WhatsApp
Лазери більше не є науковою фантастикою - вони живлять фари сучасних автомобілів, таких як BMW та Audi. Але що саме являють собою автомобільні лазерні фари? Як вони працюють і які переваги мають над галогенними, ксеноновими чи світлодіодними фарами?
У цьому посібнику ми розповімо про все, що вам потрібно знати про лазерні фари: від технології та продуктивності до переваг, недоліків і реальних застосувань.
Що таке лазерна фара?
Лазерні фари використовують лазерні діоди для генерування синього променя світла, який потім активує люмінофорний матеріал - подібний до світлодіодів - для створення яскравого білого освітлення. Ця технологія забезпечує вищу ефективність, компактніший дизайн і більший радіус дії порівняно з традиційними світлодіодними фарами.
У 2014 році німецька компанія Osram розробила перший у світі лазерний модуль LARP (Laser Activated Remote Phosphor), вперше використавши джерело білого світла на основі лазера для автомобільного освітлення.
Незабаром після цього технологія лазерних фар була офіційно представлена на ринку, а до 2015 року вона увійшла в масове виробництво.
Перші лазерні фари, встановлені на BMW i8 і BMW 7 Series, справили величезний вплив на автомобільний світ.
Як працюють лазерні фари?
На прикладі лазерної фари BMW i8 структуру лазерної фари можна умовно розділити на чотири компоненти: лазерне джерело світла, рефлектор, жовтий люмінофорний фільтр і чаша рефлектора.
Синій лазерний діод випромінює світло, яке потрапляє на рефлектор, що фокусує його на жовтий люмінофорний фільтр. Люмінофор поглинає енергію синього лазера і виробляє біле світло, яке потім знову відбивається від чаші рефлектора, формуючи сфокусований конусоподібний білий промінь, який освітлює дорогу попереду.
Отже, хоча лазерний діод випромінює синє лазерне світло, кінцеве біле світло не є справжнім лазерним. Оскільки лазерні діоди можуть випромінювати лише монохроматичне світло і не можуть безпосередньо виробляти біле світло, дизайн лазерної фари i8 запозичує загальний підхід, що використовується в світлодіодних фарах: поєднання синє монохроматичне світло + жовтий люмінофорний фільтр щоб генерувати біле світло, яке ми бачимо.
Хоча принцип роботи схожий на світлодіодні фари, лазерні фари забезпечують в 1,7 рази більшу інтенсивність світла, ніж світлодіоди, при тій самій потужності, а також можуть бути меншими, ніж світлодіодні фари.
Які автомобілі мають лазерні фари?
Коли мова заходить про лазерні фари, мало хто може похвалитися такою популярністю, як Osram. Вони оснащують майже всі відомі серійні автомобілі, обладнані цією передовою технологією.
BMW i8 став першим у світі серійним автомобілем з лазерними фарами у 2014 році, за ним послідували нові BMW 7 серії та Audi R8 LMX у 2015 році. Потім Audi встановила цю технологію на спорткар R8, який зараз вже не випускається.
Того ж року навіть Porsche 919, який переміг у Ле-Мані, використовував передове лазерне освітлення Osram.
Сьогодні лазерні фари доступні на таких моделях, як BMW 4 Series GranCoupe і X7, а Audi все ще пропонує їх на Q8, A7, A5 і Q7.
Чи легальні лазерні фари в США?
У США лазерні фари підпадають під суворі правила Федерального стандарту безпеки автотранспорту (FMVSS) 108.
Ці правила обмежують інтенсивність світла фар до 150 000 кд, а дальність променя - до 250 метрів (820 футів), що набагато менше, ніж 430 000 кд, дозволених в Європі.
Через ці обмеження лазерні фари мають невелику перевагу над світлодіодами, які є більш доступними і високоефективними.
З 2014 року світлодіодні матричні фари значно покращилися, забезпечуючи відмінний розподіл світла і яскравість, що робить лазерні фари менш практичними для нових моделей.
Згідно зі звітом Fortune, Audi не має фіксованих планів щодо додавання лазерних ліхтарів у майбутні серійні моделі, хоча така можливість не виключена.
Менеджер з продукції великих автомобілів BMW Андреас Сурер підтвердив, що наразі BMW використовує лазерні фари лише на G26 (4 Series GranCoupe) та X7, але не має планів щодо майбутніх моделей.
Плюси і мінуси лазерних фар
Переваги лазерної фари:
Більша відстань освітлення
Лазерні фари на BMW 7 серії такі ж, як і на BMW i8, і забезпечують ефективність 170 люменів на ват. У порівнянні з традиційними світлодіодами з потужністю 100 люменів на ват, це на 70% більше яскравості. Дальність освітлення також вдвічі більша, ніж у стандартних світлодіодних фар.
У реальних умовах доктор Ханафі продемонстрував, що лазерні фари BMW можуть освітлювати всю дорогу на відстані майже півмилі, перетворюючи нічне водіння на чіткий і безпечний досвід. Ця революційна технологія дозволяє водіям бачити далі, реагувати швидше і насолоджуватися абсолютно новим рівнем впевненості за кермом.
Компактний розмір
Один світлодіод тепер можна зробити розміром лише 10 мікрометрів - у 100 разів менше, ніж нинішні мініатюрні світлодіоди. Уявіть, якщо фари стануть настільки компактними: дизайнери автомобілів отримають набагато більше творчої свободи для дизайну передньої частини, і передня фара майбутнього може виглядати зовсім не так, як ми бачимо сьогодні.
Низьке споживання енергії
Світловипромінювальний елемент може мати діаметр всього кілька мікрометрів - лише близько 1% звичайного світлодіода. Це означає, що для досягнення тієї ж освітленості лазерні фари споживають менше енергії, економлячи електроенергію.
"Лазерні фари споживають приблизно на 30 відсотків менше енергії, ніж світлодіодні, забезпечуючи при цьому такі ж фотометричні характеристики".
Краще проникнення світла
Крім того, завдяки вузькому променю, лазерні фари перевершують світлодіодні як за дальністю дії, так і за глибиною проникнення. Це особливо помітно під час нічної їзди або під час дощу і туману, забезпечуючи водіям чіткіший огляд і дозволяючи їм раніше реагувати на дорожні умови.
Довший термін служби
Світлодіодні фари мають відносно значні проблеми з нагріванням, що вимагає більш вимогливої системи охолодження. На відміну від них, лазерні фари мають меншу площу світловипромінювання і менше енергоспоживання, що спрощує їхню систему охолодження. Крім того, лазерні фари реагують швидше, виробляють менше тепла, теоретично служать довше і забезпечують кращу безпеку в разі зіткнення.
Недоліки лазерної фари:
Висока вартість
Основним недоліком лазерних фар є їхня висока вартість. За даними ЗМІ, загальна вартість лазерної фари досягла 10 000 доларів США, що еквівалентно ціні компактного автомобіля.
Вузький промінь світла
Лазерні фари виробляють дуже сфокусований промінь, який може обмежувати зону освітлення на дорозі. Це ускладнює видимість периферійних об'єктів, пішоходів або тварин, знижуючи загальну видимість порівняно з фарами з більш широким променем.
Обмеження регулювання
Оскільки ця технологія є відносно новою, вона ще не набула широкого розповсюдження, а деякі регіони можуть обмежувати її використання, оскільки вона передбачає використання лазерів.
Лазерна чи світлодіодна фара: Що краще?
Коли мова заходить про сучасне автомобільне освітлення, світлодіодні та лазерні фари виділяються як передові опції. Кожна з них має унікальні переваги - світлодіоди доступні за ціною, широко розповсюджені та енергоефективні, в той час як лазерні фари забезпечують надзвичайну яскравість та дальню видимість. Щоб допомогти вам краще зрозуміти відмінності, ось порівняльна таблиця:
Особливість | Світлодіодна фара | Лазерна фара |
|---|---|---|
Променевий візерунок | Широкий промінь | Промінь фокусування |
Максимальна відстань освітлення | 300 метрів | 600 метрів |
Охолодження | Виробляє більше тепла | Менша теплова потужність |
Вартість | $$$ | $$$$ |
Доступність | Широко доступний для більшості типів транспортних засобів | Здебільшого обмежується автомобілями класу "люкс" та високого класу |
Плюси | Ширше покриття променя Середня вартість Доведена надійність Легша доступність | Більша відстань освітлення Швидше реагування Менше споживання енергії Довший термін служби |
Мінуси | Трохи дорого | Вартість надзвичайно висока. За повідомленнями ЗМІ, повна система лазерних фар може коштувати до $10 000 - це еквівалентно ціні невеликого автомобіля. |
Підсумок: Хоча лазерні фари пропонують вражаючі переваги, їхня висока вартість обмежує широке впровадження. На противагу цьому, світлодіодна технологія стрімко розвивається, завдяки чому світлодіодні фари стали звичним явищем у багатьох моделях автомобілів.
