Nel centro di ricerca e sviluppo Volkswagen di Wolfsburg regna la segretezza: le telecamere dei telefoni e dei computer portatili sono registrate, anche la più piccola deviazione dal percorso indicato non è gradita. Ci stanno per essere mostrati gli ultimi sviluppi nel campo dell’illuminazione – promettenti fari, lampade e così via. Il primo a prendere la parola è uno dei principali designer. Il secondo – anch’egli un designer, ma di rango inferiore. I designer dicono quanto sia importante per loro giocare con le plastiche dei dispositivi di illuminazione, il loro riempimento, la libertà di forma. Ben 15 artisti dell’azienda sono impegnati solo in questo ambito. Ma gli ingegneri sono una terza parte?
Storicamente, sembra di no. In generale, una svolta nel campo dei fari è stata l’introduzione della lampada alogena a doppio filamento H4 nel 1971. La sua luce anabbagliante nominale di 1.000 lumen era irraggiungibile, e l’H4 è utilizzato in molte auto a basso costo fino ad oggi, comprese le prime versioni della berlina Volkswagen Polo. È la quantità di luce proveniente dalla sorgente che determina principalmente il grado di illuminazione della strada da parte del proiettore. L’area del riflettore, la sua forma e la qualità della superficie, così come le proprietà ottiche del diffusore sono sfumature.
Fino all’inizio degli anni ’90, il mondo (ad eccezione degli Stati Uniti con i propri standard) si accontentava della lampada H4 e di alcune altre alogene. A quel punto, i progettisti avevano imparato a sfruttare meglio l’emissione luminosa attraverso la forma del riflettore o l’installazione di moduli proiettori. Poi sono apparse nuove lampade, tra cui la più popolare H7 a filamento singolo (1.500 lumen), installata nei fari anabbaglianti e abbaglianti delle Polo di serie prodotte a Kaluga. Tuttavia, le Kia Rio/Hyundai Solaris utilizzano lampade HB3 (fino a 1.860 lumen) e il record di prestazioni tra le lampade alogene è detenuto dalle H9 ad abbaglianti che generano 2.100 lumen.
Nel 1991, sempre grazie agli ingegneri, fece la sua comparsa la rivoluzionaria tecnologia delle lampade allo xeno con un valore nominale di 3.200 lumen, più di tre volte superiore a quello delle H4. La sorgente luminosa era un arco elettrico, non un filamento riscaldato. Pur non differendo in alcun modo nell’aspetto, i fari allo xeno hanno posto molte sfide tecniche: i requisiti di precisione dell’ottica sono aumentati, la presenza di unità di accensione ha complicato la disposizione dei componenti. Poco dopo, per lo xeno sono diventati obbligatori un correttore automatico e un sistema di pulizia dei fari. Tutto questo è molto costoso, ma efficace, soprattutto in combinazione con i sistemi di inversione del fascio luminoso (dagli anni 2000).
Circa 15-20 anni fa, i progettisti sono usciti dall’ombra. All’inizio hanno sperimentato il “riempimento” del faro. Vi ricordate come si differenziavano i fari della terza e quarta Golf, che avevano una forma simile? Come appariva fresca la plastica trasparente senza alette e gli eleganti “tondi” all’interno? Poi, i fari si sono allungati, appiattiti, ristretti in nome di uno sguardo predatorio… E quali orizzonti ha aperto il “light design”, quando cambia la forma stessa degli elementi luminosi! Ora non c’è più posto per una lampada nel faro che soddisfi tutti i desideri degli esteti. Pertanto, la rotta è tracciata per i LED, e non solo per Volkswagen.
Curiosamente, la tecnologia allo xeno sta morendo, ma non è ancora morta. È stato inventato un nuovo standard di lampade con una potenza di 25 W al posto del classico xeno da 35 watt. Questo ci permette di inserire il flusso luminoso in 2.000 lumen regolamentari che non richiedono un costoso dispositivo di autocorrezione e una rondella. Purtroppo, la luce di questi fari è talvolta piuttosto deludente. Il vantaggio di una lampada alogena relativamente buona è che la sua luce fredda è più piacevole per gli occhi. Si dice che la confusione con lo xeno da 25 watt sia stata fatta dai produttori di lampade per caricare le capacità inattive.
Ma agli ingegneri piace anche il passaggio globale alla tecnologia LED, perché riduce il consumo energetico e aumenta la durata di vita. Il prezzo non è più spaventoso. Un normale faro con un numero ridotto di diodi (come quello delle Polo di classe superiore) costa solo un po’ di più di un faro alogeno medio. Ma una lampada allo xeno da 25 watt senza correttore costa quasi il doppio. Finora, sono i prezzi dei fari a matrice a essere elevati: hanno decine di diodi che consentono di modificare in modo flessibile la distribuzione della luce alternando i collegamenti. È possibile, ad esempio, fare ombra a un’auto in arrivo quando si accendono gli abbaglianti. Ma stanno anche per diminuire di prezzo.
Il modulo a matrice del faro IQ.Light dell’ultima Touareg, grande come mezzo pacchetto di sigarette, contiene una scheda, un radiatore con ventola, 48 diodi per gli anabbaglianti e 27 per gli abbaglianti. Questo insieme funziona in modo eccellente insieme agli elementi laterali aggiuntivi, come se estendesse tentacoli di luce a tutti i tratti di strada non illuminati, lasciando nell’ombra le auto in arrivo. Le modalità di distribuzione della luce dipendono da molti fattori: condizioni atmosferiche, velocità, traiettoria… La portata è di 100 metri superiore a quella dello xeno da 35 watt.
La stessa efficienza è già garantita da un LED micropixel compatto con dimensioni di 4×4 mm. Tenendolo tra le mani, si può apprezzare il lavoro del faro che ne è dotato, senza notare una differenza significativa nell’intensità della luce. La precisione del controllo del fascio luminoso è impressionante: il progresso rispetto ai fari della Touareg è lo stesso che c’è tra questi e i fari della Passat con otturatore meccanico, diventati obsoleti in soli quattro anni. Sia i progettisti che gli ingegneri sono soddisfatti: avendo tre diodi “pixel” nel faro, che forniscono 1.024 mini-fasci individuali, è possibile utilizzare una matrice di 3.072 celle invece delle 75-80 attuali.
Forse lo sviluppo della luce andrà in una direzione diversa. Le sorgenti luminose non si moltiplicheranno, mentre la distribuzione della luce sarà gestita da filtri a matrice intermedia con una risoluzione fino a 30.000 pixel. Questo è sufficiente non solo per modificare abilmente il fascio di luce, ma anche per proiettare scritte, simboli e suggerimenti sulla strada… Ad esempio, per mostrare in una curva il corridoio in cui l’auto andrà al giro attuale del volante, o per duplicare gli indicatori di direzione sull’asfalto. Ma c’è chi ritiene che questa sia un’utopia. Le strade sono già piene di rifiuti visivi, non è realistico realizzare un’idea del genere attraverso il labirinto della certificazione, e un po’ di sporcizia provocherebbe l’offuscamento di tutta la bella “immagine”.
Anche i semplici LED vengono migliorati. In uno speciale hangar nero attrezzato per testare i sistemi di illuminazione, ci è stato mostrato un prototipo con diodi ad alta potenza che consumano 3-4 A contro 1 A circa di quelli attuali. In realtà la luce è maggiore e può essere controllata in modo più flessibile. Se si restringe il fascio di luce alta di questi fari, si possono perforare 550 metri di buio, cosa che è possibile solo per i fari laser, dove la luce viene “eliminata” dalla lastra di fosforo fluorescente dai raggi laser.
Questa tecnologia è sul mercato da circa cinque anni: oltre a BMW, la utilizzano anche i colleghi di Volkswagen, Audi. Tuttavia, la sua comparsa sulle “auto del popolo” è improbabile. Questi fari sono follemente costosi a causa dei materiali e delle tecnologie specifiche (nel caso dell’Audi A8 berlina – 215 mila rubli in più rispetto ai già costosi fari a matrice), e non ci sono prospettive di riduzione dei costi. Inoltre, la sorgente laser-luminescente emette un fascio molto potente, ma stretto, il cui utilizzo è limitato agli abbaglianti.
Che tipo di fascio di luce preferisce il consumatore? È l’abbagliante che di solito provoca le valutazioni più contraddittorie. In Scandinavia si preferisce un fascio di luce lungo e nel resto d’Europa uno largo, che crea l’illusione di una potenza elevata. Volkswagen spera di offrire al conducente la possibilità di scegliere tra diversi fasci luminosi. L’anabbagliante è regolato in modo significativo, anche se c’è chi preferisce un confine netto tra luce e ombra (tipico dei fari a proiettore) e chi invece ne preferisce uno morbido. Oggettivamente, sono ugualmente efficaci, e questa è una questione puramente di gusti. I tedeschi cercano di rendere il passaggio “leggermente smussato” per accontentare tutti.
Per quanto riguarda i fendinebbia separati, sono una specie in via di estinzione. Riuscite a indovinare con chi hanno interferito nella lotta per la purezza delle linee della carrozzeria? Per compensare completamente la perdita dei fendinebbia, è possibile utilizzare solo la costosa luce adattiva dei fari principali, che può ampliare il fascio di luce in caso di maltempo e in curva. Nel caso delle auto economiche, siamo semplicemente privati di una fonte di luce aggiuntiva. E i russi dovrebbero essere particolarmente offesi: a differenza dell’Europa, in questo Paese l’uso dei fendinebbia è legale a qualsiasi ora del giorno, e la luce supplementare è molto utile sulle strade dissestate.
Non si prevedono progressi nel campo della pulizia dei fari. Volkswagen è soddisfatta degli attuali sistemi a spruzzo, perché rientrano nei requisiti di certificazione, secondo i quali i fari si sporcano con una composizione di catrame. È chiaro a tutti che le lavatrici sono inefficaci nella nebbia chimica sporca di reagenti russi, ma nessuno svilupperà una nuova tecnologia specifica per noi. Un altro punto importante è la temperatura del vetro del faro. I LED sono freddi e non sciolgono la neve come lo xeno e soprattutto le lampade alogene. Pertanto, se l’auto utilizza elementi LED potenti che richiedono una ventola di raffreddamento, si cerca di dirigere il flusso proveniente da essa lungo il vetro.
Un’altra insidia è rappresentata dall’affidabilità e dalla durata dei LED. In teoria, questo è il loro punto di forza. Ma tutti i fari e le lampade a diodi sono “saldati” e non prevedono la sostituzione degli elementi luminosi. Solo di recente sono state diffuse le prime notizie secondo cui Toyota sta introducendo moduli LED sostituibili nei fari della nuova Corolla. La durata stimata dei diodi, sebbene più lunga di quella delle lampade, è anch’essa finita. Volkswagen prevede 8.000 ore di funzionamento, ovvero circa 11 anni se si utilizzano i fari due ore al giorno. O meno di un anno se li si tiene accesi 24 ore su 24, ad esempio in un taxi. A quel punto lo sbiadimento è inevitabile.
E non si può più tornare indietro. Tra cinque anni, sulle auto Volkswagen rimarranno solo i diodi. I progettisti sono in estasi, gli ingegneri cercheranno nuovi campi di applicazione delle tecnologie. Ad esempio, per la comunicazione tra auto senza conducente. Al momento, vorremmo sapere cosa pensa l’altro guidatore, e le luci potrebbero aiutarci. La proiezione di linee di parcheggio attive sull’asfalto è già pronta. Presto sarà possibile inviare testi, messaggi visivi su schermi o nel campo LED dei fanali posteriori ai vicini lungo il percorso…
La conclusione principale per il consumatore è che non bisogna farsi abbindolare dai dogmi. È un errore pensare che le lampade alogene siano i fari più difettosi per definizione e che i LED siano migliori dello xeno. Ci sono leader e outsider all’interno di ciascuna tipologia. I moduli LED di base possono facilmente brillare peggio delle lampade alogene di punta. Ricordate che se il proiettore non è dotato di rondella, il flusso luminoso anabbagliante è garantito inferiore a 2.000 lumen. La dicitura “faro a LED” può indicare sia un prodotto di alta tecnologia che un falso economico. Una cosa è certa: i fari diventano sempre più belli.
Questa è una traduzione. Potete leggere l’originale qui: https://www.drive.ru/technic/volkswagen/5be9abb9ec05c4fe3d0000db.html
Pubblicata September 09, 2021 • 10m to read
