Ксеноновые лампы h4: конструкция, достоинства, преимущества

Ксенон, галоген или светодиод: что лучше?

В темное время суток ездить без освещения невозможно. Обязательным в таких поездках становится включение фар. При этом на многих автомобилях (особенно советского производства) фары освещают дорогу достаточно слабо, что существенно уменьшает обзор для водителя. На больших скоростях это недопустимо, так как есть шанс попасть в дорожно-транспортное происшествие. Водитель поздно увидит препятствие и просто не успеет среагировать.

Решение проблемы очевидное – установить новые, более эффективные фары. Но тут водители сталкиваются с интересным выбором. Промышленность предлагает несколько систем освещения, среди которых ксенон, галоген или светодиод. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Если вы стали перед таким выбором, рекомендуем изучить представленный материал, оценив все особенности каждого типа.

Устройство ксенона

Галоген, ксенон или светодиод, что лучше – прежде чем ответить, необходимо определить характеристики каждого типа фар. Начнем с ксенона, ведь большинство водителей слышали это слово хотя бы раз в жизни. Принцип работы этих фар основан на зажигании электрической дуги в специальном газе. Как видно из названия, в герметичных конструкциях используется ксенон. На контакты внутри колбы с газом подается напряжение в 25 тысяч вольт. Электрическая дуга в ксеноне излучает мощный свет, который при помощи специальных линз концентрируется, направляя свет на дорожное покрытие.

В зависимости от модели ламп, цветовая температура варьируется от 3 до 12 тысяч кельвинов. Фары на 10-12 тысяч визуально излучают голубоватый свет, однако в большинстве автомобилей используются изделия с рабочими температурами от 4,5 до 6 тысяч кельвинов. При этом свечение будет более белого света по сравнению с высокотемпературным ксеноном. Обратите внимание, что среди водителей ходит ошибочное мнение, что чем больше рабочая температура ксенона, тем он ярче светит. От этого параметра зависит только спектр, то есть цвет излучения.

В безоблачную погоду оптимальным является использование моделей на 6 тысяч кельвинов. В этом случае, конечно же, уровень освещения дороги будет наилучшим. При этом в туман или дождь такие лампы усложнят вождение, так как водители будут видеть перед собой только голубоватую завесу. Ксенон на 4300 имеет желтоватый оттенок, соответственно, практически не отражается в каплях воды и тумане, поэтому идеален для поездок в дожди или снегопад. Дополнительно желтый свет лучше отражается от дорожной разметки. В связи с этим, многие водители стремятся установить ксенон на 5 тысяч кельвинов (он может с комфортом использоваться в любую погоду).

Мощность света от ксенона составляет 3-5 тысяч люменов. Если сравнивать, то галогенные лампочки выдают до 2 тысяч, поэтому в этом плане ксенон более предпочтителен. Энергопотребление ксенона составляет всего 40-45 ватт.

Плюсы и минусы

Давайте определим главные достоинства ксенонового освещения:

• Высокий уровень светимости (до 5 тысяч люменов). Этого достаточно, чтобы качественно осветить дорогу на расстояние до 60 метров.
• Долговечность. Лампы с ксеноном способны проработать до 3 тысяч часов, хотя на практике этот показатель может быть меньше.
• В ксеноновых лампах всего 5-10% энергии преобразуются в тепло, соответственно, меньший шанс критического перегрева в жаркую погоду.
• Возможность самостоятельно установить фары, однако их корректировку лучше проводить с использованием специализированных стендов.

Минусов у ксенона несколько. Во-первых, он со временем выгорает, поэтому, если одна лампочка изменила свой цвет, придется менять все фары. Подобрать новый ксенон к своей старой фаре практически невозможно. Во-вторых, кустарные модели ксенона сильно слепят других водителей, поэтому, если вы установили их, будьте готовы к неприятным разговорам с сотрудниками ДПС.

Устройство светодиода

Это одни из самых современных осветительных устройств, поэтому часто в Интернете можно встретить вопрос, что поставить: ксенон или светодиоды? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть конструкцию и характеристики светодиодных ламп. Они представляют собой полупроводниковые элементы, которые под действием электрического тока излучают свет.

Современные светодиодные лампы имеют встроенный драйвер, который позволяет увеличить светимость в несколько раз. В связи с этим, показатели доходят до впечатляющих 4 тысяч люменов. Благодаря этому, LED вполне удачно конкурируют с ксеноновыми фарами. Конструкция предполагает наличие коннекторов «плюс» и «минус», поэтому при подключении необходимо соблюдать полярность.

Технология стремительно наращивает популярность и становится повсеместно доступной. Если ранее LED устанавливали только на дорогостоящие иномарки, то сейчас поставить такие фары может каждый водитель.

Плюсы и минусы

Освещение LED имеет массу преимуществ, среди которых:

• Достаточно высокая светимость с приятным глазу оттенком цвета.
• Низкое потребление (всего 20-30 ватт).
• Абсолютно законны. Вы можете без боязни получить штраф устанавливать светодиодные лампочки.
• Высокая наработка на отказ (до 30 тысяч часов). Это самый высокий показатель среди сравниваемых фар.
• Наличие ближнего и дальнего рассеивающего света, который не слепит других участников дорожного движения.

Наравне с этими плюсами стоит отметить ряд важных минусов. Светодиоды сильно нагреваются, поэтому для их охлаждения устанавливают специальные кулеры. В связи с этим, конструкция получается достаточно массивной, а при выходе системы охлаждения из строя светодиод может сгореть. LED крайне восприимчивы к скачкам напряжения, которые могут существенно сократить их срок службы. На практике ресурс ограничивается 8-12 месяцами работы.

Мы рассмотрели ксенон и светодиоды, и в чем разница теперь не трудно определить. Эти две технологии сейчас преобладают на рынке, поэтому во многих иномарках с завода устанавливают именно ксенон или светодиоды.

Устройство галогенных ламп

Конструктивно эти модели напоминают классические лампы накаливания. Имеется цоколь, внутри которого расположена нить накаливания. Последняя под действием напряжения раскаливается и излучает свет. В классических лампочках используется нить из вольфрама. Чтобы предотвратить ее окисление, из цоколя удаляется воздух. Главная проблема подобных ламп – это отслаивание атомов вольфрама, которые после оседают на охлажденных поверхностях, таких как стенки колбы. В итоге уменьшается уровень освещения, и нить постепенно становится все тоньше, пока полностью не оборвется.

В галогенных моделях вместо вакуума используются галогены йода или брома. На практике это исключает оседание атомов нити на стенках колбы. Дополнительно увеличился срок службы и температура накаливания, что привело к лучшему светоиспусканию.

Промышленность создает фары-галогены с различной температурой свечения. Это позволяет легко подобрать фары себе по вкусу, а также купить так называемые универсальные модели, которые обеспечивают отличную видимость не только ночью, но и в туман или дождь. Сравнивая последний с другими типами фар, галоген имеет световой поток всего в 1-2 тысячи люменов. При этом энергопотребление составляет 55-60 ватт.

Подобные лампы – это относительно старая технология, однако многие автомобилисты до сих пор устанавливают такие фары. Во многом это связано с тем, что нет возможности поставить светодиоды или ксенон, но галоген лучше стандартных фар.

Плюсы и минусы

У галогенных ламп есть одно существенное преимущество, благодаря которому они удерживаются на рынке. Это – доступная цена. Для водителей «классики» и других старых машин такие фары становятся настоящим спасением. Дополнительно вы без проблем сможете подобрать необходимый уровень свечения.

По всем остальным параметрам галоген проигрывает двум вышеописанным вариантам:

• Это лампы накаливания, пусть и усовершенствованные, поэтому отличаются высоким энергопотреблением, а это дополнительный расход топлива.
• Сложность монтажных работ. При установке нельзя прикасаться к ним руками, так как есть шанс потемнения цоколя.
• Относительно низкий ресурс. Производители заявляют срок службы до 1000 часов, однако на практике показатель составляет в среднем 500 часов.

Это ключевая информация относительно галогенных фар.

Делаем выводы

Давайте попробуем ответить на главный вопрос: галоген ксенон или светодиоды – что выбрать? Чтобы было легче определиться, приведем сравнительную таблицу всех трех технологий по основным параметрам:

Цветовая температура, Кельвин

Ресурс работы, час

Стоимость комплекта, у.е.

Таким образом, самые дешевые лампы имеют худшие характеристики. Галоген потребляет больше всего энергии, имеет минимальный ресурс работы и относительно невысокую яркость. Такие фары подойдут для тех, кто располагает ограниченным бюджетом или просто не хочет устанавливать дорогостоящие модели на свой старый автомобиль.

Ксенон и светодиоды условно можно назвать конкурирующими технологиями. Если вам необходима лучшая освещенность дороги, то выбирайте ксенон. Он предлагает максимально доступный показатель светового потока. Дополнительно такой комплект стоит дешевле LED.

Светодиодные лампы по яркости уступают ксенону, но их главным достоинством является низкое энергопотребление и продолжительный срок эксплуатации. Благодаря этому, покупка фар LED – это выгодное вложение средств. За счет низкого потребления вы сможете экономить 100-200 миллилитров топлива на каждую сотню километров, что весьма приятный факт. Вот только такие лампочки самые дорогие. Конечно, в ближайшем будущем все может измениться. Технология совершенствуется, а значит, стоимость производства будет уменьшена, а яркость вполне может достигнуть показателей ксенона.

Фары будущего

Вслед за светодиодами уже создана новая технология, которая постепенно внедряется в автомобильную промышленность, – это лазерные фары. Если рассматривать конструкцию таких фар, то можно выделить раму, на которой крепятся 3 лазера. Дополнительно монтируются зеркальные отражатели и «фосфорная» линза. Лазерные лучи через отражатель направляются на линзу, и желтый фосфор под воздействием излучает свет. Подобная технология уже опробована на новейшем BMW i8.

Точные эксплуатационные параметры пока приводить трудно, так как лазерные фары совершенствуются и дорабатываются для массового потребителя. Согласно различным заявлениям разработчиков, они будут иметь яркость выше светодиодных при более низком потреблении энергии, а также температуру в 5500 кельвинов. Срок службы составляет около 10 тысяч часов. Лазерные модели полностью безопасны, так как поток света формируется за счет желтого фосфора.

Технология разрабатывается несколькими брендами, в числе которых Osram, Philips, Valeo, Bosch и Hella. Фары планируют сделать интеллектуальными. В них будут встраивать инфракрасный датчик, который будет способен определять пешеходов и другие препятствия. Такие объекты будут подсвечиваться лазерными фарами более интенсивно, привлекая внимание водителя.

Массовое производство лазерных моделей начнется после 2020 года, но уже сейчас технологию используют автомобили Audi R18 E-tron Quattro, Audi Quattro Sport Laserlight, Audi R8 LMX, BMW M4. Вполне вероятно, что этот список будет существенно расширяться, соответственно, лазерные фары станут прямым конкурентом светодиодам.

Теперь вы знаете все преимущества и недостатки основных видов фар. При покупке учитывайте стоимость комплекта в вашем регионе, уровень яркости и совместимость с вашей моделью авто. При использовании ксенона обязательно заказывайте специальные линзы, чтобы свет не слепил встречных водителей.

Ксенон – плюсы и минусы

До недавних пор газоразрядные лампы можно было встретить исключительно на автомобилях премиум класса. Частые претензии инспекторов ГАИ, были вызваны нестандартным освещением автомобиля. Ещё лет 10 назад, ксенон был чем-то необычным, из ряда вон выходящим.

Вначале 90-х голландская фирма Philips начала выпуск HID-ламп (High Intensity Discharge). Источником света в лампе была не спираль, как раньше, а электрическая дуга, возникающая между электродами. Стеклянная колба лампы, заполняется не воздухом, а ксеноном в сочетании с различными солями металлов, находящимися под давлением.

При установке ксенонового света, фары должны снабжаться линзой, либо специальным рефлектором. Чтобы яркий свет лампы не ослеплял встречных водителей, «штатный» ксенон ближнего света снабжается качественным динамическим корректором светового пучка. Так же устанавливается омыватель фар, потому, что загрязнение стекла может привести к ослеплению встречных водителей. На СТО, при установке ксенона, регулировка направленности света, регулируется обычным корректором фар (гидравлическим или электромеханическим).

Поначалу, из за отсутствия технологии изготовления двухнитевых ламп, которые позволили бы совместить ближний свет с дальним, использовались две лампы с индивидуальными рефлекторами. Прошло время, прежде чем был создан биксенон (Bi-xenon). Биксенон бывает трёх видов.

1. Первый: сдвоенные колбы (в одном цоколе, две лампы);
2. Второй: Специальная шторка с электромеханическим приводом;
3. Третий: Электромагнитный привод лампы, который перемещает её назад или вперёд, для обеспечения нужного режима работы освещения.

«Плюсы» ксенона

Основной плюс ксеноновых ламп в том, что свет от них в 2-3 раза сильнее, чем у галогенной. У газоразрядной лампы световой поток составляет 1800-3200Лм, в то время как у галогенной 1550 Лм. Световой спектр ксенона в отличии от галогена, гораздо ближе к дневному, а значит и глаза водителя устают гораздо меньше. Так же к отличным свойствам ксеноновых ламп можно отнести повышенный срок их службы (2000 – 3000 часов). Для сравнения, галогенная лампа работает в среднем 400 – 1000 часов. К тому же ксенон значительно меньше нагревается и потребляет меньше энергии, чем галогенные лампы.

«Минусы» ксенона

Очень яркий свет от ксеноновых фар не только плюс, но и минус в некотором роде. Мощный свет, иногда может ослепить встречных водителей на пару мгновений, но этого вполне достаточно для создания аварийной ситуации. Причина этого в непрофессиональной установке ламп, а так же в неправильной регулировке фар. Впрочем даже при правильной регулировке, могут возникнуть проблемы. Например, на неровной дороге или перегруженном багажнике. В этом случае необходим динамический корректор светового луча.

Установка ксенона

Вариантов установки ксенонового оборудования существует очень много.

Проще всего установить оборудование, в фары с раздельным ближним и дальним светом. В этом случае устанавливаются 4 лампы и 4 блока питания. «Новый свет» устанавливается в старую родную оптику. Более экономный вариант, это установка двух блоков питания, только на ближний свет.

В одиночную фару с совмещённым ближним и дальним светом, возможна установка двумя способами.

1. Установить биксенон. В таком случае либо меняют блок-фару, либо ксеноновые модули ставят в старый блок.
2. Компромиссный вариант, предполагает установку специальных линз, которые фокусируют световой луч. Зачастую линзы ставят в модернизированную родную фару, а зеркальный отражатель играет лишь декоративную роль.

Индексы, используемые в обозначениях ксеноновых ламп:

• R (D2R) – Лампа устанавливается в рефлекторную оптику.
• S (D2S) – Используется линзованная оптика, для заводского ксенона.
• C – Лампа устанавливается в универсальную оптику.

Возможен вариант установки дополнительного ксенона. Данный вариант скорее предназначен для внедорожных автомобилей с местом подходящим для установки дополнительного освещения («кенгурятники», дуги).

При использовании ксенона могут возникнуть проблемы с регулировкой фар из-за несовместимости рассеивателя с ксеноновыми лампами. Так же нужно помнить о несоответствии параметров ксеноновых блоков питания и электроники современных иномарок. Бортовой компьютер воспринимает ксеноновые лампы, потребляющие меньший ток (35 Вт для ксенона и 55 Вт для галогена), как перегоревшие. Ещё один недостаток, это возможное мерцание света, которое напрягает глаза водителей и уменьшает срок службы ксенона. В этом случае поможет специальный блок, который «обманывает» компьютер, имитируя работу галогенных ламп. А так же замена ксеноновых трансформаторов.

Цветной ксенон

По желанию заказчика, возможна установка ксенона нестандартного цвета. Цветовая температура измеряется в кельвинах (К). Следует помнить, что престижный голубой или фиолетовый ксенон, в сложных погодных условиях, таких как снег или дождь, светит слабее. К тому же голубой ксенон сильнее ослепляет водителей, нежели белый.

Соответствие цветовой температуры, оттенкам ксенона:

• 3500 К (жёлто-красный). Практически не встречается у нас.
• 4300 – 4500 К (бело-жёлтый). Является стандартным для некоторых серийных автомобилей.
• 5000 К (снежно-белый)
• 6000 К (бледно-голубой)
• 8000 К (ближе к фиолетовому)
• Больше 8000 К (фиолетовый)
• 12000 К (ультрафиолет). Невидим для человеческого глаза.

Блоки питания ксенона, называемые в народе «блоки поджига», объединяют в себе блок поджига и балласт.

Ксеноновые лампы

В поисках более эффективных источников для искусственного облучения растений в лаборатории искусственного климата ТСХА были испытаны дуговые ксеноновые лампы с водяным охлаждением ДКСТВ 6000.

Отечественная электропромышленность широко освоила выпуск трубчатых ксеноновых ламп мощностью от 1 до 100 кВт. Колбы трубкообразной формы дуговых ксеноновых ламп изготовляют из кварца. Внутри имеются два электрода и газ ксенон под давлением в рабочем режиме более 10 атм. Лампы обладают непрерывным спектром излучения в зоне от 200 до 1300 нм. В видимой области спектра излучение лампы близко по спектру к прямому солнечному, но ультрафиолетовое излучение с нижней границей около 200 нм и интенсивное инфракрасное с максимумом около 900 нм значительно превышают таковую у солнца. Облученность в зоне ФАР достигает 500 Вт/м².

Среднее значение энергии (W) излучения (%) различных источников в сравнении с дневным светом (по Д. А. Гоухбергу)

Спектраль­ный интервал, нм

Солнечное излу­чение, W

ΔW¹

лампа ксено- новая ДКСТВ-6000

лампа люми­несцентная ХБС

лампа накали­вания 500 Вт

¹ ΔW обозначает разницу в значении энергии между данным источником и дневным светом.

Эти особенности излучения ксеноновых ламп несколько затрудняют их использование для светокультуры растений, так как последним необходима защита и от коротковолнового ультрафиолетового излучения (стекло), и от теплового излучения (вода, теплофильтры).

Из выпускаемых теперь ксеноновых ламп для выращивания растений наиболее подходят трубчатые лампы мощностью 6000 Вт с водяным охлаждением ДКСТВ-6000.

Ксеноновая лампа с водяным охлаждением типа ДКСТВ-6000

У этой лампы кварцевая трубка с заваренными на концах металлическими электродами закреплена в центре стеклянного цилиндра, по которому циркулирует дистиллированная вода с температурой на выходе около 50° С. Зажигание трубчатой ксеноновой лампы переменного тока мощностью 6000 Вт с водяным охлаждением и поддержание нормального режима горения обеспечивается специальным устройством. Вредные избытки коротковолнового ультрафиолетового и ближнего инфракрасного излучения лампы устраняются с помощью комбинированного фильтра (стекло толщиной 1,5—2 мм, дистиллированная вода, иногда раствор медного купороса или хлорной меди с достаточной толщиной слоя). Для уменьшения доли инфракрасной радиации перспективно применять сухое интерференционное покрытие стеклянного цилиндра. Такое покрытие практически не изменяет спектральный состав излучения лампы в видимой части.

Спектр ксеноновой лампы ДКСТВ 6000 (1 — без покрытия, 2 — с интерференционным покрытием) и ДС-30 (3)

Чтобы сильнее снизить долю ИК-излучения, лампы ДКСТВ иногда помещают в двойную рубашку с толщиной воды более 20 мм, которая поглощает около 75% ИК-излучения. Рекомендуются также фосфатные тепло-поглощающие стеклянные светофильтры, снижающие инфракрасное излучение в области 900—2300 нм на 90— 95%; при этом потеря в области 400—700 нм не превышает 10%.

Сравнительная характеристика ксеноновых ламп мощностью 6000 Вт с водяным охлаждением

Показатель

Типы ламп

ДКСТВ-6000 1

XBF-6000 2

¹ Выпуск МЭЛЗ.
² Выпуск Osram.
3 Раньше срок службы отечественных ламп был установлен в 500 ч, но теперь лампы типа ДКСТВ отечественного производства дают нормальный световой поток в течение 2000-2500 ч.

Лампа ДКСТВ-6000 хорошо выдерживает перегрузку. Если повысить напряжение в сети до 300 В, лампа даст мощность порядка 16 кВт, световой поток увеличится до 720 клм, светоотдача составит 45 лм/Вт.

Основные достоинства ламп ДКСТВ для светокультуры растений:

• благоприятный спектральный состав излучения;
• большой световой поток;
• отсутствие балластного устройства.

Отрицательный момент — необходимость в пусковом устройстве и в устройстве для охлаждения.

Для тепличных хозяйств можно рекомендовать две конструкции облучателей. Первая была создана в 1963 г. О. С. Фанталовым (ТСХА). Она отличается простотой формы, небольшими размерами и малым весом. Все это позволяет легко передвигать ее в зависимости от состояния растений. Высота подвеса 1,3—1,5 м. Поджигающее устройство отделено от лампы и может находиться на любом расстоянии от нее. Охлаждение осуществляется или проточной водопроводной водой, для чего требуется регулярная промывка накипи, или циркулирующей по замкнутой системе дистиллированной водой, что позволяет успешно эксплуатировать лампу без промывки в течение 30-40 дней. Эта установка дает возможность выращивать невысокие растения и рассаду на площади 15—18 м² при условии расположения ламп в определенной системе.

Во ВНИСИ разработана промышленная конструкция и изготовлены опытные арматуры для ламп ДКСТВ-6000 с водяным охлаждением. В этой конструкции поджигающее устройство составляет одно целое с лампой и подвешивается над растениями. Его размеры 0,55X0,29 м, вес выше 40 кг, площадь облучения рассады около 15 м². Охлаждение ламп осуществляется так же, как и в системе О. С. Фанталова: проточной водопроводной либо дистиллированной водой по замкнутому контуру.

Установка для ускоренного выращивания растений без естественного излучения — УВР — создана совместными усилиями коллективов Института физики СО АН СССР (Г. М. Лисовский) и конструкторским бюро источников высокоинтенсивного света Министерства электронной промышленности СССР (В. И. Булыков). Она состоит из трех секций общей площадью 15 м². Поддоны заполнены керамзитом толщиной 250 мм, в которые поочередно регулярно подается 250—300 л раствора Кнопа на 7—10 мин. Раствор возвращается в бак самотеком за 12—15 мин. Кроме системы питания, установка имеет единую систему зажигания, водяного охлаждения, контроля и управления шестью лампами типа ДКСТВ-6000, т. е. по две лампы на 5 м² (2,4 кВт/м²). Секции могут располагаться на различном расстоянии друг от друга. Ксеноновые лампы помещаются в облучателях с отражателем из альзакалюминия или полированной нержавеющей стали. Вертикальное перемещение облучателей возможно на 80 или 150 см от поверхности субстрата и поворот в вертикальной плоскости — на ±60° от нормального положения. При высоте подвеса 100 см освещенность рабочей поверхности составляет около 20- 30 клк при неравномерности ±10—15%. УВР предназначена для эксплуатации в помещении, имеющем вытяжную вентиляцию, при температуре воздуха не более 30° С и относительной влажности до 75%. Для охлаждения ламп используют дистиллированную воду. Для охлаждения этой воды — проточную воду (1,5—3,0 м 3 /ч в зависимости от ее температуры).

Значительно проще облучательная установка для ксеноновых ламп с воздушным охлаждением — ДКСТ-5000 и ДКСТ-10000. Однако эти лампы имеют значительно меньшую светоотдачу (23—24 лм/Вт) и выделяют избыточно много ИК-излучения, вызывающего перегрев, деформацию и подсыхание растений. Лампы этого типа иногда помещают над стеклянной ванной со слоем воды 150—200 мм. Такой своеобразный фильтр поглощает не только УФ и ИК-излучение, но и значительную долю ФАР, что приводит к весьма высоким затратам энергии на единицу сельскохозяйственной продукции.

В последних выпусках этих ламп к кварцу прибавляют специальные присадки (например, европий — ДКСТЕ) или используют легированный кварц (ДКСТЛ), которые практически снимают коротковолновое (> 300 нм) ультрафиолетовое излучение.

Какие фары светят лучше

Источники света современных автомобилей совершенствуются столь стремительно, что потребитель не всегда успевает разобраться в новых технологиях. Мы рассмотрели галогенные, ксеноновые, светодиодные и лазерные фары, выяснив их преимущества и недостатки

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

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!

Достоинства и недостатки ксенона

Свет в ксеноновой лампе получается при помощи свечения одноименного газа (ксенона) в наглухо запаянной колбе. Основной и самый главный плюс таких ламп заключается в ярком свете, образующимся при появлении дуги в газе. Свет настолько яркий, что может почти дневным светом осветить довольно большую площадь впереди автомобиля

Когда ксенон попал под запрет, это послужило ряду непонятных событий. Водителям хочется сказать, чтобы не позволили себя обмануть и, в идеале, следует детально изучить законность данного мероприятия

Свет в ксеноновой лампе получается при помощи свечения одноименного газа (ксенона) в наглухо запаянной колбе. Основной и самый главный плюс таких ламп заключается в ярком свете, образующимся при появлении дуги в газе. Свет настолько яркий, что может почти дневным светом осветить довольно большую площадь впереди автомобиля. Такие ламы не боятся ни тряски, ни относительно сильных ударов. Нагрев – минимальный, а, следовательно, и для свечения нужна меньшая мощность. Таким образом, ксеноновая лампа еще и энергосберегающая.

Очень яркий свет встречных фар из-за ряда причин привел к тому, что ксенон попал под запрет. Первым и главным недостатком ксенона является дорогой специальный блок управления. Для зажигания ксеноновой лампы требуется подать высокое напряжение (25000 В). А штатная система, к сожалению, таких условий обеспечить не может. Для этого требуются специальные блоки зажигания, наличием которых не все могут похвастаться. Также менять лампы обязательно в паре, так как отдельная замена одной лампы может привести к разному светоиспусканию. А, как известно, ксеноновые лампы затратное удовольствие.

Слепящий свет мешает езде встречных машин, и может подвергнуть опасности водителя и пассажиров. Это требует использование автоматического регулятора ксеноновых ламп. Во многих странах ксенон попал под запрет, и в законодательствах четко сказано про обязательное использование подобных регуляторов, которые следят за положением фар.

Например, в России ГИБДД уже официально объявила, что несоответствие ксеноновых фар требованиям будет наказываться лишением водительских прав на срок от 6 до 12 месяцев. «Легальный ксенон» не подлежит обсуждению, так как никаких претензий к владельцам «правильных ламп» быть не может. Но если фары автомобиля не предназначены для газоразрядных ламп, то это является «нелегальным ксеноном».

Когда ксенон попал под запрет, это послужило ряду непонятных событий. Водителям хочется сказать, чтобы не позволили себя обмануть и, в идеале, следует детально изучить законность данного мероприятия. Но самое главное, каждый должен знать, что проверку легальности и правильности ксеноновых ламп должен проверять не рядовой сотрудник ДПС, а специально обученный инспектор Гостехнадзора в сопровождении сотрудника ДПС. У инспектора должен быть соответствующий документ при себе, чтобы убедиться в «подлинности» названого работника. Опытные юристы утверждают, что отвечать за «неправильный ксенон» должны магазины и официальные представители по производству и распространению таких ламп, так как водитель в данной цепочке является лиши потребителем. Производители и реализаторы должны иметь лицензию и соответствующие документы.

С медицинской точки зрения дело не в типе фар (ксеноновые или галогеновые), а в правильности регулировки. Так если Вы решились потратиться на ксеноновые лампы, то уж потрудитесь посмотреть лицензию в магазине и установить специальные регуляторы. Знание таких простых истин избавит от лишних хлопот.

Происшествия

Важные новости

Общество 2020.06.02

Досить скиглення – пора працювати

Происшествия 2020.06.02

В Харьковском НИИ судэкспертиз создали коррупционную схему поборов с фигурантов уголовных дел

Важные новости

Общество 2020.06.01

Выходные в июне: сколько будут отдыхать украинцы

Общество 2020.05.31

На вору шапка горит: в ожидании коррупции конкурса на главу НСЗУ

Преимущества и недостатки ксеноновых ламп

Интенсивность света ксеноновых фар в два раза ярче обычных галогеновых

Массовым появлением ксеноновых ламп мир обязан компании Philips, выпустившей лампу D2S (R).

Как осветительный элемент в автомобилестроении HID (High Intensity Discharge. Буквальный перевод – разряд высокой интенсивности)-лампы стали массово применяться лишь в 1992 году. Основной целью, их внедрения, стало повышение яркости света.

После появления технологии HID ксенона, ее стали использовать очень активно в автомобильной отрасли. Первое время, пока технология была новой, цена на ксенон была высокой. Это привело к тому, что ксенон стали ставить только на очень дорогие автомобили.

Для ксенона были разработаны специальные посадочные места типа D2R и D2S, которые в штатном варианте используются и до настоящего времени. В автомобилях , не предназначенных под ксенон, используются цоколи H типа h1, h3, биксенон h4, h7, h11, hb4.

Со временем технология подешевела, появилась возможность устанавливать ксенон на автомобили более низкого класса. На рынке появились переходники со стандартов типа D2 на H цоколи. Конструктивные особенности ламп позволяют делать переходники только под цоколи h7 и h4. Учитывая то явление, что цоколь h4 используется для ламп два в одном, когда одна лампа светит в режиме ближнего и дальнего света. Но автовладельцы последних, при установке d2 лампы лишаются дальнего света. Соответственно такой вариант может подойти автомобилям с цоколем фары h4.

Помимо всего ксенон является символом престижа, хотя и остается до сих пор достаточно дорогим удовольствием, поскольку качественный ксенон сейчас стоит не дешево. Ксенон делает автомобиль ярче и сильнее, выделяет его на дороге

Ксенон и биксенон освещают дорогу очень ярким и чистым светом благодаря принципу световой дуги вместо обычной лампы накаливания, что гарантирует отличную видимость при плохих погодных условиях и ночью. Интенсивность света ксеноновых фар в два раза ярче обычных галогеновых. Инертный газ, находящийся внутри ксеноновой лампы, сокращает потребление энергии и продлевает срок их службы. С целью избежания ослепления водителей встречных автомобилей, в ксеноновые фары вмонтированы проекционные линзы, которые направляют свет непосредственно на дорогу.

Принцип действия ксеноновых ламп значительно отличается от ламп накаливания

Световой поток создается за счет свечения газа, который инициируется разрядом, создаваемым двумя электродами. Под давлением колба заполняется, кроме непосредственного ксенона, солями металлов. Если проводить параллель между ксеноновыми и галогеновыми лампами по их характеристикам, то цветовая температура ксенона в два раза выше (4300 против 2800 градусов). Для сравнения цветовая температура солнца равняется 5-6 тысячам градусов. В результате спектр излучения ксенона максимально приближен к солнечному спектру.

Ксеноновая лампа: потребляемая мощность – 35Вт, сила света – 200000Кд, световой поток – -1800-3200ЛМ, цветовая температура – 4200К(бело-желтый), 6000К(белый), 7500К(небесно-голубой), 12000К(ультрафиолет), срок службы – 3000часов.

Галогеновая лампа: потребляемая мощность – 55Вт, сила света – 67500Кд, световой поток – -1550ЛМ, цветовая температура – 3200К(желтый), срок службы – 400часов.

Стоит отметить, что восприятие яркости – это индивидуальный фактор, поскольку человек имеет определенную восприимчивость к цветовой температуре лампы, поэтому при выборе цветовой температуры, лучше всего увидить все своими глазами.

Срок службы ксеноновых ламп составляет 2800-4000 часов, для галогена этот показатель существенно меньше – 100-500 часов.

Лидерами по производству ксеноновых ламп и блоков поджига, являются такие компании, как Philips, PIAA, Osram, Matsushita, Hella и Bosch. Блоки Hella производятся компанией Philips, но продаются под другим брендом.

Сама автомобильная система электроснабжения не в состоянии подать к ксеноновой лампе достаточно напряжения, поэтому к нему необходимо специальное устройство, называемое «блоком розжига». ксенон имеет большую стоимость и если одна из ламп перестанет работать, то заменить нужно будет сразу две, поскольку со временем яркость лампы тускнеет и будут неравномерно освещать дорогу

Какие ксеноновые лампы лучше всего выбрать для автомобиля со штатными лампами Н4?

Ксенон можно установить почти на любой автомобиль или другое транспортное средство, в котором используются галогенный лампы Н-ряда, то есть H1, H3, H4 (разновидность цоколя ламп) и так далее. Каждый комплект предназначен для прямой установки на транспортное средство без каких-либо изменений и модификаций требуемых к проводке или к другим приспособлениям. Это значит что такой комплект может быть установлен на место галогенных ламп или наоборот.

Цены на ксенон в Украине колеблются в ценовом диапазоне от $60 до $1000, в зависимости от тех. характеристики и производителя

Чтобы установить ксенон для авто со штатными лмпами, прибегают к одному из следующих вариантов:

1. лампы D2S (R) через переходник;

2. лампы от корейских производителей, продаваемые с готовым цоколем для Н4 и шторкой;

3. биксенон – здесь режимы ближнего и дальнего света реализованы либо за счет перемещения шорки (что не совсем удобно), либо за счет движения непосредственно колбы (этот вариант более практичен).

В случае 1 и 2 ухудшается дальний, иногда ближний свет. В третьем случае и ближний и дальний свет не ухудшаются. Лучше всего искать лампы со специальным колпачком, предотвращающим проникновение света (решение, похожее на окрас торца колбы галогенных ламп, призванное предотвратить проникновение света).

Корейские производители предлагают ксеноновые лампы со световыми температурами от 4 до 15 тысяч градусов по шкале Кельвина, их колбы либо не окрашены, либо имеют голубоватый оттенок.

Как отличить поддельные ксеноновые лампы от настоящих?

Популярность ксенона привела к его подделыванию. Некоторые приобретают ксеноновые лампы исключительно из-за его голубоватого свечения. В качестве подделки используются обычные галогенные лампы, в которых колба покрывается голубой краской. При этом качество освещения становится хуже, нежели для обычных галогенных ламп. Второй вариант подделки – усиление цветовой температуры галогенных ламп. При этом происходит повышение тепловыделения, и лампы сильно греются. Естественно, при попадании воды колба сразу взрывается.

Отличить подделку от настоящей лампы сложно. Лучше всего иметь дело с известными производителями, а лампы приобретать у официальных дилеров. Проблема кроется еще и в том, что псевдо-ксенон выпускают не только неизвестные производители, но и достаточно именитые компании, как например (Philips, Blue Vision, Osram, PIAA). Однако псевдо-ксеноновые лампы от Philips гарантировано прослужат дольше, нежели подделка от мало-популярной фирмы.

Оценка статьи:

(пока оценок нет)

Загрузка...

Сохранить себе в: