ヘッドライトシステム
キセノン/HIDシステムと従来のハロゲンシステムの違いは何ですか?
キセノン/HID システムは、ハロゲンとは異なる光の生成原理を使用します。 HID バルブには、キセノン ガスとハロゲン化物塩の混合物が入った小さなカプセルが含まれており、通常ハロゲン バルブよりも 3 倍明るい強力な光源の生成に役立ちます。ハロゲン電球はフィラメントを使用し、フィラメント全体の基本的なオーム抵抗から光を生成します。ハロゲンバルブは車の 12V システムから直接動作しますが、HID バルブには正確な高電圧を供給できる複雑なバラストが必要です。
ECE、DOT、JDM、および調和ヘッドライトのビームの違いは何ですか?
- 米国規格に準拠したヘッドライトには DOT のラベルが付いています。頭上の標識の照明が増加し、対向車のドライバーのまぶしさのレベルも高くなることに注意してください。最大許容照度は 28,000 カンデラです。
- 欧州規格 (ECE) に準拠したヘッドライトには、E の後に番号が付けられています。シトフよりもはるかに低いグレア レベルと鋭い水平カットオフに注目してください。最大許容照度は 38,000 カンデラです。
- 調和されたヘッドライトには E4 DOT というラベルが付いています (例:)。どちらの大陸でも合法的に使用できますが、真の ECE ヘッドランプは常に高出力です。
- 日本のマーク (JDM) に準拠したヘッドライトは、垂直ミラー ECE パターンを持ち、道路の左側走行専用です。
OEM バイキセノン システムはどのように機能しますか?
非常に簡単に言うと、バイキセノンとは、ハイビームとロービームの両方が同じ HID バルブによって生成されることを意味します。バイキセノン システムは、リフレクターとプロジェクターの設計に基づいて構築できます。後者が最も単純です。 Hella は、プロジェクター ユニット内に可動シールドを備えたバイキセノン システムを備えています。これは、スプリング式ソレノイド (パワー ドア ロックと同様) または 2 ポジションのサーボ モーターを使用することで実現されます。バイキセノンは 2002 年に多くの車に搭載されました。
従来のプロジェクターの HID ロービーム/ハロゲンハイビームと比較した利点は、HID ロービームとハイビームが得られることです。バイキセノン システムには、フラッシュからパスまでの別個のハロゲン ランプが追加されています。バイキセノン システムは、より優れたハイ ビームが得られるため、通常のロー ビーム キセノンよりも優れています。 HID ロービーム HID/ハロゲンハイビームの組み合わせのハイビームは、ビームカットオフソフトナーに劣化する傾向があります。強力なロービーム HID のせいで、65W ハロゲンのハイビームはほとんど薄暗くなってしまいがちです。ハイビームは140Wだったはずです。バイキセノンにより、ハイビームがオンのときに長距離の視界が向上します。
バイキセノンも完璧ではありません。理想的には、ソレノイドをハイビームに切り替えるときに前景の照明を弱くする必要がありました。しかし、その機能は今のところ役に立っていません。
OEM バイキセノン システムのみを使用し、アフターマーケットのバイキセノン HID キットは使用しないでください。
ヘッドライトの左右の違いは何ですか?
光学的には違いはありません。左右のビームパターンは同じです。もちろん左右のヘッドランプは鏡面仕上げとなり、前方を美しく演出します。ほとんどの場合、内部コンポーネント (バラスト、プロジェクター ユニット) もミラーリングされます。コンポーネントの内容は同じですが、取り付けタブやコネクタの配置などをミラーリングできます。
BMW LED ヘッドライト
ヘッドランプにLEDを搭載
リアランプでは、赤色と黄色の LED を使用したアプリケーションがすでに照明技術の最先端となっています。ヘッドランプでは、主な機能のためにより優れた光性能を提供する必要があるため、特に白色 LED が必要です。白色 LED は、いくつかの一連のプロジェクトでポジションやデイタイムランニングライトなどの信号機能にすでに使用されています。アウディ R8 用初のフル LED ヘッドランプの開発により、自動車用照明は世界初公開となりました。ロービームとハイビーム、デイタイムランニングライト、ターンインジケーター、ポジションライトなど、シリアルヘッドランプのすべてのライト機能が初めて LED テクノロジーで実現されています。
LED テクノロジーは、スタイル、テクノロジー、エネルギー消費に関して、将来に向けた新たな機会を提供します。
LEDの利点
LED は特に次の特徴を備えています。
- LED の光温度はほぼ昼光の品質に達します
- 車の全寿命を超える非常に長い寿命
- エネルギー消費量が大幅に減少
- ヘッドランプの設置スペースをより効果的に利用できる機会
- ヘッドランプ内でブランドの特徴的なスタイリング要素を開発するための、スタイリングにおける独自の自由と多様性
LEDの機能
LED は半導体技術に基づいています。順方向電圧が印加されると、光は半導体基板から直接放出される。色は、半導体を形成する材料の価電子帯と伝導帯のバンドギャップ エネルギーに依存します。琥珀色は、アルミニウム インジウム ガリウム リン (AlInGaP) 半導体材料によって LED によって直接生成されます。発光変換プロセスにより、白色光が生成されます。適用されたコンバーター材料と組み合わせた青色ダイオード、青色と黄色の色、その組み合わせは白色光として知覚されます。
ヘッドランプへの技術実装
ヘッドランプの LED アプリケーションで目標の光パターンを実現するには、フィラメントとガス放電ランプですでに実装されている 2 つの従来の方法が利用可能です。道路上の光パターンを実現するために、LED の光は反射板を通して方向転換されます。あるいは、レンズを使用して街路に光を投影するコンパクトなシステムを適用することもできます。
LED はサイズが小さいため、両方の照明システムを組み合わせる機会を初めて提供します。
温度管理
ハロゲンまたはキセノン システムとは対照的に、LED は冷光を放射します。これは、赤外線放射が生成されないことを意味します。効率が高いため、入力エネルギーの 20% が可視光に変換されます (比較すると、フィラメント電球は 5% のみ変換します)。残りのエネルギーは半導体チップ内で熱を生成します。光束、色、順電圧は温度に依存します。許容温度を超えるとすぐに LED の寿命に悪影響が及ぶか、最悪の場合は破損します。
最も高温の部品であるチップを保護するために、制御された空気輸送システムを備えた冷却要素が開発されました。ヘッドランプのベゼルへの暖かい空気の体系的な方向は、除氷と結露除去のために同時に使用されます。
エネルギー消費量の削減
LED技術の応用はCO2排出の回避と燃料消費量の削減に大きく貢献します。
この側面は、デイタイム ランニング ライト (DRL) の実装で特に重要になります。 LED を備えた DRL は 14W のエネルギーを必要としますが、日中の従来の車両照明 (ロービーム、リアライト、ポジションライト) の使用は 300W を消費します。
見通しと動向
車両外部照明の LED テクノロジーはまだ初期段階にあります。将来の活動分野は、特にアダプティブライトシステムの実装とエネルギー消費のさらなる最適化に見出されます。
BMW レーザー ヘッドライト
2009 年 9 月、BMW はプレス リリースを送信し、自動車用のレーザー ヘッドライトの開発に取り組んでいることを伝えました。誰もあまり注意を払いませんでした。
しかし、そうすべきだったのは、BMW が自動車分野でこの技術を先駆的に開拓した今（レーザーは何年にもわたって私たちの日常生活の他の多くの側面に存在している）、潜在的なアプリケーションがエキサイティングなものだからです。レーザーは燃料を節約するだけでなく、次善の製品に比べて 2 倍の可視範囲を実現し、目を焼き尽くしてしまう LED やキセノン ヘッドライトよりも (驚くほど) 眩しさが少ないからです。
レーザーヘッドライトは、「色温度」が自然太陽光に著しく近いため、昨夜アウディが眩しさを感じさせたLED/キセノンの組み合わせよりもはるかに目に優しいです。
しかし、レーザーがエキサイティングな最大の理由は、最終的には車を信じられないほど美しく、または信じられないほど鈍く見せるのはヘッドライトであるためであり、レーザーは従来のヘッドライトよりもはるかに少ないスペースで、自動車設計者に大きな遊びの余地を与えてくれるからです。実際、BMW は i8 ヘッドライトのデザインに関して非常に保守的で、より派手で攻撃的なものよりも、控えめで臨床的な外観を好みました。
この画像は、BMW i8 の新しいヘッドライトのさまざまな段階を示しています。左から右に、100 メートル先を照らす LED ロービーム、300 メートル先を照らす LED ハイビーム、そしてレーザー光を備えた LED ハイビームへと続きます。車の前方600m先の道路を照らすことができます。