Что такое клиренс автомобиля и как его можно увеличить

Клиренс автомобилей: какой лучше

Клиренс (дорожный просвет) – это расстояние между поверхностью дороги и крайней нижней точкой в центральной части транспортного средства.

Клиренс на разных автомобилях отличается, машина может иметь:

• большой (высокий) клиренс (от 20 см);
• средний клиренс (15-18 см);
• маленький клиренс (меньше 13 см).

При этом важно понимать, что клиренс оказывает существенное влияние на проходимость, управляемость, устойчивость и целый ряд других показателей. По этой причине необходимо отдельно учитывать ряд нюансов при выборе авто. Подробнее читайте в нашей статье.

Дорожный просвет: что такое клиренс авто и на что влияет

Прежде всего, клиренс — расстояние между опорной поверхностью и самой нижней точкой центральной части авто. Указанная центральная часть является такой частью, которая заключена между двух плоскостей.

Маленький клиренс

Чем ниже кузов авто к дороге, тем лучше машина управляется, руль более отзывчивый и четкий, меньше раскачки и кренов, подвеска более «собрана» и «зажата». Такой автомобиль более устойчив на высоких скоростях, им легче управлять.

Однако авто с небольшим клиренсом:

• получается слишком «низким», такую машину сложно эксплуатировать зимой;
• трудности возникают в городе, за пределами города ездить еще сложнее;

Естественно, с учетом таких нюансов водители стремятся к большому клиренсу. Дело в том, что даже в крупных городах на территории СНГ состояние дорог не самое лучшее.

Увеличенный клиренс

Большой клиренс позволяет увереннее ездить по плохим дорогам, преодолевать препятствия (сугробы, бордюры, глубокие ямы) с меньшими рисками повредить кузов, бампера, а также узлы в нижней части машины.

Однако также следует понимать, что не всегда больше означает лучше. Недостатки большого клиренса:

• величина дорожного просвета сильно влияет на ходовые качества автомобиля в целом;
• только высокий клиренс еще не означает, что машина будет подготовлена к езде по плохим дорогам и бездорожью;

Какой клиренс у машины лучше выбрать

Если водитель готов в большей или меньшей степени пожертвовать устойчивостью и управляемостью ради проходимости и комфорта, тогда нужен авто со средним или высоким клиренсом.

Обратите внимание, заявленный на бумаге большой клиренс или высокий клиренс еще не означает, что все проблемы будут решены.

Вот почем так происходит:

1. Низкие свесы переднего и заднего бампера все равно не позволят спокойно заезжать на бордюры или эксплуатировать авто на бездорожье. По этой причине важно обращать внимание не только на клиренс, но и на дорожный просвет под передним бампером. Чем выше такой просвет и геометрическая проходимость авто в целом, тем лучше.
2. Второй момент — поддон картера двигателя и коробки передач. Как правило, именно поддон является самой нижней точкой в области подкапотного пространства. При этом дорожный просвет между поддоном двигателя или КПП зачастую намного важнее, чем клиренс в центральной части автомобиля и под передним бампером.

Получается, важно проводить замеры не в одной точке, а в нескольких. Только суммарная оценка в сочетании с геометрической проходимостью конкретной модели позволит подобрать оптимальный вариант (с учетом конкретных целей и задач).

Клиренс машины для города

На практике, сегодня лучшим решением для города является седан, хэтчбек или кроссовер с клиренсом 17-18 см и приемлемой высотой порогов. Лучше, когда пороги по высоте находятся на практически такой же отметке, что и клиренс.

Кстати, на нижние точки по подвеске особого внимания обращать не стоит. Причина — даже в случае повреждения рычагов, стоимость ремонта будет намного ниже по сравнению с ремонтом кузова или бамперов.

Рекомендации

Клиренс (дорожный просвет) представляет собой определенное расстояние от крайней нижней точки авто до поверхности дороги. Однако важно понимать, что такой крайней точкой не считаются свесы бампера, различные грязезащитные щитки, брызговики, обвесы, элементы выхлопной системы и подвески и т.д. Получается, замеры в реальности лучше проводить в нескольких местах. Такой подход позволит точнее определить величину реального дорожного просвета.

Как увеличить клиренс автомобиля

В ряде случаев клиренс автомобиля увеличить можно путем внесения определенных изменений:

• увеличить размерность колесных дисков;
• использовать резину с высоким профилем;
• заменить амортизаторы и пружины;
• установить проставки для увеличения клиренса;

При этом следует понимать, что такие изменения требуют грамотного подхода. Например, увеличивая клиренс за счет дисков, зачастую потребуется устанавливать шины с низким профилем. В результате страдает комфорт, увеличивается нагрузка на ходовую часть.

Замена элементов подвески также может дать результат, однако, стоимость таких доработок высокая. Установка проставок позволяет увеличить дорожный просвет, но центр тяжести автомобиля смещается, устойчивость в поворотах заметно ухудшается.

Что в итоге

Рассмотрев понятие клиренс, что это такое и на что влияет, можно сделать вывод- величину дорожного просвета следует оценивать в совокупности с другими характеристиками и показателями. Также отдельно следует учитывать, как именно и где будет использоваться автомобиль.

В случае с кроссоверами и внедорожниками инженеры при разработке модели отдельно учитывают многочисленные нюансы при увеличении дорожного просвета. При этом самостоятельные доработки всегда выполняются владельцами на свой страх и риск.

Матричная оптика машин — преимущества и недостатки

Обзор матричной оптики современных автомобилей: строение фар, принцип работы и основные функции освещения, цена, преимущества и недостатки. В конце статьи видео-обзор матричной оптики. Обзор матричной оптики современных автомобилей: строение фар, принцип работы и основные функции освещения, цена, преимущества и недостатки. В конце статьи видео-обзор матричной оптики.

С самого начала и по сегодняшний день, первенство в производстве и разработке матричной оптики остается за компанией Audi. Впервые Ауди установили матричную оптику на свои серийные автомобили в 2013 году. В списке они значатся как Matrix LED Headlights. Основой для матричной оптики служат светодиоды разных размеров и характеристик, а так же электроника, которая правильно организовывает работу всего этого комплекса.

Помимо красоты, матричная оптика автомобиля на уровень выше обеспечивает безопасность, и комфорт. Теперь вся электроника на шаг вперед продумывает действия водителя, тем самым не только облегчив управление автомобилем, но и полностью контролирует непредвиденные ситуации.

Матричная оптика и её особенности

Главным отличием матричной оптики от других типов передних фар является использование только светодиодов в конструкции. На основе светодиодов сделано все, дальний свет, габариты и указатели поворотов. Помимо стандартного набора разные производители добавляют свои изюминки, в виде специфической формы и расположение элементов.

По словам автолюбителей, матричную оптику невозможно спутать, она нечем не похожа на привычную оптику с галогенками или ксеноном. Отличия по внешнему виду и форме, как правило, матричная оптика более выраженная по стилю и дизайну, отчетливо видны деления светодиодов на габариты и дальний свет.

Не менее важную роль в матричной оптике выполняет электроника. За счет использования информации с других систем (радары и датчики автомобиля, навигационная система), электроника самостоятельно решает, когда включить ближний свет, а когда переключить дальний. Так же в зависимости от местности электроника автоматически подстроит яркость или сделает светодиоды тусклее, чтоб не заслепить встречный автомобиль и максимально увеличить видимость для водителя. Как видно, отличия достаточно серьезные, что потянуло за собой появление ряда функций, преимуществ и недостатков.

С чего состоит матричная оптика автомобиля и принцип работы

По составным деталям матричная оптика существенно отличается от классической оптики. Первое – это специальная форма, так званая матрица, в которую набирается необходимое количество светодиодов. Стандартного количества элементов нет, каждый производитель рассчитывает и решает самостоятельно, сколько светодиодов установить в каждую оптику, тем самым улучшив освещение и сделав её дороже или выбрав золотую середину и сделав более дешевый вариант.

Как пример тому, для дальнего света одной матричной оптики автомобилей Audi используют порядка 25 светодиодов, а в состав ближнего входит 15 светодиодов. Но есть и исключения, ближний свет Audi A3 организован за счет 9-ти элементов, а дальний за счет 10-ти светодиодов. Инженеры автомобилей Mercedes решили отойти от правил, для дальнего света матричной оптики Multibeam устанавливают по 24 светодиода, а модернизированный вариант для E-Class использует 28 светодиодов.

Помимо дальнего и ближнего света, есть габаритные огни и дневные ходовые огни. Стоит отметить, что каждый блок состоит из 5-ти светодиодов, а последние разработки инженеров позволяют подобрать оттенок свечения или габаритов по вкусу водителя, от ярко белого до более контрастных оттенков. В матричную оптику так же входит блок управления на каждую фару отдельно, воздуховод с вентилятором для охлаждения системы и модуль указателя поворотов. По желанию производитель может добавить другие блоки, например встроенные противотуманки или лазерные радары, чтоб дополнить матричную оптику системами контролю и распознавания.

Основные функции освещения матричной оптики

Как уже говорили, матричная оптика не просто освещает дорогу впереди автомобиля, а имеет встроенный интеллект, который способен самостоятельно просчитывать действия водителя на шаг вперед. За счет такого механизма реализовано множество функций освещения. Все производители выделили девять основных типов освещения матричной оптики:

динамический указатель поворота;

подсвечивание пешеходов независимо от местности;

освещение перекрестков во время движения;

режим статического адаптивного освещения;

ближний свет матричной оптики;

адаптивное динамическое освещение;

освещение в любую погоду;

дальний свет (полисегментальный);

Каждая из перечисленных функций считается стандартной и выполняет свое назначение. Динамический указатель поворотов, как и полагается, предназначен для указания выполнения маневра. Для работы система задействует 30 светодиодов, включая блок с периодичностью 150 мс. Такое оповещение о маневре автомобиля хорошо заметно и дает больше информации участникам движения.

Подсвечивание пешеходов независимо от местности позволяет водителю избежать столкновения, а пассажиру сигнализирует о приближении автомобиля. В матричной оптике данная функция реализована, как максимально важная и параллельно использует другие системы безопасности машины. Для этого используется система ночного виденья, радары и датчики движения. В случае обнаружения пешехода, матричная оптика трижды подаст сигнал дальним светом и подсветит пешехода, тем самым предупредив водителя и пешехода.

Освещение перекрестков во время движения – это не менее полезная функция. Как только автомобиль приближается к перекрестку, система автоматически поворачивает матричную оптику в сторону поворота руля или увеличивая угол освещения. В пару с матричной оптикой работает навигационная система, предупреждая о наличии перекрестков спереди.Режим статического адаптивного освещения организовано на основе подсветки перекрестков. Система матричной оптики улучшает освещение пространства сбоку и спереди машины в момент выполнения поворота. Для этого задействуют по три светодиода, которые задействуются в момент включения поворота или поворота рулевого колеса.

Ближний свет матричной оптики автомобиля это традиционная асимметричная форма. Ближе к середине освещение меньше, а вот обочина дороги освещается больше, инженеры сделали такое для того, чтоб можно было вовремя среагировать на помеху сбоку.

Адаптивное динамическое освещение матричной оптики чаще всего используется на скорости, в таком случае, пучок дальнего света переносится с центральной части оптики в сторону поворота. Такой эффект достигается за счет изменения яркости светодиодов оптики, одни становятся тусклее, а другие более яркими.

Плохие погодные условия – еще один нюанс, когда водителю плохо видно дорого. Освещение в любую погоду это достижение инженеров матричной оптики, система рассчитывает мощностью светодиодов так, чтоб можно было избежать ослепления своими же фарами. В таком случае, снижается интенсивность основных светодиодов и включается подсветка статического адаптивного освещения.

Полисегментальное освещение самое главное в матричной оптике. Для данной функции используется несколько вспомогательных систем автомобиля, включая переднюю видеокамеру. Основную функцию выполняет блок электронного управления. Определив встречный автомобиль, электроника тушит определенные светодиоды, направленные на встречную машину, а вот остальные продолжают работать в прежнем режиме. Если определен впереди идущий автомобиль, то система автоматически рассчитывает насколько нужно приглушить яркость светодиодов. По данным производителя, система одновременно может маскировать до восьми машин, тем самым освещая дорогу, не ослепив других водителей.

Свет матричной оптики для автомагистрали базируется на основе информации полученной от навигационной системы. В случае движения по автомагистрали, электроника матричной оптики сужает пучок света и конус света фар, чтоб максимально осветить дорогу впереди, но при этом так же используется система полисегментного освещения. На первый взгляд матричная оптика красивая по дизайну, но копнув глубже, видим, что за счет инженерных систем она очень помогает водителю в самых непредсказуемых ситуациях.

Преимущества и недостатки матричной оптики

Как и в любой технике есть свои плюсы и минусы. Но если говорить о матричной оптике, то все же преимуществ больше, нежели недостатков. С преимуществ матричной оптики можно отметить отличное качество освещение, интеллектуальную систему, способную предусмотреть все необходимые моменты для освещения и конечно же привлекательный дизайн.

Выше наведенный список стандартных и основных функций освещения матричной оптики показывает, что действительно инженеры облегчили управление автомобилем в ночное время суток. Система подскажет и поможет подсветить самые необходимые участки дороги, к тому же полисегментное освещение не будет слепить встречные и соседние автомобили.

С недостатков матричной оптики это естественно цена. В случае ДТП и вы повредили оптику, то сразу придет мысль заменить её на обычную. Средняя цена матричной оптики стартует от нескольких тысяч долларов, до нескольких десятков тысяч долларов. Во многом цена матричной оптики зависит от марки, модели автомобиля и функционального набора. Не меньший минус матричной оптики состоит в её обслуживании, ведь в случае перегорания одного светодиода, с рабочего состояния выйдет вся оптика. Хоть производитель и дает гарантию более 10 лет, но всех ситуаций попросту нельзя предвидеть.

Как новая технология, матричная оптика на современных автомобилях можно встретить все чаще. Функциональный принцип так же оказался намного лучше, нежели в классических вариантах оптики. Но вот как дальше, через время зарекомендует себя матричная оптика, остается только ожидать и наблюдать за отзывами владельцев.

Видео-обзор матричной оптики автомобилей:

Высвечиваем будущее опытными фарами Фольксвагена

Считается, что вероятность попасть в аварию в тёмное время суток втрое выше, чем в светлое. Около половины смертей при ДТП происходят в темноте, хотя мы ездим в таких условиях в четыре раза реже, чем днём.

В опытно-исследовательском центре Фольксвагена в Вольфсбурге царит секретность: камеры на телефонах и ноутбуках заклеены, не приветствуется даже малейшее отклонение от заданного маршрута. Вот-вот нам покажут новейшие наработки в области освещения ― перспективные фары, фонари и прочее. Первым слово берёт кто-то из шеф-дизайнеров. Вторым — тоже дизайнер, но рангом пониже. Говорят, как им важно играть пластикой осветительных приборов, их наполнением, иметь свободу формы. Только этим в компании занимаются 15 художников. А инженеры на третьих ролях?

Исторически вроде бы нет. Вообще, прорывом в области головного света стало внедрение галогенной двухнитевой лампы H4 в 1971 году. Её номинальный световой поток ближнего света в 1000 люмен был недостижим, и по сей день H4 применяется во многих бюджетных автомобилях, включая начальные версии седана Volkswagen Polo. Именно количество света от источника в основном определяет то, как хорошо фара освещает дорогу. А площадь отражателя, его форма и качество поверхности, оптические свойства рассеивателя — нюансы.

До начала 90-х годов мир (за исключением США с их собственными стандартами) довольствовался лампой H4 и некоторыми другими галогенками. К этому времени конструкторы научились добиваться лучшего использования светового потока за счёт формы отражателя или установки проекторных модулей. Затем появились новые лампы, включая популярнейшую однонитевую H7 (1500 люмен) ― такая ставится в фары ближнего и дальнего света средних комплектаций калужских Polo. Правда, Kia Rio/Hyundai Solaris используют лампы HB3 (аж 1860 люмен), а рекорд производительности среди галогенок держит Н9 дальнего света, генерирующая 2100 люмен.

В 1991 году ― снова благодаря инженерам ― появилась революционная технология ксеноновых ламп номиналом 3200 люмен, более чем в три раза больше, чем у Н4. Источником света стала электрическая дуга, а не разогретая нить. Никак не отличаясь внешне, ксеноновые фары поставили массу технических вызовов: выросли требования к точности оптики, наличие блоков розжига усложнило компоновку узлов. Чуть позже для ксенона стали обязательны автоматический корректор и система фароочистки. Всё это очень дорого, зато эффективно, особенно в сочетании с системами поворота луча (с 2000-х годов).

Лет 15–20 назад дизайнеры вышли из тени. Сначала они играли «внутренним наполнением» фары. Помните, как при схожей форме отличались фары «третьего» и «четвёртого» Гольфов? Как свежо смотрелись прозрачный пластик без оребрения и нарядные «кругляши» внутри? Потом фары вытягивают, плющат, сужают ради хищного взгляда… А какие горизонты открыл «световой дизайн», когда меняется собственно форма светящихся элементов! Сейчас, чтобы выполнить все пожелания эстетов, в фаре просто не остаётся места для лампы. Поэтому курс ― на светодиоды, и не только у Фольксвагена.

Любопытно, что ксеноновые технологии умирают, но ещё не мёртвы. Придуман новый стандарт ламп мощностью 25 Вт вместо классического 35-ваттного ксенона. Это позволяет вписать световой поток в регламентные 2000 люмен, не требующие дорогущих автокорректора и омывателя. Увы, свет таких фар моего бусика Citroen SpaceTourer скорее разочаровывает. Выигрыш относительно хороших галогенок ― разве что в более приятном глазу холодном свете. Поговаривают, что кашу с 25-ваттным ксеноном заварили производители ламп для загрузки простаивающих мощностей.

Но инженерам тоже нравится глобальный переход на светодиодные технологии, ведь снижается энергопотребление и увеличивается срок службы. Цена уже не пугает. Простенькая фара с малым числом диодов (как на Polo в «топе») стоит лишь чуть больше среднестатистической галогенки. Но 25-ваттная ксеноновая без корректора ― почти вдвое дороже. Кусаются пока матричные фары: в них десятки диодов позволяют гибко изменять светораспределение попеременным подключением. Можно, например, затенить встречный автомобиль при включённом дальнем. Но и они вот-вот подешевеют.

Матричный модуль фары IQ.Light новейшего Туарега размером с полблока сигарет содержит плату, радиатор с вентилятором, 48 диодов ближнего света и 27 ― дальнего. Вкупе с дополнительными боковыми элементами работает этот ансамбль классно, словно протягивая щупальцы света ко всем неосвещённым участкам дороги, оставляя встречных в тени. Режимы светораспределения зависят от массы факторов: погоды, скорости, траектории… Дальнобойность ― на 100 метров лучше, чем у 35-ваттного ксенона.

Ту же эффективность уже обеспечивает компактный «микропиксельный» светодиод размером 4х4 мм. Я подержал такой в руках и оценил работу оснащённой им фары, не заметив существенной разницы в силе света. Впечатляет точность управления пучком: прогресс относительно фар Туарега такой же, как между ними и устаревшими всего за четыре года фарами Пассата с механической шторкой. Довольны и дизайнеры, и инженеры: имея в фаре три «пиксельных» диода, дающих 1024 индивидуальных мини-луча, можно играть матрицей на 3072 ячейки вместо нынешних 75–80.

Возможно, развитие света пойдёт в другом направлении. Источники света размножаться не станут, а светораспределением займутся промежуточные фильтры-матрицы с разрешением до 30 000 пикселей. Этого достаточно, чтобы не просто искусно менять пучок, но и проецировать на дорогу надписи, символы, подсказки… Например, показывать в вираже коридор, в котором автомобиль поедет при текущем повороте руля, или дублировать на асфальт сигналы поворота. Но на мой взгляд, это утопия. Дороги и так переполнены визуальным мусором, провести такую идею через сертификационные дебри малореально, а чуть грязь ― и вся красивая «картинка» поплывёт.

Совершенствуются и простые светодиоды. В специальном чёрном ангаре, оборудованном для испытания систем освещения, нам показали прототип с высокомощными диодами, потребляющими 3–4А против примерно 1А у нынешних. Света действительно становится больше, а это значит, им также можно управлять более гибко. Если сузить пучок дальнего света таких фар, он прошьёт 550 метров темноты, что под силу только лазерным фарам, где свет «выбивается» из люминесцентной фосфорной пластины лазерными лучами.

Такая технология на рынке присутствует около пяти лет ― помимо BMW, как раз у фольксвагеновских коллег по концерну, фирмы Audi. Однако её появление на «народных автомобилях» VW маловероятно. Из-за специфичных материалов и технологий такие фары безумно дороги (в случае с седаном Audi A8 ― на 215 тысяч рублей дороже и без того недешёвых матричных), а перспектив снижения стоимости не видно. Кроме того, лазерно-люминесцентный источник даёт очень мощный, но узкий пучок, применение которого ограничено дальним светом.

Какую картину освещённости вообще предпочитает потребитель? Наиболее противоречивые оценки обычно вызывает именно дальний свет. В Скандинавии предпочитают дальнобойный пучок, а в остальной Европе ― широкий, создающий иллюзию большой мощности. Volkswagen надеется со временем предложить водителю выбор разных пучков. Ближний свет существенно зарегламентирован, хотя кто-то предпочитает чёткую границу света и тени (характерную для проекторных фар), а кто-то ― плавную. Объективно они одинаково эффективны, и это чисто дело вкуса. Немцы стараются сделать переход «слегка сглаженным», чтобы понравиться всем.

А вот отдельные противотуманные фары — вымирающий динозавр. Угадаете, кому они помешали в борьбе за чистоту линий кузова? Полноценно компенсировать потерю противотуманок можно только применением дорогого адаптивного света основных фар, умеющего расширять пучок при плохой погоде и при поворотах. В случае недорогих машин нас просто лишают дополнительного источника света. Причём россиянам должно быть особенно обидно: в отличие от Европы применение противотуманок у нас законно в любое время суток, а дополнительный свет весьма полезен на неустроенных дорогах.

Не ожидается прогресса в области фароочистки. Нынешние струйные системы устраивают Volkswagen, поскольку вписываются в сертификационные требования, по которым фара загрязняется тарированным составом. Всем ясно, что в химическом грязном тумане российских реагентов омыватели малоэффективны, но никто не станет разрабатывать новую технологию специально для нас. Ещё важный момент ― температура стекла фары. Светодиоды холодны и не растапливают снег так, как ксенон и особенно галогенки. Поэтому если в автомобиле использованы мощные LED-элементы, требующие вентилятора охлаждения, идущий от него поток стараются направить по стеклу.

Ещё один подводный камень ― надёжность и долговечность светодиодов. Теоретически это как раз их сильная сторона. Но все диодные фары и фонари «запаяны» и не подразумевают замену светящихся элементов. Только недавно появились первые сообщения, что Toyota внедряет заменяемые LED-модули в фонарях новой Короллы. Расчётный срок службы диодов хоть и больше, чем у ламп, но тоже конечен. Volkswagen рассчитывает на 8000 часов работы, это примерно 11 лет, если жечь фары по два часа в день. Или меньше года, если держать их включёнными круглосуточно, например в такси. Затем неизбежно потускнение.

И всё же пути назад нет. Лет через пять на Фольксвагенах останутся только диоды. Дизайнеры в экстазе, конструкторы будут искать новые поля применения технологий. Например, для коммуникации между беспилотникам. Сейчас мы бы хотели знать, что на уме у другого водителя, и световые сигналы могут помочь. Уже готова проекция на асфальт активных парковочных линий. Скоро можно будет отправить соседям по потоку текстовые, визуальные сообщения на экранах или в светодиодном поле задних фонарей…

Главный потребительский вывод из всего сказанного ― не покупайтесь на догмы. Ошибочно думать, что галогенки ― самые ущербные фары по определению, а светодиоды лучше ксенона. Внутри каждого из типов есть лидеры и аутсайдеры. Базовые LED-модули запросто могут светить хуже топовых галогенок. Помните, что если у фары нет омывателя, световой поток ближнего света гарантированно меньше 2000 люмен. Слова «светодиодная фара» могут означать как продукт высоких технологий, так и недорогую поделку. Одно бесспорно: фары становятся всё красивее и красивее.

За кадром

Что такое матричные фары и чем рни отличаются от других

Мир света в автомобильном деле развивается и не стоит на месте. Новые обновления все снова и снова попадают на автомобильный рынок, поражая покупателей свои многообразием. Раньше самыми крутыми считались ксеноны. На данный момент – матричные. Все виды фар, такие как ксеноны, светодиодные фары, они уже давно отжили свое. В ой пришли матричные фары.

Стоит уточнить, что матричные фары – это прежде всего светодиодные фары, только другой конструкции. Ну а также, главными отличием является организация работы фар. Почему все так резко заговорили об этих фарах? Потому что это – новшество в автомобильном мире и свете. Половина автомобилистов просто не понимает, зачем нужны эти матричные фары, что они представляют из себя и т.д. Стоит разобраться в этом, чтобы с ловкостью оперировать фактами и быть экспертов в автомобильном освещении.

Матричные фары – непревзойдённое достижение, так как производители и первооткрыватели таких фар смогли сделать невозможное – объединили в одной маленькой конструкции огромный функционал:

• Свет дальних и ближних фар с переключением;
• Воздуховодный вентилятор в машине;
• Специальный отдел управления для работы фар;
• Дневные огни;
• И ночные огни, которые светят ярче всех.

Преимущества и особенности матричных фар

Стоит сначала рассказать об элементах фар. Сама фара выполнена из пластика, а точнее из пластмассового корпуса, чтобы обеспечить полноценную и комплексую защиту всех составляющих элементов фары. Кстати, такая конструкция поможет не только защитить от повреждения ару, но и поможет правильно разместить элементы. Такой конструкции не страшны никакие погодные условия, даже самые сильные ураганы не испортят фару. А для точного и комплексного проведения безлопастных работ, фары покрыты специальным рассеивателем.

Отличие матричных фар от других

Фарами очень легко управлять. Этим они и отличаются от других – легким управлением за счёт электронного блока управления. Специальные входные устройства помогают контролировать состояние фары.

