Вольфсбург дахь Volkswagen-ийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн төвд нууцлал давамгайлдаг: утас болон зөөврийн компьютерийн камерыг наалтаар битүүмжилсэн байдаг, тогтоосон замаас бага зэрэг ч гэсэн хазайхыг огт зөвшөөрдөггүй. Бид автомашины гэрэлтүүлгийн хамгийн сүүлийн үеийн дэвшлүүд — орчин үеийн толгойн гэрэл, чийдэн болон бусад зүйлтэй танилцах онцгой боломж авлаа. Эхлээд ахлах дизайнерууд үг хэллээ, тэд бүгд гэрэлтүүлгийн хэрэгслийн гоо зүйтэй ажиллахад бүтээлч эрх чөлөө ямар чухал болохыг онцолж байв. Зөвхөн энэ чиглэлд зориулсан 15 хүртэл дотоод дизайнер ажилладаг. Харин инженерүүдийн тухайд яах вэ?
Автомашины Толгойн Гэрлийн Товч Түүх
Инженерүүд огт гуравдагч тал байгаагүй. Автомашины гэрэлтүүлгийн жинхэнэ дэвшил нь 1971 онд H4 галоген хоёр утастай чийдэнг нэвтрүүлснээр ирсэн. Нэрлэсэн 1,000 люмен бүхий доод гэрлийн чадал нь тухайн үедээ гайхалтай байсан бөгөөд H4 нь Volkswagen Polo-ийн эрт хувилбарууд зэрэг олон хэмнэлттэй автомашинд өнөөдрийг хүртэл хэрэглэгдсэн хэвээр байна. Гэрлийн эх үүсвэрийн нийт гэрлийн урсгал нь толгойн гэрэл замыг хэр сайн гэрэлтүүлэхэд нөлөөлөх гол хүчин зүйл юм — тусгагчийн талбай, хэлбэр, гадаргуугийн чанар болон тархаагчийн оптик нь хоёрдогч нарийвчлалын элементүүд юм.
1990-ээд оны эхэн хүртэл H4 болон түүнтэй төстэй галоген чийдэнгүүд дэлхийн зах зээлд ноёлж байв (өөрийн стандарт мөрддөг Америкийн Нэгдсэн Улсыг эс тооцвол). Тэр үед инженерүүд сайжруулсан тусгагчийн хэлбэр болон проекторын модулиудаар дамжуулан гэрлийн гаралтыг нэмэгдүүлж сурсан байв. Шинэ чийдэнгүүд нэвтэрч ирснээр гүйцэтгэлийн шаардлага улам өндөрссөн:
- H7 (1,500 люмен) — нэг утастай, доод болон дээд гэрлийн толгойн гэрэлд өргөн хэрэглэгддэг
- HB3 (1,860 люмен) — Kia Rio болон Hyundai Solaris зэрэг загваруудад хэрэглэгддэг
- H9 (2,100 люмен) — галоген дээд гэрлийн чийдэнгүүдийн дунд гүйцэтгэлийн рекорд эзэгнэгч
Ксеноны Хувьсгал: Өндөр Эрчимтэй Цэнэгийн Гэрэлтүүлэг
1991 онд инженерүүд ксенон (HID) чийдэнг нэвтрүүлсэн нь автомашины гэрэлтүүлгийн жинхэнэ хувьсгал байлаа. Эдгээр нь халсан утасны оронд цахилгаан нумаар гэрэл үүсгэх бөгөөд 3,200 люменийн нэрлэсэн гаралттай — H4-ийн гаралтаас гурав дахин их. Гэвч ксеноны технологи дагалдах техникийн хүндрэлүүдтэй байсан:
- Оптик болон гэрлийн чиглэлд өндөр нарийвчлал шаардагдах
- Бүрдэл хэсгийн зохиомжид нөлөөлдөг нарийн төвөгтэй асаалт болон балласт нэгжүүд
- Эсрэг чиглэлийн жолоочдыг гэрлийн харалгана болгохоос сэргийлэх автомат гэрлийн өнцгийн зохицуулагч заавал шаардлагатай
- Толгойн гэрэл угаагч систем заавал шаардлагатай
- Галоген тохиргоотой харьцуулахад нийт өртөг өндөр
Эдгээр бэрхшээлүүдийн хэдий ч ксенон маш үр дүнтэй болохоо нотолсон — ялангуяа 2000-аад онд нэвтэрсэн гэрлийн эргэлтийн систэмтэй хослуулснаар. Хожим нь сонгодог 35 Вт хувилбарын өөрчлөлт болгон бага чадлын 25 Вт ксеноны стандартыг боловсруулж, гэрлийн урсгалыг автомат зохицуулагч болон угаагч шаардахгүй 2,000 люменийн босго доогуур байлгасан. Гэвч эдгээр бага ваттын нэгжийн бодит гаралт нэлээд сул байдаг. Яриагаар 25 Вт стандарт нь чийдэн үйлдвэрлэгчид дэмий зогссон үйлдвэрлэлийн хүчин чадлаа ашиглах хүсэлтэй байсантай холбоотой гэдэг. Сонирхолтой нь, сайн тохируулсан галоген чийдэнгийн хүйтэн, тод гэрэл нь хямдралын 25 Вт ксенон гэрэлтэй харьцуулахад илүү таатай сэтгэгдэл үлдээдэг.
