дороге, этот транспорт автоматически затеняется до того момента, пока оно полностью не скроется из виду.

Несмотря на кажущуюся сложность устройства такой фары, работает система довольно просто. Дело в том, что в фаре есть цилиндр с электромеханическим приводом. В зависимости от выбранного режима и дорожной обстановки, он вращается, тем самым меняя угол свечения фар. Суть такого устройства заключается в том, что цилиндр имеет специальные небольшие экраны, которые расположены по его краям. Расположен он как раз между лампой и линзой. Эти экраны имеют разную форму, и в результате вращения светотеневая граница изменяется.

Динамическое освещение поворотов

Этот режим имеется практически на всех системах адаптивного освещения, так как является наиболее востребованным у водителей. Независимо от особенностей участка дороги, будь то город или трасса, необходимо позаботится о том, чтобы освещение поворотов было максимально эффективным. Для этого применяются датчики угла поворота руля и скорости автомобиля. Данные передаются в электронный блок управления, после чего происходит вращение модуля ксеноновых фар. Угол вращения может составлять до 15-ти градусов.

Не следует забывать, что при частых и незначительных подруливаниях, режим динамического освещения поворотов может и не включаться. Но при интенсивном повороте руля он в любом случае будет активироваться.

AFLS и AFS могут применяться только на биксеноновых фарах.

Адаптивная система освещения на видео показана на примере BMW Adaptive LED Headlights (Система освещения BMW):

Фары проекционного типа что это?

Фара автомобильная: светлая дорога в любое время суток

Все транспортные средства в соответствии с действующим законодательством оснащаются осветительными приборами — фарами различных типов. О том, что такое автомобильная фара, каких типов бывают фары, как они устроены и работают, а также о правильном выборе, замене и эксплуатации фар — читайте в статье.

Что такое фара автомобильная?

Автомобильная фара — электрический осветительный прибор, смонтированный в передней части транспортного средства. Данный прибор обеспечивает освещение дороги и окружающей местности при низком уровне освещенности, либо в условиях недостаточной видимости. Фары часто называют головным светом или головной оптикой, что отражает их назначение и расположение.

Фары являются одними из основных компонентов автомобильной светотехники, они решают несколько задач:

• Освещение участка дорожного полотна и близлежащей местности перед машиной в темное время суток — выполняет головной свет; • Освещение дороги в условиях тумана, снегопада, песчаной бури и т.д. — выполняют противотуманные фары; • Освещение местности на большом расстоянии вне дорог общего пользования, при проведении поисково-спасательных работ и в иных ситуациях — выполняют фары-искатели и прожекторы; • Обеспечение заметности ТС при движении на дорогах общего пользования в светлое время суток — выполняют фары ближнего света при отсутствии или поломке дневных ходовых огней.

Эти функции возложены на фары различных видов и конструкций.

Классификация автомобильных фар

Автомобильные фары делятся на типы по способу формирования светового луча, назначению, применимости в различных схемах светотехники и устройству.

По способу формирования светового луча фары бывают двух типов:

• Рефлекторные (отражательные) — традиционные фары с отражателем параболической или сложной формы, который формирует направленный пучок света; • Проекционные (прожекторные, линзованные, фары полуэллипсоидной системы освещения) — современные фары с оптической линзой, которая обеспечивает формирование мощного светового луча при компактных размерах всего устройства.

По своему назначению фары делятся на три группы:

• Основные (головного света) — для освещения дороги и близлежащей местности в темное время суток; • Противотуманные — для освещения дороги в условиях недостаточной видимости; • Фары-искатели и прожекторы — источники направленного света для освещения местности вблизи и на значительном расстоянии.

Работа фары в режиме ближнего света

Работа фары в режиме дальнего света

В свою очередь, фары головного делятся на три вида:

• Ближнего света; • Дальнего света; • Комбинированные — один прибор может работать в режиме ближнего и дальнего света (но только ни в двух режимах одновременно, что четко прописано в ГОСТ).

Фары ближнего и дальнего света отличаются диаграммой направленности и особенностями светового потока.

Фары ближнего света освещают дорогу непосредственно перед авто и предотвращают ослепление водителей на встречной полосе. Данное устройство формирует луч, наклоненный вниз и направленный вдоль дороги, для этого лампа монтируется перед фокусом отражателя фары, а часть светового потока от ее нити накала экранируется (в нижней части). Фары ближнего света могут формировать луч с различной диаграммой направленности:

• Симметричный — свет распространяется вперед равномерно, постепенно теряя интенсивность с отклонением от оптической оси фары вправо и влево; • Ассиметричный (европейский) — световой луч неравномерно освещает дорогу, наибольшая интенсивность освещения обеспечивается справа, охватывая правую полосу и обочину, ослабление луча слева предотвращает ослепление водителей на встречной полосе.

Фара дальнего света освещает дорогу и местность на большом удалении от авто. Лампа этой фары расположена точно в фокусе отражателя, поэтому формируется симметричный луч высокой интенсивности, направленный вперед.

Фары могут использоваться в головной оптике различных схем:

• Двухфарная схема — используется две фары комбинированного типа, расположенных симметрично по обе стороны от средней оси данного ТС; • Четырехфарная схема — используется четыре фары, две из которых работают только в режиме ближнего света, две — только в режиме дальнего света. Фары собраны в пары «ближний свет + дальний свет», пары расположены симметрично средней оси данного ТС.

В соответствии с действующим законодательством (ГОСТ Р 41.48-2004 (Правила ЕЭК ООН N 48) и некоторыми иными), на автомобилях должно устанавливаться строго по две фары ближнего и дальнего света, факультативно могут устанавливаться две противотуманные фары, наличие дополнительных фар ближнего и дальнего света или, напротив, отсутствие штатных приборов не допускается, такой автомобиль нельзя эксплуатировать (согласно пункта 3 «Основных положений по допуску ТС к эксплуатации…» ПДД РФ).

Конструкция и особенности автомобильных фар

По конструкции фары делятся на несколько типов:

• Корпусные — имеют отдельный корпус, могут устанавливаться на кронштейнах на кузове машины или в ином месте.

К данному типу относятся фары ряда автомобилей до 60-х годов выпуска, а также противотуманки, искатели и прожекторы; • Встраиваемые — устанавливаются в специальные ниши, предусмотренные в передней части автомобиля; • Блок-фары — объединяют в одну конструкцию фары ближнего и дальнего света и указатели поворота.

Обычно являются встраиваемыми; • Фары-лампы — лампы увеличенного размера, Интегрированные в единую конструкцию с отражателем и рассеивателем, являются встраиваемыми. Наибольшее распространение получили на американских автомобилях, сегодня применяются значительно реже обычных фар.

Конструктивно все фары принципиально одинаковы. Основу изделия составляет корпус, в котором установлен отражатель — изогнутое определенным образом зеркало (как правило, пластиковое с металлизированным отражающим покрытием), которое обеспечивает формирование направленного вперед светового луча.

Отражатели бывают трех типов:

• Параболические — классическая конструкция, отражатель имеет форму параболоида вращения, который обеспечивает равномерное распределение света вдоль оптической линии; • Свободной формы — отражатель имеет сложную форму с участками, имеющими различный наклон друг относительно друга, он формирует световой луч с определенной диаграммой направленности; • Эллиптические — такую форму имеют отражатели проекционных (линзованных) фар, эллиптическая форма обеспечивает необходимую диаграмму направленности светового луча в ограниченном пространстве.

В блок-фарах используется несколько отражателей для всех ламп, интегрированных в единую конструкцию. В центре отражателя устанавливается источник света — лампа того или иного типа (обычная, галогенная, светодиодная, ксеноновая), в фарах дальнего света нить накала или дуга располагается в фокусе отражателя, в фарах ближнего света она вынесена немного вперед.

Спереди фара закрыта рассеивателем — прозрачной деталью из стекла или поликарбоната, на которой нанесено рифление. Наличие рифления обеспечивает равномерное рассеивание светового луча по всей освещаемой площади. В фарах-искателях и прожекторах рассеивателя нет, точнее — закрывающее лампу стекло не имеет рифления, оно гладкое.

В противотуманных фарах рассеиватель может быть окрашен в желтый цвет.

Общая конструкция и работа линзованной автомобильной лампы

Конструкция линзованных фар более сложна. Их основу составляет эллиптический отражатель, в фокусе которого установлена лампа, а на некотором отдалении — оптическая собирающая линза. Между линзой и отражателем может находиться подвижный экран, который изменяет световой луч при переключении между ближним и дальним светом.

На корпусе и рассеивателе фары нанесена ее маркировка, в которой указаны основные характеристики и допустимые для установки типы ламп. Установка других источников света недопустима (за редким исключением), это может изменить характеристики фары, а вследствие этого транспортное средство не пройдет техосмотр.

Вопросы выбора, замены и эксплуатации автомобильные фары

Для выбора новой оптики необходимо учитывать конструкцию, особенности и характеристики старых изделий, в идеальном случае следует покупать фару той же модели. Если же речь идет о противотуманках или фарах-искателях и прожекторах, которых не было на автомобиле, то здесь следует учитывать возможность установки этих приборов на автомобиль (наличие соответствующих кронштейнов и т.д.) и их характеристики.

Отдельное внимание нужно уделить выбору блок-фар. Сегодня они, как правило, представлены в двух вариантах — с прозрачным (белым) и желтым сегментом указателя поворота. При выборе фары с желтым сегментом указателя поворота необходимо покупать лампу с прозрачной колбой, при выборе фары с белым сегментом указателя поворота необходимо покупать лампу с желтой (янтарной) колбой.

Замена фар производится согласно инструкции по эксплуатации и ремонту автомобиля. После замены необходимо выполнить регулировку фар по той же инструкции. В простейшем случае эта работа выполняется с применением экрана — вертикальной плоскости с разметкой, на которую направлен свет фар, в качестве экрана может выступать стена, гаражные ворота, ограждение и т.д.

Для ближнего света европейского типа (с ассиметричным световым лучом) необходимо добиться, чтобы верхняя граница горизонтальной части светового пятна располагалась чуть ниже центра фар. Для определения этого расстояния можно использовать следующую формулу:

где h — расстояние от оси фар до верхней границы пятна, H — расстояние от поверхности дороги до центра фар, L — расстояние от автомобиля до экрана, единица измерения — мм.

Для регулировки необходимо ставить автомобиль на расстоянии 5-8 метров от экрана, величина h должна лежать в пределах 35-100 мм в зависимости от высоты автомобиля и расположения его фар.

Для дальнего света нужно добиться, чтобы центр световых пятен лежал примерно на половине расстояния от оптической оси фары и границы светового пятна ближнего света. Также оптические оси фар должны быть направлены строго вперед, без отклонений в стороны.

При правильном выборе и регулировке фар автомобиль получит качественную светотехнику, отвечающую требованиям стандартов, и обеспечивающую безопасность на дороге при движении в темное время суток.

Еще в этом разделе

Какие фары лучше: светодиоды, галогенки или ксенон?

Когда-то светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, сегодня — не редкость и на автомобилях среднего ценового диапазона. Чтобы выяснить, заслуженно ли светодиодные фары вытесняют из автомобильного обихода ксенон и галогенки, мы устроили ночную охоту. Участники: две Mazda 6 — с биксеноновыми поворотными и с полностью светодиодными адаптивными фарами и два Nissan Tiida — со светодиодным ближним и галогеновым дальним светом и с раздельными галогеновыми ближним и дальним.

Слева направо: Mazda 6 с биксеноновыми поворотными фарами; Mazda 6 с полностью светодиодными адаптивными фарами; Nissan Tiida Tekna со светодиодным ближним и галогеновым дальним светом; Nissan Tiida Elegance с раздельным галогеновым светом — ближним и дальним.

Материалы по теме

Поначалу светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, но за последние год-два новая технология совершила рывок и стала вытеснять ксеноновый свет из списка дополнительных опций даже на автомобилях среднего ценового диапазона. Заслуженно ли?

Чтобы это проверить, в ночной тест на Дмитровский автополигон мы снарядили четыре машины. Первая пара — хэтчбеки Nissan Tiida: один с галогеновыми фарами, а другой со светодиодными. Причем светодиодки неадаптивные и задействованы только в ближнем свете.

А еще — два седана Mazda 6. После недавнего рестайлинга «шестерка» сменила биксеноновые поворотные фары на полностью адаптивные светодиодные. Поэтому мы взяли новую машину и дореформенную: поглядим, есть ли прогресс.

СВЕТЛОЕ БУДУЩЕЕ?

Если световой поток встречает на своем пути какую-то поверхность, то она получает освещенность, измеряемую в люксах (лк). Мы прихватили с собой люксометр «Эколайт» СФАТ.412125.002 и на 200‑метровом тестовом отрезке дороги замеряли освещенность на разных дистанциях. Помимо замеров, результаты которых сведены в таблицу, оценить светораспределение помогут фотографии, сделанные в одном ракурсе. Ведь никакие цифры не способны передать то, что видят глаза.

Первым к 200‑метровой «линейке» из конусов со светоотражателями подъезжает самый скромный участник теста — Tiida с галогеновым светом. Она показала ожидаемый и невыдающийся результат: пятно теплого желтого цвета теряет одетого в темное человека на правой обочине уже на расстоянии 50 метров при ближнем свете, а при переходе на дальний — на дистанции 120 метров. Это наша отправная точка.

На исходную позицию выходит Tiida в дорогой комплектации: светодиоды вспыхивают белым cветом и… Немая сцена. Новомодные светодиоды светят вдоль полосы всего на 25 метров! При этом из-за специфической формы пучка пешеход в темной одежде виден на обочине в светодиодном ближнем свете на расстоянии 40 метров. Проигрыш галогенкам не столь уж велик, поскольку светодиодный пучок лучше «простреливает» обочину, но все равно — проигрыш! Впору вспомнить зарю автомобилизации, когда перед машиной шел человек с красным флажком и предупреждал о приближении невиданной самоходной кареты.

NISSAN TIIDA, ГАЛОГЕНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

NISSAN TIIDA, ГАЛОГЕНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Материалы по теме

Материалы по теме

Mazda 6 с биксеноновой оптикой сразу дала понять, что нашей 200‑метровой «линейки» ей будет недостаточно. Около последней отметки прибор уловил люксы даже от ближнего света фар, а дальний и вовсе освещал лес в 320 метрах от машины. «Тарированный» пешеход скрылся из вида на расстоянии 60 метров в режиме ближнего света и 120 метров — в дальнем свете.

А светодиодные фары снова озадачили. Картина не столь катастрофическая, как у Тииды, но похожая: граница света и тени заметно ближе, чем в случае ксенона, причем ближняя ее часть точно в полосе движения, а обочина освещается лучше. Эксперимент с человеком подтвердил первые впечатления: границы видимости одетого в черное пешехода — 55 и 110 метров, что хуже показателей ксенона. Вот вам и новые технологии.

ЭХ, ПРОКАЧУ-ПОСВЕЧУ!

Подкрепим замеры субъективными ощущениями от езды.

В случае с Тиидами галогенки неплохо справляются со своей задачей, позволяют вполне комфортно передвигаться на разрешенных за городом скоростях. А с LED-фарами ехать неприятно и порою даже опасно, в первую очередь из-за странного светораспределения. Светодиоды сильно бьют вдоль правой обочины и немного захватывают встречную полосу, зато прямо перед носом вырезают из светового пучка довольно значимый кусок — вероятно, чтобы не слепить водителя идущей впереди машины.

Забота о ближнем — дело благое, но не в ущерб же себе! Не всегда ведь следуешь за кем-то.

NISSAN TIIDA, СВЕТОДИОДНЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

NISSAN TIIDA, СВЕТОДИОДНЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Материалы по теме

Более того, граница света и тени очень резкая и рассмотреть что-либо за ней невозможно — словно занавес перед машиной опустили, причем в 25 метрах от бампера. При такой, мягко говоря, скромной дальности прочие достоинства светодиодов (например, более привычный глазу цвет светового пучка) сходят на нет. Границы световой зоны существенно расширяются, когда переключаешься на дальний, — точнее, загораются дополнительные секции с галогеновой лампой. Но держать его включенным постоянно не получится — будешь слепить встречных. Кроме того, от двухцветного пучка (белый от светодиодов и желтый от галогенок) глаза быстро устают.

Но и на Мазде не всё однозначно! На невысоких скоростях светодиодный ближний свет тоже проигрывает ксенону, хотя электроника умеет перестраивать форму светового пучка в зависимости от дорожной обстановки.

Пользу от умной системы управления ощущаешь лишь на скорости выше 40 км/ч и при отсутствии других машин в поле зрения: автоматически включается дальний свет, разом прекращая все разговоры о недостаточной эффективности.

Материалы по теме

При приближении попутных или встречных автомобилей LED-фара не выключает дальний свет полностью, а лишь приглушает отдельные секции, чтобы не ослеплять других водителей, — в пучке света словно вырезается темный прямоугольник, в котором маячит встречная машина.

Опираясь на данные с передней камеры, электроника играет формой пучка довольно четко. Лишь в паре случаев она ошибочно приглушила огни, приняв за фары встречного автомобиля яркий фонарь.

Ксеноновые фары дореформенной Мазды светят лучше, но приглушать свет они не умеют, а потому при встречных разъездах и обгонах приходится вручную переходить с дальнего света на ближний и обратно. Вот почему при чуть худших параметрах источника света светодиодные фары обновленной Мазды 6 мы оцениваем выше старых, газоразрядных ламп.

«Заглядывать» в повороты умеет и та и другая маздовская светотехника, но никакой существенной разницы в четкости и скорости срабатывания мы не заметили ни на спецдорогах полигона, ни на трассах общего пользования.

MAZDA 6, КСЕНОНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

MAZDA 6, КСЕНОНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Вывод неоднозначный: я одновременно голосую и за светодиоды, и против них. Очевидно, что на недорогих машинах без электронного управления формой и яркостью светового пучка LED-фары проигрывают стандартным галогенкам.

В случае с Тиидой переплата за крутые светодиоды вроде бы скромная: за 27 тысяч рублей обретаете продвинутые фары, шторки безопасности, круиз-контроль и еще пару декоративных мелочей. Но — вот парадокс! — получаете при этом худший свет.

А на машинах среднего и высшего ценовых сегментов умные адаптивные фары не только умело скрывают недостатки полупроводниковых источников света, но и делают ночные поездки безопаснее. В этом мы убеждались и прежде на других дорогих автомобилях. И уже ради этого стоит приобщиться к высоким технологиям.

Они пока недешевы, но сама опция при покупке новой машины оценивается примерно так же, как и «старый» ксенон.

MAZDA 6, СВЕТОДИОДНЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

MAZDA 6, СВЕТОДИОДНЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Например, для Мазды это 170 тысяч рублей за пакет из LED-фар, кожаного салона с электроприводами и памятью регулировок, проекционного дисплея и обогрева задних сидений. Год назад, при значительно более гуманном валютном курсе, схожий набор с биксеноном (кстати, без проекционного дисплея и обогрева задних сидений) стоил 130 тысяч рублей.

При покупке оптики отдельно разница более заметна: ксеноновая фара на «шестерку» стоит около 40 тысяч рублей (для справки: более навороченная на Audi A8 обойдется в 100 тысяч), а светодиодная минимум вдвое дороже, причем неоригинальных комплектующих нет и, скорее всего, не будет. Такие ценники могут довести до инфаркта. Впрочем, светодиодная техника будет быстро дешеветь.

И за этими источниками света будущее — это ясно уже сегодня.

Адаптируемся

Будущее за многофункциональными фарами, автоматически формирующими световой пучок в зависимости от скорости, погодных условий, профиля дороги и наличия других машин. За распределение света отвечает комплекс устройств: датчики дождя, скорости, угла поворота руля и положения подвески, камера на ветровом стекле, навигационная система.

Первая эффективно работающая адаптивная светотехника (1) была сделана на базе биксеноновых фар. За изменение светораспределения в них отвечает барабан-шторка, установленный между лампой и линзой. Вращаясь на горизонтальной оси, он занимает одно из нескольких фиксированных положений, каждое из которых формирует световой пучок. Так получаются городской, пригородный, магистральный и прочие варианты освещения. Позже инженеры решили использовать в основном дальний свет, а с ослеплением бороться с помощью постепенного опускания ламп.

(2) LED-технология открыла новые горизонты. В фаре (2) несколько светодиодов, каждый из которых отвечает за свой сегмент дороги. Значит, можно затенять отдельные секторы, оставляя освещенным остальное пространство.

Самые совершенные, сложные и дорогие — так называемые матричные фары (3). Каждый источник света, счет которым идет на десятки, отвечает за определенный сектор. В фаре нет поворотных элементов для регулирования светового пучка — светодиоды жестко закреплены на стационарной плате под определенными углами относительно горизонтальной и вертикальной осей, а алгоритмы включения и регулировки яркости задаются программой. Так как светодиоды быстро выходят из строя при повышенных температурах, в фарах обязательно предусмотрена система принудительного охлаждения — с микровентиляторами и дополнительными воздуховодами для точного распределения воздушных потоков.

ПЛЮС: Низкая цена; недорогие источники света и возможность их замены МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет никто не делает

КСЕНОН

ПЛЮС: Отличный свет; возможность замены ламп МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет сложно реализовать

СВЕТОДИОДЫ

ПЛЮС: Безграничные возможности в создании адаптивных фар; низкое энергопотребление, долгий срок службы; по спектру ближе всех к дневному свету МИНУС: Необслуживаемые (заменяется только фара в сборе); сложная конструкция с собственной системой управления и охлаждения очень дорога; без адаптивного режима светят плохо

Фары проекционного типа что это

Сначала разберемся с первой частью проблемы. Самым ранним техническим решением, призванным направить свет фар в повороты, а не на обочины, стали поворотные фары, имеющие механическую связь с рулевым управлением, — логичное, в общем, решение. Одним из первых таких автомобилей был американский Willys-Knight 70A Touring 1928 года с третьей дополнительной фарой перед решеткой радиатора, закрепленной на травéрсе, соединенной с рулевым механизмом.

Другое, более оригинальное решение было применено в 1935 году на мелкосерийной чехословацкой Tatra 77А: рефлектор третьей, центральной фары мог поворачиваться при помощи хитроумной электромагнитной системы.

Вообще, Tatra 77A уникальный автомобиль, заслуживающий отдельного обзора: обтекаемый кузов (Cx=0,212), заднемоторная компоновка, атмосферный 3,4-литровый V8 из магниевого сплава с верхним расположением клапанов, киль-плавник на крыше сзади.

Параллельно с работой над экзотическими поворотными фарами инженеры автомобильных компаний по всему миру решали и более простую задачу: сделать так, чтобы фары светили в одинаковом направлении независимо от загрузки автомобиля.

Так, на Citroёn 2CV в 1948 году появился ручной корректор фар, на Panhard Dyna Z в 1954 году — автоматический. Начиная с семидесятых годов корректоры фар стали обязательными для автомобилей в Германии и ряде других стран Западной Европы.

А вот усложняющие конструкцию автомобиля поворотные фары так и остались экзотикой на несколько десятков лет.

В 1967-м более сложная система поворотных фар была представлена французами на обновленной версии Citroёn DS. Благодаря механической связи с подвеской автомобиля фары не только поворачивались вправо или влево, но и меняли свой наклон относительно горизонтальной оси в зависимости от положения колес относительно кузова.

Хитрые поворотные фары Citroёn затем устанавливал как на следующие версии DS (например, на DS21 1972 года — на фото), так и на другие свои модели, скажем, на футуристическое купе SM.

Впрочем, с развитием электроники идея поворотных фар вышла на новый виток развития. Одним из пионеров стала Hella, выпустившая в 2003 году систему Dynamic Bend lighting. Основываясь на показаниях датчика поворота рулевого колеса, система поворачивала прожекторы фар при помощи электромоторов.

Технически реализовано это было следующим образом: линзованный прожектор фары был установлен на раму, поворачивающуюся относительно вертикальной оси в диапазоне +/‒15 градусов — этого достаточно для эффективной работы в поворотах радиусом до 200 метров. Например, при входе в поворот радиусом 190 метров зона, освещенная стандартными фарами ближнего света, составляет около 30 метров. Новая технология увеличила этот показатель до 55 метров.

Вот так выглядит схема фары Dynamic Bend lighting на Opel Signum 2003 года. Цифрой 1 здесь обозначен поворотный би-ксеноновый модуль, 2 — виражная фара, 3 — модуль светоотдачи, 4 — управляющий модуль, 5 — блок розжига.

А вот так — собственно поворотный модуль.

Таким образом, водитель получил возможность лучше видеть траекторию движения и больше времени для объезда препятствия или торможения в случае необходимости. Но и это еще не всё: система от Hella учитывала и скорость движения — скорость поворота фар на высокой скорости была выше, а на низкой они двигались медленнее.

А что же с ситуацией, когда водитель включил поворотник или стоит на светофоре с повернутыми колесами? В Hella подумали и об этом — в таком режиме система светила и за поворот, и прямо!

Помимо Opel Signum, такие фары устанавливались на A8 (в модификации D3).

Чтобы не слепили встречку (но при этом все равно могли заглядывать за поворот)

Смысл систем изменения положения фар заключается в том, чтобы обеспечить водителю лучшую видимость. Вместе с тем развитие технологий, а именно появление линзованных прожекторов и более мощных источников света, в том числе HID, или газоразрядных ламп (так называемый «ксенон»), увеличили риск ослепления встречных водителей мощным лучом света.

Научно доказано, что после однократного ослепления дальним светом зрение водителя восстанавливается полностью лишь через 48 часов. Очевидно, что подобное негативно влияет на безопасность движения.

Причем вопрос этот настолько актуален, что, к примеру, в Великобритании даже появилась инициативная группа Glaremare, продвигающая идею законодательного ограничения яркости фар.

Классическим решением этой проблемы всегда считалось переключение с яркого дальнего света на менее эффективный, но не слепящий ближний. В том числе переключение автоматическое: первые фоторезисторные системы были представлены в 1952-м компанией General Motors на новых моделях Cadillac, Buick и Oldsmobile (система называлась Autronic Eye). К началу двухтысячных наибольшее распространение получили системы, основанные на камерах со светочувствительными КМОП-матрицами.

Видите странный предмет, напоминающий фонарь, на торпедо между рулем и лобовым стеклом этого великолепного Cadillac Coupe deVille 1955 года? Это датчик освещенности Autronic Eye. К нему прилагался еще блок усилителя размером с крупный автомобильный аккумулятор, располагавшийся в районе заднего сиденья, и несколько других компонентов.

Вместе с тем в плохих погодных условиях от водителя все равно требовалось включать дополнительные противотуманные фары. То есть такие автоматические системы нельзя было назвать технически изящным решением проблемы безопасного движения в условиях недостаточной видимости.

Таким решением стала разработанная инженерами Hella в 2006 году система AFS (Advanced Front Lighting System). В ее основу легла технология проекционного типа, получившая фирменное обозначение Vario. Впервые он был реализован в версии VarioX, где «X» обозначает ксеноновый источник света; позднее появился VarioLED — со светодиодным источником.

Модуль VarioX выглядит вот так. Цифрой 1 обозначен цилиндр, изменяющий световой пучок. А вот тут драйвовчанин Berryman разбирает модуль с пристрастием.

Принцип работы следующий: между источником света (изначально — HID-лампой) и линзой располагается цилиндр, вращающийся вокруг продольной оси при помощи шагового электродвигателя. Внешняя поверхность цилиндра имеет переменную форму, что позволяет видоизменять световой пучок.

На скорости до 55 км/ч, пучок имеет четко выраженную и недалеко расположенную горизонтальную границу, чтобы не слепить других водителей. Расширенная форма пучка перед автомобилем позволяет лучше замечать пешеходов и велосипедистов.

Загородный свет включается в диапазоне 55–100 км/ч — это аналог традиционного ближнего света с тем отличием, что проекционный модуль генерирует асимметричный световой пучок, чтобы не слепить встречный поток. Граница светового пучка поднимается чуть выше, чем в городе, — для лучшей видимости. При разгоне выше 100 км/ч — в скоростном режиме — модуль обеспечивает необходимый световой пучок для прямолинейной езды и поворотов на высокой скорости.

Первые фары с AFS были штатно установлены на Mercedes E-Класс 2006-го и Opel Insignia 2008-го модельного года (на фото).

Дальний свет принципиально не отличается от такового на традиционных фарах с HID-лампой и линзовым пакетом, но не требует от водителя никаких действий для переключения в скоростной или загородный режим для предотвращения ослепления встречных автомобилей. На помощь тут приходит штатный датчик освещенности, размещенный на обратной стороне салонного зеркала заднего вида.

В плохих погодных условиях, ориентируясь на показания штатного датчика дождя и работу дворников, если те включены более двух минут подряд, система адаптирует световой пучок таким образом, чтобы рассеивание луча в каплях воды или снеге не слепило водителя. То есть затемняет участок непосредственно перед автомобилем.

Само собой, проекционный модуль, так же как и в системах Dynamic Bend, размещается в поворотной раме, что позволяет сочетать изменение формы светового пучка с поворотом фар на угол до 15 градусов в каждую сторону.

Несмотря на кажущуюся безупречность системы AFS, инженеры Hella изначально учитывали ее ограничения. Так, датчик дождя нельзя считать полноценным определителем погоды, потому что он не может отличить дождь от, например, брызг из-под колес другого автомобиля. Было очевидно, что только оптический сенсор может помочь определить снижение контрастности, характерное для условий недостаточной видимости.

В 2009 году изящество и функциональность системы AFS были дополнены оптической цифровой камерой с блоком обработки изображения. Принцип работы следующий: размещенная на лобовом стекле камера распознает встречные и попутные автомобили на дистанции до 850 метров. На основе этой информации динамически корректируется световой пучок. Помимо детекции других автомобилей, камера определяет и профиль дороги, помогая изменять вертикальное положение светового пучка на подъемах и спусках.

Впервые система AFS с камерой была установлена на Mercedes-Benz E-класса 2009 года (W212).

Использование управляющего проекционным модулем высокопроизводительного процессора, распознающего другие транспортные средства, позволяет оптимизировать работу дальнего света и предотвратить ослепление встречных водителей. Каким образом?

Световой пучок просто генерируется так, что в нем не засвечивается сектор (максимум — на 1 люкс), в котором находится встречный автомобиль. Образуется своего рода световой туннель, причем его формирование происходит динамически с учетом передвижений встречного/попутного автомобиля.

Добро пожаловать в эпоху светодиодов

В 2010 году система AFS была усовершенствована — вместо газоразрядных ламп были впервые применены светодиоды. Данная система была установлена на Audi A8.

А в 2013-м электронно-механическая система AFS уступила место полностью электронной системе без подвижных элементов с аналогичным функционалом. Это стало возможным благодаря применению пяти рефлекторов и 25 светодиодов (по пять на чип/рефлектор).

Каждый из светодиодов контролировался индивидуально и предназначался для освещения определенного сегмента дороги, причем их можно было не только включать и выключать, но и затемнять.

Вот она, первая серийная реализация LED Matrix для Audi A8 2013 года.

Просто отключая те или иные чипы или меняя уровень яркости (от 0 до 100 %), эта система позволяла распознавать одновременно до восьми объектов на дороге и динамически менять форму и интенсивность светового пучка. Таким образом, разработанная инженерами Hella система стала еще более функциональной.

Следующим ключевым этапом в развитии систем адаптивного головного света стала так называемая матричная система HD84, созданная в Hella совместно с Daimler AG и впервые представленная на Mercedes-Benz E-Класса W213 в 2016 году. Роль источника света в этой системе отведена специальному трехстрочному блоку из 84 светодиодов (на каждую фару).

Фара проекционного типа, предназначенная для самоходных транспортных средств

Сегодня в это сложно поверить, но на первых автомобилях устройств, которые сейчас официально именуются «световыми приборами», не было вовсе! Езда на «самобеглых экипажах» во времена Готтлиба Даймлера и Карла Бенца была весьма рискованным занятием и в светлое время суток. А уж о том, чтобы ездить ночью, мало кто помышлял.

Однако с началом эры массового распространения автомобилей проблему освещения дороги непосредственно перед движущейся машиной решать было просто необходимо.

Правила использования автомобильными фарами

Ближний свет фар совместно с габаритными огнями должен быть включен при движении автомобиля даже на освещенной городской дороге. Для Украины данное правило действует в период с 1 октября по 1 мая и только во время езды за городом.

При недостаточной видимости или в темное время, при движении в тоннелях водителю предоставляется на выбор включить дальний или ближний свет фар.

Во время разъезда за 150 метров до встречного транспорта дальний свет переключим на ближний. Также потребуется переключиться, если водитель встречного транспорта посигналит о возможном ослеплении.

Это основные требования Правил дорожного движения по использованию приборов внешнего освещения. Чтобы ознакомиться более подробно с порядком использования фар, можно заглянуть в ПДД.

До чего дошел прогресс

На первый взгляд современные автомобильные фары далеко «уехали» от прожекторов начала 20-х. Отчасти это действительно так, но Как говорят в Одессе, вы будете смеяться: в целом конструктивная схема фар головного света и сегодня остается той же! Они по сию пору состоят из корпуса, отражателя, рассеивателя и лампы – источника света.

Прогресс, однако, на месте не стоит, и в рамках этой нехитрой принципиальной схемы конструкция автомобильной фары регулярно дополнялась важными элементами, делавшими ее все более функциональной, долговечной, удобной и безопасной в использовании.

Так, в 1919 году компания Bosch представила лампу с двумя нитями накаливания. Вкупе с изобретенным к тому временем рассеивателем это был важный шаг на пути решения проблемы, над которой бились конструкторы все предыдущие десятилетия: как эффективно освещать дорогу и при этом не слепить встречных?

В середине 50-х французская фирма Cibie предложила революционное по тем временам решение, применяемое до сих пор. Идея состояла в создании асимметричного пучка света, чтобы со стороны водителя фары светили ближе, чем со стороны пассажира. С 1957 года подобное распределение света входит во все европейские технические регламенты для автомобилей массового производства.

В 1962 году компания Hella представила первую автомобильную галогенную лампу. Колба такой лампы заполняется галогенидами – газообразными соединениями йода или брома, препятствующими активному испарению вольфрама с нити накаливания.

В итоге светоотдача «галогенки» выросла в полтора раза по сравнению с лампами прежних поколений, ресурс – сразу вдвое, снизилась теплоотдача, да еще и сама лампа стала гораздо компактнее! Галогенные лампы до сих пор остаются «золотым стандартом» в области автомобильной светотехники.

Citroen AMI: один из первых в мире серийных автомобилей с прямоугольными фарами.

Примерно в те же годы стали производиться автомобили с фарами прямоугольной формы. Затем, с внедрением технологий компьютерного моделирования, конструкторы получили возможность создавать комбинированные рефлекторы сложной формы: с делением на сегменты, каждый из которых по-разному фокусирует световой пучок.

В 1993 году Opel впервые применил на массовом автомобиле (модель Omega) пластиковый поликарбонатный рассеиватель. Это улучшило светопропускание фары и радикально снизило ее общую массу: почти на килограмм.

В конце 90-х – начале 2 000-х началось широкое применение так называемых поворотных фар, световой пучок в которых направлялся вправо/влево вслед за соответствующим поворотом рулевого колеса. Первые эксперименты в этом направлении начались практически сразу после изобретения электрических фар. Однако вскоре попали чуть ли не под законодательный запрет: технологии того времени не позволяли менять направление светового потока так быстро, как это было необходимо во время движения автомобиля.

Довести идею до ума одной из первых смогла компания Citroen при технической поддержке уже упомянутой фирмы Cibie. Первые поворотные фары дальнего света появились в 1968 году на легендарной модели DS.

К слову, сегодня функция освещения траектории движения в повороте отнюдь не всегда реализуется за счет поворачивающегося прожектора. На недорогих машинах эта задача возлагается на дополнительные боковые лампочки или «противотуманки».

Opel Signum (слева) и рентген-схема его поворотных фар головного света.

Впрочем, даже самый «продвинутый» вариант поворотного света – комбинированный, при котором на малых скоростях включаются боковые лампы, а на высоких – поворачивающиеся прожекторы, – перестал быть уделом моделей класса «Люкс». Такие фары доступны и на автомобилях гольф-класса. Хотя опция эта – отнюдь не дешевая

В настоящее же время мы наблюдаем, по сути дела, закат «карьеры» лампы накаливания как основного источника света в автомобильных фарах. Эффектную точку в ней призваны поставить газоразрядные лампы. Более известные широкой публике как ксеноновые.

Даже в самом простом варианте использования ксенона – в качестве заполнителя колбы лампы накаливания – эффективность освещения существенно возрастает, а световой поток приближается по спектру к солнечному излучению.

Максимальной же эффективности работы традиционных фар можно добиться при использовании ксеноновых газоразрядных ламп, в которых светится не вольфрамовая нить, а сам газ при подаче высокого напряжения. «Ксенон» потребляет значительно меньше энергии, светит вдвое ярче обычных «галогенок», а служит при этом гораздо дольше за счет принципиального отсутствия хрупкой нити.

Первым серийным автомобилем с ксеноновыми газоразрядными лампами (производства Bosch) стал BMW 750iL 1991 модельного года.

История разработки фар

История разработки фар восходит к 1779 году, когда Иван Кулибин разработал параболический отражатель, активно использующийся и в наши дни в световом оборудовании автомобиля.

Непосредственно как способ освещения транспорта фары появились в 1896 году. Работали они на ацетилене. На автомобиле устанавливался ацетиленовый генератор. На его дне располагался карбид кальция. При повороте рычажка вода поступала к карбиду, образуя необходимый ацетилен. Газ по резиновым трубкам устремлялся в горелку, установленную в фокусном отражателе.

И вот тут требовалось открыть фарное стекло-заслонку, поднести горящую спичку и фары заработали на целых четыре часа. По истечении этого времени все нужно было повторить сначала.

Степень освещения дороги ацетиленовыми фарами характеризовалась высокими показателями. Они вполне обеспечивали необходимую в соответствии с нормами безопасности видимость в триста метров.

Высокий показатель обеспечивался параболическими рефлекторами и линзами.

Выбор основных фар

Поскольку лазерные фары ещё не поступили в продажу, мы будем рассматривать галогенные и ксеноновые фары. Светодиодные аналоги устанавливаются заводом-производителем или после аварии по причине высокой стоимости блока.

ГАЛОГЕНОВЫЕ

Устройство и принцип работы матричных фар

Еще недавно в системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим прорывом стало появление матричных фар. Устройства позволяют освещать только нужные для вождения зоны, не ослепляя пешеходов и встречных водителей.

Что такое матричные фары

Матричные фары — нашумевшая во всем мире технология на основе светодиодов, разработанная и популяризированная компанией Audi. Полное название системы «Audi Matrix LED». Устройство реализует основные функции головного освещения автомобиля, включая дальний и ближний свет.

Внешний вид матричной фары Audi Matrix LED

В отличие от стандартной оптики, матричные фары представляют собой сложную систему из светодиодов, контроллеров и интеллектуальных модулей. В случае с обычными фарами, водитель только включает определенный режим, а освещение работает согласно установленным параметрам. Матричная же оптика делится на функциональные сегменты и в автоматическом режиме регулирует яркость и освещенность определенных зон в зависимости от дорожной ситуации.

Водителю больше не нужно думать про переключение режимов света, поскольку управлением занимается встроенная интеллектуальная система.

Преимущества перед остальными типами фар

Как мы уже упоминали, светодиодные источники света стали постепенно вытеснять традиционные. Причиной послужила их экономичность и более длительный срок эксплуатации. И если говорить про матричные фары, то они обладают целым рядом дополнительных преимуществ:

1. Габаритные размеры — галогенная и газоразрядная оптика требуют большого пространства для установки, а светодиоды легко разместить даже на маленькой плате.
2. Срок эксплуатации — система состоит из минимального набора элементов, которые подвержены сбоям и выходу из строя.
3. Яркость освещения — показатель регулируется количеством установленных светодиодов.
4. Управление освещенностью зон — с помощью датчиков и систем распознавания автомобиля происходит автоматический анализ объектов и изменение световых режимов.

Работа системы в темное время суток

В зависимости от режима работы матричные фары могут обеспечить яркий и тусклый свет, а также изменять фокус.

Основные функции матричных фар

Матричные фары регулируются с помощью электронного блока управления, который обеспечивают работу следующих функций освещения:

• сегментальный дальний свет;
• ближний свет с асимметричной формой;
• статичное адаптивное освещение;
• дальний свет для автомагистрали;
• освещение перекрестков;
• динамическое освещение поворотов;
• всепогодный свет;
• динамический указатель поворотов.

Распознавание пешехода системой Volkswagen IQ Light

Система может подсвечивать пешеходов и животных, находящихся на дороге или в непосредственной близости на обочине.

Из каких элементов состоит матричная фара

Поскольку в основе матричной фары лежат светодиоды, они являются неотъемлемой частью конструкции. Использование данного вида источников света позволяет улучшить качество и яркость освещения. В список конструктивных элементов фары входят:

• светодиодные матрицы ближнего и дальнего света;
• модули ДХО, указателей поворота и габаритов;
• пластмассовый корпус с прозрачным рассеивателем;
• вентилятор охлаждения;
• декоративная решетка;
• блок управления.

Конструктивные особенности матричной оптики

Поскольку система управляется автоматически, блок управления обменивается сигналами с другими модулями автомобиля, а также датчиками движения и видеокамерой.

Переключение угла освещения, яркости и режима работы фар происходит на основе информации с датчиков и навигационных систем транспортного средства.

Логика и принцип работы системы освещения

Рассмотрим пример работы матричной оптики в рамках разработки Audi Matrix LED. Каждая фара автомобиля состоит из 5 секций, которые оснащены пятью светодиодами. В общей сумме получается 25 элементов на одного устройство. При этом для каждой группы светодиодов предусмотрена собственная линза, позволяющая изменять фокус, яркость и направленность освещения.

Блок управления контролирует и управляет работой матричных фар. Специально для отслеживания дорожной ситуации в передней части автомобиля расположен датчик, позволяющий обнаруживать приближение встречного автомобиля. При поступлении сигнала от сенсора система изменяет количество рабочих секций, чтобы не ослеплять водителей, но поддерживать достаточный уровень освещенности.

Системы света с матричной оптикой синхронизированы с устройствами навигации, а также получают данные о внешней среде от видеокамеры. Это позволяет увеличить количество режимов работы, а также распознавать объекты и фокусироваться на них.

Сравнение стандартной и матричной системы

Какие производители применяют подобные фары

Автопроизводители стараются активно внедрять новые решения в свою технику. И если говорить о матричных фарах, то на текущий момент их использует ряд компаний:

1. Matrix Beam от Opel, которая корректирует работу оптики исходя из погодных условий, скорости и маршрута движения, загруженности транспорта.
2. Matrix LED от Audi устанавливается только в новые автомобили марки A8. Технология доступна исключительно для дорогих машин.
3. Светодиодные матричные фары от Volkswagen IQ Light — каждое устройство состоит из 128 светодиодов. Работоспособность освещения гарантирует интеллектуальная система, приспособленная к любым режимам движения.

Технология матричной оптики Opel Matrix Beam

Преимущества и недостатки

Хотя использование матричной оптики, на первый взгляд, может показаться излишеством, технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• увеличение комфорта и безопасности движения;
• не нужно думать о режиме работы освещения;
• отсутствие ослепляющего эффекта для встречных водителей;
• адаптивная работа света при движении по прямой и в поворотах;
• обнаружение пешеходов;
• динамические указатели повторов.

Из недостатков оптики можно выделить только высокую стоимость и использование технологии в автомобилях премиум-класса.

Матричные фары значительно упрощают езду на дорогах, особенно в плохих погодных условиях или ночью. Водителю не нужно переключать режимы работы света, а повороты становятся легкими и безопасными. Остается только дождаться, пока разработка дойдет до массового рынка и будет устанавливаться на все автомобили.

(3 5,00 из 5)
системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим п»/>

Вам также может понравиться

Линзованная оптика: что это, как работает и в чем ее преимущества?

Линзованная оптика — сегодня довольно часто встречается подобное словосочетание. Фары с линзами имеют большую популярность за счет своей эффективности, а также красивого и стильного внешнего вида.

Как и большинство новинок, линзованная оптика изначально была доступна только для дорогих авто бизнес- и премиум-класса. Однако сегодня линзы встречаются на многих авто, к тому же при желании любой может установить линзы на свой автомобиль. В паре с яркими ксеноновыми лампами или мощными светодиодами линзы обеспечивают прекрасный свет, который не идет ни в какое сравнение с обычными фарами на отражателях.

Конструктивные особенности линзовой оптики позволяют ей генерировать более мощный пучок света, который способен освещать гораздо больший участок дороги, нежели обыкновенные фары с отражателями. Световой пучок лучше сфокусирован и светит именно туда, куда его направили, не рассеиваясь по всей дороге.

Принцип работы линзованной оптики

Линзованная оптика состоит из линзы — главного элемента этого вида фар, лампы (газоразрядной, галогенной или светодиодной) отражателя. Световой пучок формируется за счет света лампы и отражателя в виде оптической колбы, а также корректора и экрана, которые корректируют его, создавая более четкую светотеневую границу. После линза получает поток света и усиливает его, проецируя на дорожное полотно.

Далее более подробно об основных рабочих элементах линзованной оптики.

Лампы. В зависимости от необходимости и комплектации фара с линзой может быть оснащена «галогенками», ксеноновыми лампами или светодиодами.

Линза. Главный элемент всей конструкции, который и лег в основу названия этого типа головной оптики. Линзы видно сразу, даже когда фары не горят они выглядят современно, красиво и эстетично. Линзы усиливают и равномерно распределяют полученный от отражателя и затвора пучок света. В некоторых модификациях линзы оснащены функцией смягчения светотеневой границы, то есть грань между темной и светлой частями дороги.

Отражатель. Он выполнен в классическом стиле и выполняет роль отражающего элемента, который передает пучок света на линзу. В линзовой оптике используется эллиптический отражатель, что позволяет свету фокусироваться в узкой точке возле передней части отражателя, после чего попадает на затвор (корректирующий экран). Далее более подробно о последнем.

Корректирующий экран. Этот элемент считается одним из основных в структуре линзовой оптики, классические фары с отражателями просто не имеют затвора. Экран выполняет роль заслонки, прерывающей луч света снизу, в результате чего происходит его моментальное отключение. Это позволяет эффективно освещать дорогу, не ослепляя при этом встречный поток транспорта. Похожий принцип используется в технологии биксеноновых фар, в которых «шторка» переключает ближний и дальний свет.

Плюсы линзованной оптики:

1. Более эффективный источник освещения по сравнению с фарами на отражателях;
2. Равномерный световой пучок точно направленный в нужном направлении;
3. Низкая вероятность ослепления других водителей;
4. Меньшие светопотери по сравнению с классическими фарами.

Минусы линзованных фар:

1. Высокая стоимость (от 50 тыс. руб.

В качестве заключения

Как бы там ни было, линзованная оптика — это эффективный и проверенный временем источник освещения, несмотря на все недостатки линзы популярны, о них мечтают, их ставят и ими гордятся.

Другое дело — конкуренция с другими видами фар! На фоне светодиодной и лазерной оптики нового поколения, линзы выглядят несколько архаично, к тому же светодиоды и прочие матричные фары светят гораздо мощнее и эффективнее, но как говорится, это уже совсем другая история Да и цена у линз и этих супер-инновационных фар будет разная. Поэтому линзы все еще в теме и все еще мега популярны среди понимающих и тех, кто в теме.

У меня все, пишите ваши комментарии и мнения относительно линзовой оптики, делитесь впечатлениями от данного типа фар. Делитесь статьей со своими близкими в соц. сетях, буду признателен за такой вклад в развитие нашего проекта. Всем пока.

Фары проекционного типа

» Блог » Фары проекционного типа

С недавних пор в автомобилестроении все чаще применяют фары проекционного типа. Что это даёт при эксплуатации, рассмотрим в этой статье.

Вообще эффективность любых фар с учётом современного законодательства заключается в оптимальном сочетании фокусированного яркого света и соблюдении светотеневой границы, которая принята по европейским нормам.

Иными словами, водитель должен как можно лучше видеть дорогу, но при этом не слепить других участников движения на встречной полосе. Россия приняла европейскую систему, которая предполагает строгий контроль за слепящей силой света, еще в советское время.

Соответственно, у нас допускается эксплуатация лишь тех автомобилей, которые оснащены соответствующими фарами.

Большинство фар на российских дорогах долгое время были параболическими. Однако сегодня большинство иномарок имеют линзованные фары проекционного типа. Что это даёт автомобилисту?

Во-первых, линзованные проекционные фары позволяют значительно улучшить качество освещения без применения ксеноновых ламп, которые, как известно, сильно ослепляют встречного водителя.

Во-вторых, проекционная фара устанавливается в целый комплекс из модулей: дальний, ближний свет, противотуманная лампа, поворотник и габариты. Это придаёт эстетичный внешний вид автомобилю.

В-третьих, такая фара относится к прожекторной оптике, то есть линза собирает свет в единый пучок. Получается, что проезжая часть лучше и шире освещена, при этом освещение равномерное и создает чёткую светотеневую границу.

Проекционные фары с эллипсоидными отражателями завоевали большую популярность среди автомобилистов. Среди их неоспоримых преимуществ:

• увеличение обзора и видимости;
• улучшенный КПД: хорошая светоотдача и одновременно экономичность;
• декоративная функция;
• улучшение безопасности на дороге.

В салоне Саранск-Автостекло вы можете найти любые фары проекционного типа. Что это, вы уже знаете, достаточно лишь выбрать нужную модель к вашему автомобилю. Ремонт и полировка таких фар будет качественно выполнен в нашем сервисе.

Виды передних фар: Разъяснение

Есть множество неправильных представлений, когда дело доходит до передних фар. Учитывая, что фары являются одними из самых важных особенностей автомобилей, многие думают, что о передней оптике нет дезинформации.

Ведь казалось, автомобильная передняя оптика имеет простую и понятную конструкцию. Тем не менее, в автопромышленности существует множество видов конструкций передних фар, что вызывает путаницу.

В этой статье я хочу прояснить все заблуждения и объяснить конструкцию различных фар в настоящее время.

И так я разделил статью на три части:

— Корпус и конструкция передних фар

— Другая соответствующая информация / Разное

РАЗДЕЛ 1: Корпус и конструкция передних фар

Корпус фары это та часть оптики, внутри которой установлена лампа освещения. Как вы знаете на современном рынке автомобилей существует множество различных ламп освещения, начиная от обычной галогеновой, и заканчивая лазерными технологиями. От того какая лампа освещения стоит в передней оптике, зависит и конструкция корпуса фары.

Отражатель

Фары с отражателями, установленные в корпусе передней оптики на сегодняшний день являются самыми распространёнными в автопромышленности. Хотя в настоящий момент наблюдается тенденция замещения фар с отражателями на линзованную оптику.

Я не собираюсь утомлять вас наукой о том, как работает автомобильная фара. Если кратко, то внутри фары рядом с отражателем, как правило, установлена лампа освещения. Свет, который излучает фара, отражается от хромированной краски, которая нанесена на отражатель.

В итоге свет лампы, отражаясь от хромированной поверхности, выходит на дорогу.

Линзованная фара: описание и преимущества :

Сегодня часто на машинах можно увидеть красивую оптику. Это линзованные фары. Большинство автовладельцев, машины которых не были укомплектованы таким светом, устанавливают линзы самостоятельно. На новых иномарках последних поколений эти фары уже идут с завода. Однако такие комплектации более дорогие. Действительно ли линзы так хороши? Рассмотрим конструкцию, преимущества и недостатки этой оптики и разберемся в законности ее установки.

Зачем нужна такая оптика?

Сегодня линзованные фары устанавливают по небольшому количеству причин, и они не всегда будут установлены на заводе.

Чаще всего такая оптика используется ради тюнинга. Многим автовладельцам нравится то, как выглядят такие фары. Зачастую линзы также оснащены «ангельскими глазками» – светодиодным ободом вокруг линзы. Необходимо отметить, что часто линзами комплектуют и галогенные лампочки.

Вторая причина, по которой люди выбирают линзы – это ксенон. Если производить установку этого света на станциях, сертифицированных для этой услуги, то будет установлена только линзованная фара, и никакая другая. Это делается тоже по ряду причин. Их мы рассмотрим немного позже.

Нередко встречается штатная установка на заводе. В таких автомобилях линзы монтируются еще на этапе сборки. Наверное, все видели такие необычные фары. Среди бюджетных авто сейчас устанавливаются такие линзованные фары на «Солярис» от корейского производителя «Хендай». Выглядит это следующим образом.

С ними машина выглядит гораздо лучше. Автомобили эти предлагаются в дорогих комплектациях. Система представляет собой не просто оптику. Это практически компьютер — фара имеет множество функций и возможностей. Дополнительно она оснащается специальными датчиками.

Что еще хочется сказать: сегодня популярность линзованной оптики продиктована именно специалистами по тюнингу автомобилей. За счет этого света создается внешний вид машины. Также оптику ставят вместе с ксеноновыми лампами.

Оптика с линзами как элемент тюнинга

Автовладельцы, как никто другой, знают, что совершенству нет предела. Именно поэтому каждый человек старается сделать вид своего автомобиля лучшим и уникальным. Линзованные фары выглядят изящнее обыкновенных. Автомобиль с ними выглядит более благородно.

Часто ставятся линзы на машины даже на обычные галогенные лампочки. То есть практической задачи от такой установки и не ждут. Основная функция – только улучшение внешнего вида автомобиля. Хотя линзы позволяют свету галогенной лампы лучше фокусироваться. Пучок становится направленным в необходимый участок.

Еще чаще линзу ставят вместе с так называемыми ангельскими глазками, то есть только ради эстетической стороны. Однако такой свет – это не только элемент дизайна, но и мощное устройство, способное эффективно решать конкретные задачи.

Ксенон

Профессионалы в автомобильном свете уверены, что линзами должен комплектоваться ксенон. Почему? Здесь все достаточно просто – ксеноновая лампа светит значительно ярче.

Если устанавливать ее в обыкновенную фару, где имеется обычный отражатель, то поток света не будет сфокусирован в одном месте. Фара беспорядочно светит везде. Такой пучок будет только слепить водителей на встречных автомобилях, а также пешеходов.

Какая функция у линзы? Она направляет световой поток в нужную сторону и придает ему необходимый горизонт.

Говоря простыми словами, установленный ксенон в линзованные фары будет светить только на дорожное полотно. Такая оптика не слепит встречных водителей. Пучок направляется в стороны и по горизонту. При этом охват близок к максимальному.

На уровне законодательства необходимо принять решение, что ксеноновые лампы обязательно должны устанавливаться в фары с линзами.

Заводская комплектация

Нужно сказать, что в базовой комплектации получить фару с линзованной оптикой невозможно. Такими изделиями машины оснащают в комплектациях, близких к максимальным. Кроме того, линзы – это далеко не всегда ксенон. Их иногда устанавливают и на обычный галогенный свет. Возьмем, к примеру, бюджетный автомобиль «Дэу Нексия». Здесь такая оптика устанавливается как в базовой GL, так и в максимальной GLE комплектации. Взгляните, как это выглядит снаружи.

И вот казалось бы, какой в этом смысл? А делается это для улучшения фокуса светового пучка. При помощи линз убирают возможность ослепления встречных автовладельцев.

На заводах линза в фару ставится с огромным количеством дополнительного оборудования. Это могут быть датчики, автоматические системы корректировки углов свечения. Часто, когда автомобиль входит в поворот, линза поворачивается на определенный угол и освещает мертвую зону. Это уже не баловство ради внешнего вида, а безопасность. Но такая линзованная фара достаточно дорогая. Поэтому и встретить такую оптику можно только в автомобилях премиум-класса.

Как это работает?

Давайте рассмотрим, как работает линзованная фара. Если разбираться в устройстве, то система представляет собой отдельный блок. Это непосредственно фара, отражатель, а также лампа. Линза фокусирует световой пучок на дорожное полотно. Это и есть ее главная функция.

Чтобы резать свет по вертикали, используются специальные магнитные шторки или же применяется система автоматической регулировки. Если по дороге движется встречный транспорт, то пучок опустится вниз до безопасного угла.

Большинство современных автомобилей комплектуются фарами одного из трех видов. Так, различают параболические, прожекторные и оптику с FF-дефлекторами.

Первый вид – это базовый. Он представляет собой источник света и отражающую параболу. Лампочка установлена по центру конструкции. Расширение и рассеивание свечения обуславливается применением параболы.

Второй тип – это параболическая фара. Это не родственники рефлекторной оптики, однако тип отражателя здесь другой. В данном случае рефлектор имеет эллипсную форму. Данный подход позволяет создавать два потока света, которые собираются в единый при помощи линзы.

Третий тип линзованной оптики оснащается отражателями произвольных форм и имеет много секций. Каждая из них производит отдельный световой поток. Затем все потоки соберутся в общий мощный пучок. Эта фара, а также прожекторная отличаются высоким КПД, который может доходить до 50%. При этом первая фара имеет всего 25-27%.

Устройство

Линза необходима для усиления потока света, который формируется на небольшой площади отражателя. Фара состоит из экрана или шторки, корпуса, линзы и овального отражателя. Таким образом устроен обыкновенный проектор.

Линзы и закон

Как и прочие нелегальные внесения изменений в конструкцию оптики, линзы, установленные кустарным способом, – незаконны. Такую оптику могут обязать демонтировать инспектора ГИБДД. Особенно если устанавливается на отечественные автомобили фара линзованная. ВАЗ с такой оптикой просто не может пройти техосмотр.

Чтобы все было законно, необходимо обращаться только в сервисы, имеющие соответствующие сертификаты. Иногда установка требует даже полной замены фары. Чаще необходимы разрешительные документы от ГИБДД, чтобы внести в конструкцию автомобиля изменения.

Но несмотря на это, линзованные противотуманные фары и головная оптика все-таки устанавливаются в штатные световые приборы. Причем как в гаражах, так и на многочисленных СТО.

Автомобильные отражатели (рефлекторы) фар

Свет от источника, типа нити лампы, при использовании соответствующего отражателя (рефлектора) и линзы может быть сформирован в различного вида лучи. Для передних фар, как правило, используются параболические, бифокальные или софокусные отражатели. Чтобы направить свет вбок от дороги и вниз используются линзы, которые служат также защитным стеклом фары. На рисунке показано, как линзы и рефлекторы могут быть использованы для задания направления луча света.

Рис. Характеристики света фар, получаемые при правильно подобранной конструкции линз и рефлекторов

Назначение отражателя фары заключается в том, чтобы собрать свет, излучаемый лампой во все стороны, в концентрированный пучок. Если нужно получить определенное направление к форму луча, важно положение нити лампы относительно рефлектора, это показано на рисунке а.

Сначала источник спета (нить лампы) находится в фокусе, поэтому отраженный луч будет параллелен основной оси. Если нить находится между фокусом и рефлектором, то отраженный луч отклонится — то есть будет расширяться в сторону от основной оси.

И наоборот, если нить будет помещена перед фокусом, то отраженный луч будет сходиться к основной оси.

Отражатель или рефлектор представляет собой гладкую, полированную поверхность, например медную или стеклянную, на которой осажден слой серебра, хрома или алюминия. Рассмотрим зеркальный отражатель, который «проседает внутрь» — так называемый «вогнутый отражатель».

Центральная точка отражателя называется полюсом, и линия, проведенная через полюс перпендикулярно к поверхности, известна как главная оптическая ось. Если источник света перемещать по этой линии, то будет найдена такая точка, где исходящий свет создает отраженный луч, параллельный основной оси. Эта точка называется фокусом.

Расстояние от фокуса до полюса называется фокусным расстоянием.

Параболический отражатель

Рис. Формирование ближнего света лампой со сдвоенной нитью

Парабола — кривая, похожая по форме на траекторию камня, брошенного под углом к горизонту. Если источник света помещен в фокус параболического отражателя (см. рис.

а), пучок выходящих из отражателя лучей будет параллелен оптической оси; каждый луч от источника будет отражаться параллельно оси независимо от того, а каком месте луч попадает на поверхность отражателя. Следовательно, такой отражатель создает яркий параллельный отраженный пучок света постоянной интенсивности.

С помощью параболического отражателя большая часть светового лампочки отражается вдоль основной оси, и только малая часть прямых лучей рассеивается как случайный свет.

Интенсивность отраженного света максимальна около оси луча и понижается при приближении к внешнему краю луча. На рисунке в общем виде показано устройство отражателя и лампочки, в которой нить ближнего света оборудована экраном. Это дает хорошую форму луча ближнего света и используется, главным образом, с асимметричными фарами.

Бифокальный отражатель

Бифокальный отражатель (см. рис. в), как и предполагает его название, имеет две секции отражения с различным фокусным расстоянием. Это помогает использовать больше света, падающего на нижнюю часть отражателя.

Параболическая секция в нижней части имеет такую конфигурацию, чтобы отражать свет вниз, чем улучшает освещение ближней зоны непосредственно перед транспортным средством. Этот способ не подходит для ламп с двумя нитями, поэтому он используется только на транспортных средствах с системой четырех фар.

При помощи мощных программ автоматизированного проектирования могут быть созданы отражатели с изменяемым фокусом из непараболических секций, что сгладит переходы между каждой областью.

Софокусный отражатель

Софокусиый отражатель (см. рис. г) составлен из множества секций, фокусы которых совпадают. Эта конструкция позволяет получить более короткое фокусное расстояние и, следовательно, модуль в целом будет иметь меньшие размеры по глубине. Эффективный световой поток также увеличивается. Для получении дальнего и ближнего света в модуле применяется лампа с двумя нитями.

Свет от главной секции отражателя обеспечивает освещение на большой дальности, а вспомогательные отражатели улучшают освещение ближней и боковой областей.

Полиэллипсоидальная система фары

Рис. Улучшенный луч ближнего света Полиэллипсоидальной фары

За какие продвинутые фары стоит переплачивать

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 http://mashintop.ru/articles.php?id=2831

Источник http://automall66.ru/fary-proektsionnogo-tipa-chto-eto/

Источник http://vianor14.ru/zapchasti/fary-proektsionnogo-tipa-chto-eto.html