autó világítás
Automotive Optics hosszú utat a fejlődés a kezdetektől fogva a járművekben. Születési idő autóipari világítóberendezések mondható 1896.
Eddig az optika sok változáson ment keresztül és fejlesztések. És most a mindennapok adaptív optikai rendszerek.
Nem titok, hogy a világító és fényjelző készülékek egy módja, amely szoktuk látni őket a modern autók, meg nem is egyszer, de csak a közelmúltban. Automotive Optics hosszú utat a fejlődés a kezdetektől fogva a járművekben. Ha nem veszi figyelembe a fények, dolgozó kerozin, amelyeket nem borított úton, hanem inkább arra szolgált, hogy kijelölje a mozgó jármű, a születési dátum autóipari világítóberendezések mondható, 1896-ban - ekkor volt Louis Blériot repülőgép javasolt használható járművek, acetilén lámpák.
Ahhoz, hogy „kapcsolja be” egy egyszerű design, a fényszóró szükséges idő és néhány készség. Először a kalcium-karbid elalváshoz szükséges F (ábra. 1) a kijelölt tartályban, majd öntsünk dugón keresztül H vizet. Használata G szelep lehet állítani a víz mennyiségét a reaktorba csőbe. Során karbid reakciót vízzel gyúlékony gáz acetilén, amely a tömlő égetőbe tápláljuk D A A fényszóró. Néhány évvel megkezdése után a reakció meggyulladhatnak az égő mérkőzés. láng tükröződik a tükör B és figyelni az úton.
Ábra. 1. Berendezés acetilén fényszóró
A fény az acetilén-lámpa meleg volt spektrum (ábra. 2), és, hála a parabolikus reflektor által feltalált Ivan Kulibin, világítja meg az előttünk álló út az autó száz méter. A fő hátránya az ilyen típusú tartomány kicsi volt működés közben, mert az kell, hogy pótolja-karbid és víz, és el kell távolítani az égő és a reflektor korom és a korom.
Ábra. 2. Acetilén lámpa
További fejlődésének autó fényszórói kezdődött hagyományos izzó. Az első lámpát az történt 1899-ben a francia cég «Bassee Michel ». Ez tette a modell Edison szénszálat (3. ábra). Ez a kialakítás azonban sikertelennek bizonyult, és alkalmatlan a jármű - egy nagy energiafogyasztás szükséges a jármű jelenlétét a nehéz elemek, ami viszont, igények gyakori töltés - generátorok a pillanatban az autó nem használják. Ezen túlmenően, a szénszálas izzólámpák nagyon érzékenyek a rázás a szabálytalanságok és gyorsan tört le.
Ábra. 3. Az izzólámpa szénszál (balra) és az első Tungsten
Ábra. 4. Cadillac Model 30 Self Starter
Lámpák izzólámpák hoztak létre egy másik probléma - ezek elvakítja erős fény a szembejövő vezetőket. Eleinte ez kikezdett mechanikusan - telepítés a külső világítás különböző szelepek és redőnyök. Így a cég «Zeiss» optika javasoltak, amelyben segítségével elektromágnesek izzó jelölték borostyán színű üveg szűrő. Majd csökkentse a fényerőt fény acélból, így sorba ellenállást csökkenti az izzószál. És 1919-ben, «Bosch» megtalálta a legjobb megoldást - ez volt a lámpa két izzó szálak, a közeli és távoli fény. Ekkor ahelyett, hogy a szokásos üveg használták prizmatikus burával lencse, eltérítő le a fényt az útra. Mivel korábban a tervezők két szembenálló célok: az úttest megvilágítására, amennyire csak lehetséges, és megakadályozzák a vakító szembejövő járművezetők. Körülbelül ugyanebben az időben az izzólámpát kezdődött kitöltésével keverékét argon és nitrogén, ami megakadályozta a volfrám párolgását és a izzószál, amely kedvezően befolyásolja a hosszú élet lámpák. Az 50 év élettartam acél meghosszabbítja halogenidek - a gáz-halmazállapotú vegyületek jód- vagy brómatom. Egy ilyen lámpa egy halogén gáz, hogy összekapcsolódjanak a volfrám elpárolog, majd magas hőmérsékleten, a vegyület lebontja anyagok és a volfrám atomok rendezik a hélix. Az első halogén lámpa 1962-ben bevezette az «Hella» az autóipari piacon. A technológia a töltés a bura halogénatom lehet emelni a működési hőmérséklet 2500K a 3200K. Ez a megnövekedett fénykibocsátás felében - a 15 lm / W és 25 lm / W Amikor ez a lámpa erőforrás megduplázódott, hőátadási tényező csökkent 90% -ról 40%, és a méretek kisebbek lesznek (halogén-körfolyamatban igényel közelsége izzószálas és egy üveggömböt). Jelentős lépés a probléma megoldásában a vakító 1955-ben készített - a francia cég «Cibie» javasolta az elképzelést, aszimmetrikus eloszlása tompított a jobb váll lámpa a bal oldalon. És az aszimmetrikus fényt Európában legalizálták két évben. Akár 1961-ig az autó fényszórói voltak kerek - téglalap fényszóró először kezdett kialakulni a Citroen AMI 6 (5. ábra). Ezek a fények voltak nehéz gyártani, szükség nagyobb motortérben, de kisebb függőleges méretei a reflektor van egy nagy terület és a megnövekedett fény patak.
Ábra. 5. Citroen AMI 6
Ahhoz, hogy egy ilyen fényszóró vakító a kisebb méretek, meg kell adni egy parabolikus reflektor (téglalap alakú fényszórók - egy csonkolt paraboloid) van egy nagyobb mélységben. Ez időigényes volt, ezért a szokásos optikai áramkörök további fejlődését nem jó. Ezután a brit cég «Lucas» alkalmazását javasolta gomofokalny reflektor - kombinációja két csonka paraboloid különböző gyújtótávolság, de egy közös téma. Az egyik első újdonság próbált Austin-Rover Maestro 1983. Ugyanebben az évben a cég „Hella” ismertette a terveit - „triaxiális” fényszóró reflektor ellipszoid (DE, DreiachsEllipsoid). Az a tény, hogy csak két ellipszoid reflektor hangsúly. Sugarak kibocsátásra a halogén lámpa, az első hangsúly összegyűjtjük a második, ahol küldött a gyűjtő lencse. Az ilyen típusú fényszóró említett fényszóró. Hatásosság ellipszoid fényszóró tompított üzemmódban a parabola meghaladta a 9% (a hagyományos lámpák küldeni a rendeltetési csak 27% a fény) egy átmérője mindössze 60 milliméter. Ezeket a lámpákat tervezték köd és tompított (a második hangsúlyt helyeztünk képernyőn, ami egy aszimmetrikus cut-off). Az első sorozatgyártású autója a „triaxiális” fényszórók lett a hetedik sorozat BMW 1986 végén (6.). «Hella» bemutatott ellipszoid fényszóró Super DE két évvel később. Ekkor a profil a reflektor eltér nettó ellipszoid formában - ő volt a „szabad”, amelynek célja, hogy a fő része a fény áthalad a képernyőn, felelős az alacsony fény. Hatékonyság tartomány nőtt 52%.
Ábra. 6. BMW E32 7-es sorozat
Ábra. 7. kisülési lámpa
HID a fejét hatékonyabban legfejlettebb izzólámpák - haszontalan hőt nem fogyasztott 40% -a villamos energia, és csak 7-8%. Ennek megfelelően, a kisülési lámpák kevesebb energiát fogyasztanak (35 watt versus 55 watt halogén) és a fény, így kétszer olyan fényes (3200 vs. 1500 lm lm). És mivel a fonal nincs jelen, és semmi sem éget el - xenon gázkisüléses lámpák sokkal hosszabb a szokásosnál. De rendezett kisülőlámpák nehezebb. A fő feladat -, hogy gyullad a gázkisüléses. Ez megköveteli egy rövid impulzus 25 kV - ahol a váltakozó áram frekvencia legfeljebb 400 Hz-! Erre a célra egy speciális gyújtás vezérlő. Amikor a lámpa világít (a hő bizonyos időt vesz igénybe), az elektronika csökkenti a feszültséget 85 V, elegendő ahhoz, hogy a mentesítést. Nagy fénykibocsátási kisülési szükséges fényforrás bevezetésére automatikus egyenlíteni a dőlése a fénysugár, valamint egy alátétet a nagynyomású tartományban (ábra. 8). Mindezek nélkül, talán az erős vakító szembejövő vezetőket.
Ábra. 8. A mosó fények
A komplexitás a tervezési és korlátozott tehetetlenségi során kezdeti alkalmazása a gyújtás kisülőlámpa tompított üzemmódban. Fényszóró segítségével halogén lámpa. Keverjük össze a tompított és távolsági fényszóró egy tervező tudott hat év alatt, és van két módon „Bi-Xenon”. Ha Spotlight Spotlight (mint az egyik, hogy jött «Hella»), a fény kapcsolási mód hajtjuk képernyőn található, a második téma az ellipszoid reflektor: a tompított fény módban részét levágják a fény. Amikor a sugár képernyőt rejt, és nem zavarja a fényáram. A tartomány a reflexiós típusú „kettős hatás” kisülési lámpának kölcsönös mozgása a reflektor és a fényforrás. Ennek eredményeként, miután a fókusztávolság változik, és a fény terjedését. De a francia cég „Valeo”, alkalmazása külön gázkisüléses lámpák tompított és távolsági fény, akkor lehet elérni akár 40% -kal jobb megvilágítást, mint a „bixenon”. Azonban, gyújtás modulok nem szükséges kettő és négy - ilyen világítótest van Volkswagen Phaeton W12, például (9. ábra).
Ábra. 9. Fényszóró Volkswagen Phaeton W12
Annak ellenére, hogy számos előnye HID lámpák alatt az összes többi, ezek fokozatosan elveszti népszerűségét, mögötte a LED-ek. Egészen a közelmúltig, a fénykibocsátás túl kicsi volt ahhoz, hogy használja őket, mint a fő fény, így először használták őket nappali világítást. De a technológia gyorsan fejlődött, és ez az első teljes LED tompított megjelent az Audi A8. Az új LED-es lámpák LED Matrix - az egyik legjelentősebb újítás a korszerűsített Audi A8, de jelentős a nem csak külsőleg. A legfontosabb dolog - a töltet: mátrixát 25 nagyteljesítményű LED-ek (10. ábra), A független be- és kikapcsolása, amely lehetővé teszi, hogy az alak a fénysugár fényszórók és megakadályozzák vakító szembejövő vezetőket, és háttérvilágítás fordulat.
Ábra. 10. Farah Matrix LED Audi A8
Annak ellenére, hogy a konstrukció bonyolultságát, ezek a technológiák már kezdenek végre az autóikban, néhány gyártó a prémium szegmensben. Például, az új KIA Quoris flaunts két mátrixot a négy LED (ábra. 11). Még a fénykibocsátó diódák egy nagy hátránya -, hogy nagyon érzékeny a környezeti hőmérséklet és a hűtést igényel működés közben.
Ábra. 11. LED mátrix KIA Quoris
Között a legújabb innovációk - Laser fényszórók BMW i8. Az lézerfény bajorok jelent a foszfor lámpák lézer gerjesztés. Minden egyes fényszórónak három mikroszkopikus lézerdióda (ők inkább kompakt, hagyományos tízszer), kék fénnyel (hullámhossz 450-480 nm). Célja, hogy a lumineszcens félvezető - a foszfor. Ez a foszfor dot átmérője 0,4 mm, ami lézersugarak melegítjük 200 ° C-on! Kék sugarak áthaladnak a fénypor, ezerszer amplifikált és átalakított egy fénysugár a fehér fény, hogy megüti a reflektor. Ő is egy ultra-kompakt magassága csupán 30 mm szemben a szokásos kilencven. Sötétség fények vannak vágva, kellemes a szemnek fényes fehér fény, és az út megvilágítására hatékonyabban eleget fényszórók (távoztak). A fő sugár hatásos távolsága akár 600 m (12.)! Mivel a lézerfény monokromatikus, a gerenda kiderül nagyon világos. Ez lehet nagyon pontosan beállítható. Mert a nagy Beam Assistant, amely biztosítja, hogy a távolsági fény nem vak, mint a szembejövő vezetőket és ingyenes.
Ábra. 12. lézerfények BMW i8 fénypor alacsony módban (L) és a gerenda
Lehet végtelenül javítja a fényforrások autó fényszórói, hanem javítja a fény hatásfok az agy lehet, és más módon! A második felében a múlt század, a mérnökök próbálták igazítani a fényszórók alatt közlekedési feltételek. Így 1967-ben, Citroën DS23 megjelent iker fényszórók voltak alatt található a diffúzor. A belső együtt forog a forgatás a kerék és külső változtatja meredeksége, attól függően, hogy a jármű terhelésétől (ábra. 13).
Ábra. 13. Adaptív fényszóró Citroën DS23
Volt elterjedt elv forgási megfelelő háttérvilágítás ködlámpa vagy kiegészítő fényszóró szakaszban (ábra. 14).
Ábra. 14. Kiegészítő forgatás a világító egység a fényszóró (nyíl mutatja)
Az Advent a gázkisüléses fényforrások fényszórók vált szükségessé, így dinamikusan szabályozza a hajlásszöge a fénysugár, hogy ne káprázatos más vezetők. A rendszer tartalmaz egy testhelyzet-érzékelő, amely általában a hátsó tengely az autó, a vezérlő modul és a működtető lencse tilt a fényszóró. Ezt követően a fényszóró „tanítják”, hogy az objektív, nem csak függőlegesen, hanem vízszintesen. Ez lehetővé tette, hogy dinamikusan beállítsa a forgási szög a fényszórók függően kormányzási szöget. A modern optika képes megváltoztatni a fénynyaláb előtt a jármű függően a jármű sebességét, az időjárási viszonyok (eső, köd). Például, Skoda A7 fények a következő módok fényszóró: városi, autópálya, autóút, turn és a kereszteződés (15. ábra).
Ábra. 15. módok Forward Lighting Skoda A7: 1 mód "kereszteződésében"; 2-city mód; 3-Mode "track"; forgás-4 mód; 5-mode "gerinc"
A világ vezető autógyártók ment tovább - ezek „tanítják” optika változtatni az irányt a fénysugár szerint a szembejövő vagy járművek mozgására, a gyalogosok, kapcsolt fény vezérlő modul a navigációs rendszer, hogy előre a kiemelés fordul.
Technology nem állt meg. Nem is olyan régen megjelent egy lézer-foszfor-lámpák, de régen feledésbe merülnek és autók jönnek teljesen új fényforrások.