Estetyka w ruchu - stylistyka świateł i rozwiązania techniczne Audi związane z oświetleniem

Estetyka w ruchu - stylistyka świateł i rozwiązania techniczne Audi związane z oświetleniem

„Już ponad dziesięć lat temu, światła stały się jednym z najbardziej charakterystycznych elementów stylistyki samochodów z czterema pierścieniami w logo” – wyjaśnia prof. dr Ulrich Hackenberg, członek zarządu Audi AG ds. rozwoju technicznego. „Już wtedy zrozumieliśmy, jak ważne dla bezpieczeństwa czynnego, wdrażania rozwiązań technicznych i dla stylistycznej tożsamości jest prawidłowe oświetlenie. Dzięki nowym ideom, dokonujemy na tym polu olbrzymiego postępu.“

Ricky Hudi, kierownik Działu Elektryczności i Elektroniki w Audi AG mówi: „Światło odgrywa w Audi ogromną rolę. Ściśle współpracujemy z kolegami zajmującymi się stylistyką, by perfekcyjnie łączyć technikę i wygląd.“

Marc Lichte, szef stylistów Audi podkreśla: „Stylistyka świateł naszych samochodów jest symbolem perfekcyjnej harmonii techniki i formy. Sygnatury świetlne z przodu i z tyłu pojazd podkreślają nasze techniczne osiągnięcia pod tym względem i mają ogromny wpływ na postrzeganie naszych modeli na drogach.“

Światła Audi: estetyka

Stylistyka to dla Audi coś więcej niż forma, to odczuwalny zmysłowo wyraz najważniejszych wartości. Światła kształtują estetyczną formę „przewagi dzięki technice” i podkreślają postęp techniczny, sportowego ducha i wysoką jakość marki.

Oświetlenie zewnętrzne jako niepowtarzalny podpis

W każdym modelu Audi, reflektory i światła tylne tworzą integralną, charakterystyczną część rzeźby pojazdu. W szczególny sposób podkreślają przewagę dzięki technice, zarówno w dzień jak i w nocy. Światła do jazdy w dzień to najbardziej charakterystyczny element stylistyczny, tworzący w najnowszych modelach doskonałą jedność ze światłami tylnymi i z kierunkowskazami ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania. Już z dużej odległości można rozpoznać, że nadjeżdża Audi, a z bliska szybko stwierdzić jaki to model. Żadna inna marka nie ma tak charakterystycznej linii świateł.

Koncepcja sygnatury świetlnej ma swoje początki w roku 2004, kiedy to wprowadzono diodowe światła do jazdy w dzień - jedną z pierwszych innowacji świetlnych marki Audi. W ówczesnym Audi A8 W12, pięć diod umieszczonych we wnętrzu każdego z reflektorów, tworzyło obraz podobny do symbolu piątki na kostce do gry. Dwa lata później, w nowym Audi A6 Avant, charakterystycznego kształtu nabrały światła tylne: 27 pojedynczych diod tworzyło płaski trapez. Na stałe zmieniły one obraz ulicy. Podobnie stało się w przypadku A4 i A5, które niedługo później otrzymały wyraziste diodowe sygnatury z przodu i z tyłu.

Kolejnym stopniem rozwoju było wprowadzenie homogenicznych świateł do jazdy w dzień w nowym Audi A6 z roku 2011. Diody umieszczone za grubym szkłem tworzą tu elegancką falę o takim samym kształcie co kontur zewnętrzny reflektora. W światłach tylnych natomiast, linia świetlna ma kształt płaskiej litery U i również jest jednolita.

Audi TT trzeciej generacji to następny krok: światła tylne – włączające się na stałe po uruchomieniu samochodu – po raz pierwszy przypominają stylistycznie światła do jazdy w dzień. Jedne i drugie strukturą przywodzą na myśl kratownicę osłony chłodnicy, z wyraźnie podkreślonymi elementami pionowymi. To motyw zaczerpnięty z wyścigowego R18 e-tron quattro, jeżdżącego w sławnym wyścigu w Le Mans.

W nowym Audi Q7 motyw ten zdefiniowano na nowo, nadając mu kształt podwójnej strzałki.

Niezależnie od aspektu stylistycznego, światła do jazdy w dzień i światła tylne mają duże znaczenie dla bezpieczeństwa. Podobnie jest z kierunkowskazami. Kierunkowskazy ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania, wysyłające otoczeniu jednoznaczne sygnały, po debiucie w Audi R8 w roku 2012, znalazły zastosowanie w kolejnych modelach z Ingolstadt. Dzięki nim, inni uczestnicy ruchu drogowego mogą nawet sekundę wcześniej zauważyć nasz manewr skręcania.

Sygnatura świetlna podkreśla obecność Audi w krajobrazie ulicy. Nadaje samochodom pewności siebie i skoncentrowanego wyglądu, przy zachowaniu niuansów różniących poszczególne modele. Na przykład w modelach kompaktowych, takich jak Audi A1, sygnatura ma charakter bardziej młodzieżowy, a we flagowym A8, podkreśla jego niezależność.

Technika Matrix LED

Reflektory diodowe Matrix LED, montowane w wielu modelach marki, to wizytówka osiągnięć Audi w dziedzinie samochodowego oświetlenia. Doskonale oświetlają drogę, niezależnie od warunków i występujących na drodze sytuacji, nie oślepiając jednocześnie innych uczestników ruchu. Każda jednostka światła drogowego składa się z małych diod świetlnych – dwunastu w Audi TT i dwudziestu pięciu w Audi A8 - pogrupowanych po pięć sztuk i wykorzystujących wspólnie jeden reflektor.

Gdy włącznik świateł ustawiony jest w pozycji „Automatic”, a światła drogowe są włączone, przy prędkości ponad 30 km/h w terenie niezabudowanym uaktywnia się automatyczny system sterujący pracą świateł, wykorzystujący dane dostarczane przez nawigację. Gdy tylko kamera, z którą system ten współpracuje, zidentyfikuje inne pojazdy, sterownik błyskawicznie wyłącza pojedyncze diody lub je przyciemnia na 64 sposoby – daje to wiele milionów kombinacji świetlnych. Nadjeżdżające z przeciwka lub jadące przed nami pojazdy nie są oświetlane bezpośrednio, ale droga między naszym Audi a nimi jest cały czas w pełni doświetlona. Gdy samochód jadący z przeciwka nas wyminie, światło drogowe ponownie świeci homogenicznie z pełną mocą.

Diody świetlne reflektorów Matrix LED spełniają także funkcję świateł doświetlania zakrętów. Zgodnie z kierunkiem przebiegu zakrętu, w odpowiedni sposób, rozjaśniają lub przyciemniają centralny punkt, w który skierowany jest promień światła. Korzystając z prospektywnych danych o pokonywanej trasie jakich dostarcza nawigacja MMI Navigation plus, są one w stanie dostosować się nawet na chwilę przed skrętem kierownicy sygnalizującym wjeżdżanie w zakręt. Audi, jako pierwszemu na świecie producentowi samochodów, udało się zastąpić tradycyjne rozwiązanie mechaniczne odpowiednim oprogramowaniem.

Światła Audi: dynamika
Audi ożywia światła pojazdu. Nowe powierzchnie świetlne i płynne ruchy przemieniają światło statyczne w dynamiczne. W ten sposób powstają nowe formy wyrazu, postrzegania i odróżniania się od innych. Służą one bezpieczeństwu, a jednocześnie podkreślają wizerunek marki Audi.

Kierunkowskazy ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania

Kierunkowskazy ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania montowane w wielu modelach Audi charakteryzują się tym, że wysyłają wyraźne i jednoznaczne sygnały o kierunku skręcania. Inni uczestnicy ruchu drogowego mogą z łatwością zauważyć taki manewr, również przy złej widoczności lub widząc go ledwie kątem oka – to ogromny wkład w bezpieczeństwo na drodze.

Kierunkowskaz – w zależności od modelu – jest podzielony na pojedyncze diody lub bloki diod. Gdy kierowca włączy kierunkowskaz, diody zapalają się sekwencyjnie, od wewnątrz do zewnątrz. Po 150 milisekundach świecą się wszystkie diody, a po 250 milisekundach jaśnieją z pełną mocą. Następnie wygasają i cały cykl zaczyna się od nowa.

Wiązka laserowa

Laserowa wiązka świetlna zadebiutowała w super sportowym modelu Audi R8 LMX, limitowanej edycji serii R8, latem roku 2014. Na krótko przed tym, pojawiła się również w samochodzie wyścigowym Audi R18 e-tron quattro startującym w 24-godzinnym wyścigu w Le Mans.

W przypadku nowych laserowych świateł drogowych, które w przyszłości będą dostępne także w kolejnych modelach, każdy moduł laserowy przypadający na jeden reflektor generuje snop światła o zasięgu kilkuset metrów. Jeden moduł obejmuje cztery wysokiej mocy diody laserowe, z których każda ma średnicę zaledwie trzech dziesiątych milimetra. Emitują one monochromatyczne i koherentne niebieskie światło laserowe o długości fali 450 nanometrów. Fosforowy konwerter przemienia je w białe światło drogowe o temperaturze barwy 5500 kelwinów.

Światła laserowe, aktywujące się przy prędkości powyżej 60 km/h, dają kierowcy korzyść w postaci lepszej widoczności i większego bezpieczeństwa. Inteligentny zespół sensorowych kamer rozpoznaje nadjeżdżających uczestników ruchu drogowego i odpowiednio dostosowuje wiązkę światła.

Adaptacyjne światło hamowania

Adaptacyjne światła hamowania w pierwszych samochodach marki Audi pojawiły się już w roku 2008. Dziś są one elementem seryjnego wyposażenia wszystkich modeli z Ingolstadt. Jeśli przy prędkości powyżej 50 km/h kierowca zahamuje gwałtownie, tak że siła hamowania przekroczy 0,7 g, to światła hamowania wyemitują wyraźny sygnał ostrzegawczy dla pojazdów jadących za nami, pulsując trzy razy na sekundę. Krótko przed całkowitym zatrzymaniem się pojazdu, włączy się światło ostrzegawcze o normalnej częstotliwości.

Laserowa technika Matrix

Wdrażając laserowe reflektory Matrix, Audi dokonuje kolejnego, znaczącego kroku w rozwoju samochodowych technik oświetlenia. Podzielony na małe piksele promień światła ma wysoką rozdzielczość i dokładnie oświetla drogę. Przed inżynierami i stylistami Audi otworzyły się dzięki temu całkowicie nowe możliwości.

Technika, na którą Audi stawia w reflektorach laserowych Matrix, nosi skrótową nazwę „DMD“ (Digital Micromirror Device) i jest stosowana także w projektorach wideo. Jej serce to matryca składająca się z setek tysięcy mikrozwierciadeł o krawędziach długości zaledwie setnych części milimetra. Za pomocą pól elektrostatycznych, każde pojedyncze mikrozwierciadło można poruszyć nawet pięć tysięcy razy na sekundę. Światło pada na drogę zależnie od pozycji pojedynczego zwierciadła. Oświetlenie drogi jest w optymalny dla kierowcy sposób dopasowane do warunków otoczenia.

Technika DMD pozwala utworzyć prawie nieskończoną ilość wzorów rozkładu światła. Dzięki niej, samochód może generować światło odpowiednie do każdej sytuacji drogowej – możliwości techniczne są tu praktycznie nieograniczone. Przykładowo: właściwie dopasowane światło pomaga kierowcy utrzymać właściwy pas ruchu podczas pokonywania odcinków na których prowadzone są roboty drogowe, a podczas skręcania i przejazdu przez skrzyżowania, wskazuje właściwy kierunek jazdy – na życzenie również dzięki strzałkom lub grafikom wyświetlanym wprost na jezdni. Wysokiej rozdzielczości światło może podkreślić ważne znaki drogowe i nie powoduje oślepiania innych uczestników ruchu drogowego.

