Преодолевая темноту: будущее автомобильных фар
Опубликовано: 01.09.2018
Начиная с 80-х, автомобильное освещение находится в стадии постоянной модернизации. К 2019 году Национальная администрация безопасности дорожного движения будет учитывать качество функциональности передних фар в общих рейтингах новых автомобилей. То, что сейчас считается дорогой и фирменной лампой, в недалёком будущем может стать ярче, эффективнее и дешевле. Именно такого мнения придерживается корпорация Osram Sylvania – производитель осветительного оборудования для автомобилей.
Галогенные лампочки
Газоразрядные фары, в которых газ используется для создания целенаправленной голубовато-белой дуги света в пределах мощности, необходимой для освещения по-прежнему достаточно дорогостоящие. По этой причине они остаются необязательными даже в премиум сегменте. Более 20 лет назад первые газоразрядные фары были установлены на BMW E 32 7 серии и Lincoln Mark VIII 1996 года. 
А вот полностью отказаться от галогенных ламп пока не решается ни один крупный автопроизводитель. Они до сих пор интересны своей эффективностью и приятной ценой. Около 80 процентов рынка опирается на эти маленькие лампочки с вольфрамовой нитью. Сегодняшние галогенные лампы от Osram Sylvania изготавливаются в соответствии с очень жёсткими стандартами. А для имитации газоразрядных фар их заполняют газом ксенон и облицовывают голубым оттенком. Срок эксплуатации такой лампы ограничивает её использование на вторичном рынке. Но благодаря стандартным пластиковым гнёздам и возможности запуска прямо с аккумулятора автомобиля, замена галогенной лампы не требует особых усилий.
KUPER
Светодиодные лампы
В ближайшем будущем светодиодные фары сыграют ключевую роль в снижении энергозатрат. Osram Sylvania прогнозирует, что в течение четырёх лет они будут установлены в 20% всех новых автомобилей. Новые автомобили Toyota и Ford уже имеют в стандартном комплекте светодиодный свет. 
Каждая из светодиодных фар потребляет не более 15–18 Вт электроэнергии, в отличие от галогенок, требующих 55–65 Вт и газоразрядных фар, поглощающих 42 Вт. Время нарастания сигнала светодиодной фары составляет одну миллисекунду. Лампа накаливания в 250 раз медленнее в сравнении со светодиодами, что делает их особенно актуальными для стоп-сигналов.
Нет никаких сомнений, что светодиодные фары ярче (3000 люмен ближнего света против 800 люмен галогенной лампы), а их светоотдача при цветовой температуре наиболее приближённая к дневному свету (5500 против 4500 Кельвин газоразрядной лампы и 2500–3000 Кельвин галогенной лампочки).
Но самый большой недостаток светодиодных ламп – это высокая стоимость их производства. Автопроизводители, инвестирующие в LED освещение, сторонятся стандартных форм сборок. К примеру, на Ford Explorer светодиодные фары фактически смонтированы по бокам с плавным переходом вперёд, в противоположность проекторным светодиодам Toyota Prius. Audi и Acura выстроили единичные светодиоды в форму отполированных драгоценных камней, Lexus RC F укладывает их в треугольник, а Ford F-150 выставляет свои диоды в стиле, напоминающем кубик из толстого льда.
Каждая светодиодная фара требует изготовленные на заказ печатные платы с более чем 130 SMD компонентами, специальные алюминиевые радиаторы и отражатели. Поскольку автопроизводители обновляют или реконструируют свои модели каждые 3–6 лет, разработчики осветительного оборудования не в состоянии нести расходы по перестроению масштабных сборочных линий ради того, что в итоге является запатентованным малообъемным товаром. Человеческие руки в специально обустроенных помещениях контролируют значительную часть процесса производства светодиодов, от первого соединительного зажима до последней резьбовой оправы, что дополнительно ограничивает производительность, и увеличивает себестоимость единицы продукции. Например, Osram Sylvania производит более 100 млн галогенных ламп в году, 24 часа в сутки. Компания может сделать только 130,000 светодиодных фар для Ford F-150. Если светодиоды войдут в число потребительских товаров, автопроизводители вынуждены будут стандартизировать большинство осветительных ламп.
Светодиодные матрицы (LED Matrix)
Светодиодные матричные фары головного света, которые могут активно затенять и освещать дорожное полотно, в настоящее время являются незаконными. Osram Sylvania ожидает, что Национальная администрация безопасности дорожного движения одобрит эту технологию уже в следующем году. На сегодняшний день организация не издала официальное предложение в рамках законодательного процесса, что существенно задерживает раскрутку проекта. Но не стоит отчаиваться и делать ставки на сроки, ведь массовое производство матричных светодиодов уже близко. 
Следующий Audi А8 будет иметь 1024 отдельных светодиодных пикселей на одной микросхеме. Такое большое количество пикселей сможет улучшить чёткость и ясность передних фонарей. А в сочетании с продвинутым программным обеспечением и более чувствительными инфракрасными камерами, эти светодиодные фары высокого разрешения смогут активировать конкретные светодиоды для освещения пешеходов. При этом лица прохожих будут оставаться в тени.
Лазерные фары
Лазерные фары могут быть следующим этапом развития осветительных технологий для авто. Маленькие отверстия, необходимые для их установки, создают благотворную почву для дизайнерских фантазий, а инженеры, в свою очередь, могут модифицировать луч, как прожектор, освещающий пешеходов. Компания BMW уже сегодня установила три лазерных диода от Osram Sylvania на знаменитый BMW i8. Эти диоды излучают голубой свет, который проходя через керамическую люминесцентную пластину, превращается в единичный белый точечный источник, способный проецировать широкий диапазон света на 600 метров. Это в 10 раз ярче освещения светодиодных фар. Пока BMW использует лазеры только для дальнего света, но есть предположение, что освещение следующего поколения будет использовать всего лишь один лазерный диод стоимостью в одну треть цены. 
В будущем идеальные фары могут стать сочетанием лазерной и матричной светодиодной технологии. Однако давние стереотипы и высокая стоимость дизайнерских конструкций продолжают удерживать автоиндустрию в относительной темноте.