К таким входным устройствам относятся:

1. Видеокамеры, которые предназначены для передачи информации о разных машинах, встречающиеся на пути автомобиля;
2. Навигатор, который будет подавать все необходимые сведения о дороге, по которой едет автомобиль. Также он предвидит всякие повороты, спуски и подъемы;
3. Датчики разных видов, благодаря которым матричные фары становятся в разы податливее. К стандартным видам относятся такие, как: угловой, скоростной, световой, дождевой и другие.
4. Электронный управляющий блок, который обработает всю необходимую информацию о фарах, о входных устройствах и дорожных происшествиях и ситуациях.

Матричные фары – это очень нужна вещь, которая избавит любого водителя от необходимости постоянно следить за всем в машине. Один блок управления, в котором собраны все автомобильные функции, способен заменить многие дополнительные приблуды. Именно поэтому матричные фары так популярны среди многих опытных автомобилистов.

Устройство и принцип работы матричных фар

Еще недавно в системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим прорывом стало появление матричных фар. Устройства позволяют освещать только нужные для вождения зоны, не ослепляя пешеходов и встречных водителей.

1. Что такое матричные фары
2. Преимущества перед остальными типами фар
3. Основные функции матричных фар
4. Из каких элементов состоит матричная фара
5. Логика и принцип работы системы освещения
6. Какие производители применяют подобные фары
7. Преимущества и недостатки

Что такое матричные фары

Матричные фары — нашумевшая во всем мире технология на основе светодиодов, разработанная и популяризированная компанией Audi. Полное название системы «Audi Matrix LED». Устройство реализует основные функции головного освещения автомобиля, включая дальний и ближний свет.

Внешний вид матричной фары Audi Matrix LED

В отличие от стандартной оптики, матричные фары представляют собой сложную систему из светодиодов, контроллеров и интеллектуальных модулей. В случае с обычными фарами, водитель только включает определенный режим, а освещение работает согласно установленным параметрам. Матричная же оптика делится на функциональные сегменты и в автоматическом режиме регулирует яркость и освещенность определенных зон в зависимости от дорожной ситуации.

Водителю больше не нужно думать про переключение режимов света, поскольку управлением занимается встроенная интеллектуальная система.

Преимущества перед остальными типами фар

Как мы уже упоминали, светодиодные источники света стали постепенно вытеснять традиционные. Причиной послужила их экономичность и более длительный срок эксплуатации. И если говорить про матричные фары, то они обладают целым рядом дополнительных преимуществ:

1. Габаритные размеры — галогенная и газоразрядная оптика требуют большого пространства для установки, а светодиоды легко разместить даже на маленькой плате.
2. Срок эксплуатации — система состоит из минимального набора элементов, которые подвержены сбоям и выходу из строя.
3. Яркость освещения — показатель регулируется количеством установленных светодиодов.
4. Управление освещенностью зон — с помощью датчиков и систем распознавания автомобиля происходит автоматический анализ объектов и изменение световых режимов.

Работа системы в темное время суток

В зависимости от режима работы матричные фары могут обеспечить яркий и тусклый свет, а также изменять фокус.

Основные функции матричных фар

Матричные фары регулируются с помощью электронного блока управления, который обеспечивают работу следующих функций освещения:

• сегментальный дальний свет;
• ближний свет с асимметричной формой;
• статичное адаптивное освещение;
• дальний свет для автомагистрали;
• освещение перекрестков;
• динамическое освещение поворотов;
• всепогодный свет;
• динамический указатель поворотов.

Распознавание пешехода системой Volkswagen IQ Light

Система может подсвечивать пешеходов и животных, находящихся на дороге или в непосредственной близости на обочине.

Из каких элементов состоит матричная фара

Поскольку в основе матричной фары лежат светодиоды, они являются неотъемлемой частью конструкции. Использование данного вида источников света позволяет улучшить качество и яркость освещения. В список конструктивных элементов фары входят:

• светодиодные матрицы ближнего и дальнего света;
• модули ДХО, указателей поворота и габаритов;
• пластмассовый корпус с прозрачным рассеивателем;
• вентилятор охлаждения;
• декоративная решетка;
• блок управления.

Конструктивные особенности матричной оптики

Поскольку система управляется автоматически, блок управления обменивается сигналами с другими модулями автомобиля, а также датчиками движения и видеокамерой.

Переключение угла освещения, яркости и режима работы фар происходит на основе информации с датчиков и навигационных систем транспортного средства.

Логика и принцип работы системы освещения

Рассмотрим пример работы матричной оптики в рамках разработки Audi Matrix LED. Каждая фара автомобиля состоит из 5 секций, которые оснащены пятью светодиодами. В общей сумме получается 25 элементов на одного устройство. При этом для каждой группы светодиодов предусмотрена собственная линза, позволяющая изменять фокус, яркость и направленность освещения.

Блок управления контролирует и управляет работой матричных фар. Специально для отслеживания дорожной ситуации в передней части автомобиля расположен датчик, позволяющий обнаруживать приближение встречного автомобиля. При поступлении сигнала от сенсора система изменяет количество рабочих секций, чтобы не ослеплять водителей, но поддерживать достаточный уровень освещенности.

Системы света с матричной оптикой синхронизированы с устройствами навигации, а также получают данные о внешней среде от видеокамеры. Это позволяет увеличить количество режимов работы, а также распознавать объекты и фокусироваться на них.

Какие производители применяют подобные фары

Автопроизводители стараются активно внедрять новые решения в свою технику. И если говорить о матричных фарах, то на текущий момент их использует ряд компаний:

1. Matrix Beam от Opel, которая корректирует работу оптики исходя из погодных условий, скорости и маршрута движения, загруженности транспорта.
2. Matrix LED от Audi устанавливается только в новые автомобили марки A8. Технология доступна исключительно для дорогих машин.
3. Светодиодные матричные фары от Volkswagen IQ Light — каждое устройство состоит из 128 светодиодов. Работоспособность освещения гарантирует интеллектуальная система, приспособленная к любым режимам движения.

Технология матричной оптики Opel Matrix Beam

Преимущества и недостатки

Хотя использование матричной оптики, на первый взгляд, может показаться излишеством, технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• увеличение комфорта и безопасности движения;
• не нужно думать о режиме работы освещения;
• отсутствие ослепляющего эффекта для встречных водителей;
• адаптивная работа света при движении по прямой и в поворотах;
• обнаружение пешеходов;
• динамические указатели повторов.

Из недостатков оптики можно выделить только высокую стоимость и использование технологии в автомобилях премиум-класса.

Матричные фары значительно упрощают езду на дорогах, особенно в плохих погодных условиях или ночью. Водителю не нужно переключать режимы работы света, а повороты становятся легкими и безопасными. Остается только дождаться, пока разработка дойдет до массового рынка и будет устанавливаться на все автомобили.

Как устроена матричная оптика: разбираемся на примере разработок компании HELLA

Постепенный переход на светодиодные источники света в автомобилях уже несомненная тенденция. Лампы накаливания в ближайшем будущем останутся уделом устаревших конструкций. А сейчас высокоэффективные и долговечные фары постепенно отвоевывают позиции у традиционных. В маломощных осветительных приборах светодиоды уже вытеснили конкурентов, а вот в области головного света сражение еще идет. И основное оружие светодиодов — матричная оптика конструкции Hella.

Просто заменить газоразрядный или галогенный источник света на светодиоды — идея не новая. Еще в 2008 году подобная система появилась на машинах Lexus LS, а сейчас построенная по тому же принципу головная оптика стала базовой на многих массовых автомобилях. Например, новый кроссовер Skoda Kodiaq оснащен ею в базовой комплектации, как и соплатформенный VW Tiguan. На базе подобной конструкции можно создать даже адаптивное освещение, и оно не будет ничем принципиально отличаться от использующего газоразрядные источники света. Но настоящий прорыв в эффективности дает только матричная светодиодная оптика.

Качественный головной свет автомобиля должен быть не только ярким, но и освещать исключительно необходимые зоны. Кроме того, не слепить встречных водителей, выделять важные объекты и при этом учитывать особенности человеческого глаза в отношении контрастности освещения и светотеневой границы.

Адаптивное головное освещение на базе единого источника света во многом решает эти сложности, но настоящий прорыв возможен только при использовании матричного освещения, когда за каждую зону отвечает отдельный источник света с регулируемой яркостью, а управляется система интеллектуальным модулем, способным распознавать объекты перед машиной и регулировать освещенность различных зон по ситуации. И именно по этому пути пошла компания Hella при разработке своих матричных светодиодных модулей адаптивного освещения.

Идея использовать много фар для освещения нескольких зон перед машиной в случае традиционных источников света сталкивается с габаритными ограничениями. И газоразрядные источники света, и лампы накаливания имеют достаточно крупные размеры рабочей области и требуют объемной оптической системы.

В случае со светодиодным освещением такая проблема не стоит. Если отказаться от использования сменных светодиодных модулей, то на небольшой плате можно разместить более 50 светодиодов, а поскольку их световой поток имеет явную направленность, то подобная матрица диодов отлично работает с компактной и простой оптической системой.

На практике в оптике Audi Matrix LED с 25 светодиодами адаптивного освещения они собраны в сменные модули по пять светодиодов в каждом, и еще пять модулей используются для статического освещения — ближнего света и статического бокового. В следующем поколении оптических систем Hella, которые с 2016 года устанавливаются на машины Mercedes, применяется целых 84 светодиода на единой плате.

Перспективная LED-оптика разработки Hella по-прежнему имеет «всего» 25 светодиодов на единой плате, но за счет использования в оптической системе фары проекционного LCD-дисплея с разрешением 30 тыс. пикселей с матрицей 100х300 число контролируемых зон освещения возрастает на порядок.

Сложность подобной конструкции легко недооценить. При тех же габаритах, что и у традиционной фары, внутри матричная LED-оптика и ее система управления устроены на порядок сложнее. Чтобы не быть голословным, рассмотрим конструкцию и ее возможности на примере оптики Audi Matrix LED для модели A8 в кузове D4 2013 года. Не самой новой, но зато одной из самых распространенных в России и имеющей много общего со светодиодной матричной оптикой других машин Audi. На следующих поколениях и для других моделей, скорее всего, будет уже лазерный источник света.

Возможности и конструкция

Помимо конструкции самой оптической системы, важную роль для работы адаптивного освещения играет конструкция системы управления. В случае с матричной оптикой самым важным датчиком системы является LiDAR — дальномер оптического диапазона, позволяющий системе управления получить предоставления обо всех источниках света и объектах в зоне освещения головной оптики. Так же используются данные навигационной системы, датчики скорости автомобиля, дождя и освещенности и данные ассистента ночного видения, если он есть в автомобиле. На основании этих данных блок управления может использовать один из множества режимов работы.

Дальний свет для движения по автомагистрали включается на основании данных навигационной системы. В этом случае система Matrix Beam включает узкий луч с максимальной дальностью освещения, наилучшим образом подходящий для ночных поездок на высокой скорости.

Ближний свет с классической асимметричной формой светового пучка использует 15 отдельных светодиодов в каждой фаре и включается в населенных пунктах. Может применяться отдельно от адаптивного освещения. Дальняя зона освещения реализуется отдельным набором светодиодов и может быть отключена для реализации туристического или всепогодного режима.

Туристический режим используется при движении в странах с левосторонним движением для машин, созданных для движения правостороннего. Он позволяет уменьшить асимметрию светового луча при включенном режиме ближнего света. Включается режим или автоматически, по данным навигационной системы, или вручную, через меню мультимедийной системы.

Конструкцию основной оптической системы фары можно увидеть на рисунке, но помимо нее в конструкцию входят также модуль указателя поворота (разумеется, со светодиодами), модуль охлаждения, причем со сменным вентилятором, и внутренняя проводка.

Статическое освещение боковой зоны предназначено для облегчения маневрирования и безопасного проезда перекрестков. Специальная секция фары освещает широкую зону спереди-сбоку от автомобиля. Включается автоматически при малой скорости и включении указателя поворотов, а также при угле поворота рулевого колеса более 50 градусов и скорости менее 60 км/ч. При проезде перекрестков срабатывает режим освещения для перекрестков, который включается по данным навигационной системы и скорости менее 60 км/ч.

Всепогодное освещение используется в условиях тумана и снегопада. В этом случае снижается мощность ближнего света и включается статическое освещение боковых зон. Включается режим вручную, кнопкой на панели, а ассистент дальнего света при этом отключается.

Динамическое адаптивное освещение работает на скорости более 60 км/ч вне населенных пунктов. Используется матрица из 25 светодиодов дальнего света, создающая 25 независимых сегментов. Система обеспечивает изменение направления луча света в зависимости от рельефа, не ослепляет встречный и попутный транспорт, снижает яркость в зонах расположения источников с высоким коэффициентом отражения — дорожных знаков и все другие функции адаптивности.

Маркирующая подсветка пешеходов срабатывает вне населенных пунктов и скорости более 60 км/ч, при наличии ассистента ночного видения. Секции дальнего света фар в направлении пешехода мигают, привлекая внимание водителя, а силуэт пешехода подсвечивается красным на дисплее приборной панели.

Помимо датчика LiDAR в работе системы задействованы блок управления корректора фар и блок комфорта бортовой сети. Причем самих корректоров у адаптивной оптики нет по двум причинам. На машинах с матричной LED-оптикой установлена пневмоподвеска и сама оптика имеет высокий запас адаптивности даже в режиме ближнего света за счет разделения зон. Так что блок управления в строгом смысле слова блоком коррекции уровня не является, просто располагается и подключен так же, как блок коррекции на машинах без этой системы. Помимо внешних блоков, используются три блока контроля в самой фаре.

Конструкция модуля охлаждения для светодиодной оптики крайне важна, так как от него зависит долговечность самих светодиодов и он включает в себя индивидуальные воздуховоды для каждой диодной сборки и множество датчиков. Вместо линз в этом поколении оптики используются зеркальные отражатели, имеющие повышенную стойкость к перегреву. Снаружи корпус закрыт общим герметичным колпаком.

В целом развитие автомобильного света уже семимильными шагами идет по пути внедрения интеллектуального светодиодного освещения, в чем корреспонденты журнала «Движок» убедились на практике, сравнив его с адаптивным биксеноновым. Ну а постепенное удешевление конструкции и ее повсеместное внедрение в ближайшем будущем позволит значительно улучшить ситуацию с освещением на дороге, а следовательно, и с безопасностью.

Матричные фары – принцип работы, преимущества и недостатки

В последние годы автомобильная оптика стала гораздо совершеннее. Фары теперь представляют собой не просто лампу с отражателем, а высокотехнологичное устройство, способное выполнять множество функций. Кроме того, всё чаще в них используют яркие светодиоды.

Одна из разновидностей – матричные фары, наиболее совершенный продукт автомобилестроения на сегодняшний день. Впервые они были применены компанией Audi, и её разработки остаются самыми передовыми в этой области.

Благодаря этой технологии вождение в тёмное время суток становится гораздо комфортнее, а безопасность поднимается на новый уровень.

Матричная оптика и ее особенности

Главная особенность матричной фары – использование светодиодов. В ней совсем нет ни ксеноновых, ни галогеновых ламп. На светодиодах работает и дальний, и ближний свет, и указатели поворотов. У разных производителей они могут располагаться по-разному, форма корпуса также бывает разной, но принцип одинаков, и матричные фары невозможно спутать с обычными – у них оригинальный дизайн, и разделение матриц чётко видно.

Особенностью такой конструкции является и её возросшая функциональность. Управляется освещение с помощью освещения, в этом процессе участвует и бортовой компьютер. Используются всевозможные датчики – поворота руля, дождя, освещения, навигационная система, и даже видеокамера.

На основе полученных данных управляющий блок сам принимает решение, как лучше осветить дорогу. Например, при повороте больше света направляется в сторону поворота, а при обнаружении идущего впереди человека он освещается сильнее и становится заметнее. Видеокамера фиксирует встречные автомобили по свету фар и подстраивает освещение таким образом, чтобы оно не било в глаза водителям, но остальные зоны освещаются по-прежнему ярко.

Если используется бортовая навигационная система, то в расчет идут и данные о местности – рельеф, трасса или населенный пункт, и многое другое.

В матричных фарах нет поворотных элементов. В них группы светодиодов заранее расположены оптимальным образом. Уровень света в какой-либо зоне перед автомобилем меняется с помощью изменения яркости определенной светодиодной группы. Это позволяет, например, ярко освещать дорогу, не ослепляя при этом водителя встречного автомобиля.

Как устроена матричная фара

Конструкция самой фары такого типа состоит из отдельных модулей – дальнего света, ближнего света, указателей поворота, габаритов. Всё это оформлено в единый блок, форма которого зависит от конструкции автомобиля и дизайнерских решений.

В каждом модуле используются группы светодиодов. Например, в секции дальнего света их может быть 25 штук, сгруппированных по 5 штук. У каждой группы есть собственный отражатель и радиатор для охлаждения.

Модуль ближнего света тоже состоит из блоков светодиодов, и расположен обычно выше модуля дальнего света. Блок поворотов и габаритов располагают снизу. Спереди фара закрывается прозрачным рассеивателем.

В корпусе фары расположена электроника блока управления и вентилятор с воздуховодом для охлаждения светодиодов.

В новейших моделях Audi используются матрично-лазерные фары. В такой конструкции источником света служит лазер. Его луч, проходя через специальную линзу, покрытую особым флуоресцентным составом, приобретает белый свет, и становится безопасным для глаз. Но мощность такой фары во много раз больше ксеноновой и даже светодиодной. Дальнобойность её может достигать 600 метров против 300 метров для светодиодной и 100 метров для обычной.

Матрично-лазерная фара не только прекрасно освещает дорогу. Она может, как и обычная матричная, избирательно создавать теневые зоны, например, для встречных автомобилей. Кроме того, она может регулировать створ луча. Например, при движении по трассе на большой скорости луч становится уже, свет сконцентрирован в более узком пучке, светит дальше и ярче. При медленном движении, например, по населенному пункту, луч расширяется, захватывая больше окружающей местности.

Разновидность функций освещения в матричной оптике

Сложное устройство фар позволяет им выполнять множество функций. Матричные фары, как светодиодные, так и лазерные, обеспечивают:

• Дальний свет, который можно не переключать, если навстречу двигаются другие автомобили. Для них создаются теневые зоны, и водители не ослепляются. Такая зона создается и для автомобиля, расположенного впереди. При этом остальное пространство освещается с прежней яркостью, и видимость не уменьшается.
• Ближний свет обычного вида, когда боковые сектора и обочина освещаются сильнее, а луч света опускается вниз.
• Адаптивное освещение, которое подстраивается в зависимости от манёвра. Например, при повороте задействуются дополнительные боковые светодиоды, улучшающие видимость сбоку. Кроме того, луч света в последних моделях может поворачиваться при плавных изгибах дороги, подсвечивая опасные места.
• Всепогодное освещение, которое меняет свою интенсивность на основе данных от различных датчиков. Движение в дождь, туман, пургу, становится гораздо безопаснее и комфортнее.
• Подсвечивание пешеходов и знаков основано на данных с видеокамеры. Фары сигнализируют трехкратным изменением яркости, предупреждая людей и животных, оказавшихся на опасном расстоянии от автомобиля.
• Динамический указатель поворотов гораздо лучше показывает направление манёвра, чем обычный. «Бегущие огни» из 30 светодиодов заметны издалека, привлекают внимание и информативнее.

Как видите, матричные фары гораздо удобнее в пользовании, чем обычные. Они избавляют водителя от ручного переключения дальнего и ближнего света, обеспечивают лучшую видимость в любых условиях, а для окружающих не создают неудобств.

Преимущества и недостатки матричной оптики

Большим плюсом нового типа фар является удобство, интеллектуальное управление, повышенная безопасность в темное время суток или при плохих погодных условиях. Расположенные матрицами светодиоды обеспечивают более яркий свет в нужном направлении. Всё это, конечно, нравится водителям.

Но у матричных фар есть один большой недостаток – стоимость. Они могут стоить тысячи и десятки тысяч долларов за штуку. Стоит только нечаянно стукнуть и придётся покупать очень дорогостоящую деталь, притом её придётся заказывать у производителя. Кроме того, при выходе из строя даже одного светодиода придётся менять всю фару. Хотя производитель и даёт гарантию в 10 лет, но это может случиться.

Несмотря на это, функционал матричных фар настолько превосходит обычные, что всё больше автопроизводителей внедряют эту технологию на своих автомобилях. Со временем, возможно, и цена на них заметно снизится.

Газ или светодиоды? Что такое матричные фары и чем они лучше ксеноновых

До сих пор фары делились на две большие группы: галогенные и ксеноновые. В галогенной лампе вольфрамовая нить помещена в колбу с галогенным газом (йод, бром), за счет чего поднимается яркость ее свечения. Такие фары устанавливаются на подавляющее большинство автомобилей.

Ксенононовые фары принципиально отличаются по конструкции. В них светится газ под высоким давлением в колбе из кварцевого стекла с электродами из вольфрама. Основной поток света излучается плазмой возле катода. Не удивительно, что при работе лампы колба значительно нагревается. Такие фары обладают низким КПД, но выдают яркий поток белого света, близкий по спектру к дневному.

Милион комбинаций

Матричные фары — это настоящий прорыв и технологическая революция в мире автопроизводителей. Они построены на новых принципах и в качестве светимого элемента используют светодиоды. Из «лампы» излучают свет совсем не так как ксенон. Диод состоит из полупроводникового кристалла. В момент прохождения электрического тока в результате сложного процесса в нем образуются фотоны света. Диод не нагревает плазму, а излучает фотоны во время перехода энергии через полупроводник. Поэтому температура диода не повышается и для образования света он тратит минимум энергии. На основе множества светодиодов и создаются матричные фары.

Если ксеноновые фары имеют лишь несколько режимов работы, то матричные прожектора способны воспроизвести до миллиона комбинаций освещения дорожного полотна.

Благо пришлось познакомиться с ними вблизи. Подобные фары ставятся на ряд моделей премиальных брендов. Есть они и в арсенале Land Rover. Матричные фары идут, к примеру, на внедорожник Range Rover Velar. Вместе с ним мы и познакомились с возможностями новой техники.

Белый прожектор

Матричные фары определяются просто. Если подойти к ним и поставить в сантиметре ладонь или черный предмет с плоской площадкой, то на поверхности будет отражаться несколько световых пучков ярко-белого цвета. Это лучи светодиодов, расположенных внутри фары и формирующих светоиспускаюшую матрицу. Она состоит из нескольких блоков.

К примеру, автомобиль едет по загородной трассе в полной темноте в лесу и вдали от населенных пунктов. Тогда матрица включает максимальную мощность, и фары освещают дорогу, как военные прожектора системы противовоздушной обороны. Белые лучи матричных фар не настолько белые, как у ксеноновых, отчего не теряются и не блекнут в пыли в окружающей дымке. Свет по своему спектру таков, что не поглощается листвой и хорошо пробивает темноту леса. Когда смотришь вперед, то видишь отчетливые границы освещенной зоны, которая далеко залезает на обочину, поднимается по стволам деревьев и превращается впереди в серую белесую арку.

Путешествуя на Velar, видишь дорогу примерно метров на 200 вперед. За рулем перестаешь чувствовать то напряжение, что обычно присутствует, когда тусклые галогеновые фары светят под нос машины. Но вот впереди появляется встречный автомобиль. Камера в основании внутрисалонного зеркала замечает огни, проводит их анализ и вычисляет траекторию движения приближающейся машины. Видно, как лучи расходятся в стороны и на месте несущегося навстречу автомобиля образуется область тени. Машина закрывается черным прямоугольником. Зато обочины и дорога по ходу движения остаются по-прежнему освещены дальним прожектором. Ничего лучше и представить невозможно.

Причем за время нашего 1000-километрового пробега ни один встречный автомобиль не моргнул нам в просьбе переключиться на ближний. Матричные фары не слепили водителя.

Подсветка пешеходов

Ближний свет матрицы устроен немного по-другому. Модуль с вентиляцией состоит из 30 светодиодов, которые разбиты уже на 6 групп. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с полоской дневных ходовых огней и динамических поворотников. Они не следят за встречным транспортом, однако тоже способны на чудеса.

В общем, матрица из 30 светодиодов позволяет адаптировать световой поток в зависимости от обстановки. Возможности матричных светодиодных фар безграничны. Программисты не придумали еще такое количество алгоритмов их использования, чтобы загрузить потенциал фар хотя бы наполовину.

Правда матричные фары имеют существенный недостаток. Они еще дороги, хотя и наметился устойчивый тренд в сторону их удешевления. То, что увидено нами на Velar, вскоре будет применяться повсеместно. Эксперты отмечают, что в массовом сегменте такие фары начнут активно использоваться уже через 5-7 лет.

Что такое матричные фары, устройство и принцип работы

Матричные фары или Matrix LED headlights впервые начали применяться на автомобилях от компании Audi, которая уже долгие годы является лидером в создании передовых устройств автомобильного освещения.

В 2013 году первые матричные фары были установлены на автомобиль Audi А8. Полное название системы «Audi Matrix LED».

Эволюция фар

Новые современные технологии в ту или иную область промышленности не приходят сразу. Всему нужно время. Вот и в автомобилестроении прежде, чем на машинах начали появляется матричные фары, этому явлению предшествовала эволюция автомобильной оптики.

Многим водителям уже известны ушедшие в прошлое автомобильные фары с нитью накаливания, более современные биксеноновые и ксеноновые, которые еще применяются на автомобилях.

В наши дни революцию в системе освещения автомобиля сделали светодиодные устройства, но применимы они были сначала только в поворотниках или в ходовых и габаритных огнях.

Компания Audi решила пойти еще дальше и создать устройства освещения со светодиодами, работающее, как в дальнем, так и ближнем режимах работы главных фар.

Поэтому, если дать простое определение, что такое матричные фары, то это приборы освещения, которые полностью функционируют на светодиодах.

Устройство

Стоит отметить, что под матричными фарами подразумевается не только головные устройства освещения.

Это целая система в которую входят матричные модули света:

1. Дальнего.
2. Ближнего.
3. Ходовых огней.
4. Габаритных огней.
5. Указателей поворота.
6. Дизайнерское освещение.

1. Электронный блок управления.
2. Система ночного видения.
3. Датчики.
4. Вентилятор с воздуховодом.
5. Пластиковый корпус.
6. Рассеиватель.

Все это работает в комплексе с видеокамерой, с системой навигации, приборами ночного видения, а также с датчиками: угла поворота руля, дождя, дорожного подсвета, датчика освещения и других.