Dla kierowcy i innych uczestników ruchu reflektory laserowe Matrix oznaczają większe bezpieczeństwo – także w przypadku będącej jeszcze projektem przyszłości jazdy autonomicznej. W miejskim ruchu ulicznym dla przykładu, reflektory te tworzą obszary jasnych i ciemnych stref bezpośrednio przed samochodem. Wygląda to niczym przejście dla pieszych i wskazuje im, że mogą bezpiecznie przejść przez jezdnię.

Światło do pokonywania odcinków na których prowadzone są roboty drogowe

Światło do pokonywania odcinków na których prowadzone są roboty drogowe, to nowa, przyszłościowa funkcja reflektorów Matrix LED i Matrix Laser. Laser rzuca na jezdnię dwa piętnastometrowe snopy światła, wyraźnie podkreślające szerokość pojazdu. Podczas pokonywania odcinków na których prowadzone są roboty drogowe lub występują inne tego typu utrudnienia, nowe światła są bardzo pomocne – kierowca może podążać za nimi niczym po torach kolejowych.

Oświetlenie zewnętrzne przyszłości

Stylistyka świateł zewnętrznych wykonanych w technice OLED, którą Audi przygotowuje dla samochodów produkcji seryjnej, będzie zarówno inteligentna, jak i atrakcyjna wizualnie. Można wyobrazić sobie na przykład taką sytuację: światło reaguje na kierowcę, gdy ten zbliża się do swojego samochodu. Będzie się poruszać razem z nim, wskazując przy tym istotne kontury pojazdu lub klamkę. Gdy kierowca wsiądzie do samochodu, światło podąży za nim, a we wnętrzu zabłysną dyskretne diody OLED.

W przeciwieństwie do klasycznych diod LED zbudowanych z półprzewodzących kryształów, diody OLED to organiczne polimery. W stanie wyjściowym substancja ta ma konsystencję pasty. Jej cienką warstwę, o grubości zaledwie kilku mikrometrów, nanosi się na doskonale gładką powierzchnię, np. na precyzyjnie wypolerowaną szybę wyświetlacza.

Po podłączeniu napięcia elektrycznego, cząsteczki zawarte w paście oddają protony i powierzchnia rozświetla się. Zależnie od rozkładu napięcia, światło jest homogeniczne, ze specjalnie dopasowanymi efektami typu jasno-ciemno lub – w sposób typowy dla Audi – bardzo dynamiczne.

Światła Audi: interakcja

Styliści i konstruktorzy Audi przekształcają tradycyjne światła samochodowe wysyłające jednokierunkowe sygnały, w medium informacyjne, wykorzystujące interaktywne techniki oświetlenia. Światło dopasowuje się do istniejących warunków i komunikuje się zarówno z kierowcą pojazdu, jak i z jego otoczeniem.

Oświetlenie OLED

Audi pracuje nad zastosowaniem diod organicznych (OLED) w światłach tylnych. Modelem doświadczalnym jest tu m. in. jednostka świetlna, w której kilka powierzchni jest ustawionych pionowo jedna za drugą. Daje to fascynujący, trójwymiarowy efekt. Ponieważ materiał organiczny wytrzymuje temperaturę maksymalnie 80 stopni Celsjusza, diody OLED wymagają złożonego zarządzania temperaturą.

Laserowe światło tylne

Laserowe tylne światła przeciwmgielne – kolejny projekt badawczy Audi w fazie rozwojowej – pełnią ważną dla bezpieczeństwa funkcję. Generowane przez laserową diodę umieszczoną z tyłu pojazdu światło, jest wyraźnym sygnałem dla jadącego za nami pojazdu. Dzięki temu, pojazd ten może utrzymywać się w bezpiecznej odległości. Przy dobrej widoczności, przeciwmgielne światło diod laserowych przyjmuje kształt wachlarza opadającego lekko na nawierzchnię drogi, tworzącego na niej czerwoną linię. Szerokość linii zmienia się wraz z odległością od jadącego za nami pojazdu. W odległości ok. 30 m odpowiada szerokości naszego auta. Ten wyraźny sygnał, to dla kierowcy za nami jakby wezwanie do zachowania bezpiecznej odległości.