Водії можуть навіть перейти з галогенних на світлодіодні лампи без заміни всієї фари. Поки що лазерні фари залишаються ексклюзивом для автомобілів класу люкс, далеко не доступні широкому загалу.
Умови активації лазерної фари
Основною причиною обережного ставлення до лазерних фар у багатьох країнах є безпека. Лазери можуть бути шкідливими, а пряме потрапляння в очі може назавжди пошкодити сітківку. Саме тому Audi і BMW встановлюють дуже суворі умови активації своїх лазерних модулів, які повинні відповідати всім наведеним нижче вимогам одночасно:
1. У повній темряві на дорозі:
Переконайтеся, що навколо немає значного освітлення. Лазерні фари не активуються, якщо на дорозі є зустрічний автомобіль з увімкненими фарами, автомобіль, що їде позаду з дальнім світлом, яскраві вуличні ліхтарі вздовж дороги або надто світловідбиваючі дорожні знаки.
2. Швидкість повинна перевищувати 60 км/год (37 миль/год):
Лазерний режим зазвичай вимагає, щоб автомобіль рухався зі швидкістю вище певної, часто близько 60 км/год (37 миль/год), щоб забезпечити його використання переважно на відкритих дорогах.
3. Відкрита дорога попереду:
Система визначає, що поблизу немає зустрічних транспортних засобів або руху, запобігаючи засліпленню або потенційному пошкодженню очей.
Майбутнє лазерних фар
Коли мова заходить про розвиток автомобільних фар, багато хто, напевно, думає, що розвиток відбувається за схемою: галоген → ксенон → світлодіод → лазер. Навіть багато професіоналів у галузі автомобільного освітлення звикли думати саме так. Але дивлячись на сучасні тенденції, це не обов'язково так!
Причиною цього є те, що лазерні фари, схоже, втрачають певну динаміку. Навіть BMW і Audi, які були одними з найактивніших в оснащенні своїх флагманських моделей лазерними фарами, визнали, що не мають підтверджених планів розвитку цієї технології.
Як пояснив Шурер, "G60 і G61 (5 серія) не мають цієї функції, і нова 7 серія також не має її. Лазерні ліхтарі дуже хороші для абсолютної дальності, але останнє покоління світлодіодних матричних ліхтарів забезпечує кращий розподіл світла, тому ми зосереджені на світлодіодних технологіях, що рухаються вперед".
Але чому лазерні фари зникають з ринку? Більшість людей в першу чергу подумають про вартість, але я не думаю, що це головна причина.
Зрештою, такі моделі, як Audi A8 та BMW 7 Series - це розкішні автомобілі найвищого рівня, що мають усі функції преміум-класу. Припущення, що автовиробники скорочують витрати на такі автомобілі, навряд чи є переконливим!
На мою думку, справжня причина поступової відмови від лазерних фар зводиться до двох моментів:
По-перше, лазерні фари - це більше стиль, ніж суть.
Як виробник, що вже багато років займається автомобільним освітленням, ми розуміємо, що таке лазерні фари. Говорячи прямо - це здебільшого маркетинговий хід. По суті, вони все ще покладаються на світлодіодну технологію для створення ближнього і дальнього світла.
Хоча лазерні фари містять лазери, їх використання дуже обмежене. Лазерні фари BMW та Audi мають дуже суворі умови активації. Наприклад, автомобіль повинен рухатися вище 60 км/годнавколишнє середовище повинно бути повністю темним, а фари повинні бути в адаптивному режимі. Тільки при виконанні всіх трьох умов лазер автоматично активується в режимі дальнього світла.
Для більшості дорожніх умов у багатьох країнах, навіть при русі по автомагістралях, дуже важко виконати всі три умови одночасно.
В результаті багато водіїв відчувають: "У мене лазерні фари, але чому вони нічим не відрізняються від звичайних фар?". Причина проста: лазерна функція ніколи не активується, тому на практиці вона працює так само, як і звичайна фара.
Але чому лазерні фари влаштовані саме так? Справа в тому, що іншого вибору немає - лазер надзвичайно яскравий. Якби він світив прямо в очі, то міг би викликати тимчасову сліпоту. Тому перед активацією необхідно вжити суворих заходів безпеки. Щоб забезпечити абсолютну безпеку, необхідно дотримуватися цих складних умов експлуатації.
По-друге, фари еволюціонують у цифрову технологію
Насправді це не зовсім нова технологія. У 2020 році, коли BMW та Audi все ще зосереджувалися на лазерних фарах, Mercedes вже оснащував свій флагманський S-Class піксельними фарами, які могли похвалитися 2,6 мільйонами пікселів. Такі моделі, як Wenjie M9, також використовують подібну технологію.
По суті, ці фари все ще базуються на світлодіодах, але технологія дуже просунута. Візьмемо для прикладу цифрові фари "starlight" від Mercedes: кожна фара містить 1,3 мільйона мікродзеркал. Кожне мікродзеркало, кероване мікросхемою DMD, може незалежно регулювати кут проекції. Це дозволяє фарам не лише забезпечувати освітлення, але й проектувати складні візерунки на дорогу попереду, надаючи водієві точну орієнтирну інформацію.
Хоча лазерні фари не мають собі рівних за яскравістю та дальністю світла, вони поступаються піксельним фарам у практичності. Для автовиробників це робить вибір простим.
Дивлячись за межі лазера: Чому варто обирати світлодіодні фари NAOEVO
Лазерні фари, можливо, колись вважалися вершиною автомобільного освітлення, але їхня висока вартість і обмежені умови експлуатації роблять їх непрактичними для більшості водіїв. З іншого боку, світлодіодні фари швидко зарекомендували себе як більш розумний і практичний вибір.
Завдяки чудовій ефективності, надійній роботі в повсякденних умовах водіння та більшій сумісності з автомобілями, світлодіодна технологія в майбутньому перевершить лазерні фари. Серед світлодіодних опцій NAOEVO вирізняється високоякісними світлодіодними лампами для фар, які забезпечують яскраве, стабільне світло, точну форму променя і вдосконалене управління тепловиділенням, що робить їх ідеальним рішенням для водіїв, які прагнуть поєднати продуктивність та економічність.
NAOEVO надає перевагу енергоефективності, а не високій потужності
NAOEVO виробляє світлодіодні лампи для фар високої яскравості вже 19 років. Клієнти найбільше люблять їхню продукцію за "дуже яскраве світло", "хорошу якість" і "відмінну форму променя". Секрет у тому, що вони зосереджуються на підвищенні світлової ефективності, а не просто женуться за вищими показниками потужності.
Візьміть NAOEVO S3MAX LED Наприклад, лампочка фари. Кожна лампочка видає 45 Вт і 5000 лм, і навіть після години використання потужність залишається стабільною на рівні 40 Вт. Її світлова ефективність досягає вражаючих 120 лм/Вт, тоді як інші лампи з подібною потужністю зазвичай досягають лише 90-100 лм/Вт.
Завдяки високій світловіддачі, яскравість світлодіодних ламп фар NAOEVO не поступається лазерним лампам.
Світлодіодні фари NAOEVO розроблені відповідно до ваших галогенів
Основне питання, яке турбує більшість клієнтів при переході на світлодіодні лампи для фар: "Чи підійдуть ці лампочки до моїх галогенних ламп?" "Чи не будуть вони занадто яскравими і викликатимуть відблиски?" "Чи буде діаграма спрямованості світла такою ж, як у моїх штатних лампочок?" NAOEVO вирішує всі ці питання за допомогою точної галогенної конструкції 1:1 і передових оптичних технологій. Це гарантує ідеальну форму променя, відсутність відблисків і справжню установку за принципом "підключи і працюй".
Світлодіодні лампи NAOEVO можуть безпосередньо замінити галогенні лампи без заміни всього корпусу. І навпаки, коли лазерна фара виходить з ладу, ремонт або заміна може бути надзвичайно дорогим, що робить світлодіоди NAOEVO більш розумним і практичним вибором.
Заключні слова
Автомобільні лазерні фари представляють передовий рівень автомобільного освітлення, пропонуючи неперевершену яскравість і дальню видимість. Але якщо порівнювати світлодіодні та лазерні фари, стає зрозуміло, що для більшості водіїв світлодіоди залишаються більш практичним вибором.
Українська 
English 
Español 
العربية