Включение системы освещения по матричной технологии происходит автоматически при достижении автомобилем скорости:

• В городе 60 км/ч;
• За городом 30 км/ч.

Дальний свет

25 светодиодов образуют своеобразную матрицу, которая делится на 5 блоков. В каждом блоке размещены по 5 светодиодов.

Каждый светодиодный блок имеет свою систему охлаждения, в которую входит металлический радиатор, и отражатель (рефлектор с линзой).

Благодаря такой технологии стало возможным распределять свет одним миллионом комбинаций, что не возможно было сделать на других видах фар.

Ближний свет

Общий модуль имеет такое же устройство, как и у дальнего света фар. Расположен ниже первого, и тоже делится на светодиодные блоки, но уже меньших размеров.

Последний модуль

Последний модуль включает в себя светодиоды указателя поворотов, ходовых и габаритных огней. Всего в модуле установлено 30 светодиодов.

Все модули дизайнерски красиво оформлены, что придает фаре особую привлекательность.

Электронный блок управления

Электронный блок управления состоит из:

1. Непосредственно из компьютерного блока (мозг системы);
2. Входные устройства, которые дают исходную информацию;
3. Исполнительные элементы, которые непосредственно выполняют нужные действия (дополнительные электронные устройства).

Как уже отмечалось выше к входным устройствам относятся приборы, благодаря которым блок управления получает:

1. Внешние визуальные данные, как днем, так и ночью (видеокамера, прибор ночного видения);
2. GPS координаты, наличие поворота, спуска или подъема, данные об общем рельефе местности (навигатор);
3. Другие данные, которые получаются благодаря различным датчикам.

Блок управления принимает исходную информацию, обрабатывает ее, и в зависимости от дорожной обстановки, дает необходимые команды на исполнительные элементы.

Исполнительные элементы представляют из себя не те, привычные нам рычаги, тяги, тросики и т.д. Это электронные приборы, которые перенаправляют полученный электрический сигнал от блока управления на определенные блоки светодиодов, тем самым регулируя поток света в нужном для водителя направлении.

Преимущества перед другими типами фар

Благодаря внедрению матричной технологии фар, стали доступны функции, которые трудно реализуемы на автомобилях с другими типами осветительных приборов.

К данным функциям относится:

1. Изменение направления светового потока.
2. Указатели поворотов, работающие в динамическом режиме.
3. Распознавание автомобилей и автоматическое уменьшение интенсивности их освещения.
4. Распознавание и подсвечивание пешеходов, животных, дорожных знаков.
5. Самоприспосабливающееся освещение поворотов.

1. Компактные размеры системы позволяют внедрить ее там, где газоразрядная и галогенная оптика не подойдет по габаритам.
2. Благодаря минимизации наличия подвижных элементов, внедрения инновационных технических решений, срок службы автомобильной оптике увеличивается в разы.
3. Удобство регулирования яркости освещения благодаря включению или отключению отдельных светодиодов.

Распознавание автомобилей

Основное предназначение данной функции, это предотвращение ослепления водителей, которые движутся как в попутном, так и во встречном направлениях.

Как Вы уже догадались она работает в темное время суток и выявление автомобиля происходит с помощью специальной видеокамеры по его источникам света.

Однако на некоторых автомобилях впереди может стоять специальный радар, который также фиксирует расположение других машин на дороге.

При обнаружении транспортного средства система автоматически отключает те светодиоды, потоки света от которых максимально направлены на машину.

Чем ближе к Вам машина, тем больше направленных на нее светодиодов отключается, но при этом освещенность окружающего пространства остаётся неизменным.

Работа системы рассчитана на определение до 8 автомобилей, что вполне достаточно.

Распознавание людей, животных и знаков

Работа этой функции зависит от наличия в автомобиля системы ночного видения. Если на автомобиле уже стоят матричные фары при его покупке в автосалоне, то такая система уже должна быть предусмотрена заводом производителем.

Система ночного видения охватывает большой угол обзора, благодаря этому придорожное пространство хорошо просматривается. При выявлении людей или животных фары автоматически начинают мигать три раза в режиме дальнего света.

При выявлении дорожного знака, световой пучок фокусируется на нем, и проблема распознавания знака ночью отпадает сама собой.

Благодаря этому повышается внимание как водителя, так и пешехода, а это безопасность на дороге.

Самоприспосабливающееся освещение поворотов

Данное освещение еще называют адаптивным, так как оно адаптируется к каждому повороту автоматически, освещая его в большей степени.

Работа данной функции на прямую завязана на работу навигационной системы автомобиля.

Благодаря полученным навигационным данным, в которые входит место начала поворота, его продолжительность, радиус, и место его окончания, система автоматически начинает направлять поток света в нужное направление еще до того, как автомобиль начал входить в поворот.

Это в значительной мере повышает безопасность вождения ночью.

Динамический указатель поворотов

Благодаря матричным фарам, информативность указателей поворотов стала выше. При включении правого или левого поворота, 30 светодиодов с периодом в 150 мс, начинают последовательно мигать в направлении предполагаемого поворота.

Это выглядит не только информативно, но и красиво.

Чтобы матричные фары не вышли из строя, а вернее не перегорели светодиоды, в системе предусмотрен специальный воздуховод с вентилятором, который их охлаждает.

А крепкий герметичный пластиковый корпус надежно защищает их от внешних воздействий.

Пока технология матричных фар внедрена только в модели Audi A8.

Но так как она уже себя хорошо зарекомендовала, вскоре мы увидим матричные фары и на других моделей автомобилей и не только от Audi.

Ведь такую же технологию начала внедрять, и компания Opel, здесь она получила название «Matrix Beam». Как говориться, «немцы рулят».

Принцип работы матричных фар: их преимущества и недостатки

Что такое матричные фары

Матричные фары — нашумевшая во всем мире технология на основе светодиодов, разработанная и популяризированная компанией Audi. Полное название системы «Audi Matrix LED». Устройство реализует основные функции головного освещения автомобиля, включая дальний и ближний свет.

Внешний вид матричной фары Audi Matrix LED

В отличие от стандартной оптики, матричные фары представляют собой сложную систему из светодиодов, контроллеров и интеллектуальных модулей. В случае с обычными фарами, водитель только включает определенный режим, а освещение работает согласно установленным параметрам. Матричная же оптика делится на функциональные сегменты и в автоматическом режиме регулирует яркость и освещенность определенных зон в зависимости от дорожной ситуации.

Водителю больше не нужно думать про переключение режимов света, поскольку управлением занимается встроенная интеллектуальная система.

Белый прожектор

Матричные фары определяются просто. Если подойти к ним и поставить в сантиметре ладонь или черный предмет с плоской площадкой, то на поверхности будет отражаться несколько световых пучков ярко-белого цвета. Это лучи светодиодов, расположенных внутри фары и формирующих светоиспускаюшую матрицу. Она состоит из нескольких блоков.

Что такое дневные ходовые огни и чем они отличаются от фар ближнего света? Модуль дальнего света скомпонован из 25 согласованных светодиодов. Все они разделены на 5 групп по 5 штук в каждой и образуют секции с отдельной управляющей электроникой, отражателями и системой воздушного охлаждения. Каждая группа выполняет ряд специфических функций. Светодиоды могут менять мощность, а механика фары корректирует направленность лучей в зависимости от дорожной ситуации. Из их комбинаций и создаются типы освещенности.

К примеру, автомобиль едет по загородной трассе в полной темноте в лесу и вдали от населенных пунктов. Тогда матрица включает максимальную мощность, и фары освещают дорогу, как военные прожектора системы противовоздушной обороны. Белые лучи матричных фар не настолько белые, как у ксеноновых, отчего не теряются и не блекнут в пыли в окружающей дымке. Свет по своему спектру таков, что не поглощается листвой и хорошо пробивает темноту леса. Когда смотришь вперед, то видишь отчетливые границы освещенной зоны, которая далеко залезает на обочину, поднимается по стволам деревьев и превращается впереди в серую белесую арку.

Фото: пресс-служба Jaguar Land Rover

Путешествуя на Velar, видишь дорогу примерно метров на 200 вперед. За рулем перестаешь чувствовать то напряжение, что обычно присутствует, когда тусклые галогеновые фары светят под нос машины. Но вот впереди появляется встречный автомобиль. Камера в основании внутрисалонного зеркала замечает огни, проводит их анализ и вычисляет траекторию движения приближающейся машины. Видно, как лучи расходятся в стороны и на месте несущегося навстречу автомобиля образуется область тени. Машина закрывается черным прямоугольником. Зато обочины и дорога по ходу движения остаются по-прежнему освещены дальним прожектором. Ничего лучше и представить невозможно.

«Валера» против кошки. Тест-драйв дизельного Range Rover Velar Подробнее

Причем за время нашего 1000-километрового пробега ни один встречный автомобиль не моргнул нам в просьбе переключиться на ближний. Матричные фары не слепили водителя.

Преимущества перед остальными типами фар

Как мы уже упоминали, светодиодные источники света стали постепенно вытеснять традиционные. Причиной послужила их экономичность и более длительный срок эксплуатации. И если говорить про матричные фары, то они обладают целым рядом дополнительных преимуществ:

1. Габаритные размеры — галогенная и газоразрядная оптика требуют большого пространства для установки, а светодиоды легко разместить даже на маленькой плате.
2. Срок эксплуатации — система состоит из минимального набора элементов, которые подвержены сбоям и выходу из строя.
3. Яркость освещения — показатель регулируется количеством установленных светодиодов.
4. Управление освещенностью зон — с помощью датчиков и систем распознавания автомобиля происходит автоматический анализ объектов и изменение световых режимов.

Работа системы в темное время суток

В зависимости от режима работы матричные фары могут обеспечить яркий и тусклый свет, а также изменять фокус.

Преимущества матричных фар в сравнении с ксеноновыми

Матричные фары обретают все большую популярность среди водителей. Они отличаются прорывными технологиями, а в качестве элемента освещения работают светодиоды.

Свет таких ламп отличается от ксеноновых аналогов и превосходит их по надежности. О преимуществах матричных фар, в сравнении с аналогами, следует рассказать подробнее.

Миллион комбинаций освещения. В основе работы матричных фар лежит принцип возникновения фотонов при прохождении электрического тока через полупроводник. В качестве материалов используется кристалл, а свет образуется благодаря сложной реакции.

Во время прохода электрического тока через полупроводник диод создает фотоновое излучение, не нагревая при этом плазму. Температура остается на одном уровне, а для такой реакции необходимо затрачивать минимум энергии. Матричные светодиодные фары создаются на основе многих видов составляющих. В сравнении с ксеноновыми фарами, матричные имеют миллион вариантов, применяемых для освещения дороги, тогда как аналоги только несколько вариантов свечения. Автомобили премиальных брендов уже имеют в своем оснащении высокотехнологичные фары. Среди них Range Rover Velar.

Несколько блоков матрицы. Матричные фары легко узнать, если поднести вблизи ладонь или какой-либо плоский предмет черного цвета. На поверхности отразится несколько пучков света ярко-белого оттенка. Это лучи, испускаемые светодиодами внутри фар, формирующие светоиспускающую матрицу, состоящую из нескольких блоков.

В конструкцию матричных фар входят:

• Модули, в каждом из которых располагаются 25 согласованных светодиодов
• Светодиоды разделены на 5 групп, состоящих из 5 диодов каждая
• Каждая секция оснащена электронным управлением, специальными отражателями и системой для охлаждения
• Задача каждой группы выполнять свои специфические функции
• Светодиоды обладают переменной мощностью для создания вариантов освещения

Преимущества матричных фар. Благодаря своей технологии создания света, матричные фары хорошо освещают дорожное полотно даже при полной темноте в лесу. Тест-драйв Range Rover Velar доказывает это. Когда освещенность дороги близка к нуля, система автоматически включается на всю мощность, создавая свет, подобный издаваемому военными прожекторами системы противовоздушной обороны. Среди преимуществ матричных фар:

• Дальность освещения, во время тест-драйва она достигала 200 метров
• Белые лучи фар не блекнут во время движения в пыли
• Свет не поглощается листьями деревьев и хорошо пробивает темноту в лесу
• Отчетливо видны границы освещенной зоны
• При встречном движении пучки лучей расходятся, а движущийся навстречу автомобиль остается в тени
• Дальний прожектор хорошо освещает обочины по ходу движения и дорогу

Вывод. Матричные фары обречены на успех на рынке автомобилей, благодаря своим передовым технологиям и вариантам создания освещения. Программисты признаются, пока им удалось использовать потенциал инновационной системы приблизительно только на половину, а потому в будущем она станет еще более прогрессивной. Не удивительно, что множество водителей отдают предпочтение матричным фарам в сравнении с ксеноновыми.

Основные функции матричных фар

Матричные фары регулируются с помощью электронного блока управления, который обеспечивают работу следующих функций освещения:

• сегментальный дальний свет;
• ближний свет с асимметричной формой;
• статичное адаптивное освещение;
• дальний свет для автомагистрали;
• освещение перекрестков;
• динамическое освещение поворотов;
• всепогодный свет;
• динамический указатель поворотов.

Распознавание пешехода системой Volkswagen IQ Light

Система может подсвечивать пешеходов и животных, находящихся на дороге или в непосредственной близости на обочине.

Из каких элементов состоит матричная фара

Поскольку в основе матричной фары лежат светодиоды, они являются неотъемлемой частью конструкции. Использование данного вида источников света позволяет улучшить качество и яркость освещения. В список конструктивных элементов фары входят:

• светодиодные матрицы ближнего и дальнего света;
• модули ДХО, указателей поворота и габаритов;
• пластмассовый корпус с прозрачным рассеивателем;
• вентилятор охлаждения;
• декоративная решетка;
• блок управления.

Конструктивные особенности матричной оптики
Поскольку система управляется автоматически, блок управления обменивается сигналами с другими модулями автомобиля, а также датчиками движения и видеокамерой.

Переключение угла освещения, яркости и режима работы фар происходит на основе информации с датчиков и навигационных систем транспортного средства.

В чем особенность матричной оптики?

В матричной оптике предусмотрено использование светодиодов. То есть в таких осветительных приборах полностью отсутствуют ксеноновые и галогеновые лампы. На светодиодах работают дальний и ближний свет, а также указатели поворотов. Несмотря на то, что у разных производителей место их расположения и форма корпуса могут отличаться, спутать матричные фары с другой оптикой практически невозможно. Матричные фары многофункциональны, в них управление освещением происходит освещением с участием бортового компьютера, всевозможных датчиков и даже видекамеры. В таких устройствах нет поворотных элементов. Группы светодиодных элементов в них расположены изначально оптимальным образом. Что касается уровня света, то он в них меняется с помощью яркости конкретной светодиодной группы. Благодаря чему ярко освещается дорога без ослепления водителя встречного автомобиля потоком исходящего света.

Логика и принцип работы системы освещения

Рассмотрим пример работы матричной оптики в рамках разработки Audi Matrix LED. Каждая фара автомобиля состоит из 5 секций, которые оснащены пятью светодиодами. В общей сумме получается 25 элементов на одного устройство. При этом для каждой группы светодиодов предусмотрена собственная линза, позволяющая изменять фокус, яркость и направленность освещения.

Блок управления контролирует и управляет работой матричных фар. Специально для отслеживания дорожной ситуации в передней части автомобиля расположен датчик, позволяющий обнаруживать приближение встречного автомобиля. При поступлении сигнала от сенсора система изменяет количество рабочих секций, чтобы не ослеплять водителей, но поддерживать достаточный уровень освещенности.

Системы света с матричной оптикой синхронизированы с устройствами навигации, а также получают данные о внешней среде от видеокамеры. Это позволяет увеличить количество режимов работы, а также распознавать объекты и фокусироваться на них.

Сравнение стандартной и матричной системы

Какие производители применяют подобные фары

Автопроизводители стараются активно внедрять новые решения в свою технику. И если говорить о матричных фарах, то на текущий момент их использует ряд компаний:

1. Matrix Beam от Opel, которая корректирует работу оптики исходя из погодных условий, скорости и маршрута движения, загруженности транспорта.
2. Matrix LED от Audi устанавливается только в новые автомобили марки A8. Технология доступна исключительно для дорогих машин.
3. Светодиодные матричные фары от Volkswagen IQ Light — каждое устройство состоит из 128 светодиодов. Работоспособность освещения гарантирует интеллектуальная система, приспособленная к любым режимам движения.

Технология матричной оптики Opel Matrix Beam

Преимущества и недостатки

Хотя использование матричной оптики, на первый взгляд, может показаться излишеством, технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• увеличение комфорта и безопасности движения;
• не нужно думать о режиме работы освещения;
• отсутствие ослепляющего эффекта для встречных водителей;
• адаптивная работа света при движении по прямой и в поворотах;
• обнаружение пешеходов;
• динамические указатели повторов.

Из недостатков оптики можно выделить только высокую стоимость и использование технологии в автомобилях премиум-класса.

Матричные фары значительно упрощают езду на дорогах, особенно в плохих погодных условиях или ночью. Водителю не нужно переключать режимы работы света, а повороты становятся легкими и безопасными. Остается только дождаться, пока разработка дойдет до массового рынка и будет устанавливаться на все автомобили.
системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим п…» />

Преимущества и особенности матричных фар

Стоит сначала рассказать об элементах фар. Сама фара выполнена из пластика, а точнее из пластмассового корпуса, чтобы обеспечить полноценную и комплексую защиту всех составляющих элементов фары. Кстати, такая конструкция поможет не только защитить от повреждения ару, но и поможет правильно разместить элементы. Такой конструкции не страшны никакие погодные условия, даже самые сильные ураганы не испортят фару. А для точного и комплексного проведения безлопастных работ, фары покрыты специальным рассеивателем.