We mgle lub podczas ulewnego deszczu, linia zamienia się w trójkąt, ponieważ promienie lasera odbijają się w napotykanych w powietrzu cząsteczkach wody. Laserowe przeciwmgielne światła tylne działają wtedy jak duży trójkąt ostrzegawczy.

Komunikacja Car-to-X

Przed komunikacją Car-to-X, czyli przed ideą skomunikowania pojazdów ze sobą i z infrastrukturą uliczną, rysuje się również ogromna szansa na włączenie do niej projektów z zakresu oświetlenia pojazdów. Wymieniając ze sobą informacje, samochody mogą także precyzyjnie wzajemnie dostosowywać zasięg ich reflektorów. W rezultacie mogą wspólnie jasno oświetlać ulicę i unikać oślepiania pojazdów nadjeżdżających z przeciwka lub innych pojazdów na skrzyżowaniach. Po zatrzymaniu się na czerwonym świetle lub w korkach, reflektory mogą zostać przygaszone.

Oświetlenie wnętrza

Obok oświetlenia drogi, drugim dużym polem pracy inżynierów i stylistów odpowiedzialnych w Audi za światło jest oświetlenie wnętrza pojazdu oddziałujące bezpośrednio na kierowcę i pasażerów. Ma ono wpływ na ich nastrój i przekazuje im ważne sygnały, by jeszcze bardziej zwiększyć bezpieczeństwo.

W obszarze stylistyki oświetlenia wewnętrznego, eksperci z Audi często czerpią inspiracje z architektury. W wielu muzeach światło jest wykorzystywane do aranżacji obiektów lub pomieszczeń. Obraz, rzeźba lub waza prezentuje się różnie w zależności od oświetlenia. Można w ten sposób podkreślić powierzchnię, zarys czy teksturę eksponatu.

W samochodzie, małe wiązki światła laserowego mogą być wykorzystane do podkreślenia wyglądu obić i listew. Skóra może dzięki nim sprawiać wrażenie miękkiej i aksamitnej, a osłona z materiału wzmocnionego włóknem węglowym (CRP) może być błyszcząca i odbijać świetlne refleksy. W odpowiedni sposób skierowane światło tworzy pełną napięcia grę jasnych i ciemnych stref. Równocześnie, poprzez odpowiednie oświetlenie ścian, może wnętrze powiększyć optycznie.

Kolejna kwestia to nastrój i emocje wywołane przez kolor światła. Sam kolor biały posiada bardzo szeroki zakres. Z reguły Audi stosuje zimne, sprawiające techniczne wrażenie światło, które odpowiada progresywnemu charakterowi marki.

W nowym Audi Q7, jeśli jest ono wyposażone w topową wersję oświetlenia Ambiente, właściciel może praktycznie dowolnie ustawiać barwę światła. W tym przypadku oraz w przypadku tzw. „Marker Lights“ czyli wąskich światłowodów oświetlających kontury tablicy rozdzielczej, drzwi i konsoli środkowej, kierowca ma aż 32 kolory do wyboru.

Światła Marker Lights w inteligentny sposób współpracują z systemem wsparcia „ostrzeżenie przed wysiadaniem”. Jeśli kierowca lub pasażer chciałby otworzyć drzwi gdy od tyłu zbliża się rower lub samochód, światłowód rozświetla się na czerwono, a światło pulsuje z dużą częstotliwością.

Jak daleko nowe funkcje informacyjne i bezpieczeństwa mogą sięgnąć w przyszłość, pokazuje jeden z modeli wnętrza pojazdu. Dębowe drewno warstwowe, zdobiące konsolę tunelu środkowego, tapicerkę drzwi i tablicę rozdzielczą, jest podświetlane diodami. Podczas wysiadania lub parkowania, światło to służy jako ostrzeżenie. Gdy kierowca w korku aktywuje system autonomicznej jazdy (na razie to przyszłościowe rozwiązanie), fragmenty kierownicy przybiorą kolor zielony. Gdy tylko prowadzący pojazd ponownie obejmie kontrolę nad kierownicą, oświetlenie zmieni swą barwę na czerwoną.

Światła Audi: technika

Nowe Oświetleniowe Centrum Kompetencyjne Audi

Podstawą budowania wiodącej roli Audi w zakresie świateł samochodowych, są badania prowadzone w kanale świetlnym funkcjonującym na terenie Biura Rozwoju Technicznego (TE) w Ingolstadt. Kanał znajduje się na w podziemiach Centrum Elektryczności i Elektroniki. Ma długość 40 m, szerokość 10 m i wysokość 4 m. Kanał służy jako narzędzie do testowania rozwiązań związanych ze światłami mijania - od świateł do pokonywania skrzyżowań, do świateł używanych poza terenem zabudowanym.

Nowe Oświetleniowe Centrum Kompetencyjne, w które Audi zainwestowało 4,5 mln euro, stanowi rozwinięcie i uzupełnienie dotychczas funkcjonującego tunelu. Jest większe pod względem powierzchni i bardziej zaawansowane technicznie. Centrum zlokalizowano na trzecim poziomie pod ziemią, w jedenastopiętrowym budynku wybudowanym niedawno obok dotychczasowego. Konstrukcja całego poziomu „minus trzy” jak i całego budynku, była nie lada wyzwaniem dla inżynierów budownictwa. Nie mogła bowiem opierać się na kolumnach, ponieważ te mogłyby przeszkadzać w prowadzeniu doświadczeń.

Nowy kanał ma 120 metrów długości, 12 metrów szerokości i 5 metrów wysokości. Na ostatnich 25 metrach długości jego szerokość wynosi 18 metrów, a wysokość 9 metrów. Posadzkę tunelu wyłożono wykładziną o właściwościach przypominających właściwości jezdni. Ponadto wyposażono go w obrotową podłogę i wagę samochodową oraz umieszczono tam laboratorium laserowe, warsztat, centrum medialne i pomieszczenia do badań nad oświetleniem wnętrza pojazdów.

Inżynierowie pracujący w Centrum koncentrują się przede wszystkim na innowacyjnych rozwiązaniach dotyczących świateł drogowych i na sprzężonych z kamerą świetlnych systemach wsparcia kierowcy. Dzięki uruchomieniu Centrum, można było wyeliminować uciążliwe nocne testy drogowe. Nowe idee i wynalazki inżynierów mogą teraz szybciej zafunkcjonować na drogach. Nowy obiekt może być także przydatny do ostatecznego dopracowywania sygnatur świetlnych.

Innowacyjne materiały

Stosowanie innowacyjnych materiałów to warunek konieczny dla tworzenia nowych rozwiązań technicznych związanych z oświetleniem pojazdu. Jednym z takich właśnie nowych materiałów jest „MID“ (moulded interconnect devices, elementy wykonane w technice 3D). Technika MID pozwala na nadanie substancji świecącej dowolnej formy – to olbrzymi postęp w stosunku do dzisiejszych płaskich, dwuwymiarowych płytek. Pierwszym efektem wizualizacji możliwości stylistycznych Audi wykorzystujących takie rozwiązanie, jest świecąca kula o średnicy ok. 15 cm. Zbudowana z dwóch połówek z wieloma otworami, wyposażona jest w 52 diody.

Bazą materiałową dla MID jest tworzywo sztuczne, którego składnikiem jest kompleksowy związek metaliczno-organiczny. W pierwszym etapie produkcji takiego elementu nadaje się mu pożądany kształt z wykorzystaniem formowania wtryskowego. W drugim etapie laser nanosi na ów prefabrykat schemat połączenia. Zewnętrzna warstwa polimeru wyparowuje i ukazuje się metalizowany rdzeń, do którego mogą przywierać metale. Podczas trzeciego etapu, galwanizacji, powstają elementy przewodzące, zasilające diody w energię elektryczną.

Wielce obiecujące są także nowe odkrycia dotyczące elastycznego silikonu oraz piankowych polimerów. Soczewki silikonowe o bardzo małym promieniu mogą mieć podobny kąt załamania światła jak soczewki szklane, ważą jednak znacznie mniej i są odporne na bardzo wysokie temperatury. Piankowe polimery to także znacznie mniejszy ciężar oraz swoboda formowania i wykańczania powierzchni. Można z nich wykonać dla przykładu homogeniczne światła do jazdy w dzień o wybranym kształcie.

Włókna optyczne to kolejny materiał przyszłości. Mogą być one zbudowane z tworzywa sztucznego lub szkła kwarcowego. Zależnie od struktury, emitują światło przez końcówkę lub na swej całej długości. Świecące na całej długości włókna wykorzystać można np. do produkcji świecących tekstyliów.

Virtual Engineering Terminal

Dzięki narzędziu pochodzącemu bezpośrednio z laboratorium badawczego, Audi może podczas targów lub wystaw udostępniać szerokiej publiczności swe osiągnięcia techniczne dotyczące świateł, a zwiedzający mogą osobiście doświadczyć wielu technicznych pomysłów. W tzw. Virtual Engineering Terminal, obserwator własnoręcznie porusza różne modele pojazdów. Zależnie od sytuacji w jakiej ustawi pojazd, zmienia się rozkład światła. Można to obserwować na monitorze. Virtual Engineering Terminal w precyzyjny i zrozumiały sposób pokazuje jak funkcjonują światła do pokonywania odcinków na których prowadzone są roboty drogowe, światła doświetlające zakręty, światła oznaczające, kierunkowskazy ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania, reflektory diodowe Matrix LED i reflektory laserowe Matrix. Konstruktorzy wykorzystują Virtual Engineering Terminal głównie do porównywania różnych wersji oprogramowania świateł.

Zarządzanie temperaturą w reflektorach diodowych

Diody, w porównaniu z innymi emitentami światła, nie nagrzewają się mocno. Czerwone diody wytwarzają temperaturę 120 stopni Celsiusza, a białe 150 stopni Celsiusza. Spora część ich ciepła powstaje na skutek strat w czipie diodowym i w układzie elektronicznym. Dlatego tylna część reflektora mocno się nagrzewa, a przednia, rozpraszająca szyba reflektora pozostaje stosunkowo chłodna.

Konstruktorzy postanowili zatem zadbać o to, by diody oddawały wytwarzane przez siebie ciepło szybie obudowy reflektorów, tak by zimą nie zalegał na niej śnieg lub warstwa lodu. Ponieważ podzespoły te nie mają duzych rozmiarów, masywne elementy chłodzące nie wchodzą w grę. Dlatego wykorzystano tu małe wentylatory. Zasadniczo działają one podobnie jak te w komputerach, ale są o wiele bardziej wytrzymałe i lepiej znoszą wysoką temperaturę. Do pełnego zrozumienia przepływu ciepła w reflektorach diodowych służy program symulacyjny, który pierwotnie stworzono na potrzeby prac rozwojowych nad silnikami. Pokazuje on prądy powietrza w trzech wymiarach. Inżynier ogląda je na monitorze, w specjalnych okularach 3D.

Światła Audi: historia pełna sukcesów

Na początku nowego tysiąclecia, Audi zapewniło sobie pozycję lidera motoryzacyjnych rozwiązań technicznych związanych z oświetleniem. Od tej pory koncern z Ingolstadt systematycznie powiększa swą przewagę dzięki technice, korzystając także z doświadczeń pochodzących ze sportów motorowych.

Innowacje Audi dotyczące świateł

Audi wielokrotnie udowadniało swą czołową pozycję w dziedzinie samochodowego oświetlenia, wprowadzając szereg innowacji. Najważniejsze, wprowadzone do produkcji seryjnej pionierskie rozwiązania to:

– 1994: reflektory ksenonowe drugiej generacji w Audi A8,
– 2003: funkcja dynamicznego doświetlania zakrętów adaptive light w Audi A8,
– 2004: diodowe światła do jazdy w dzień w Audi A8 W12,
– 2008: w pełni diodowe reflektory w Audi R8, bezrtęciowe światła ksenonowe w Audi A4 i Audi R8,
– 2010: połączenie pracy reflektorów z danymi pochodzącymi z systemu nawigacji w Audi A8,
– 2011: jednolite, diodowe światła tylne w Audi A6,
– 2012: kierunkowskazy ze zdynamizowanym sposobem sygnalizowania w Audi A8,
– 2013: w pełni diodowe reflektory w Audi A3 – pierwsze w segmencie aut kompaktowych
– 2013: reflektory diodowe Matrix w Audi A8,
– 2014: światła drogowe z wiązką laserową w Audi R8 LMX,
– 2014: prezentacja reflektorów laserowych Matrix w modelu koncepcyjnym Audi prologue.

Siła innowacji Audi zaowocowała szeregiem znaczących nagród. Dr Wolfgang Huhn, kierownik ds. rozwoju świateł/widoczności w Audi AG, w roku 2011 otrzymał prestiżową Nagrodę Profesora Ferdinanda Porsche Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu, za rozwój i zastosowanie w Audi techniki diodowej. W tej samej dziedzinie i w tym samym roku, europejska platforma internetowa Driving-VisionNews przyznała mu tytuł „Man of the decade“.

Innowacje dotyczące oświetlenia w samochodach wyścigowych marki Audi

Z toru wyścigowego na drogi publiczne i odwrotnie. W Audi, konstruktorzy samochodów wyścigowych i seryjnych ściśle ze sobą współpracują. Zwłaszcza w kwestii świateł, współpraca ta jest wyjątkowo owocna.

U jej początków inicjatywa leżała głównie po stronie inżynierów zajmujących się pojazdami seryjnymi. W roku 2003, diodowe światła do jazdy w dzień z modelu A8 W12 zaimplementowano do wyścigowej wersji Audi A4, startującej w wyścigach Deutsche Tourenwagen Masters (DTM). Trzy lata później, w Audi R 10 TDI, zwycięskim prototypie z Le Mans, zastosowano światła do jazdy w dzień i sygnaturę świateł tylnych, które zaczerpnięto z Audi R8. W roku 2010, w R 15 TDI, wykorzystano diodowe światła drogowe z tego samego, seryjnie produkowanego samochodu sportowego.

W nowej dekadzie sytuacja się zmieniła: impulsów do rozwoju dostarcza teraz sport motorowy. Tak było dla przykładu z Audi R 18 TDI – zwycięzcą z Le Mans w sezonie 2011. Jego światła miały moc ok. 100 W, czyli prawie trzykrotnie więcej niż w seryjnym samochodzie osobowym, i oświetlały drogę na dystansie ponad kilometra.

Reflektory w samochodach wyścigowych radziły sobie bez chłodzenia elektrycznego. Wystarczało powietrze przepływające podczas jazdy przez specjalny kanał chłodzący. Absorbowało ono ciepło diod, które następnie było odprowadzane przez małe elementy wykonane z pianki grafitowej. Podstawa reflektorów i spora część ich obudowy wykonane były z tworzywa wzmocnionego włóknem węglowym (CRP). Każdy reflektor ważył zaledwie ok. dwóch kilogramów i był wzorem dla inżynierów pracujących nad pojazdami produkcji seryjnej, chcących znacznie obniżać ciężar samochodu.

W roku 2013, Audi R18 e-tron quattro, czyli kolejny sportowy prototyp startujący w Le Mans, przyniósł ze sobą następną innowację – diodową technikę Matrix LED. Kilka miesięcy później, w odmłodzonym modelu flagowym Audi A8, nastąpił jej debiut w samochodzie produkcji seryjnej. W czerwcu 2014, konstruktorzy odpowiedzialni za sporty motorowe i za samochody produkcji seryjnej, potwierdzili swą ścisłą współpracę, prezentując podczas wyścigu w Le Mans drogowe światła laserowe równocześnie w modelu R 18 e-tron quattro i w limitowanym modelu R8 LMX. Stylistyka reflektorów obu tych pojazdów, odwołująca się do formy kratownicy w osłonie chłodnicy, była inspiracją dla stworzenia świateł do jazdy w dzień w nowych, seryjnych modelach Audi TT i Audi Q7.

Zapraszamy również do działu:
Technika -> Oświetlenie