Адаптивный ксенон что это

Обновлено: 02.07.2024

Кому интересно и кто думает заказывать или нет. Би-ксенон - ближний и дальний свет, получаются от одной лампы путем перемещения специальной линзы (за счет этого можно "моргать" дальним светом при включенном ближнем). Угол наклона фар регулируется автоматически - руками это сделать невозможно, все решает электроника (интересно, как это будет выглядеть при прохождении ГТО?). Одна из самых интересных и полезных особенностей фар данной конструкции - освещение поворотов. И делается это не только за счет поворота линз - эта функция двухступенчатая. При скорости движения примерно до 35 (может быть 40) км/ч при включении поворотника или повороте руля, при включенном ближнес свете, включаются специальные дополнительные галогенные лампы, которые светят в поворот, под углом, близким к 90 градусам (не мерил, конечно, но ощущения именно такие), тем самым дополнительно освещая то, что находиться за поворотом. При этом основной ксеноновый луч остается неподвижным и светит вдоль оси автомобиля. Гаснут дополнительные лампы плавно через несколько секунд после окончания маневра. При скоростях выше упомянутых 35 км/ч все происходит наоборот - дополнительные лампы не включаются, а осуществляется поворот ксенонового луча при любом повороте руля. Таким образом, для крутых поворотов на малых скоростях освещение осуществляется дополнительными лампами, при скоростном движении по извилистой дороге - при помощи поворотной оптики. На своем опыте скажу, что это действительно удобно.

Езда в ночное время в условиях недостаточного освещения считается очень опасной и непредсказуемой. Те, кто часто ездит вечером или ночью знают, что на дороге в это время суток может произойти все что угодно, при этом вовремя среагировать на это происшествие довольно сложно, а иногда невозможно.

Большую, однако не главную роль в вопросе безопасности движения в ночное время играют конечно же фары головного света, от эффективности которых зависит очень много. Почему не главную роль? Потому что какими бы не были яркими и эффективными фары главную роль безусловно играет сам автомобилист, его внимание и его умение быстро реагировать в условиях ограниченной видимости. Причем статичные фары, назовем их классическими, не всегда способны обеспечить надлежащий уровень освещения и довольно часто даже ксеноновые фары с отличным светом не спасают автомобилиста от неприятностей на дороге.

Дело в том, что закрепленные фары, которые находятся в одном положении независимо от положения кузова нередко не справляются со своей задачей, например, при проезде неровных участков дороги или во время движения по извилистой дороге. В дневное время в погожий день прямые участки дороги не доставляют никаких проблем, все как следует просматривается и на любое, даже внезапно возникшее препятствие всегда можно вовремя отреагировать. Другое дело — дорога с многочисленными поворотами и перекрестками, которые при статичном расположении фар в темное время просматриваются очень плохо. В любую минуту из неосвещенного участка тротуара на пешеходный переход или просто проезжую часть может выйти пешеход, или может находиться большой предмет, оставленный на обочине. В любом из вариантов вероятность ДТП очень высокая.

Вертикальная регулировка фар выполняется автокорректором фар о котором я рассказывал в предыдущей своей статье, а вот горизонтальная коррекция почка света производится системой адаптивного освещения, как раз о ней мы сегодня и поговорим.

Проблема описанная выше далеко не нова и ее решением уже когда-то занимались мировые автопроизводители. Еще в 30-х годах прошлого века, серийные авто оснащали дополнительным комплектом фар, которые поворачивались за колесами. Такая попытка, увы провалилась, разработчикам пришлось отказаться от этой идеи в связи с массой недостатков, которыми обладала первая адаптивная оптика. Однако со временем вопрос снова был поднят и уже наши современники при наличии современных технологий и электроники, смогли воплотить в жизнь идею создания системы адаптивного освещения.

Адаптивные фары сегодня

Как это работает? Принцип работы системы адаптивного освещения

Все начинается с датчиков поворота, которые сообщают системе о том насколько повернут руль, а также датчиков скорости, сообщающих о вашей скорости. Также в учет берется информация о положении автомобиля относительно вертикальной оси, и данные от системы курсовой устойчивости и стеклоочистителей. То есть как вы понимаете адаптивные фары реагируют не только на изменение положения руля или положение транспортного средства на проезжей части, учитываются также погодные условия и скорость движения.

