Izvori svjetlosti za automobil su najvažniji sistem, omogućavajući povećanje nivoa sigurnosti vozila i upravljivosti vozila u uslovima ograničene vidljivosti.
Naravno, proizvođači automobila pokušavaju stalno poboljšati svoje tehnologije rasvjete: u početku su koristili konvencionalne, zatim su počeli koristiti LED izvore i diode koje emitiraju svjetlost, a sada su došli do laserskih farova za automobile.
Princip rada i dizajn laserskih farova
Neki ljudi, koji su vidjeli dovoljno naučnofantastični filmovi i čuvši prve vijesti o pojavi laserskih farova za automobile, oglasili su alarm - ovaj izvor svjetlosti, kažu, ne samo da će zaslijepiti nadolazeće vozače, već će i negativno utjecati na mrežnicu ljudskog oka, uništavajući je.
Zapravo, programeri takve tehnologije davno su riješili ovaj problem, zahvaljujući posebnom pristupu dizajnu svojih sistema i principu njihovog rada:
- Laseri se koriste samo za zagrijavanje specijalni element– fosfor.
- Fosfor se, kada se zagreje, pretvara u snažan izvor svetlosti koji se fokusira na put i omogućava njegovo efikasno osvetljenje.
Osim toga, programeri su implementirali sljedeće principe u svoja laserska svjetla za maglu:
- Automatsko gašenje opreme u slučaju da vozilo učestvuje u saobraćajnoj nesreći u kojoj se mogu oštetiti farovi.
- Prisutnost posebnih senzora koji čitaju informacije o svim nadolazećim objektima i promjenama u konfiguraciji puta. Nakon toga kompjuterski sistem vozilo može samostalno donositi odluke o smanjenju intenziteta emitovanog snopa svjetlosti.
Prednosti tehnologije
Jasno je da takvi izvori svjetlosti automatski povećavaju početnu cijenu vozila na kojem će se koristiti. Stoga, ljubitelji automobila imaju sasvim logično pitanje: koje će točno biti prednosti takve tehnologije? Ima ih nekoliko:
- Čisto osvjetljenje - izvor proizvodi apsolutno bijelu svjetlost, koja uopće ne iskrivljuje objekte ili njihove obrise.
- Laserski farovi su sposobni da osvetle put na udaljenosti do 600 metara.
Posljednji faktor je vrlo značajan, jer vam omogućava da se noću krećete prilično daleko izvan granica grada. velike brzine, dok istovremeno sebi i automobilu pružate prihvatljiv nivo sigurnosti.
Istorija pojave i razvoja
Prvo službene informacije Slična tehnologija pojavila se 2011. Uopšte nije iznenađujuće da su pioniri u ovom pravcu razvoja sistema automobilske rasvjete bile dvije eminentne njemačke kompanije - BMW i AUDI.
Prvi su bili predstavnici BMW-a, koji su 2011. godine predstavili konceptualni koncept svjetskoj javnosti. vozilo pod nazivom i8, koji je dobio sličnu tehnologiju u visokokvalitetnoj opremi. Tačno tri godine kasnije, njemački sportski automobil je ušao serijska proizvodnja a danas je ljudima dostupan, naravno, za prilično visoku sumu novca od deset miliona rubalja i više.
Audi je predstavio svoju verziju nekoliko mjeseci kasnije, iste 2011. godine. Ali, za razliku od konkurenata, bilo je to odmah proizvodni model R18 E-tron Quattro. U isto vrijeme, proizvođač automobila je predstavio svoj sljedeći koncept (Sport Quattro Laserlight) sa sličnim sistemom rasvjete.
To je, na ovog trenutka Ljudi koji sanjaju da imaju vlastito vozilo opremljeno laserskim izvorima svjetlosti mogu birati samo između ograničenog broja marke automobila, koje proizvode dvije njemačke kompanije - svi ostali proizvođači automobila još nisu najavili razvoj sličnih tehnologija.
U poređenju sa farovima sa drugim izvorima svetlosti (sijalice sa žarnom niti, sijalice sa gasnim pražnjenjem, klasične LED diode), laseri imaju cela linija beneficije. Lasersko zračenje ima visoku prostornu koherentnost, odnosno zračenje se može usmjeriti u obliku uskog snopa.
Međutim, laserski farovi zapravo nisu laseri bijele svjetlosti, već luminiscentni izvori osvijetljeni snažnim plavim ili ultraljubičastim poluvodičkim laserima.
U stvari, postoje laseri bela baziran na efektu generisanja superkontinuuma, ali njihova upotreba u farovima serijski automobil nemoguće zbog vrlo visoke cijene (više od 10.000 dolara po komadu).
Upotreba fosfornog laserskog osvjetljenja omogućila je stvaranje vrlo svijetlih i kompaktnih farova sa uskim snopom.
Laserski farovi su najkompaktniji od svih postojećih. Površina koja emituje svetlost emitujućeg fosfora je sto puta manja od površine konvencionalne LED diode. Stoga, uz istu svjetlosnu snagu, laserskom faru je potreban reflektor promjera 30 mm, za ksenon - 70 mm, a za halogenu lampu - 120 mm. Zahvaljujući tome, laserski farovi mogu biti znatno manji bez gubitka efikasnosti osvetljenja puta. U slučaju BMW-a i8, visina reflektora je smanjena sa 9 na manje od 3 centimetra. Iako ga dizajneri još ne planiraju smanjiti, budući da će nove karakteristike omogućiti pogodnije pozicioniranje farova, model najbolji dizajn auto.
Lasersko glavno svjetlo će raditi u tandemu s "digitalnim asistentom" koji sprječava zasljepljivanje vozača automobila koji dolaze i prolaze. Optika zasnovana na laseru omogućava precizniji oblik svetlosnog snopa, izradu prednje svjetlo sigurnije i udobnije za vozače koji se kreću u suprotnom smjeru.
U kućištu svakog fara nalaze se tri izvora laserskog zračenja snage oko 1 W svaki. Zraci se usmjeravaju pomoću sistema ogledala na element napravljen od fluorescentnog materijala. Kada potonji apsorbira energiju, oslobađa se bijeli sjaj iz kojeg se formira svjetlosni snop.
LED pokazivač
Laserske tehnologije u automobilskoj rasvjeti nagnale su Bavarce da stvore još jednu zanimljiva tehnologija, pod nazivom Dynamic Light Spot - dinamička spot rasvjeta. Novi sistem može otkriti pješaka ili drugu prepreku na putu i usmjeriti na nju pojačan snop svjetlosti. Na taj način vozač dobija informacije o potencijalnoj opasnosti. Štaviše, takav nagovještaj se pojavljuje prije nego što se predmet pojavi u kratkim svjetlima prednjih svjetala. Shodno tome, vozač dobija prednost od nekoliko sekundi ili desetina metara, što često nije dovoljno da uspori ili prođe osobu. Dynamic Light Spot može zadržati više objekata u vidokrugu. Čim osoba ili životinja uđe u objektiv infracrvene kamere, snop svjetlosti će odmah ukazati na nju.
Laserski farovi su visokotehnološka svjetlosna optika koja je na listi želja svih naprednih auto-entuzijasta. Svi znaju da ovi uređaji štite vozače od nezgoda i da su prilično zgodni u maglovitim vremenima, ali imaju i neke nedostatke. Više o tome u nastavku.
[sakrij]
Laserska svjetlosna optika
Relativno nov uređaj, koji se pojavio 2014. godine, ali je već osvojio upornu i vatrenu ljubav vozača - laser far protiv magle. Ugrađuju se u zavisnosti od glavne optike ili bočnih svjetala.
Često ih možete pronaći iza automobila, a izbor ugradnje je obiman:
- ispod branika automobila;
- iza automobila direktno ispod spojlera;
- ispod ili na dnu automobila.
Laserska svjetla su dobra jer su vidljiva automobilima koji voze iza po svakom vremenu. Čim se zaustavite, instrumenti ostavljaju jarko crvenu prugu koja se probija kroz mrak i jasno je vidljiva kroz kišu, govoreći na taj način vozačima automobila iza da i oni trebaju usporiti i držati distancu.
Uređaj je dovoljno male veličine, pa stoga gotovo nevidljiv, da brinete o tome koliko će uređaj skladno izgledati na automobilu.
Princip rada
Ovaj uređaj je baziran na . Glavni zadatak takvog fara je da padavine ne padaju na njega, jer je optika u nezgodnom položaju - ispod linije magle.
Princip rada laserskih farova je potpuno isti: može se reći da uzimaju u obzir lokaciju mraza. Svetlo stoji direktno na putu u crvenoj traci, signalizirajući ostalim vozačima. Uprkos činjenici da su svjetlo LED diode koje čine da laser radi, prednja svjetla nisu izvor osvjetljenja, već element opskrbe energijom.
Bez obzira kakav je far, unutar njega atomi aktivne supstance troše nešto energije, pretvarajući je u fotone. Na primjer, uređaj sa žaruljom sa žarnom niti ima volframovu nit koja emituje svjetlost kada se zagrije. Ovaj princip je modifikovan i transformisan. Laserske baterijske lampe mogu da obezbede snagu koja je nekoliko puta veća od snage osnovnih baterijskih lampi. xenon lampe(autor videa - Techno Drive).
Prednosti i nedostaci upotrebe
Prednosti su očigledne:
- U usporedbi s konvencionalnim uređajem, troškovi energije će biti isti, ali će svjetlina laserske lampe biti mnogo veća.
- Prototip laserskog svjetla za BMW model proizvodi intenzitet sjaja za 1,7–1,8 više, s obzirom na to da je snaga 50% manja od one kod konvencionalnih uređaja.
- Ova optika je kreirana pomoću visoke tehnologije, pa je stoga njegova "vidljivost" ne samo jasnija, već i dalja u poređenju sa ksenonskim farovima.
- Optika sadrži mikrokontrolere koji ograničavaju smjer svjetlosnog snopa. Ovaj mehanizam štiti druge vozače od smetnji.
Unatoč činjenici da ima puno prednosti, postoje i nedostaci, kao u svakom slučaju tehnička oprema. Očigledan nedostatak je cijena. Da biste sebi priuštili takvu optiku, morate dobro zaraditi. Osim toga, ne trebaju baš svakom automobilu takva zvona i zviždaljke. Još jedan nedostatak je što je gotovo nemoguće napraviti takav uređaj vlastitim rukama.
Proizvođači
Ove uređaje proizvode direktno proizvođači automobila. Kao što je gore spomenuto - npr. BMW kompanija i Audi. Za sada je instalacija operativna odluka, jer je rijetko prisutna u masovnim modelima strojeva. Programeri LED tehnologije, uključujući Philips, također djeluju kao proizvođači.
Kako sami napraviti laserske farove?
Malo iznad je rečeno da je gotovo nemoguće proizvesti tako kvalitetnu optiku, ali nada umire posljednja. Uređaj se može koristiti za djelomično uvođenje dioda u automobilsku optiku. Ovo će dati neke rezultate.
Neki entuzijasti automobila smišljaju vlastite tehnike, gdje koriste diodu iz DVD-RW uređaja da naprave uređaj. U ovom slučaju, uređaj se ugrađuje u nišu svjetla za maglu ili kočionog svjetla. Nakon toga, konstrukcija se zavaruje, zbog čega se greda podešava zahvaljujući šablonu izrezanom od kartona. Prije nego što započnete ovaj mukotrpan posao, morate odlučiti o karakteristikama svjetiljki.
Zaključak
U zaključku, možemo reći da iako je trenutno problematično kupiti ih, a teško je napraviti laserske farove vlastitim rukama, ne biste trebali zanemariti posljednju točku. Nadogradnja farova će takođe smanjiti opasnost od vožnje noću i po magli.
Laserski far za automobil je odlično rješenje. Unatoč činjenici da ne znaju svi vozači za ovu inovaciju i mogu biti iznenađeni. U svakom slučaju, ovo će zaštititi automobil od sudara.
Neophodno je zapamtiti da se ugao cilindra mora pažljivo podesiti. U suprotnom, kada udarite u brdo, svjetlosna traka će pogoditi tačno vjetrobransko staklo iza automobila u pokretu.
Čekao sam da padne mrak, odvezao se superautomobilom Audi R8 LMX na nemačke seoske puteve daleko od Ingolštata, pustio sve nadolazeće, upalio duga svetla - i... gde je obećano lasersko svjetlo? Radi tek nakon 60 km/h, a osvijetljena površina je gotovo udvostručena - do šest stotina metara! Samo sija... nije baš laser.
Postojali su farovi za automobile na bazi ulja, zatim acetilen, zatim žarulje sa žarnom niti, pa plinsko pražnjenje i LED. A sada i laserske! Pojavili su se skoro istovremeno na BMW-u i8 i Audiju R8 LMX. Slova LMX su u čast Le Mana. Uostalom, ove godine su pobjednički automobili Audi prvi put bili opremljeni "laserskom" optikom za glavu, a sada je njegova proizvodna verzija ugrađena na put R8 u verziji "Le Mans".
Samo 99 ovih kupea, koji se razlikuju od serijska verzija V10 plus (AR br. 19, 2013) sa forsiranim motorom (570 KS umjesto 550 KS), dijelovima karoserije od karbonskih vlakana (spojleri, krilo, kućišta retrovizora itd.), sportskim atributima u kabini i posebnom plavom bojom. IN Njemačka Audi R8 LMX se prodaje za 210 hiljada evra - 35 hiljada više od originalne V10 plus verzije. A otprilike polovina ove dodatne uplate je samo za “lasersko” svjetlo!
Audi R8 LMX poređenje snopa farova
Zašto pod navodnicima?
Šta je laser? Ukratko, ovo je kvantni generator koji proizvodi zračenje u optičkom opsegu sa monohromatnošću i koherentnošću nedostižnom za druge izvore svjetlosti.
Monokromatičnost, odnosno postojanost boje snopa, posledica je fiksne talasne dužine. Odnosno, laserski snop može biti ili crven, ili plavi, ili... Ali ne i bijeli, jer je bela svjetlost, koja je potrebna za osvjetljavanje puta, ahromatska. Bijela svjetlost nema vlastitu valnu dužinu, a dobija se kao rezultat miješanja najmanje tri monokromatska zračenja (na primjer, crvenog, zelenog i plavog - kao kod TV cijevi).
A koherentnost je sinhronizam oscilacija talasa u različitim tačkama u prostoru i unutra drugačije vrijeme. Zamislite laserske pokazivače koji rade na običnim baterijama. Snaga takvog lasera nije veća od 5 miliwata, ali snop pogađa nekoliko kilometara, dok se na "ciljanoj" površini vidi samo mala osvijetljena tačka.
Ali za farovi automobila, naprotiv, potreban vam je izvor difuzne svjetlosti da biste osvijetlili veliki prostor ispred automobila!
Štaviše, čak su i jeftini laserski pokazivači opasni za oči: snop koncentriran u jednoj tački nepovratno oštećuje stanice retine. A sa povećanjem snage, i koža, pa čak i neorganski materijali, spadaju u „rizičnu grupu“.
Pa kako mogu inženjeri Njemačka kompanija Osram, koji je razvio nove farove za Audi i BMW, uspio je prilagoditi laser za osvjetljavanje puta?
Indirektno. Postoje laseri u farovima Audija R8 LMX, ali njihovi snopovi se ne protežu dalje od kućišta!
Vidite li dio "laserskog svjetla"? I ona je! Cijev lasersko-fosfornog "pištolja" (prikazano strelicom) je samo 2 cm u prečniku i prekrivena je minijaturnim roletnama koje se otvaraju na komandu elektronska jedinica kada je uključen
Prvo, glavna optika ovdje je prvenstveno LED: poluvodički izvori svjetlosti su odgovorni i za kratka i duga svjetla. Ali osim toga, svaki far sadrži i četiri minijaturne laserske diode snage 1,6 W svaka (u BMW farovi i8 postoje tri takve diode - a ovo je jedina fundamentalna razlika iz Audija). Laseri stvaraju tanke zrake nalik na kosu plave boje(talasna dužina - 450 Nm). Uz pomoć sočiva, ove zrake se skupljaju u jednu i... padaju na fosfor - žutu fosfornu ploču površine samo 0,5x0,5 mm. Ovo je pravi izvor svetlosti! Apsorbirajući energiju laserskog zračenja, emituje snop gotovo bijele svjetlosti (temperatura boje - 5500 K), koja kroz sistem reflektora pada na put.
Višestepeni sigurnosni sistem sprečava da „čisti“ laserski snopovi pobegnu van, prekidajući napajanje pri najmanjoj šteti ili „sumnji“ na hitnu situaciju. Zavese u farovima su takođe deo ovog sistema.
Odnosno, laser je ovdje samo izvor energije i bilo bi ispravnije nazvati takva svjetla laser-fosfor. A ako uzmete u obzir da se „laserska“ sekcija automatski spaja na LED dionicu tek nakon 60 km/h, onda... Sramota, Osram? Ali koga briga za tehničku ispravnost ovih dana? Ne možete nazvati ove farove "LED-laser-fosfor". Dugo i nejasno. Ako kažete "laser" - i wow efekat je zagarantovan!
Koja je tehnologija bolja?
Danas je to matrica,” bez imalo sumnje odgovara Stefan Berlitz, Audijev glavni specijalista za farove.
Herr Berlitz misli na Audi LED optiku Matrix LED, koji je instaliran, na primjer, na Audi A8 (AR br. 21, 2013): 25 moćnih kompjuterski kontroliranih LED dioda automatski prilagođava oblik svjetlosnog snopa, izbjegavajući zasljepljivanje nadolazećih vozača. Laserska fosforna optika to ne može učiniti. Ali pogađa 500-600 metara! A standardni LED farovi Audija R8 imaju deklarisani domet od samo oko 300 m.
Ali LED matrix farovi on ažurirani Mercedes CLS (AR br. 15-16, 2014) “po pasošu” sija na 485 m, tek neznatno inferiorno od Audijevih laserskih farova.
I mi i naše kolege iz Mercedesa već smo naučili kako da napravimo dobro LED farovi, objašnjava Stefan Berlitz. - A "lasersko" svjetlo može se pohvaliti samo dometom i minijaturne veličine. Ali tek smo počeli da radimo na tome, biće još zanimljivije!
Bez sumnje. Nakon svega, xenon farovi U početku su bili izuzetno skupi, ali sada je to prošlost. A budućnost je ili LED ili fosfor. I definitivno svetao.
Audi nedavno predstavljen nova verzija superautomobil R8. Dobila je oznaku LMX. Novi proizvod je bio opremljen prednjim svjetlima, čiji dizajn sadrži laserske LED diode. Prema riječima predstavnika marke, LMX coupe se može smatrati prvim na svijetu serijski auto, opremljen laserska optika"iz fabrike".
Hibridni superautomobil BMW i8, čiji je prototip predstavljen još 2011. godine, također bi trebao biti objavljen uskoro. Ovaj auto takođe će dobiti laserska farove, ali samo kao opciju. Postavlja se pitanje da li je to opasno nova tehnologija za oči i da li je preporučljivo koristiti ga u praksi. Pokušat ćemo dalje odgovoriti na takva pitanja.
Dizajn
Svaki Audi far LMX sadrži niz od četiri LED diode. Laserski snop koji dolazi iz svake LED diode pogađa fosfor, koji emituje vidljivu svjetlost s temperaturom od 5500 K. Svjetlosni tok koji emituje fosfor je više kao svjetlost halogene lampe, i nema nikakve veze sa laserskim zračenjem. To znači da inovativna optika ne predstavlja nikakvu opasnost za ljudske oči, unatoč činjenici da je glavni izvor energije u njoj laser.
Postavlja se pitanje: zašto su sve te kompleksnosti potrebne, kao što su laseri, fosforescentni ekran i tako dalje? U stvari, raspon osvjetljenja dobijen korištenjem laserskih modula je dvostruko veći od LED ili ksenona. Što je dobar argument za korištenje dotične tehnologije posebno u automobilskoj optici. Naravno, lasersko svjetlo dugog dometa ne može se koristiti kada se koristi režim niskog snopa. Ovo se može smatrati još jednom garancijom da je nova tehnologija bezopasna.
Samo u superautomobilima
Malo je vjerovatno da će tehnologija o kojoj se ovdje govori zaista postati široko rasprostranjena. Laserski farovi unutra Audi auto LMX se aktivira pri brzinama od 60 km/h, ali superautomobil ima sistem koji detektuje nadolazeće automobile i po potrebi isključuje laserski modul. Sigurno je takav kibernetički sistem skup i bez prisustva slični sistemi koristiti laserska optika to će biti protivzakonito.