LED Толгойн Гэрлийн Өсөлт: Дизайн Инженерчлэлтэй Уулздаг Газар
Ойролцоогоор 15–20 жилийн өмнө дизайнерууд үнэхээр тод байрлалд гарч ирсэн. Тэд эхлээд толгойн гэрлийн дотор талын харагдах байдлыг — тунгалаг бүрхүүл, энгийн дотоод дугуйлан, уртассан ба махчин силуэтүүдийг туршиж үзэв. Гоо зүйн тэмүүлэл өсөн нэмэгдэхийн хэрээр аль ч хэлбэрт тохирох гэрлийн эх үүсвэрийн хэрэгцээ ч нэмэгдэв. Хариулт нь LED байлаа — зөвхөн Volkswagen-д биш.
LED технологи нь инженер болон дизайнер хоёуланд хэд хэдэн гол шалтгааны улмаас таалагддаг:
- Бага эрчим хүчний хэрэглээ — галоген болон ксенонтой харьцуулахад
- Урт ашиглалтын хугацаа — Volkswagen 8,000 цаг хүртэлх ашиглалтыг тооцоолдог
- Дизайны уян хатан байдал — LED-ийг толгойн гэрлийн хайрцаг дотор чөлөөтэй хэлбэрлэж байршуулж болно
- Буурч буй үнэ — анхан шатны LED толгойн гэрэл одоо ижил төстэй галоген нэгжтэй харьцуулахад бага зэрэг л үнэтэй болсон бол зохицуулагчгүй 25 Вт ксеноны нэгж бараг хоёр дахин үнэтэй байж болно
Матриц болон Пиксел LED Технологи: Ухаалаг Толгойн Гэрэл
Дараагийн томоохон үсрэлт нь матриц LED толгойн гэрлийн хамт ирсэн бөгөөд тэдгээр нь бүрэн адаптив гэрэл тараахыг боломжтой болгох арав гаруй тус тусдаа хянагдсан диодуудыг ашигладаг. Гайхалтай жишээ бол хамгийн сүүлийн үеийн Touareg дахь IQ.Light матрицын модуль юм — тамхины хайрцгийн хагасын хэмжээтэй орчин — агуулдаг зүйл:
- Хөргөгч салхивчтай хэлхээний самбар болон дулааны дамжуулагч
- 48 доод гэрлийн диод
- 27 дээд гэрлийн диод
- Замын гэрэлгүй хэсгүүдэд гэрлийг сунгадаг нэмэлт хажуугийн элементүүд
Энэхүү систем нь дээд гэрэл асаалттай байх үед эсрэг чиглэлийн тээврийн хэрэгслийг автоматаар сүүдэрлэж, цаг агаар, хурд болон жолооны траекторид үндэслэн гэрлийн тархалтыг тасралтгүй тохируулдаг. Үр дүнтэй хүрэх зай нь 35 Вт ксеноноос ойролцоогоор 100 метрээр их.
Бүр ч гайхалтай нь микропиксел LED юм — 4×4 мм хэмжээтэй чип бөгөөд Touareg-ийн матрицын модулийн бүрэн гаралттай тэнцэх чадвартай. Ердөө гурван ийм “пиксел” диодоор, тус бүр нь 1,024 тусдаа мини гэрлийн туяа үүсгэснээр 3,072 нүдтэй толгойн гэрлийн матриц боломжтой болдог — одоогийн 75–80 стандарттай харьцуулахад. Цааш харвал 30,000 пиксел хүртэлх нарийвчлалтай завсрын матрицын шүүлтүүрүүд дараахь зүйлийг боломжтой болгоно:
- Нарийвчлалтай адаптив, бодит цагийн гэрлийн туяаны хэлбэржүүлэлт
- Урдаа байгаа замын гадаргуу дээр эргэлтийн дохионы заавар проекцлох
- Эргэлтийн дохио болон аварийн анхааруулгыг замын гадаргуу дээр давтан харуулах
- Тээврийн хэрэгслүүдийн хооронд буюу замын дэд бүцтэй гэрэл дамжуулан харилцах
Замын гадаргуу дээрх проекц ерөнхий хэрэглээнд нэвтрэх эсэх нь маргаантай хэвээр байна. Замууд аль хэдийнэ харааны хэт их мэдээллээр дүүрсэн, гэрчилгээжүүлэх зам нарийн төвөгтэй, аливаа линзийн бохирдол проекцлогдсон дүрсийг мэдэгдэхүйц доройтуулна.
Лазер Толгойн Гэрэл: Хүчирхэг Ч Тусгай Зориулалтын
Өндөр чадлын LED прототипүүд — өнөөдрийн ~1 А-тай харьцуулахад 3–4 А шингээдэг диодуудтай — нягт анхаарал төвлөрүүлэх үед урдаа 550 метр хүртэл гэрэлтүүлж чадна. Тус хүрэх зайд өмнө нь зөвхөн лазер толгойн гэрлээр хүрч болдог байсан бөгөөд тэдгээрт лазерын туяа флуоресцент фосфорын хавтанг цохих замаар эрчимтэй ч нарийхан гэрлийн конус үүсгэдэг.
Лазер толгойн гэрэл ойролцоогоор таван жилийн өмнөөс голчлон BMW болон Audi-ийн premium загваруудад боломжтой болсон. Гэвч ерөнхий тээврийн хэрэгсэлд нэвтрэх магадлал хэд хэдэн шалтгааны улмаас бага хэвээр байна:
- Маш өндөр өртөг — Audi A8-ийн лазерын сонголт аль хэдийнэ үнэтэй матрицын нэгжийн дээр нэлээд нэмэлт өртөг нэмдэг
- Мэргэжилтний материал болон үйлдвэрлэл — өртгийг мэдэгдэхүйц бууруулах тодорхой зам байхгүй
- Хязгаарлагдмал хэрэглээ — нарийхан гэрлийн туяа зөвхөн дээд гэрлийн хэрэглээнд тохиромжтой
Жолоочид Үнэхээр Хүсдэг Зүйл: Гэрлийн Туяаны Давуу Тал болон Тохируулах Боломж
Гэрлийн туяаны загварт хэрэглэгчдийн сонголт бүс нутаг болон хувийн амтаар мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг. Дээд гэрэл хамгийн их маргаан дагуулдаг:
- Скандинавийн жолоочид харанхуй хөдөөгийн замд тохиромжтой урт хүрэх, нэвтрэгч туяаг илүүд үздэг
- Төв болон Баруун Европын жолоочид гэрэлтсэн орон зайн хүчтэй мэдрэмж өгдөг өргөн туяаг илүүд үздэг
- Доод гэрлийн сонголт хурц гэрэл/сүүдрийн хязгаар (проекторын нэгжийн онцлог) болон аажим, тархмал шилжилтийн хооронд хуваагддаг — практикт хоёулаа адилхан үр дүнтэй байдаг
Volkswagen-ийн зорилго бол жолоочдод гэрлийн туяаны зан авирт утга учиртай хяналт олгох явдал юм. Үндсэн тохиргоо нь өргөн хүрээний давуу талыг хангахаар тохируулсан — хамгийн олон хэрэглэгчийн сонголтыг хангахаар бага зэрэг зөөлрүүлсэн хязгаараар тохируулсан байдаг.
Манан Гэрэл, Толгойн Гэрэл Угаалт болон LED-ийн Тэсвэр Хатуужил
Дангаараа байрладаг манан гэрлүүд устаж байгаа зүйл болжээ — биеийн цэвэр шугамыг хөөцөлдсөний тулд золиослогдсон. Тэдний байхгүйг бүрэн нөхөхийн тулд тээврийн хэрэгсэлд муу цаг агаар болон буланд эргэх үед гэрлийн туяаг өргөсгөх чадвартай үнэтэй адаптив үндсэн толгойн гэрэл хэрэгтэй. Хямдралын загваруудад энэхүү адаптив чадвар ихэнхдээ байхгүй тул жолоочид тааламжгүй нөхцөлд хоёрдогч гэрлийн эх үүсвэргүй үлддэг.
Толгойн гэрлийн угаалт ч адилхан тогтмол хэвээр байна. Одоогийн шүршигч угаагч систем нь салбарын стандарт хэвээр байгаа бөгөөд Volkswagen ойрын ирээдүйд томоохон өөрчлөлт хийхгүй гэж үзэж байна. LED-тэй холбоотой нэг тодорхой сорилт бол дулааны асуудал юм: галоген болон ксенон чийдэнгээс ялгаатай нь тэдгээр нь маш бага дулаан ялгаруулдаг тул линз дээрх цас, мөс байгалийн жамаараа хайлдаггүй. Хөргөгч салхивчтай өндөр чадлын LED толгойн гэрэлтэй тээврийн хэрэгслүүд нөхөхийн тулд тэр агаарын урсгалыг линзийн гадаргуугийн дагуу чиглүүлдэг.
Тэсвэр хатуужлын талаар: LED нь онолын хувьд уламжлалт чийдэнгүүдийг өргөн зайтай давдаг ч практик дээр нэг чухал застав байдаг — ихэнх LED толгойн гэрлийн угсралт нь сольж болохгүй диодтой битүүмжлэгдсэн нэгжүүд юм. Volkswagen 8,000 цагийн хугацааг тооцоолдог бөгөөд өдөрт хоёр цагийн хэрэглээгээр ойролцоогоор 11 жилтэй тэнцэнэ. Хэрэглээ илүү хүнд бол тэр хугацаа мэдэгдэхүйц богиносдог. Хамгийн сүүлийн үеийн Toyota Corolla загваруудад Toyota солих боломжтой LED модулиудыг нэвтрүүлсэн нь анхаарал татахуйц үл хамаарах зүйл бөгөөд салбарын стандарт эцэстээ дагах магадлалтай тул онцгойлон анхаарах нь зүйтэй.
Урдаа Байгаа Зам: Volkswagen-д Зөвхөн LED-ийн Ирээдүй
Volkswagen-ийн бүх загварт зөвхөн LED толгойн гэрэл рүү шилжих ажил эрчимтэй явагдаж байна. Дизайнеруудын хувьд энэ нь урьд өмнө байгаагүй бүтээлч эрх чөлөөг илэрхийлнэ. Инженерүүдийн хувьд энэ нь шинэ хил хязгааруудыг нээж байна — ялангуяа ухаалаг гэрэлтүүлгээр дамжуулан тээврийн хэрэгслүүдийн хоорондын харилцааны хүрээнд. Аль хэдийнэ боловсруулагдаж буй буюу үйлдвэрлэлд ойрхон байгаа ойлголтуудад дараахь зүйлс орно:
- Замын гадаргуу дээр идэвхтэй зогсоолын удирдамжийг проекцлох
- Эргэн тойрон дахь замын хөдөлгөөнтэй харилцахын тулд арын гэрлийн LED массивуудаар текст болон харааны мессеж дамжуулах
- Өөртөө болон хагас өөртөө жолоодох нөхцөлд адаптив гэрлийн дохио өгөх
Худалдан Авагчийн Гарын Авлага: Зөв Толгойн Гэрлийг Хэрхэн Сонгох вэ
Хэрэглэгчдэд зориулсан гол санаа: зөвхөн технологийн шошгонд найдаж болохгүй. Толгойн гэрлийн төрөл бол зөвхөн нэг хэсэг — чанар нь ангилал бүрийн дотор маш ихээр ялгаатай байдаг. Санаж байх зүйлс:
- Галоген ≠ өгөгдмөлөөр муу — өндөр чадлын галоген толгойн гэрэл үндсэн LED нэгжийг гүйцэж чадна
- LED ≠ автоматаар ксеноноос дээр — хямдралын LED модулиуд сайн боловсруулсан HID системээс хоцрох боломжтой
- Угаагчгүй = 2,000 люменийн доор — цэвэрлэх систем байхгүй толгойн гэрэл журмаар баталгаатайгаар бууруулсан доод гэрлийн гаралттай байна
- “LED толгойн гэрэл” өргөн ойлголт — энэ нь өндөр технологийн адаптив матриц систем буюу хямдралын анхан шатны нэгжийг хэлж болно
- Битүүмжлэгдсэн нэгж = чийдэн солих боломжгүй — урт хугацааны эзэмшлийн хувьд бүрэн толгойн гэрлийн угсралтыг солих өртгийг харгалзан үзэх хэрэгтэй
Нэг зүйл тодорхой: автомашины толгойн гэрэл улам ухаалаг, илүү үр ашигтай болж, — эргэлзэлгүйгээр — улам сайхан болж байна.
Энэ бол орчуулга юм. Эхийг эндээс уншина уу: https://www.drive.ru/technic/volkswagen/5be9abb9ec05c4fe3d0000db.html
Нийтлэгдсэн Есдүгээр сар 09, 2021 • 9м уншилт