Следует отметить, что в системе адаптивного освещения используется исключительно биксенон в качестве источника света. Поворот фар осуществляется шаговыми двигателями с малой дискретностью. Блок-фара способна поворачиваться максимальный на 15°. При этом углы поворота каждой из фар (левая и правая) — будут разными. Если машина совершает поворот налево — левая фара совершает полный поворот на 15°, правая фара – только на половину этого, то есть примерно на 7°. Если поворот правый все повторяется с точностью наоборот. Такая разница нужна для того чтобы предотвратить ослепление водителей, которые находятся на дороге, на которую вы поворачиваете. Также разработчиками были предусмотрены разные режимы работы адаптивных фар (ближний/дальний). Характерно то что система адаптивного освещения умеет распознавать «подруливание", при котором фары не поворачиваются. Однако если поворот рулевого колеса существенный и длится больше установленного минимума датчики сразу же сообщают об этом блок-фара поворачивается. Также следует отметить, что каждый раз в зависимости от того или иного условия угол поворота фар будет разным, следовательно, и площадь освещения. Если датчики обнаруживают яркий свет, компьютер отдает команду опустить фары и повернуть их на определенный градус. Источником яркого света, как вы понимаете, чаще всего является встречный автомобиль, который в случае отсутствия коррекции будет попросту ослеплен светом ваших фар. После того как вы разминулись со "встречкой" датчик это фиксирует и фары снова поворачиваются на нужный для обеспечения максимально эффективного освещения угол.

В плохих погодных условиях происходит то же самое, система контролирует включение "дворников", после чего фары опускаются на необходимый угол с целью обеспечить эффективное освещение подобно противотуманкам. Современные системы адаптивного освещения автомобилей отличаются высокий точностью и плавностью работы независимо от погодных условий и дорожной обстановки.

Система AFS

Прообразом современной системы адаптивного освещения стала система "AFS" (Advanced Frontlighting System с анг. — система адаптивного освещения поворотов). Данная система предусматривает неподвижность фар, при этом пучок света корректируется поворотом светового блока, который приводит в движение — точный шаговый электродвигатель. Эта система универсальна и легко адаптируется под европейские, японские и корейские автомобили. Статистика неумолима — авто, оснащенные адаптивной системой освещения в три раза реже, попадают в ДТП, по сравнению с аналогичными автомобилями лишенными этой системы. Такая статистика является главным аргументом в пользу адаптивных фар благодаря которому большинство ведущих производителей стараются интегрировать эту систему уже в базовой комплектации своих авто.

Система AFL

Аналог вышеописанной системы адаптивного освещения — система AFL (Adaptive Front-Lighting System), ее отличием является наличие дополнительной пары фар. Активация вспомогательных фар происходит только после резкого поворота рулевого колеса, при этом пучок света направляется в соответствующую сторону дороги. Вспомогательные фары оснащены довольно мощными лампочками, поэтому даже при раздельном включении прекрасно справляются с поставленной перед ними задачей и отлично освещают опасные участки дороги. По сути такая компоновка совмещает в себе статический боковой свет с функцией динамического управления основными фарами. На сложных и неровных участках дороги и в узких переулках такая система дает массу преимуществ. Во время движения по магистралям на крутых виражах основные фары системы AFL поворачиваются на большой угол, величина которого зависит от скорости движения ТС. Важно отметить что, как и современные системы, AFL поворачивает правый и левый световой пучок на разный угол, тем самым расширяя диапазон светового сектора. Управление процессом осуществляет контроллер, который анализирует информацию, поступающую от датчиков скорости и датчиков поворота руля. Во время проезда перекрестков и узких участков на малых скоростях активируется дополнительная боковая фара, которая реагирует на включенный указатель поворота и поворот руля. Подсветка включается мгновенно, как только водитель начинает поворот.

В будущем прогнозируется появление системы адаптивного освещения нового поколения, позволяющая сделать адаптивным каждый из четырех режимов.

Первый режим — магистраль. В этом режиме световой пучок будет вытягиваться в длину и будет самым мощным среди всех. В этом режиме будут задействованы все источники света блок-фар.
Второй режим — загородное шоссе. Данный режим будет схож с обычным ближним светом.
Третий режим — городской. Режим предусматривает ближний свет меньшей мощности, однако с более широким световым пятном.
Четвертый режим — плохая погода. Такой режим будет усовершенствованным аналогом противотуманок.

Кроме того, инновационная система адаптивного освещения должна иметь дополнительные комбинации световых режимов, которые можно будет подобрать вручную в зависимости от той или иной дорожной обстановки.

Итак, в нашем распоряжении оказалось два новых автомобиля Skoda в топовых исполнениях: популярная Octavia со светодиодными фарами и флагман модельного ряда Superb, оснащенный биксеноновым светом.

Почему мы не взяли две одинаковые модели? Все просто: более современная Octavia, представленная весной 2017 года, имеет в арсенале в качестве дополнения только LED-оптику. А ожидающий обновления Superb, несмотря на то что выше классом, пока оснащается только биксеноном. В целом же, учитывая одного и того же производителя, а также сопоставимые технические нюансы и габариты автомобилей, можно с большой долей объективности судить о качестве освещения.

И в том и в другом случае за улучшенный свет придется доплачивать, но вполне разумные деньги. Для Skoda Superb адаптивный биксенон обойдется в 56 000 рублей, светодиодные фары для Octavia дешевле — 49 900 рублей.

Немного о конструкции

HID (High Intensity Discharge), то есть газоразрядные или, проще говоря, ксеноновые фары на автомобилях впервые серийно появились в далеком 1991 году на флагмане BMW 7 Series (E32) и произвели настоящую революцию в освещении.

Светили такие фары в несколько раз лучше галогеновых (3200 К), особенно в сложных условиях (например, в дождь), а по температуре спектра (4300 К) приближались к дневному свету (6500 К), более привычному человеческому глазу. Кроме того, такие фары потребляли заметно меньше энергии, а служили при этом многократно дольше.

В основу таких фар положен принцип световой дуги. В колбе с газом (собственно, ксеноном) находятся два электрода, между которыми проходит высоковольтный разряд. Именно он и вызывает яркое свечение газовой смеси.

Технически конструкция очень надежная, но довольно сложная и дорогая, поскольку требует высокого напряжения и поддержки переменного тока, для чего используется преобразователь энергии.

Управлять направлением сверхъяркого света научились не сразу, а потому дальний свет, чтобы не слепить встречных водителей, делали обычным, галогеновым.

LED (Light-emitting diode), светоизлучающий диод, или светодиодные фары

Светодиоды в быту человек использует довольно давно, однако из-за не самого яркого света в автомобиль их устанавливать не решались. Однако собранные в пучок светодиоды оказались вполне пригодны для освещения дороги. Сначала их использовали в задних фонарях и стоп-сигналах. А в 2008 году появился первый серийный автомобиль, головная оптика которого была полностью светодиодной, — Lexus LS.

Такие фары стали новой ступенью развития автомобильного света, поскольку серьезно превосходили параметры ксенона, не говоря о галогеновом свете. Так, светодиоды с температурой 5000 К практически вплотную приблизились к натуральному дневному свету, а энергии они потребляют в разы меньше ксеноновых фар и на полтора-два порядка меньше галогеновых. Причем по своему устройству фары проще и еще надежнее ксеноновых, а возможность их адаптации под условия движения авто почти не знает границ. Главный недостаток — обильное выделение тепла, для компенсации которого светодиодной фаре требуется дорогое автономное охлаждение.

Светодиодная фара состоит из платы светодиодов, каждый из которых отвечает за освещение своего участка дороги, фокусирующей линзы, собирающей свет в один луч, и отражателей или распределяющей линзы, которые выводят свет в нужном направлении.

В зависимости от условий движения управляющая электроника зажигает определенное количество светодиодов, свет от которых, преломляясь через линзу, освещает только тот участок, который необходим в данный момент движения.

Последним уровнем развития светодиодной оптики являются матричные фары, принцип работы которых такой же, как и обычных, с поправкой на то, что светодиоды объединены в соты, а их в одной фаре может быть несколько десятков! Причем каждый из диодов можно не только включать и выключать, но и менять его яркость. С помощью таких фар можно создать практически любой рисунок освещения.

Испытания

Длина отмеренного участка — 100 метров с контрольными конусами на 25 и 50 метрах. Кроме того, в качестве ориентиров дальности освещения на расстоянии 300 метров находилась еще одна группа конусов и два дорожных знака с отражающей поверхностью.

И ксеноновые, и светодиодные фары в обязательном порядке штатно оснащаются автокорректором и омывателем фар. Без этих двух опций эксплуатация автомобиля с таким светом считается незаконной

Ближний свет

Площадь освещения территории ближним светом показывает, что ксеноновые фары очень эффективны: основное полотно дороги подсвечено идеально на расстоянии порядка 30 метров, а хорошая видимость наблюдается вплоть до второго конуса (50 метров). При этом светотеневая граница проходит немногим дальше.

Освещение по сторонам умеренное по площади и яркости. От основного коридора вправо и влево свет распространяется метра на три-четыре, не дотягивая до забора справа и лишь маленьким пятнышком попадая на встречную дорогу, уходящую влево и целиком находящуюся в тени. Оба конуса по правой стороне находятся в тени, хотя и видны благодаря светоотражателям.

На том же самом участке ближний свет Skoda Octavia даже визуально сильно ярче, а площадь освещения чуть ни вдвое больше. Дальность четкой видимости уходит на 60 метров, причем правая обочина почти целиком находится в свете на указанном расстоянии. Левая сторона также полностью освещена в пределах 25 метров в длину, да так что свет попадает на всю ближайшую полосу уходящей влево дороги.

Видимость с места водителя идущего по правой обочине человека, одетого во все темное, в Skoda Superb с ксеноном средняя. Понятно, что с 25 метров его видно отчетливо, а вот на расстоянии 50 метров, где человек попадает ровно на светотеневую границу, понадобится хорошее зрение шофера. На 100 метрах от машины человек исчезает из виду.

В Skoda Octavia со светодиодными фарами на расстоянии 25 метров можно даже определить цвет одежды пешехода, на 50 метрах — отчетливо различить его контуры, а самое интересное, если у водителя хорошее зрение, разглядеть его даже на расстоянии 100 метров.

Дальний свет

Включение дальнего света ситуацию, конечно, заметно исправляет, учитывая, что оба автомобиля оснащены автоматической регулировкой светового потока и режимом переключения, и не слепят встречных водителей.

Ксеноновый Superb способен полностью подсветить пешехода на расстоянии 25 метров, так что человека можно узнать в лицо. На расстоянии 50 метров — определить, какая рука находится в кармане, а на100 метрах легко определить пешехода по контурам.

Включение дальнего света тут же определяется высвечиванием и самых дальних конусов и знаков, находящихся на расстоянии 300 метров. Определить можно не только их наличие и положение, но даже и то, что конусов три. Правда, все это только благодаря светоотражающим секторам.

Светодиодные фары Skoda Octavia дальним светом высвечивают область чуть не до видимого горизонта. Если хорошо всмотреться, то увидеть, что пешеход в синих джинсах, можно даже на 100-метровой отметке, не говоря уже про засечки на 25 и 50 метрах. Само собой, отчетливо видны и все дальние знаки, причем можно определить не только количество конусов, но даже и то, какой из них находится ближе, а какой дальше.

Каков итог?

Конечно, было бы здорово проверить на ходу еще и функцию адаптивности светового пучка, но и текущих замеров достаточно, чтобы прийти к однозначному выводу: светодиодные фары реально на уровень лучше биксеноновых. Последние, хотя и прекрасно справляются со своими обязанностями, а во время эксплуатации у нас не возникло — что в городе, что на трассе — ни одной претензии к освещению, не смогли превзойти по своим характеристикам светодиодный свет ни в одном из замеров.

Если учесть, что как опция и те и другие стоят сопоставимых денег, мы однозначно советуем при наличии выбора отдавать предпочтение светодиодам. Да и в любом другом случае при покупке нового автомобиля не жалеть денег на продвинутую оптику, которая на порядок улучшает не только безопасность, но и комфорт передвижения.

Редакция журнала "Движок" выражает благодарность компании "Пулково Авто", официальному дилеру Skoda в Санкт-Петербурге, и российскому представительству Skoda Auto за предоставленные автомобили, а также автодрому "Санкт-Петербург" за помощь в подготовке материала.

Сейчас сложилась уникальная ситуация: на рынке есть автомобили с четырьмя разными технологиями головного света. Выясняем, какие лампы перспективнее и эффективнее — традиционные, ксеноновые, диодные или лазерные.

В нашей прошлой публикации мы проследили долгий путь автомобильного освещения от керосинок и ярких карбидных фонарей до привычных нам галогенных ламп с рассеивателями.

Но уже в 90-е годы стало понятно, куда двигаться дальше. А двигаться можно было в сторону снижения энергозатрат и повышения яркости. Ведь даже линзованная оптика с обычными лампами накаливания уже не отвечала современным требованиям. И тогда на борьбу с темнотой выдвинулись газоразрядные источники света, давно используемые в стационарном освещении.

Ксенон: мощно, сложно и дорого

В народе за такими фарами прочно закрепилось название "ксенон", хотя к ксеноновым дугоразрядным лампам, как это ни странно звучит, они отношения не имеют. Огромные мощности и удачный спектр при плохом КПД у дугоразрадных ламп оказались не нужны, а то, что мы привыкли называть "ксеноном" на самом деле является металлогалогенной лампой, внутри которой горит смесь газов. В ней иногда используется газ ксенон как один из ингредиентов, но зачастую обходятся и без него.

Эффективность такого решения более чем достаточная — 80–100 люменов на каждый ватт мощности, а спектр излучаемого света оказался одним из лучших и наиболее естественных. Для сравнения: обычная "галогенка" дает 13-15 люменов на ватт, газонаполненная — около 10, а обычная вакуумная — около 8.

Никакие другие типы газоразрядных ламп не смогли составить им конкуренции, даже натриевые лампы с отдачей до 200 люменов на ватт не прошли строгий отбор из-за ограниченного светового спектра. Их желтый свет мог не отражаться от некоторых поверхностей, и такие предметы казались бы темными, а с безопасностью на дороге не шутят.

Основных сложностей при внедрении газоразрядных ламп было две. Во-первых, для того чтобы зажечь дугу внутри колбы, требуется напряжение порядка 25–50 тысяч вольт. Во-вторых, внутри колбы светится весь объем газа, и этот свет надо очень четко направлять в нужную сторону.

Вторую проблему отлично решила прожекторая (линзованная) оптика, о кторой речь уже шла выше. Ну а развитие электроники успешно справилось с первой проблемой. В 1991 году компания Hella, кстати, начинавшая еще с выпуска ацетиленовых ламп, начала продавать первые комплекты серийного "ксенона" для машин. Это была очень недешевая опция для BMW 7-й серии в кузове E32.

В отличие от обычных ламп, которые запитаны непосредственно от бортовой электросети, "ксенон" питается через так называемый балласт или же блок розжига.

Как мы уже говорили, при старте газоразрядной нужен импульс напряжения в 25 тысяч вольт и выше, а после запуска необходимо точно выдерживать ток. Просто удержание напряжения бесполезно — лампа сильно меняет сопротивление с прогревом. Так что блок розжига — очень сложная и дорогая часть лампы, на нем лежит ответственность и за ее быстрый "поджиг", и за ее долговечность ( при колебаниях тока выгорают электроды внутри колбы, и лампа идет под замену).

Как мы уже говорили, газоразрядные (то есть "ксеноновые") фары очень эффективны и выдают 80–100 люменов на ватт. При стандартном 35-ваттном энергопотреблении такая лампа дает очень много света. Кроме того, она греется очень слабо и не имеет хрупкой нити накаливания, а значит, срок ее службы выше и она не боится вибраций.

Самые высокие значения КПД относятся к источникам очень "холодного" света со световой температурой выше 5 500 кельвинов — это характерное голубоватое свечение. Лампы с более комфортной для глаза световой температурой в 3 500 или 2 700 кельвинов имеют меньший КПД, но все равно между ними и обычными лампами накаливания пропасть в эффективности и мощности светового потока.

Обратная сторона всех этих плюсов — высокая стоимость оборудования, которую производителям пока не удалось "победить". Например, оригинальный блок розжига для Volvo S80 II обойдется в 14–17 тысяч, а для Volkswagen Passat B6 — в 17–18 тысяч. Причем более дешевые аналоги существуют далеко не всегда.

Не стоит забывать и про обязательный гидрокорректор уровня фар, который автоматически меняет "угол атаки" фар в зависимости от наклона кузова, чтобы не слепить встречных автомобилистов, проезжая неровности. А также про омыватель фар, без которого "ксенон" использовать нельзя, так как сквозь грязь сильные лучи "газоразрядного" света некорректно преломляются и светят в разные стороны. Все это не позволяет технологии стать массовой. На дешевые автомобили по-прежнему ставят обычные "галогенки".

Читайте также: