Автомобиль – это не только комфортный способ передвижения, но и предмет повышенной опасности. Для того чтобы не попасть в неприятную ситуацию в ночное время, часто нужно просто решить вопрос с осветительными приспособлениями автомобиля. Последнее время всё большее количество автомобилистов начинают отдавать предпочтение так называемым ксеноновым лампам. Однако и галогеновые фары имеют широкое распространение. Давайте попробуем разобраться, что лучше – галоген или ксенон.
Что установить на автомобиль: ксенон или галоген.
Галогеновые лампы
Галогеновые средства освещения для автомобилей имеют широкое распространение. Они установлены в фары большинства марок и имеют массу разновидностей. Стандартные варианты имеют строение колбы, которая заполнена специальным газом. Внутри колбы находятся две спирали. Данную конструкцию практически невозможно улучшить, хотя некоторые производители меняют состав газа или используют различные напыления. Такие лампы имеют различные оттенки свечения, от тёплого желтоватого до холодного синего. Оттенок подбирается с учётом условий эксплуатации. Тёплое свечение лучше для использования во всепогодных условиях, а вот более холодные оттенки , так как от него меньше устают глаза. Мощность таких осветительных приборов обычно достигает 130 Вт. К достоинствам галогеновых фар относятся:
- достаточно низкая цена (они могут стоить от 300 рублей до 2000), кроме того, при выходе из строя одной из лампочек только её и нужно будет заменить;
- простота в установке и замене;
- высокая светоотдача.
Но такие лампы имеют и ряд определённых недостатков:
- не очень продолжительный срок службы – примерно 400 часов;
- зависимость от вибраций: от тряски могут разрушаться нить накаливания и вольфрамовая спираль;
- более низкая яркость по сравнению с ксеноновым вариантом фар;
- во время работы стекло фары сильно нагревается, и поэтому пыль и грязь как бы прикипают к нему, в результате этого сильно снижается степень освещённости дороги.
В ксеноновых лампах внутри находится газ ксенон. Светится в них не нить накаливания, а так называемая электрическая дуга, возникающая между двумя электродами. Зажигаются эти электроды от специального модуля, который преобразует 12 постоянных вольт в 25 киловольт. После того как лампа зажжется, электроника должна будет обеспечить снижение до 85 вольт. В первое время ксеноновые лампы применялись только в ближнем свете, но со временем они пошли ряд усовершенствований, и сегодня ксеноновые лампы 5-го поколения значительно отличаются от своих предшественников. Современные ксеноновые лампы отличаются и по цвету. Производители предлагают лампы трёх основных цветовых температур – «Бело-молочный», «Белый» и «Голубой кристалл». Цвет напрямую зависит от температуры. Чем ниже температура, тем ближе к жёлтому свету будет освещение и тем сильнее будет яркость.
К основным плюсам таких ламп можно отнести:
- экономичность в расходовании электроэнергии, а значит, и топлива;
- очень яркое освещение дорожного полотна, что делает езду ;
- при использовании тёплого спектра значительно увеличивается видимость в ночное время и во время дождя, улучшенное отражение света от разметки и дорожных знаков;
- дальность освещения значительно выше, чем у привычных галогеновых фар;
- больший охват обочины за счёт увеличения светового пучка;
- улучшение внешнего вида автомобиля, многие выбирают именно такой вид фар;
- снижение энергопотребления примерно на 40%;
- стёкла фар практически не нагреваются, что уменьшает прилипание грязи;
- длительность работы таких фар очень высокая.
Ксеноновые лампы имеют и ряд недостатков:
- Довольно высокая стоимость ксеноновых ламп. Помимо ламп, необходимо устанавливать целую систему блока розжига.
- При неправильной установке и регулировке ксеноновых фар происходит ослепление встречных автомобилей, что, в свою очередь, может привести к созданию аварийной ситуации.
- При очень ярком свете глаза водителя плохо адаптируются к неосвещённым участкам дороги.
- Если из строя выходит одна лампа, менять нужно будет обе, так как может возникнуть разница в свете в парных фарах.
- Сложность в установке такого освещения.
Что же лучше выбрать
Итак, мы разобрались, чем отличается ксенон от галогена, и что выбирать, будет зависеть от пожеланий и возможностей владельцев автомобилей. Им будет необходимо провести сравнение и вычислить выгоду от использования тех или иных фар. Вот некоторые сравнительные пункты:
- Галогеновые фары ксеноновых.
- Ксеноновые фары лучше светят и обеспечивают лучший обзор дорожного покрытия в ночное время и при плохих погодных условиях.
- Галогеновые лампы гораздо проще заменить, а вот ксеноновые лампы нужно будет менять только у специалистов. Некачественные и неправильно установленные ксеноновые фары могут слепить встречных водителей.
- Срок службы ксеноновых фар значительно больше – они работают до 3000 часов, а галогеновые всего 400.
- Ксеноновые лампы имеют очень эффектный вид, хотя современные галогеновые фары тоже могут иметь яркий белый оттенок.
ГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
Первые галогенные лампы появились еще в 1962 году (модель H1) и пока что являются самым распространенным источником освещения в автомобильных фарах. Конструкция этих ламп не сильно отличается от обычных ламп накаливания и является их эволюцией: «галогенка» также включает в себя герметичную стеклянную колбу, внутрь которой помещены электроды с нитью накаливания из вольфрама. Но из-за высокой рабочей температуры вольфрама его атомы испаряются на колбу, ограничивая срок ее службы. Для увеличения ресурса в колбу решили закачивать специальную смесь инертного и галогенного газов, которая, взаимодействуя с испаряющимися частицами вольфрама, препятствует их «прилипанию» к стенкам колбы и помогает им «вернуться» на нить накала. Этот процесс позволил продлить ресурс лампы и повысить температуру спирали, сделав свечение более ярким. Несмотря на свой возраст, фары с таким источником света вряд ли уйдут в отставку в ближайшие лет двадцать-тридцать. На их стороне предельно низкая себестоимость, соперничать с которой пока что не может ни «ксенон», ни светодиодные фары.
Плюсы
Низкая стоимость лампы и оптики в целом, простота конструкции, не обязательна установка автокорректоров и омывателей фар.
Минусы
Малый срок службы, низкий КПД, сильный нагрев оптики, слабый по сравнению с «ксеноном» свет.
Будущее простых и доступных галогенных ламп полностью зависит от скорости развития других источников света.
ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ КСЕНОН
Прогрессивная для своего времени оптика с газоразрядными лампами впервые появилась в 1991 году, как это водится, на автомобиле премиум-сегмента - BMW 7-й серии. И с самого начала главное преимущество «ксенона» было неоспоримо: его эффектный и, главное, эффективный свет. Также к достоинствам относятся меньшее энергопотребление (в тепло здесь уходит около 7 % энергии вместо 40 %) и более долгий срок службы. Если жизненный цикл «галогенки» составляет порядка 500–800 часов, то «ксенон» доживает и до 3000 ч (в отличие от нити накаливания, в ксеноновых лампах свечение дает дуга разряда между электродами). Но и недостатки до сих пор весьма существенны: такой источник света требует установки дорогостоящих блоков розжига, а также специальных ламп, которые должны меняться парой (во избежание разницы в цвете, который со временем изменяется). Но и этого недостаточно: при загрязнении поверхности фар встречным водителям приходится тяжко: при более ярком по сравнению с обычными лампами освещением преломляемый загрязненным стеклом свет рассеивается во все стороны, мешая встречному потоку. Но и с чистыми стеклами на неровностях дороги можно ослепить «встречку». Поэтому любая оптика, световой поток которой превышает 2500 люмен, должна дополнительно комплектоваться автокорректором и омывателем, что, собственно сказывается на конечной цене автомобиля. В «Филипсе» нашли выход, выпустив лампу с «безопасным» световым потоком в 2500 люмен - это меньше, чем у традиционного «ксенона» (3500– 4000 люмен), но все равно ярче, чем у «галогенок» (1000–1500). В целях удешевления пересмотрели и остальную конструкцию, совместив блок розжига с лампой. В первую очередь подобные системы будут устанавливаться на доступные малолитражки. Хотя, может, дни «ксенона» уже сочтены, ведь появились светодиодные фары.
Плюсы
Примерно вдвое ярче и в 5–6 раз долговечнее «галогенок», низкое потребление энергии, малый нагрев оптики.
Минусы
Необходимость замены ламп сразу в двух фарах, высокая стоимость ламп «уменьшенной мощности».
«Гибридные» лампы, совмещенные с блоком розжига, могут сделать применение «ксенона» повсеместным только в том случае, если светодиодная оптика не подешевеет.
Световой пучок фары сильно зависит от точности изготовления: центрирование нити накаливания проверяют на каждой лампе
К колбе лампы приваривается тонкая труб ка, необходимая для закачки галогена
Мощный световой поток «ксенона» требует установки автокорректоров и омывателей
Совмещенная с блоком розжига «дефорси рованная» лампа D5S обходится без дополни тельного оборудования. И хоть себестоимость автомобиля становится ниже, замена ламп будет обходиться заметно дороже
Ксенон закачивается в лампу, охлаж даемый до 190°С, а в самом конце лампы подвергают отжигу: так цве товая температура достигает нужной величины
Свет от различных источников (сверху вниз ): галогенные лампы H7, новые «гало генки» X-treme Vision Н7, ксеноновые лампы, светодиодная оптика
СВЕТОДИОДЫ
Поначалу светодиоды стали заполнять пространство задних фонарей, начиная со стоп-сигналов, после плавно сменили лампы накаливания габаритного освещения, а совсем недавно LED-оптика стала доступна и в качестве головного освещения. Первым серийным автомобилем, который получил светодиодный ближний свет, стал Lexus LS 600h в 2007 году. В последние же годы подобная оптика стала устанавливаться (естественно, за доплату) и на относительно доступные авто Гольф-класса. Казалось бы, найден идеальный источник света: скорость срабатывания светодиода в разы быстрее любых ламп, срок службы почти в 10 раз дольше, чем у «ксенона», да и потребление энергии здесь мизерное. Смотрится и вправду эффектно!
Но эффективность не так хороша, как кажется: из-за дизайнерских изысков и ограниченного пространства не всегда удается вместить достаточное количество светодиодов, что напрямую влияет на световой поток. К примеру, LED-оптика Seat Leon выдает порядка 1600–1700 люмен - немногим больше, чем фары с обычной лампой H7. И будь в этих же фарах «ксенон», свет был бы на порядок ярче. А ведь эта опция не из дешевых: сеатовские светодиоды оцениваются в 47 600 рублей! Это ни в коем случае не означает пустую трату денег: ехать с таким светом действительно удобно: световой пучок распределяется по дорожному покрытию предельно равномерно, да и цвет близок к белому. Но если вместо 6 светодиодов поставить 15, как в фаре BMW, сила потока сравняется с ксеноновыми 4000 lm. Так что не всякие светодиоды «одинаково полезны».
Плюсы
Долгий срок службы; минимальное энергопотребление; эффектный дизайн; более яркий, чем у «галогенок», свет; равномерный световой поток.
Минусы
В производстве пока что дороже «ксенона», эффективность света сильно зависит от дизайна оптики.
По эффективности светодиодная оптика только начала подбираться к ксеноновой, но, достигнув той же себестоимости, может ее вытеснить.
Чем больше светодиодов можно поместить в фаре, тем ярче будет свет, который не всегда эффективнее, чем у «галогенок»
На автомобильной оптике светодиоды впервые появились в задних стоп-сигналах
ЛАЗЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Однако в BMW нацелены на другой результат. Осенью 2014 года в серийное производство выйдет BMW i8: гибридный спорткар должен был стать первым серийным автомобилем с лазерным источником света, а в ближайшие годы в BMW Group намерены оснащать и другие новинки концерна подобной технологией. Но баварцев опередили ребята из Audi: уже летом должна выйти ограниченная партия спортивного R8 LMS с лазерными фарами. Изюминка такого освещения - небывалая дальность света, доходящая до 600 метров, что в два раза больше диапазона современных светодиодных фар дальнего света. Сама технология очень близка к светодиодам, но есть отличия: лазерные диоды в десять раз меньше обычных и одновременно мощнее. Это дает возможность сэкономить пространство внутри фары, сократив при этом размер отражательной поверхности почти в десять раз по сравнению со светодиодными элементами. Но поскольку лазерный луч слишком мал, он проходит через специальные линзы во флюоресцирующую фосфорную субстанцию внутри фары, которая трансформирует его в яркий белый свет. За счет того, что исходящий свет гораздо ярче современного головного освещения, здесь не обойтись без использования системы управления дальним светом, использующей камеры для слежения за встречным автомобильным потоком.
Плюсы
Несравнимая эффективность освещения, превосходящая любые аналоги; крайне компактная конструкция фары, эффектный внешний вид, низкое энергопотребление.
Минусы
Необходимость использования высокотехнологичных, а следовательно, дорогостоящих электронных систем.
Лазерная оптика - очередной революционный этап в развитии автомобильного освещения.
Дальность светового пучка лазерного света вдвое больше, чем у светодиодных фар
Плотный пучок лучей лазерных диодов рассеивается, проходя через линзы и флюо ресцирующую фосфорную массу
Компактность лазерной оптики дает широкие дизайнерские возможности
ОРГАНИЧЕСКИЕ СВЕТОДИОДЫ
В Philips активно ведутся работы над совершенно другими диодами - органическими. Органические светодиоды получили свое развитие сравнительно недавно, хотя сам эффект электролюминесценции был выявлен в начале 1950-х: французский ученый Андре Бернаноз со своими сотрудниками открыли эффект в органических материалах, прикладывая переменный ток высокого напряжения к прозрачным тонким пленкам акридинового оранжевого красителя и хинакрина. И лишь в 1989 году сотрудники Eastman Kodak Чин Танг и Стив ван Слайк показали первые рабочие образцы органических светодиодов. Пока что в массовое производство такое освещение не идет, но специалисты из Philips пророчат путь на конвейер органики уже к 2016 году. По их словам, они единственные, у кого для этого имеются все необходимые ресурсы. И немецким специалистам трудно не поверить: за последние три года работы над OLED-светом эффективность диодов была увеличена более чем в 3 раза: с 20 до 65 люмен/Вт. На данный момент это является самым эффективным источником света (обычная лампа выдает лишь 7 лм/Вт). Но и без этого у такого источника света полно перспектив. Так, например, с помощью специального слоя вещества можно заставить стекло либо быть полностью прозрачным, либо излучать свет с разной силой, добавляя при этом эффект «тонировки». Что касается долговечности, то и здесь порядок: за 30 тыс. часов теряется только 30 % эффективности света. Подобные технологии в «Филипсе» уже применяют для освещения помещений, уже готовы опытные образцы габаритного и сигнального автомобильного света, а в ближайших планах - сделать источники света и вовсе гибкими!
Когда-то, на заре появления автомобилей, в фарах использовали простенькие ацетиленовые лампы. Но, с ходом технического прогресса, системы освещения постоянно менялись, усовершенствовались, и к сегодняшнему времени пришли к использованию сложных ксеноновых или светодиодных комплектов освещения дороги. Ниже постараемся выяснить, что лучше ксенон или светодиодные лампы? Но чтобы это понять, давайте сначала разберём работу самой фары, как источника света.
В данное время самыми простыми автомобильными фарами являются те, что работают на галогенных лампочках. Эти лампы представляют собой стеклянную колбу, с двумя электродами внутри, между которыми натянутая нить из вольфрама. Так, давайте рассмотрим принцип их действия.
Когда ток поступает на лампочку, начинает светиться ниточка, создавая, таким образом, возле себя свет. Сама колба, куда помещена вольфрамовая ниточка, делается очень герметичной, чтобы закачанный в неё галогенный газ не просачивался в открытое пространство и выполнял функцию осаживания вольфрама, поскольку вольфраму свойственно испаряться. Именно поэтому фары #8212 называются галогенные, но по сути, это самая обычная лампочка, для увеличения срока службы которой, в колбу добавили галогенную смесь.
Принцип работы ксеноновых лампочек не такой, как у галогенных. Но структура самой лампы одинаковая, за исключением того, что проводки из вольфрама здесь нет. Вместо него, свет создаётся за счёт образования, между электродами, электрической дуги, во время подачи тока на лампочку. По яркости галогенное освещение намного уступает ксеноновому. Показатель светового потока ксенона в два раза больше и требует 25000 V напряжения для получения такого результата. Для получения такого высокого показателя напряжения необходимо устанавливать специальный блок.
Для избегания возможного ослепления водителей машин, что едут навстречу, необходимо использовать коррекцию фар, при применении которой будет меняться их положение при неровностях на дороге. Но такие корректоры присутствуют только на дорогих и качественных ксеноновых фарах брендовых производителей. Китайские аналоги, например, их не имеют, поскольку процесс изготовления довольно сложный, а также очень дорогостоящий.
Пару лет назад все считали, что впоследствии газоразрядные фары будут лидером в этом сегменте рынка, а галогенки отойдут на второй план. Однако изобретение светодиодной оптики нарушило все тенденции и, возможно, именно светодиоды в будущем станут самыми распространёнными лампами для фар, опередив в продажах и галогенные, и ксеноновые. Но это только возможно. Да, сегодня диоды по мощности такие, как и галогенные, однако имеют очень высокую стоимость и требовательны к самой системе освещения, поскольку должен присутствовать сильный отражатель и охлаждение.
Сегодня, чтобы изобрести недорогую систему освещения, которая одинаково хорошо подойдёт самым разным автомобилям, учёные усердно работают над проблемами светодиодов. Например, компания из Нидерландов Philips сделала лампу, которая выглядит точно так же, как и галогенная лампа #8212, а излучают свет как у ксенона. Суть их состоит в том, что колба самой лампы заполняется специальной ксеноновой газовой смесью, что делает возможным использование таких ламп более долгим и мощным. Но в данное время - это только разработки, потому приходится выбирать из уже существующих экземпляров ксенона или светодиода. Дальше давайте проведём небольшой анализ и выделим сильные и слабые стороны этих систем освещения.
К основным преимуществам ксеноновых ламп можно отнести:
- сильный и яркий световой поток, что обеспечивает широкий диапазон осмотра, соответственно и большую безопасность;
- длительное время службы (2- 2.5 тыс. часов против 150-600 часов у галогеновых ламп);
- лишь 7% энергии преобразовывается в тепло, что даёт возможность устанавливать данную электрическую лампу в разные фары. К сравнению галогенная лампа выделяет целых 40% тепла, соответственно греться она будет намного больше ксенона.
Основными недостатками ксеноновых ламп являются:
- в России разрешено использовать лишь установленные при производстве автомобиля ксеноновые лампы, все остальные установленные подделки приведут к штрафам и не прохождением техосмотра;
- необходимость устанавливать дополнительное непростое оборудование («блок розжига» и автоматическую корректуру угла наклона осветительных приборов);
- увеличивается расход топлива, за счёт создаваемой дополнительной нагрузки на генератор;
- высокая цена на ксеноновые лампы;
- при поломке одной из лампочек приходится менять две, так как время меняет цветовую гамму потока света. И если поставить одну новую, то между светом одной и другой фары будет различие.
Светодиодные лампы имеют такие преимущества:
- для создания светового потока диодам требуется всего от 6 до 8 Ватт потребления энергии, что в десять раз меньше чем потребляет галогенная лампа для создания такого же потока, за счёт этого экономия топлива составляет примерно 0,3 литра/100км;
- не нужно устанавливать никаких дополнительных устройств;
- светодиодная лампа выделяет до 4 % меньше тепла, чем ксеноновая, соответственно почти не греется;
- очень большое время эксплуатации, которое может доходить до 10 тысяч часов;
- световой поток такой, как у ксеноновой лампы;
- производство светодиодных ламп выпускает их в самых разных размерах и моделях. Потому, ставить диоды можно практически на любые автомобили.
К минусам светодиодных ламп относится:
- в какой-то мере цена, хотя стоимость их и выше галогенных ламп, но всё же они дешевле настоящего фирменного ксенона;
- яркость освещения немного ниже, нежели у ксенона.
Очень часто между автомобилистами происходят споры о том, какие лампочки лучше использовать в фарах: обычные галогенные, ксеноновые или светодиодные? Для того чтобы прийти к правильному взвешенному решению, в этом деле, следует разобраться в механизме самих устройств источников света. В случае с галогенными лампами отметим, что их работа основывается на подаче тока на пару электродов, находящихся в стеклянной колбе. Далее, ток попадает на спираль из вольфрама, которая протянута между электродами, и она начинает светиться, что и создаёт свет. По своей сути это самая обычная лампа накаливания. Отличие здесь, только в одном, и это закачанная галогенная газовая смесь в герметично закрытую стеклянную колбу. Галогенный газ имеет свойство осаждать испаряемый вольфрам, что делает лампочку более долговечной.
Другой тип ламп для фар на транспортные средства, ксеноновый (газоразрядный), работает по другому принципу. По сути, они тоже имеют вид стеклянной колбы с двумя электродами внутри, но отличие в том, что никакой вольфрамовой или другой нити нет, а световой поток даёт создаваемая между электродами (при поступлении тока) электрическая дуга. Светит ксеноновая лампа очень ярко и напоминает электросварку. Газоразрядная лампа имеет величину светового потока 3200 лм, тогда как у обычных галогенных только 1500 лм.
Но если галогенным лампам предрекали то, что они будут подавлены на рынке ксеноном, то в будущем может произойти вытеснение самих газоразрядных ламп более продвинутыми и разрекламированными светодиодами. Но это всё в перспективе, так как сейчас светодиоды очень дорогие и требовательны. Стоимость пары таких фар около 2500 евро , а это, скажем, не так уж и дешёво. Для современной светодиодной лампы требуется очень крупный отражатель, для применения которого приходится увеличивать до больших размеров самую фару. Также, необходимость в постоянном охлаждении приводит к тому, что в ближайшее время в области автомобильных фар не ожидается массового перехода на светодиоды.
Так что, все будут ездить на ксеноновом типе освещения? Да нет, конечно. Сегодня проблемы светодиодов серьёзно изучают учёные всего мира, потому создание мощного и дешёвого диодного источника света, которого можно будет использовать в фарах для автомобилей, это вопрос времени. Да и галогенные лампы также будут ещё использовать. Уже сегодня, компания из Голландии Philips (которая давно уже известная всему миру) выпускает очень интересные, по своей сути, лампы, которые имеют мощность света, мало чём уступающую ксеноновой. Суть работы такой лампы в том, что привычную галогенную лампу заполняют не галогеном, а газовой смесью на основе ксенона. Вот и получается мощность света больше в два раза, а также срок службы увеличивается вдвое, нежели у обычных ламп. Такие лампочки можно приобрести в любом автомобильном магазине.
Компания Philips также усердно работает над улучшением ксеноновых ламп. Как было сказано выше, получение света в таких лампочках обеспечивает электрическая дуга, создаваемая между двумя электродами. Но чтобы получить дугу, необходим специальный ксеноновый блок, с помощью которого можно будет создать мощный импульс напряжения (25000 V) переменного тока. Китайские ксеноны, которые любят ставить водители на фары своего автомобиля, не обладают корректором. А он необходим для того, чтобы не слепить водителей, которые едут навстречу.
Когда автомобиль будет двигаться по неровностям, корректор, в свою очередь, автоматически меняет положение фар. Так вот, раньше все эти компоненты для ксеноновой лампы требовали немало места, а специалистам компании Philips удалось уменьшить их размеры к таким, что в сборе ксеноновый комплект помещается на ладони руки.
Так вот, можно смело утверждать, что в ближайшее время в сегменте автомобильных фар, будут использоваться как галогенные и ксеноновые, так и светодиодные источники света. На недорогие машины просто невыгодно ставить дорогостоящие виды осветления, поэтому тут будут применять освещение галогенными лампами. Из-за того, что компоненты ксенона дорогие и сложные своей конструкцией, газоразрядные лампы можно будет использовать для роскошных автомобилей премиум класса. Ну а для автомобилей самого дорогого и модного сегмента поставят светодиодные лампы. В данный час, светодиоды, пока что используют для вспомогательных целей (стоп сигнал, поворотник, дневные ходовые огни).
Для того чтобы мы впоследствии смогли подытожить, следует упомянуть следующее. Все китайские ксеноны - это, ни много ни мало, подделка или халтура (как вам удобнее). Просто для того, чтобы вести производство газоразрядных ламп, требуется наладить очень сложный и недешевый процесс, а в не соответствующих для этого условиях сделать это невозможно. Вот и происходит производство на очень примитивном уровне. Почему-то, есть очень большая уверенность в том, что китайцам попросту неизвестные такие понятия, как автоматический корректор, который обязательно должен присутствовать на ксеноновых системах освещения автомобиля, фокусное расстояние или цветовая температура. Из-за чего, использование китайских ксенонов очень опасно, поскольку они постоянно слепят водителей встречных машин, что нередко приводит к авариям на дорогах и гибели людей.
Конечно, галогенные автомобильные лампы самые привычные и распространённые в повседневной жизни. Это та же лампа накаливания, внутри которой есть вольфрамовая нить, и сама лампа заполненная определённой газовой смесью на основе галогенов. Лампы с галогеном сильно нагреваются и боятся разных неровностей (встрясок) на дорогах, что, в свою очередь, может привести к поломке источника света за счёт разрыва вольфрамовой нитки.
В плохую погоду, несмотря на защищенность двойным стеклом, к галогенным лампам очень быстро присыхает грязь, что снижает освещённость пути.
Также, галогенные лампы имеют небольшую яркость (1500 лм) и, в сравнении с ксеноном, раз в шесть-семь меньший срок службы, который становит всего 400 часов против 3000 часов.
Ксенон же, может предоставить проблем только в случае установки низкокачественного (колхозного, левого), нефирменного продукта, поскольку тогда не будет возможности отрегулировать поток света, а это может привести к аварийным ситуациям на дорогах.
Буква закона, по сути, не запрещает использовать газоразрядные лампы, поскольку там нет разделения осветительных автомобильных приборов на галоген или ксенон. Для того чтобы понять что можно, а что нет, нужно хорошо ориентироваться в маркировке приборов для освещения.
Все фары делят на три типа. Каждому типу присваивается его собственная маркировка. Фары, что имеют маркировку типа DR, DC, DCR – это ксеноновые лампы, которые, по правилам Технического регламента (часть, где говорится о транспортной безопасности), при правильной установке, можно использовать, не нарушая Закона Российской Федерации.
Если же ксенон не укомплектован нужным оборудованием, тогда водитель будет наказан. Во время прохождения техосмотра, в случае нарушения, световые приборы забирают, и вдобавок может грозить лишение водительского удостоверения (полгода или год).
По закону возможно поставить и оптику, которая не предусмотрена «родимой» комплектацией. Необходимо просто установить омыватель фар, а также должна присутствовать автоматическая коррекция угла наклона. Все изменения, которые самостоятельно вносятся в систему освещения автомобиля с использованием ксеноновых лампочек, необходимо согласовать с соответствующими органами. Обратная замена ксеноновых ламп на галогенные допустима при полной замене фар.
Сейчас очень популярными стают галогенные фары под ксенон, поскольку установка качественной (фирменной) ксеноновой лампы сложная и дорогая процедура. Такие лампы имеют температурный спектр свечения, как и ксенон, что делает возможным получать белое насыщенное освещение.
Есть и лампы для автомобилей под ксенон, которые сохраняют жёлтый цвет свечения, такой как у галогеновой. Конечно, настоящий ксенон более яркий, по сравнению с такими фарами, но для галогенных лампочек являются очень хорошей альтернативой.
Очень многие автолюбители, сейчас, задают вопрос о том, что лучше ксенон или светодиодные лампы? Технический прогресс не прошёл мимо и осветительных систем для автомобилей. Всё больше компаний по производству авто ищут пути перехода от, устаревших технологий галогенных ламп, к совершенно новым системам освещения автомобиля. Использование ксенона уже не редкость и удивить наличием таких фар практически невозможно.
Что нельзя сказать о светодиодных лампах, которые в последнее время набирают большую популярность. Все стремятся к внедрению светодиодной подсветки или полностью сделать светодиодным основное освещение автомобиля. Так, на чём остановиться, что лучше ксенон или светодиодные лампы? Здесь сравнение неуместное, поскольку технологии совсем разные и в, так называемой, битве разных систем освещения для машин победят те, за которыми будущее, а это, однозначно, светодиоды.
Ксенон
К плюсам ксеноновых ламп относится:
- Высокая безопасность на дорогах и широкая обзорность. Благодаря яркому и мощному световому потоку, дорогу видно намного лучше, чем при освещении галогенными фарами.
- Лампы такого рода почти не греются. У галогена в тепло преобразуется 40% энергии, что достаточно много, по сравнению с ксеноном, в которого всего – 7%.
- Срок службы намного больше, нежели у обычных галогенок (2000-2500 часов против 150-600часов). Отсутствие вольфрамовой спирали накаливания, делает такую лампу неуязвимую к разному роду ударам и тряскам, что в галогенных лампах могло бы привести к разрыву этой нити.
Минусов, у ксеноновых ламп гораздо больше, нежели плюсов, к ним можно отнести такие, как:
- Сложность оснащения. Чтобы поставить ксеноновую лампу нужно также устанавливать дополнительное сложное оборудование, потому что автомобильная система не выдерживает тех нагрузок, которые требует ксеноновая лампа. Это 20000 V напряжения для зажжения лампы и 70-80 V для поддержки горения, поэтому и нужно ставить дорогостоящие блоки розжига.
- Не все ксеноновые лампы законные. Закон Российской Федерации сообщает, что можно пользоваться только теми лампами, которые были установлены на заводе, при производстве автомобиля. Разнообразные китайские аналоги запрещены и караются штрафом или лишением прав, с конфискацией самого оборудования.
- Увеличение расхода топлива. Несмотря на то что ксеноновый блок обеспечивает систему освещения электричеством, на генератор все равно идёт большая нагрузка, естественно - и на двигатель, что и приводит к лишним 0,3 литрам на 100 км.
- Дорогое оборудование. Ксеноновые лампы и их комплектующие, мягко скажем, дороговаты. На фирменные ксеноны цены «космические», а китайские могут стоить до 10000 рублей и плюс ещё за установку нужно будет заплатить. А если у вас какая-то из лампочек перегорела, то придётся менять две, потому что со временем ксеноновые лампы выгорают и меняют цвет, поэтому, если поменять одну, то они будут светить по разному.
- Лампы очень мощные, потому нужно очень тщательно продумывать наклон фар. Чтобы избежать аварии, не стоит их очень сильно поднимать вверх. Логично то, что от производителей автомобилей, которые используют в своих системах освещения ксенон, требуют, чтобы фары имели коррекцию угла наклона.
Дальше поговорим о светодиодных лампах, за которыми будущее систем автомобильного освещения. Считается, что светодиодные лампы в ближайшее будущее вытеснят галогенные и газоразрядные на второй план, а сами же займут достойное место на вершине.
Светодиоды
Плюсы светодиодных ламп выглядят следующим образом:
- К самому большому плюсу светодиодов относится их экономное энергопотребление.
- Простота в установке. Отсутствие дополнительных комплектующих, если сравнивать с ксеноном. Достаточно выкрутить старую и поставить новую.
- Небольшая экономия топлива. Чем меньше нагрузка на генератор от осветительной системы, тем меньше грузится и двигатель, а это даёт возможность сэкономить на топливе.
- Очень малое количество выделяемого тепла, что позволяет лампе оставаться прохладной. Расход энергии на тепло ещё меньше чем в ксеноновых лампах на 3-4%. Можно использовать не только в основном освещении, но и в противотуманных фарах.
- Световой поток. Первое поколение светодиодов ксеноновых ламп, конечно, по яркости заменить не смогло, но вместо галогенок можно было поставить. А вот второе – это уже другой уровень яркости света, который приближается к ксенону. На дороге, порой, и не сможешь различить, какая фара стоит, потому что одинаково сине-бело яркое свечение.
- Время эксплуатации светодиодных фар очень большой и доходит до 10000 часов.
- Законное использование. Законами РФ применение светодиодных ламп не запрещено, поскольку поток света ничем не отличается от галогенных ламп. Просто в светодиодах возможно сделать какой захочешь цвет свечения лампочки, что возможно и в галогенных системах освещения.
- Формы и размеры. В нынешнее время доступные светодиодные лампы самых разных размеров и форм, что даёт возможность устанавливать их на разнообразные автомобильные фары.
К минусам можно отнести:
- Цена. Стоимость светодиодных ламп, по сравнению с галогенными, высокая. Но если сравнивать с газоразрядными, то цена ниже. В итоге, когда взвесить все за и против, покупка светодиодов будет выгодной.
- Яркость. Если посмотреть, то да, светодиоды уступают газоразрядным лампам по яркости светового потока. Но стоит отметить, что уже поджимают сзади вплотную. Да и на дороге, необязательно нужен очень яркий свет. Можно обойтись свечением той мощности, что выдают светодиодные лампы.
Сегодня мы рассмотрели вопрос о том, что лучше ксенон или светодиодные лампы. Как для меня, то лучше, конечно, светодиоды. Недавно и себе прикупил такой вид освещения. Собираюсь, на днях, поставить на противотуманки своего автомобиля пробные лампы. Во-первых, эти лампы разрешены законом, в отличие от китайского ксенона, а я не хочу себе лишних проблем. Во-вторых, в конечном результате они выйдут дешевле. В-третьих, у них очень большой срок службы, да и яркость светового потока ненамного ниже свечения ксеноновых ламп.
Также исходя из вышесказанного, мы можем сделать вывод, что если не знаешь какой вид освещения предпочесть из этих двух, не задумываясь, выбирайте светодиодные лампы.
Для любого водителя, часто эксплуатирующего свой автомобиль в ночное время суток очень важно, чтобы автомобильные фары обеспечивали качественное освещение дорожного полотна, ведь от этого напрямую зависит безопасность движения. Раннее в качестве осветительных элементов в автомобильных фарах использовались обычные лампы накаливания. Сейчас же на замену им пришли другие оптики, среди которых и галогеновые фары.
Далее рассмотрим, что такое галогеновые фары, чем они отличаются от иных видов, какие у них положительные и отрицательные качества. Сразу отметим, что понятие «галогеновые фары» не совсем верное. Хотя для простоты этот термин используют практически все. В действительности же устройство галогенной фары идентично обычной (с лампой накаливания). То есть, имеется корпус, отражатель, стекло-рассеиватель и осветительный элемент. Разница лишь в последней составляющей.
Конструктивные особенности
В целом, даже общее устройство галогенной лампы во многом сходно с обычной лампочкой накаливания на 12 В. Имеется цоколь, посредством которого осуществляется подача напряжения на осветительный элемент, благодаря ему также осуществляется фиксация лампочки в патроне.
Цоколь соединен с двумя электродами, между которыми натянута спираль из тугоплавкого материала – вольфрама. Именно эта спираль и является источником света. При прохождении по ней электрического тока эта спираль сильно разогревается, что сопровождается выделением яркого свечения.
галогеновые лампочки для авто — разновидности
Как и любой металл, вольфрам подвержен окислению при контакте с воздухом. Чтобы этого не произошло, электроды вместе со спиралью помещены в колбу.
В обычной лампе накаливания, воздух откачан. Но в процессе работы высокая температура приводит к тому, что атомы вольфрама отделяются (металл как бы испаряется), а после оседают на менее нагретых поверхностях (на стенках колбы). В этой особенности работы есть два недостатка: вольфрамовая нить постепенно становиться тоньше, и в конечном итоге перегорает, также конденсация на стенках колбы атомов металла приводит к потемнению стекла (снижается его светопропускная способность).
Передние фары в системе освещения автомобиля занимают центральное место. Они освещают дорогу перед автомобилем, а также служат для обнаружения автомобиля и его намерений другими участниками движения. Все это обеспечивает необходимый уровень безопасности и комфорта.
Передняя фара объединяет, как правило, несколько приборов освещения в одном корпусе: фара ближнего света, фара дальнего света, габаритный фонарь, фонарь указателя поворотов, дневные ходовые огни (при наличии). Объединенная конструкция носит название блок-фара . Основными световыми приборами в ней являются фары ближнего и дальнего света. К передним фарам относятся и противотуманные фары, которые устанавливаются отдельно.
Ближний свет фар является основным для движения в темное время. Он характеризуется ассиметричным характером (световой пучок растянут вдоль правой стороны), наличием светотеневой границы (теневая область выше, яркая область ниже определенной границы). В фаре ближнего света реализован компромисс между ослеплением других водителей в разумных пределах и достаточно высоким уровнем освещения.
Дальний свет фар обеспечивает максимальную дальность освещения дороги, т.к. не имеет ограничений. С другой стороны фара дальнего света создает максимальное ослепление других водителей, поэтому ограничивается в применении. Система адаптивного освещения значительно повышает эффективность использования дальнего света на автомобиле.
Передние фары современного автомобиля являются сложными техническими системами и в своем роде произведениями искусства. Они индивидуальны для каждой новой модели автомобиля. В зависимости от комплектации автомобиль может иметь несколько конструкций фар. Ведущими производителями автомобильного освещения являются компании Hella, Al-Automotive Lighting, Philips.
Классическая фара объединяет источник света, отражатель и рассеиватель. В передних фарах применяются следующие источники света: лампа накаливания, галогенная лампа, газоразрядная лампа, светодиоды.
Представляет собой вольфрамовую нить, помещенную в стеклянную колбу. При работе лампы происходит нагрев нити, который сопровождается испарением вольфрама с поверхности. Нить утончается и со временем перегорает. Помимо этого, при испарении вольфрама происходит потемнение лампы.
В галогенной лампе вольфрамовая нить окружена галогенным газом (йод, бром), что позволяет поднять температуру нити и увеличить уровень освещения. Срок службы галогенной лампы (до 1000 часов) намного больше обычной лампы накаливания, т.к. нагревание вольфрама происходит по замкнутому циклу. При испарении вольфрам соединяется с газом и циркулирует по колбе. При соприкосновении с нитью накаливания соединение распадается, а вольфрам оседает на нити.
В газоразрядной лампе (High-intensity discharge, HID) световой поток создается за счет нагрева газа высоким напряжением. В автомобильных газоразрядных лампах используется ксенон, имеющий высокую световую эффективность. Для розжига и питания ксеноновой лампы требуется дополнительное оборудование, которое значительно увеличивает стоимость фары. Срок службы газоразрядной лампы достигает 2000 часов.
(Light Emitting Diode, LED) в качестве автомобильных источников света набирают стремительную популярность. Они имеют срок службы до 3000 и более часов, потребляют меньше энергии и обеспечивают приемлемый уровень освещенности. В настоящее время светодиоды широко используются в качестве источников света внутреннего (подсветка приборов , индикаторные лампы ) и внешнего (задние фары , дополнительные стоп-сигналы , дневные ходовые огни ) освещения. С 2007 года светодиоды белого спектра свечения начали использоваться в качестве источников ближнего и дальнего света.
Источники света характеризуются рядом параметров: напряжение, мощность, световой поток. Производным этих параметров является световая отдача (световой поток на единицу мощности ), выступающая своеобразным показателем эффективности и экономичности лампы.
Основные характеристики источников света для сети 12В приведены в таблице:
Отражатель в зависимости от типа фары обеспечивает отражение света от источника непосредственно на дорогу или оптическую линзу. Отражатель изготавливают из пластмассы или металла. Более универсальные пластмассовые отражатели, позволяющие создать любые геометрические формы. На поверхность отражателя нанесен тонкий слой алюминия.
Основные типы отражателей: параболический, свободной формы и эллипсоидный. используется в классических фарах, в которых уровень освещенности пропорционален размеру отражателя (больше отражатель больше света).
(Homogeneous Numerically Calculated Surface, HNS) разделен на отдельные участки (вертикальные, радиальные), которые имеют свое фокусное расстояние и оптимизированы на определенный характер отражения света. Отражатель типа HNS обеспечивает высокую однородность освещения. Геометрическая поверхность отражателя разрабатывается с помощью компьютерного моделирования.
Параболический отражатель и отражатель свободной формы составляют основу отражательных (рефлекторных) фар.
Является частью полиэллипсоидной системы освещения (Poly Ellipsoid System, PES). Эллипсоидный отражатель совместно с оптической линзой позволяет значительно сократить размеры фары при сохранении уровня освещения и направленности светового пуска. Эллипсоидный отражатель имеют проекционные (прожекторные) фары, в обиходе их называют линзованные фары .
Роль рассеивателя в современных фарах минимальна, т.к. распределение света осуществляется в основном отражателем. С 1992 года широко используются пластмассовые рассеиватели.
Галогенные фары
В настоящее время галогенные фары являются самым распространенным типом фар. В них в качестве источника света используется галогенная лампа. Галогенные фары используются для ближнего и дальнего света. Конструктивно фары могут быть разделены и совмещены, т.н. би-галоген. В фарах ближнего света используются отражатели свободной формы или эллипсоидные отражатели, для дальнего света – отражатели свободной формы или параболические отражатели.
Создание светотеневой границы ближнего света в совмещенных фарах производится двумя способами: светоотражающий колпачок на галогенной лампе с двумя нитями накаливания, световой экран в проекционной системе. Поддержание определенного положения фары относительно плоскости кузова обеспечивает электромеханический корректор .
Ксеноновые фары
Ксеноновые фары имеют большую популярность благодаря высокому уровню освещения. Фары предлагаются в качестве базового оборудования автомобилей бизнес и премиум класса, а также опционально для бюджетных автомобилей. В отличие от галогенных фар ксеноновые фары имеют более сложную конструкцию. Помимо собственно фары в систему включен блок зажигания и электронный блок управления, которые обеспечивают воспламенение газа импульсом напряжения переменного тока 10-20 кВ и питание электроэнергией во время работы.
Ксеноновые фары могут быть рефлекторными и прожекторными, при этом прожекторные фары более популярны у потребителя. Отдельно для ближнего и дальнего света ксеноновые фары применяются достаточно редко. В основном используются би-ксеноновые фары, в которых функции ближнего и дальнего света реализованы в одной фаре. Создание светотеневой границы в би-ксеноновых фарах осуществляют несколькими способами:
- световой экран в проеционных фарах;
- перемещение газоразрядной лампы по горизонтали в отражательных фарах.
Би-ксеноновые фары оборудуются, как правило, модулем поворота в вертикальной и горизонтальной плоскости. Это значительно расширяет область применения фары. Ввиду особенности конструкции ксеноновые фары в обязательном порядке снабжаются автоматическим корректором фар и стеклоомывателем фар .
Светодиодные фары
Светодиодные фары для головного света начали применяться совсем недавно и примеров их использования не так много – ряд моделей Audi, Cadillac, Lexus. Например в Audi R8 светодиодная фара состоит из трех многокристаллических светодиодов. Каждый многокристаллический светодиод включает два простых светодиода, каждый со своим отражателем. Световой поток от всех светодиодов преобразуется в общей проекционной линзе. Для создания светотеневой границы в светодиодной фаре используется световой экран. Несмотря на значительные преимущества, светодиодные головные фары применяются пока очень редко.
Ряд производителей предлагают светодиодные лампы с цоколем для постановки в штатные места галогенных ламп. Такие светодиодные лампы, несмотря на то, что светят очень ярко, не обеспечивают требуемого уровня освещения.
