что такое светодиодные фары рефлекторного типа
Та самая статья про фары, но теперь на русском языке
Шутки про ближний-дальний — одна из самых распространенных тем автомобильного юмора. А шутка, обычно, тем смешнее, чем более серьезный и важный предмет в ней обсуждается. «Ближний-дальний» же — иными словами — оптика это важно. Это залог безопасности не только водителя и пассажиров. Но и других участников движения. Тем более, что автосвет — вообще сложная штука. В прошлой статье мы рассказывали, про адаптивный головной свет. Сегодня поговорим об истоках — как развивалась автомобильная оптика, что такое фотометрия, зачем корректировать свет фар и по какому принципу работает BI-xenon. Как все это устроено и выстраивается в единую систему.
В конце, как обычно конкурс — ставьте лайки, подписывайтесь и рассказывайте в комментариях, о чем еще хотели бы узнать. Авторам лучших комментариев подарим призы!
Автомобильный свет начинается с фотометрии — науки про измерение визуальной реакции человека на свет. Первая характеристика света, о которой надо сказать — интенсивность. По сути, речь о мощности потока, которая передается от источника света в определенном направлении. Единица измерения интенсивности — Сandela (cd) — производная от английского «candle» — свеча. В фотометрии свеча — это эталонный источник света, поэтому ее интенсивность равна 1 cd. Интенсивность же, например, света заднего стоп-сигнала — 60 cd.
Еще один важный параметр — световой поток, который измеряется в люменах (Лм). Грубо говоря, световой поток — это весь свет с разной длиной волны, распространяемый источником. Человек может различать ограниченную часть светового потока.
Как это работает, можно увидеть на двух диаграммах, описывающих разные источники света: мощность светового потока первого источника постепенно нарастает, а у второго — распределяется небольшими отрезками. Красная линия на диаграмме — это та область, которую видит человек.
На первой диаграмме изображено, как мощность света нарастает, но ее максимум не попадает под красную линию. На второй — большинство скачков мощности находится в поле зрения человека. А это значит, что второй источник света кажется нам намного ярче, чем первый, хотя с точки зрения физики это и не так.
Но даже при одинаковой мощности, восприятие сильно зависит от цвета источника. На рисунке выше показано, как отличается восприятие света автоламп в зависимости от их цвета: белая лампочка P21W покажется человеку намного ярче, чем оранжевая той же мощности.
Третий важный параметр — освещенность, иными словами это высвеченная площадь поверхности, на которую падает световой поток. Освещенность зависит от мощности светового потока и расстояния до источника света.
В свою очередь, световая эффективность показывает отношение всего света, который распространяет источник к свету, который воспринимает глаз человека. Например, лампы накаливания излучают много тепла — это инфракрасная часть спектра. Ее человек невооруженным глазом не видит. С точки зрения освещения эффективность ламп накаливания не высока — 25 лм/Вт. Большей эффективностью обладают ксеноновые лампы, а у светодиодов она максимальная — 100 лм/Вт.
Типы автомобильного света
Хорошие автомобильные фары обеспечивают максимальную видимость водителю на дороге и не создают неудобства для других участников дорожного движения. Поэтому в автомобиле традиционно используется всем знакомые три типа освещения: противотуманные фары, ближний и дальний свет.
Ближний свет создает широкую освещенную область перед автомобилем и не слепит встречных водителей. Качество ближнего света оценивают по трем параметрам:
ширине — она обеспечивает видимость при поворотах или плохих погодных условиях на 20-30 метров;
комфорту — свет должен охватывать область, куда падает взгляд водителя — обычно это диаметр 30-60 метров;
дальности — более 60 метров.
Дальний свет распределяется далеко вдоль оси автомобиля, поэтому светит в том числе и на встречную полосу, ослепляя других водителей. Качество этого света оценивают по тем же параметрам, что и ближний:
ширине — 10-20 метров,
комфорту — 50-150 метров,
дальности — более 150 метров.
Противотуманные фары решают другую задачу — освещают как можно более широкую область на небольшом расстоянии — до 20 метров.
Чтобы не ослеплять встречных водителей, свет фар направляют под определенным углом, который называется углом прицеливания.
Изначально угол прицеливания настраивает производитель на заводе — с точностью до 0,1%. Обычно параметры угла написаны на фаре автомобиля. Это значение рассчитано с учетом того, что в машине находится один водитель, без пассажиров и дополнительного груза. В противном случае — когда водитель перевозит пассажиров или загрузил полный багажник вещей, угол падения света изменится. Для оптимальной видимости его придется корректировать вручную, если в конструкции нет автоматической системы регулировки угла прицеливания.
В фары автомобилей с ручным выравниванием встроена специальная система управления. Автоматическая система выравнивания обязательна для фар с высокой яркостью, например, ксеноновых. Регулировкой управляют автоматические датчики и электронный блок, которые корректируют свет фар в зависимости от нагрузки автомобиля и его скорости.
При настройке фар производитель учитывает сразу несколько параметров, связанных, как с дорогой, так и с особенностями физиологии водителя.
Точка 75R — расположена в 75 м на правой обочине. Здесь должна быть максимальная освещенность, это место, где взгляду водителя максимально комфортно.
Точки 50R и 50V — расположены на расстоянии 50 м от автомобиля. Также важно учитывать точку B50L, которая находится на расстоянии 50 метров на встречной полосе — здесь должна быть минимальная освещенность, чтобы не ослеплять встречных водителей.
Точки 25L и 25R расположены на расстоянии 25 м от автомобиля, это ширина луча.
Для точной настройки света используют фотометрические диаграммы. Они стандартизированы для каждого типа источника света и меняются в ходе того, как эволюционируют системы освещения. Простыми словами, фотометрическая диаграмма — это график проекции света на расстоянии 25 м на плоском вертикальном экране, которое симулирует реальное освещение на дороге. С 2015 года интенсивность света на такой диаграмме измеряется в Lux или cd.
Для создания хорошей видимости на дороге, в автомобильной фаре используется несколько технологий: переключение дальнего и ближнего света, корректировка угла освещения, ассиметричные лучи, которые не ослепляют встречных водителей.
Все эти технологии работают за счет использования отражателей — сложной системы зеркал. В автомобилях используются параболические отражатели, отражатели со сложными поверхностями или эллиптическая оптика.
Параболические отражатели создают ближний и дальний свет при использовании двойной лампы накаливания. Такие отражатели в основном используются в европейских автомобилях в лампах с двойным накаливанием H4. Например, так устроены фары в Opel Corsa. Чтобы не ослеплять встречных водителей, в фаре устанавливают специальный экран. Но из-за такого экрана теряется 40% энергии, производимой лампой H4.
Отражатели со сложной поверхностью позволяют уменьшить потери энергии. Такие фары позволяют настроить любой тип дальнего и ближнего света. Эта технология, например, использовалась на Peugeot 207 с 2006 года и на Renault Laguna 2 c 2005 года.
Эллиптическая оптика — следующее поколение. Такие фары обеспечивают лучшее освещение, при этом, сами они значительно меньше по размерам, так как источник света расположен в отражателе, а передняя линза фокусирует луч.
Отражатель в таких фарах состоит из эллиптических и параболических поверхностей, расположенных вокруг источника света. Отражение лучей в эллиптических зонах дает лучший диапазон и охват при использовании дальнего света. Параболические зоны предназначены для создания света в близком диапазоне.
Чтобы не ослеплять водителей, в такой оптике используют специальный экран. Он расположен между отражателем и линзой. Так экран может быть фиксированным или подвижным.
В продвинутых системах объединяют различные типы фар и источников света: (H1, H7, Xenon, Led). Яркий пример такой системы — фары Valeo для Audi A4. Здесь используются лампы D2S+H7 с эллиптическим модулем и сложными поверхностями в отражателе.
Эллиптические отражатели позволяют создавать ближний и дальний свет с использованием одной и той же лампы. Эта технология называется Bi-Xenon:
Экран включается при помощи соленоида или электромеханической системы. Кроме того, перемещая сам отражатель в ксеноновых фарах можно переключаться между ближним и дальним светом.
Отражатель имеет два заданных положения внутри фары: один для ближнего света, другой — для дальнего. Такая система используется в автомобилях Volvo-XC 90
c лампами D2R+H7 lamps.
Автомобильная фара, да и весь комплекс оптики в машине — крайне сложная система. Когда-то можно было сказать: фара — всего лишь лампочка под стеклом. Сегодня, чтобы понять как все это устроено приходится глубоко окунаться в инженерные процессы. Надеемся, вам это понравилось. Напишите, пожалуйста, в комментариях, что вам понравилось в этом тексте, и о чем хотели бы прочитать еще.
Подписчики — авторы конструктивных комментариев получат гарантированные призы от Valeo. Самый лучший — станет основой нового поста.
Виды автомобильной оптики: фара головного света
Сегодня даже опытные автомобилисты порой имеют весьма поверхностные представления о конструкции фары головного света – такое их теперь многообразие.
Давайте попробуем внести ясность в этот вопрос и вместе разобраться в столь важной детали современного автомобиля.
Безопасность и комфорт
Главная задача фары головного света – максимально ярко освещать дорогу перед автомобилем и не слепить других участников движения. Прежде всего, это касается ближнего света. По принятым в 1957 году европейским стандартам установлено понятие светотеневая граница (СТГ) с асимметричным светораспределением. СТГ – это такая линия на дороге (примерно в 55-60 метрах перед автомобилем), где луч света должен заканчиваться и переходить в практически полную темноту. Асимметричность заключается в том, что правая часть светового потока светит дальше, обеспечивая акцентированное освещение правой стороны дороги и обочины. До 90-х годов правильная СТГ достигалась путем отсечения световых пучков фильтрами и шторками, позже появились другие решения, но обо всем по порядку.
С параболическим отражателем
Вплоть до 90-х годов все автомобили были оснащены фарами с зеркальным параболическим отражателем. Лампа в них располагалась строго по центру, что удобно для дальнего света, когда лучи попадают на всю поверхность отражателя. При включении ближнего света, специальный фильтр не давал лучам падать на нижнюю часть зеркала. Также лампа прикрывалась специальным колпачком, который не позволял свету проходить прямо.
Недостатком таких фар была низкая эффективность. Лишь часть света лампы в итоге попадало на дорогу. Что подтверждает КПД в 27%. Ни один современный автопроизводитель уже не использует такой вид головной оптики в конструкции автомобиля.
С отражателем сложной формы (рефлекторные)
В 90-х годах, с появлением совершенно новых материалов, изменением технологий и внедрением компьютерного моделирования в автопромышленность пришли отражатели сложной формы, что кардинально преобразило внешний вид фары.
Отражатель в них разработан таким образом, чтобы свет от него попадал в нужное место дороги. Каждый изгиб отвечает за освещение конкретного участка дороги. При этом задействована и верхняя, и нижняя часть.
Рассеиватель стал больше не нужен, фара закрыта теперь ровным поликарбонатом. Отказ от стекла позволил снизить вес конструкции почти на килограмм.
Благодаря всем изменениям эффективность фары повысилась почти в два раза, до 45%.
Линзовая фара с проекционным (эллипсоидным) отражателем
Это самый современной тип фары, использующей отражатель. Пучок света в них формирует линза, которая и распределяет его в нужное место дороги.
Для получения четкой СТГ, применяется специальный экран, отсекающий часть света. Он выполняет роль заслонки, прерывающей луч света снизу. Подобная технология используется в биксеноновой фаре, но об этом позже.
КПД линзовой фары составляет 52%.
Корректоры света
Первые фары с параболическим отражателем нуждались в механической регулировке при помощи специальных винтов. Сегодня все автомобили оснащаются устройством, меняющим высоту света из салона. Водитель приподнимает лучи или опускает их, в зависимости от рельефа местности и загруженности багажника. Называется такое устройство корректором.
Бывают механические, гидравлические, пневматические и электромеханические устройства. Чаще всего встречаются электромеханические корректоры. Их начали применять с середины девяностых годов 20 века и используют до сих пор в большинстве легковых автомобилей.
С появлением ксеноновых ламп, понадобились автоматические корректоры. Они регулируют высоту лучей на основе телеметрических датчиков, отслеживающих высоту дорожного просвета.
Если вы решили самостоятельно установить ксенон в фары, в которых он не предусмотрен штатно, учтите, что по ГОСТ Р 51709-2001 вам придется раскошелиться и на автоматический корректор, иначе серьезного разговора с инспектором ДПС не избежать.
Какие лампы подойдут?
Часто на автофорумах приходится читать утверждения «опытных» водителей о том, что «линзованная оптика разработана исключительно для ксенона».
Начнем с того, что любая ксеноновая лампа имеет в своем названии букву S или R. S-type предназначена для элипсоидных отражателей, R–type – для рефлекторных.
S-type применяется в биксеноне. При переключении на ближний, свет лампы не уменьшается, как думают многие, а используется механическая шторка, которая поднимается и перекрывает нижнюю часть отражателя, образуя светотеневую границу.
R –type разработана для рефлекторных отражателей и работает, как правило, в качестве лампы ближнего света. Функцию механической шторки выполняет фильтр, расположенный на самой колбе лампы. По сути, это защитное покрытие, которое не пропускает свет на нижний отражатель и формирует все ту же СТГ.
Как увеличить яркость?
Еще один распространенный вопрос автомобилистов: «Можно ли ставить лампу большей мощности, чем рекомендует изготовитель?». Если на фаре написано 55Вт, то превышать эту цифру не стоит.
Во-первых, вырастет энергопотребление бортовой сети. Во-вторых, более мощная лампа будет перегревать фару, что в конечном итоге выведет из строя весь блок. Если вы не удовлетворены яркостью лампы, вам не обязательно повышать ее мощность. Например, новое поколение NIGHT BREAKER LASER является сегодня самой яркой галогенной автолампой OSRAM! При этом потребляемая мощность составляет все те же 55 Вт.
Инновационные лазерные технологии обеспечивают до 150% больше яркости, если сравнивать с минимальными установленными требованиями, а тщательно продуманная структура нити накала позволила добиться дополнительной светоотдачи. Световой луч от этой лампы до 150 м длиннее, а излучаемый свет до 20% белее. Как конструкторам удалось добиться столь выдающихся показателей, мы расскажем позже в отдельной статье.
Света много не бывает! Рефлекторные LED фары tiguan
Необходим был бюджетный но при этом хороший головной свет и улучшить хоть немного внешний вид! Решение не сложное и относительно бюджетное вышло. Заменили галогенные фары на рефлекторные LED, подключали всё как положено по схеме с ELSA, только не ставили датчик положения кузова и блок коррекции, это я думаю доделается в будущем. Собственно и без него весь функционал работает кроме регулировки, в отличии от full led фар, там только с коррекцией.
А по итогу получили вид лучше и свет в миллион раз лучше галогена, но всё же никак не дотягивает до линзы. В целом, что хотели то и получили, надежды оправдались а вложения радуют😂😂😂😂
До новых встреч команда VAG__tech ✌🏻
Комментарии 36
Здравствуйте! То есть на момент написания записи на авто нельзя было отрегулировать фары вверх-вниз?
Регулируются механически один раз и все.
Дааа… В таком виде — «костыли», ИМХО. Если и делать, то тогда уже весь «набор».
Тогда можно и mid фары ставить но не все тянут полный бюджет.
На кодиаке так нельзя? Тоже хочу лед фары установить, есть ли возможность поставить только фары с минимумом доработок, адаптированный свет не нужен: без датчиков положения кузова и т. д., коков предполагаемый бюджет? Спасибо.
Хочу купить такие фары вместо галогена, что-то еще нужно докупать кроме них? Разъемы совпадают? На машине нет режима Авто Свет, ручками переключаю, это критично? Спасибо за ответ.
Кроме самих фар нужны разъемы и добавить по 2 жилы на фару от блока электроники. Программирование нужно. Пиши в личку, помогу советом)
Ребята. У меня бомж эдишн c галогенками, хочу поменять фары хотяб на обычные led (без фула). Мне нужно что-то доробатывать? прошивать? Или может у вас есть стандартные led после замены кем-то на full led, тогда цену в личку.
«А по итогу получили вид лучше и свет в миллион раз лучше галогена» (с).
Интересно, каким образом и что за шаманы работали над машиной, если сам производитель заявляет преимущество над галогеном всего на 10 % (программа самообучения в помощь), а с учетом температуры свечения диодов, в дождь они думаю по дальности освещения уступят топовым галогенам. Светят хорошо в ширь и вверх, а мокрый асфальт не особо освещают.
Были же тесты американские, где даже свет Хайлайна провалился, это при том, что у них доступен полный адптив, в отличии от РФ autoreview.ru/news/krash-…otyanul-do-vysshey-ocenki
Какой полный адаптив? На чем? Какие ещё американские тесты? Америкосы всех нагибают а все там и не поняли ничего. В дождь все плохо светят потому что дорога блестит, а вот ночью по трассе не освещённой галоген ваш проще не включать толку всё рано 0 при одинаковой регулировке не стенде галоген уступает ксенону и леду на много больше чем 10%. Если ты сдать егэ в школе на отлично это не значит что в жизни ты сможешь чего-то добиться и стать кем то. Вот и тесты такая же чушь потому что на реальной дороге и в реальных суткациях всё может быть иначе.
«А по итогу получили вид лучше и свет в миллион раз лучше галогена» (с).
Интересно, каким образом и что за шаманы работали над машиной, если сам производитель заявляет преимущество над галогеном всего на 10 % (программа самообучения в помощь), а с учетом температуры свечения диодов, в дождь они думаю по дальности освещения уступят топовым галогенам. Светят хорошо в ширь и вверх, а мокрый асфальт не особо освещают.
Были же тесты американские, где даже свет Хайлайна провалился, это при том, что у них доступен полный адптив, в отличии от РФ autoreview.ru/news/krash-…otyanul-do-vysshey-ocenki
Производитель и расходы заявляет и выбросы не реальные тоже верить в это чтоли?
Дружище, ты выдохни, не переживай так. Диодный свет в комфортлайне, это 1670 — 1700 Лм. Топовый галоген — 1500 Лм. Разница — копейки. Галоген 65W — 2100 Лм, например.
Производитель тоже не дурак, он скорее бы завысил показания, чем заниженные подавал, да?
«В дождь все плохо светят потому что дорога блестит» (с).
Хороший ответ.
Физику не обманешь. С ростом цветовой температуры ухудшается видимость удалённых предметов за счёт того, что более коротковолновый синий свет сильнее преломляется при дожде и отражается куда угодно, но не назад к источнику освещения.
Поэтому диоды отлично и широко светят на обочину и вблизи автомобиля, но проигрывают тому же заводскому ксенону при освещении в даль, что очень важно на не освещенных трассах. Я сейчас не говорю о матричных фарах и фарах последнего поколения на премиальных машинах. Рефлекторные диоды не имеют с этими фарами ничего общего.
И до сих пор, хорошие галогены светят в дождь немногим хуже топового ксенона, это факт.
«Какой полный адаптив?» (с)
В хайлайне доступен DLA, который не доступен в РФ ввиду пленочного обогрева стекла.
П.с: я когда на тест-драйв брал Тигу в комфортлайне с рефлекторными диодами, пересаживался в неё из своей Октавии с ксеном. Как раз дождь был. Там как раз не знакомый для меня участок дороги был, так что все по честному. Мне реально света не хватало. Светит на самом деле на уровне галогена +/-.
ИМХО, если и менять было и тратиться, так сразу на хайлайновский диодный свет. Повторюсь — ИМХО.
что такое топовый галоген?)))
Лампы с повышенной светоотдачей. Которые в основном дохнут при нормальном использовании через 3 — 6 месяцев. Но светят лучше чем стандартные лампочки.
Дружище, ты выдохни, не переживай так. Диодный свет в комфортлайне, это 1670 — 1700 Лм. Топовый галоген — 1500 Лм. Разница — копейки. Галоген 65W — 2100 Лм, например.
Производитель тоже не дурак, он скорее бы завысил показания, чем заниженные подавал, да?
«В дождь все плохо светят потому что дорога блестит» (с).
Хороший ответ.
Физику не обманешь. С ростом цветовой температуры ухудшается видимость удалённых предметов за счёт того, что более коротковолновый синий свет сильнее преломляется при дожде и отражается куда угодно, но не назад к источнику освещения.
Поэтому диоды отлично и широко светят на обочину и вблизи автомобиля, но проигрывают тому же заводскому ксенону при освещении в даль, что очень важно на не освещенных трассах. Я сейчас не говорю о матричных фарах и фарах последнего поколения на премиальных машинах. Рефлекторные диоды не имеют с этими фарами ничего общего.
И до сих пор, хорошие галогены светят в дождь немногим хуже топового ксенона, это факт.
«Какой полный адаптив?» (с)
В хайлайне доступен DLA, который не доступен в РФ ввиду пленочного обогрева стекла.
П.с: я когда на тест-драйв брал Тигу в комфортлайне с рефлекторными диодами, пересаживался в неё из своей Октавии с ксеном. Как раз дождь был. Там как раз не знакомый для меня участок дороги был, так что все по честному. Мне реально света не хватало. Светит на самом деле на уровне галогена +/-.
ИМХО, если и менять было и тратиться, так сразу на хайлайновский диодный свет. Повторюсь — ИМХО.
Так суть в чем? Стоит тратиться но топовый линзованный led? Или матричный с комфортлайна тоже сойдёт? И к погодным условиям, допустим наледь и снег, грязь…что выбрали бы для себя?
матричного не бывает у Тигуана, это крутая технология не для таких машин. У Тиги есть рефлекторная оптика на галогене, есть рефлекторная диодная оптика (комфортлайн) и есть топовая линзованная диодная оптика. По программе самообучения для тех. персонала диодные рефлекторы светят на 10% лучше галогена. Делайте выводы.
А светодиодные линзованные фары явно светят лучше матричных светодиодных)
да нет матричных светодиодных у Тиги, написал же) конечно линзованные светят значительно лучше, чем рефлекторный галогеновый и диодный свет. ещё судя по форуму и отзывам поначалу у первых владельцев средней оптики какие-то проблемы зимой возникали с фарой, не помню что было и не знаю, решена ли проблема сейчас.
Так суть в чем? Стоит тратиться но топовый линзованный led? Или матричный с комфортлайна тоже сойдёт? И к погодным условиям, допустим наледь и снег, грязь…что выбрали бы для себя?
Это все стайлинг. Во всем остальном мире версии на галогенках гораздо популярнее. В америке диоды появляются только в самой топовой версии. В германии начиная с хая.