Автомобильные фары: прошлое, настоящее, будущее
Трудно поверить в то, что когда-то, садясь с автомобиль в темное время суток, водитель зажигал парафиновые свечки. Впрочем, в эффективность подобного способа поверить еще сложнее. Для освещения дороги вечером и ночью, да и в дневное время, требуется мощный источник света, а конструкция фар должна обеспечивать оптимальное распределение световых лучей. Ни у кого не возникает сомнений: чем больше видно на дороге — тем меньше вероятность аварии. И это тем более важно в наш век повышенных скоростей.
Галоген, ксенон или светодиод?
Современная фара – достаточно сложное устройство, которое может иметь различный внешний вид, а также своеобразную конструкцию. Одна из ключевых характеристик фары — тип лампы, используемой в ней и создающей яркий световой поток.
В настоящее время в автомобильных фарах используется три типа ламп, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки:
- Галогенные;
- Ксеноновые;
- Светодиодные.
Лампы галогенные
Традиционно в автомобилях применяются лампы галогенного типа. Они сравнительно недорогие и долговечные, а главное — создают весьма яркий поток света, что необходимо для качественного освещения дороги в темноте. Важно, что при высокой степени нагревания галогенная лампа создает ярко-белый свет.
Источником света в галогенных лампах выступает обычная нить накаливания, которая сильно нагревается при работе. Нить заключена в герметичную колбу из специального прочного стекла, благодаря чему лампа выдерживает свыше 500 часов эксплуатации. При этом, размер колбы сравнительно небольшой, а внутри нее находится газ галоген, который усиливает мощность светового потока от нити накаливания.
Серьезный недостаток галогенных ламп заключается в том, что они потребляют много энергии, причем, значительная ее часть расходуется впустую. К тому же, стекло лампы, сильно нагревающееся в процессе работы, негативно реагирует на прикосновение пальцами и прочие воздействия — прибор может легко выйти из строя.
Ксеноновые лампы
Ксенон постепенно вымещает галогенные лампы с рынка автомобильной продукции. Это объясняется многочисленными достоинствами ксеноновых лампочек.
Основные преимущества:
- Длительный срок службы (служат дольше галогенных);
- Повышенная яркость (горят ярче, в том числе при тумане);
- Широкой световой пучок (обеспечивают большую обзорность);
- Устойчивость к вибрациям (лампы не боятся тряски, чего не скажешь про галогенные с нитью накаливания);
- Экономичность (ксеноновые лампы потребляют меньше энергии).
Что касается конструкции, ксенон также помещен в герметичную колбу из стекла. Между расположенными внутри электродами образуется заряд, и газ начинает светиться. При этом, формируется голубоватый оттенок, приближенный к дневному свету.
В числе минусов галогенных фар: более высокая стоимость, наличие ртути в некоторых моделях ламп, необходимость точной регулировки угла наклона (вследствие повышенной яркости лампы могут слепить других участников движения, провоцируя их на ошибки в управлении),.
Светодиодные фары
С развитием гибридных автомобилей встал вопрос о применении экономичных осветительных приборов (к которым ни галогенные, ни ксеноновые лампы не отнесешь). Одно из решений — светодиоды. Они потребляют сравнительно мало энергии и не излучают тепла, а работают более 10 тысяч часов. Есть, конечно, и недостатки, основной — высокая цена светодиодной фары.
В целом, подобные осветительные приборы пока не нашли широкого применения в автомобильной отрасли. Но уже в скором времени светодиодная оптика может заменить собой галоген и ксенон. К тому же, уже сегодня в автомобильных фарах используется так называемая «световая занавеска», когда свет с диодов поступает на специальную проекционную пластину и, отражаясь от нее, дает равномерный и достаточно мощный световой пучок.
Новые технологии освещения
Одна из проблем автомобильного освещения заключается в том, что обстановка на дороге в течение времени изменяется (вождение происходит на различных скоростях, солнце может скрываться за облаками, водитель маневрирует и т. д.). Между тем, обычные фары светят в постоянном положении (как правило, можно регулировать лишь угол светового потока по вертикали да режим «ближний/дальний»).
Но технологии не стоят на месте, и вот инженеры предлагают нам «умные» фары, которые автоматически подстраиваются под дорожную обстановку и действия водителя. Так, Mercedes устанавливает на свои новые автомобили систему умного освещения, которая работает на основе нескольких разных световых пучков.
Принцип действия технологии Mercedes — примерно следующий. Когда машина набирает скорость выше 60 км/ч, включается режим «загород» и дорога освещается ярче (видимость увеличивается на 10 метров), а также под более широким углом. Этот режим может использоваться, в том числе, при движении в тумане.
При дальнейшем возрастании скорости мощность фар еще более возрастает, а при достижении 110 км/ч расширяется и угол освещения — таким образом, что гарантируется видимость до 120 метров (это в 2 раза больше, чем в обычных автомобилях).
Системы углового света
Автомобильные фары сегодня умеют светить не только вперед, но и вбок (влево или вправо). Есть решения, когда при повороте руля водителем оптика соответствующим образом перенаправляется, освещая участок, куда поворачивает автомобиль. Подобные поворотные фары уже давно встречаются на массовых автомобилях.
Удачный пример развития технологий — фары Schiberg. В их конструкции используется особая призма, которая заменяет смещаемую линзу. На дороге эта призма подает соответствующую грань под лучи света, обеспечивая максимально комфортное и безопасное вождение. Важно, что такие фары могут работать на дорогах и с лево- и с правосторонним движением.
Статьи по теме: