Из истории автомобильной фары: LED — прогресс или регресс?

Как известно, источник света — лампа накаливания, газоразрядная лампа (ксенон) или светодиоды — это одно, а конструкция фары автомобиля — это уже другое. И свести их в единое эффективное решение — дело по-прежнему очень непростое.

И, тем не менее, именно от его результатов, то есть, от эффективности конкретной пары обычных, ксеноновых или LED-фар, и будет зависеть то, насколько хорошо или плохо каждый конкретный автомобиль будет освещать дорогу своему водителю.

Но так уж сложилось, что современные автопроизводители еще на этапе проектирования этого самого автомобиля помимо качества и эффективности учитывают еще такие параметры, как красота (в плане соответствия внешнего дизайна «пискам» автомоды и «хотелкам» массового потребителя) и, самое главное, себестоимость производства изделия.

Именно поэтому, все чаще случается, что такие функции, как обеспечение комфорта и безопасности движения фары автомобиля вроде как и выполняют, но на практике эти функции могут оказаться вдруг … уже не основными. И началось это не сегодня.

Один из самых наглядных тому примеров — BMW E30 и Volvo 240. E30 изначально получила фары с ультрасовременной и ультраэффективной на то время лампой H1 (со световым потоком на 1550 лм). И выглядели новые фары классно, вот только светили слабовато. А у 240-й гораздо фары с более слабыми по характеристикам лампочками H4 за счет больших отражателей и вертикальному  (уже «немодному» тогда стеклу) отлично освещали дорогу.

Из истории автомобильной фары: LED - прогресс или регресс?

Но даже сегодня, когда современные технологии позволяют создавать фары и модные, и эффективные, производители … скажем так, гораздо активнее оптимизируют затраты. Вплоть до того, что нынче большинство бюджетных моделей хорошими фарами вообще не комплектуются.

Прогресс не остановить

Однако следует признать, что автопроизводители, чтобы выжить в конкурентной борьбе, также вынуждены вкладываться в том числе и в совершенствование осветительных приборов. Значительным прорывом в этом направлении стало начало серийного производства ламп H7 в 1993 году.

У H7 сама лампа больше, чем у H1, и давала те же 1500 лм светового потока, но за счет более эффективного отражателя обеспечивала более равномерное освещение на большей дальностью и с более мягкой границей между светом и тенью. H7 долго критиковали за их недолговечность (и сегодня еще критикуют), но тогда она стала действительно заметной попыткой улучшить свет автомобильной фары. И более удачного компромисса между эффективностью и производственными затратами тогда никто так и не придумал.

А еще раньше, в конце 1980-х годов, сразу несколько крупных компаний, в частности BMW, Hella и Bosch, начали разработку автомобильного варианта газоразрядной лампы. Результатом этого сотрудничества стала чрезвычайно дорогая ксеноновая система, которая в серийной версии впервые была выпущена в 1992 году.

Из истории автомобильной фары: LED - прогресс или регресс?

И получил её (правда, поначалу только в виде опции) BMW 7 серии. Первые ксеноновые фары оснащались особенными газоразрядными лампами D1. Каждая — со здоровенными металлической коробкой, в которой размещалась система питания. И только со следующей версии BMW 7-й серии появились более компактные и надолго ставшие обычными  газоразрядные лампы DS1.

Обратная сторона ксенона

С тех пор ксеноновые фары надолго стали одним из характерных признаков «премиумности» авто. Дешевого «ксенона» попросту не было, а «обычный» в производстве был настолько дорог, что на бюджетные авто такие фары никак не вписывались. И, к слову, в ксеноновых фарах дорогими были не только сами лампы, но и катушки, и преобразователи, плюс их надо было дооснащать еще и системами регулировки угла наклона, ставить на них омыватели (спринклеры) и даже отдельные дворники. В общем, дешевым «ксенон» быть не мог…

Впрочем, справедливости ради стоит отметить, что первые ксеноновые фары, которыми примерно в 2010 году начали оснащать уже серийные модели, никакими спринклерами не комплектовались. И данный факт, равно как и целесообразность применения сприклеров, горячо обсуждается до сих пор. Но дело в том, что омыватели и системы авторегулировки угла наклона фар требовались не потому, что в фарах стояли газоразрядные лампы, а потому что эти лампы давали более 2000 люмен. Для сравнения, самая мощная галогенная лампа H9 выдает 2100 люмен, но устанавливаются такие только в фонарях уличного освещения, а обычная автолампа H7 выдает не более 1500 люмен. А так как серийные газоразрядные лампы до 2010 года имели мощность 35 Вт и световой поток 2800-3200 лм, то автопроизводителей законодательно обязали дооснащать их дополнительным (и недешевым) оборудованием.

Прогресс виртуальный, почти регресс…

Разумеется, долго так продолжаться не могло. И производители фар, активно мотивируемые  производителями автомобилей, принялись искать пути обхода тогдашних законодательных требований к ксеноновым фарам. Результатом таких «маневров» стали газоразрядные лампы пониженной мощности, притом пониженной почти на треть. Новые «пониженные» лампы D5S и D8S, в отличие от старых, имели мощность не 35, а 25 Вт и световой поток не 3000, а только 2000 лм. То есть, впритык, но попадали в перечень разрешенных ламп, которые можно было устанавливать в фары без дополнительного оборудования.

И надо сказать, что как раз в плане оптимизации себестоимости производства лампа D5S с питанием от стандартных 12 В стала таким себе маленьким технологическим шедевром. Более того, в производстве она очень скоро уже стоила примерно столько же, сколько и обычная лампа накаливания H4. Но зато D5S можно было продать счастливому автовладельцу почти, как дорогой «ксенон»!

И началось! Skoda Spaceback, Opel Corsa E, Citroën C4 Grand Picasso II, Audi A4 B9, Audi Q7, Audi TT… Расчет зачастую строился на том, что покупатель, пересаживаясь со старого автомобиля со старыми фарами в новое авто с облегченным, но «ксеноном», просто не обращал особого внимания на разницу с «ксеноном» настоящим. Ксенон же! А значит, однозначно лучше, чем фары старой машины. А то, что такой «ксенон» на дороге работал иногда даже хуже, чем фары с лампами H7, выяснялось далеко не сразу…

Из истории автомобильной фары: LED - прогресс или регресс?

Светодиоды: поначалу было и сложно, и очень дорого

Первые светодиодные модули в фарах оказались еще более сложным и гораздо более затратным решением, чем «ксенон». Каждый такой модуль состоял из нескольких осветительных элементов, и такая конструкция сама по себе крайне затрудняла формирование однородного света и плавной границы света и тени.

Но, как говорится, и это еще не всё. Еще более важной проблемой LED-систем была (и есть) температура. Светодиодный модуль нагревается не «вперед», как лампа накаливания или газоразрядная лампа, а «назад», нагревая пластину, к которой он припаян. А поскольку светодиоды еще и очень чувствительны к повышению температуры, то им жизненно необходимы охлаждающие радиаторы. И получается, что чем выше температура, тем короче срок службы диодов, а значит необходимо постоянно снижать мощность элементов. В итоге горячая светодиодная фар светит хуже, чем холодная.

Поэтому каждая LED-фара оснащается отдельной системой распределения тепла, которая обеспечивает охлаждение светодиодного модуля. И сам источник света состоит из множества световых сегментов. А самые современные LED-системы имеют еще и датчики или камеры, отслеживающие встречные объекты и их свет, и благодаря им умеют автоматически отключать те сегменты фар, которые могут ослепить водителя или водителей встречных авто.

И омыватели. Согласно законодательным требованиям, светодиодные фары тоже должны оснащаться системами омывания. Но, правда, только те, у которых суммарный световой поток всех LED-сегментов, отвечающих за ближний свет, превышает 2000 люмен. В общем, поначалу было страшно дорого…

Игра света и тени?

Несмотря на все перечисленные сложности и дороговизну технологии, хоть и не сразу, но довольно скоро стало очевидным, что LED открываем массу возможностей. И производители тут же принялись их реализовывать.

И хотя времени прошло всего ничего, но современная многосегментная фара с электронным управлением, например, у Audi A8, оснащена целой системой датчиков и умеет как бы сама реагировать на встречный свет и управлять отдельными сегментами фар, плавно увеличивая или снижая яркость их свечения. Таким образом, у водителя впереди — хорошо освещенная дорога, но встречных водителей фары его авто не слепят. Также по мере увеличения скорости дальность света фар ближнего света автоматически увеличивается, а на «городских» скоростях уменьшается. Плюс, после включения фар водитель сразу же видит ярко освещенную дорогу и ее обочины, но без резкой границы света и тени и без раздражающих бликов от разных объектов, которые встречаются по ходу движения, в частности, от дорожных знаков и вывесок.

Однако так получается не у всех. LED-решения в плане эффективности тоже бывают разными, к сожалению. Пример тому масса. Скажем, у Jaguar XF светодиодные фары просто тусклые. У Seat Leon, большинство версий которого LED-фарами комплектуются теперь штатно, эти фары светят вроде как ярко, но фактический диапазон у них — средний. Потому в движении отраженный от тех же знаков свет у них такой сильный, что иногда слепит не хуже встречного дальнего, а в дождь, когда бликов еще больше — буквально бьет по глазам. А у Volkswagen Golf LED-фары в темное время суток создают чрезмерно четкую границу между светом и тенью, то бишь, между дорогой и обочиной. До такой степени четкую, что она создает впечатления езды в туннеле. А это не есть хорошо.

Из истории автомобильной фары: LED - прогресс или регресс?

Вывод? Каждая модель LED-фар имеет свои особенности. И пока нельзя сказать, что все светодиодные фары однозначно обеспечивает лучшее освещение, чем хорошие «галогенки». Более того, очень многие LED-фары светят хуже, чем обычные H7, и подавляющее большинство LED-моделей, безусловно, хуже, чем фары с ксеноновые лампами мощностью 35 Вт. Но, с другой стороны, пока никакие правила и не требуют, чтобы светодиодные фары светила лучше, чем разработанные 30 лет назад фары с хорошей лампой Н4.

Вопрос цены

Стоимость производства, масса и размеры элемента — эти параметры в настоящее время стали основными для всех без исключения производителей автомобильных осветительных приборов. И, что примечательно, по всем этим параметрам преимущество LED перед другими технологии либо уже подавляющее, либо будет таковым в самой ближайшей перспективе.

Себестоимости это тоже касается. По данным Renault, еще в 2014 году первые серийные полностью светодиодные фары стоили компании в 4 раза дроже, чем галогенные фары со встроенной светодиодной дневной подсветкой, и почти столько же, как ксеноновые фары мощностью 25 Вт. Но спустя всего два года с выпуском в серию следующего поколения светодиодов средняя стоимость полностью светодиодной фары снизилась вдвое.

А в уже в следующем году, по предварительным оценкам экспертов, LED-фары в производстве станут такими же дешевыми, как галогеновые. Только за счет уменьшения объема пластмасс, которые используются в конструкции LED-фар и стоимость которых пока составляет около 30% от общей стоимости изделия. Кроме того, мы уже сейчас видим, как светодиодные фары становятся компактнее, функциональнее и надежнее. Так что, да, за ними будущее…

Ну, и в завершение

небольшой фотоэкскурс в историю автомобильных фар

  • Лампа R2 (1954 год)

История автомобильных фар - лампа R2

Лампа с двойной нитью накала мощностью 45/40 Вт, выпускалась в версиях на 6 и 12 В. В течение многих лет R2 являлась основным источником света в фарах автомобилей во всем мире.

  • Лампа H1 (1962 год)

История автомобильных фар - лампа H1

Первая галогенная лампа для фар. Используется по сей день (правда, все реже). Мощность 55 Вт, питание 12 В. 1550 лм. Главные недостатки по-прежнему низкая надежность и недолговечность.

  • Лампа H3 (1966 год)

История автомобильных фар - лампа H3

H3 до сих пор комплектуются фары дальнего света и противотуманки. Мощность 55 Вт, световой поток 1450 лм.

  • Лампа H4 (1971 год)

История автомобильных фар - лампа H4

Универсальные, надежные и потому в течение нескольких десятков лет самые популярные лампы для автомобильных фар. Каждая лампа содержит две нити: ближний свет (1000 лм) и дальний свет (1650 лм).

  • Лампа H7 (1992 год)

История автомобильных фар - лампа H7

Используется с 1992 года (такими лампами комплектовались, к примеру, фары BMW E36, а затем и многих других моделей авто), чаще в дополнительных фарах (с раздельным дальним и ближним). Световой поток 1500 лм.

  • Система D1 (1992 год)

История автомобильных фар - ксенон D1

Ксеноновая система с несменным, постоянно установленном источником света. Разработана компаниями Hell и Bosch, серийно выпускалась с 1992 года. Немного позже на основе D1 были разработаны лампы D1S и D1R.

  • Лампа D1S (1994 год)

История автомобильных фар - ксенон D1S

Газоразрядная лампа (ксенон), адаптированная к применению в так называемый проекционных фарах. Первой серийной моделью, которая комплектовалась фарами с лампами D1S, стала BMW E38 1994 года. Позднее начала применяться и в фарах других авто, в частности у VW Touran. Фары с D1S требуют применения омывателей.

  • LED-фара (2006 год)

История автомобильных фар - первая LED фара

Lexus LS600h 2006 года — первый серийный автомобиль с фарами, оснащенными светодиодными источниками света (фары ближнего света, передние и боковые габаритные огни). Фары дальнего света у этой модели оснащены галогеновыми лампами.

  • Адаптивная LED-фара (2012 год)

История автомобильных фар - адаптивная LED фара

Высокопроизводительные светодиодные фары с механическим управлением и антибликовой системой. По по многим параметрам схожи с современными ксеноновыми системами, однако в качестве источника света в них используются LED.

  • Недорогая LED-фара (2012 год)

История автомобильных фар - недорогая LED фара

В 2012 году благодаря Seat полнофункциональные светодиодные фары резко перестали быть «суперпремиумными» и из категории дорогих опций постепенно начали переходить в стандартные варианты комплектации Leon. Но не без некоторых компромиссов в качестве и эффективности работы (о них см. выше).

  • Лампа D5S (2012 год)

История автомобильных фар - ксенон D5S

25-ваттный «ксенон» — в плане оптимизации себестоимости производства решение чрезвычайно удачное. Лампы D5S работают от 12 В, выдают 2000 лм светового потока, плюс к этому, они позволяют отказаться от омывателей фар.

  • Матричная LED-фара (2013 год)

История автомобильных фар - матричная LED фара

Электронно управляемая LED-фара Audi A8: 25 световых элементов (матричный светодиод), автоматическое отключение элементов, которые могут ослепить водителей встречного транспорта, мягкая граница света и тени, качественное освещение объектов на обочине.

  • …. 2020 год 

История автомобильных фар

Ксеноновые фары уступают пальму лидерства LED-фарам. Но вместе с тем качество светодиодных фар у разных моделей заметно разнится, притом очень заметно — от превосходного до отвратительного. А с другой стороны, стоимость производства светодиодов стремительно снижается.

Ξ  Посткарантинная Европа пересаживается на двухколесный транспорт: какой и почему?
#gadgetstyle © 2020 ·   Войти   · Тема сайта и техподдержка от GoodwinPress Наверх