Сейчас многие автолюбители начинают задаваться вопросом – что лучше ксенон или светодиоды? Прогресс дошел и до осветительных приборов автомобиля. Становится понятно, что технология галогенных ламп устаревает и все больше и больше производителей переходят на новые системы освещения автомобиля. Ксеноном уже никого не удивить, но в последнее время стали очень сильно развиваться светодиодные фары автомобиля. Практически каждый автопроизводитель внедряет светодиодную подсветку или основное освещение на светодиодах. Так что выбрать из технологий будущего? Заинтриговал, читайте дальше…

Сразу хочется отметить, что технологии очень разные, принципы их работы различаются, что говорится кардинально, здесь нет общего знаменателя, нет общих частей! Но есть яркое очень, яркое свечение, от 3000 Lm (Люмен) и выше. В начале нашей статьи начнем говорить про ксенон, все же он первым начал устанавливаться в широком применении в фары.

КСЕНОН

Работа этих ламп основана на принципе «зажигания» электрической дуги в специальном газе. Обычно таким газом является одноатомный, без цвета и запаха инертный газ – КСЕНОН. Он применяется очень часто и дуга в нем очень яркая.

Лампа представляет из себя — закрытую колбу, в которую закачен только один наш газ, также туда устанавливаются два электрода, между которыми и возникает электрическая дуга. Чтобы ее зажечь нужно очень большое напряжение, в 25 000 Вольт, для этого и используется «блок розжига».

Свечение этой «дуги» в газе, очень яркое они как минимум превышает свечение галогена в 2, а иногда и 3 – 4 раза! Например, обычный галоген горит с силой светового потока в 1500 Lm, а вот ксенон может «выжать» и до 6000 Lm. Разница «на лицо».

Плюсы ксенона

1) Это очень яркий и мощный поток света, который освещает дорогу намного лучше, чем обычные галогенные фары. Он пробивает любой туман и «слякоть». А это значит безопасность и обзорность.

2) Ксеноновая лампа по сравнению с обычной галогенной намного долговечнее, срок службы ксенона от 2000 до 2500 часов, а вот галоген 150 – 600 часов. У него нет нити накаливания, а соответственно тут нечему рваться, он не боится ударов и тряски кузова. Если ездить в день 2 – 3 часа, он прослужит около 4 лет, не меньше.

3) Еще один плюс меньшая температура самой лампы. То есть — можно поставить в стандартную фару, и он будет греться меньше чем галоген. У ксенона всего лишь 7 — 10% энергии преобразуется в тепло, а вот у галогена аж 40 %.

Теперь о минусах ксенона

1) Не весь ксенон разрешен. По закону РФ разрешен только тот, который штатно ставится на заводах изготовителя. ТО есть если вы поставили «кустарный» китайский аналог, то вас за это могут оштрафовать, даже можно прав лишиться на полгода или год (сейчас точно не помню). При прохождении ТО (техосмотра), обязательно заставят снять его.

2) Сложное оборудование. При установке нужно устанавливать сложное оборудование. Для того чтобы зажечь лампу нужно напряжение в 20 — 25 000 В, а затем нужно поддерживать «горение» с напряжением в 40 – 60 В (с частотой 300 Гц). Штатная система автомобиля никогда не выдержит такого напряжения, поэтому устанавливаются «блоки розжига». А они громоздкие, не умещаются в штатную фару, крепятся снаружи, иногда на лонжеронах.

3) Чуть увеличенный расход. Ксеноновый блок хоть и берет на себя основную роль по повышению электричества, но от генератора автомобиля все равно требуется больше энергии, большая нагрузка – чуть больший расход топлива, потому как нагрузка на двигатель. Расход конечно не существенно вырастает, но 0,1 литра на 100 км вы все равно отдадите.

4) Недешевое оборудование. Сами лампы, да и оборудование не из дешевых. Стоимость «кустарного» ксенона доходит до 3 000 рублей, это без установки. Фирменный ксенон стоит еще дороже, доходит до 10 000 рублей. Причем со временем световой поток ксенона меняется в цвете, и если у вас перегорела одна лампа, то менять их нужно в паре, иначе фары будут светить разным цветом.

5) Также не стоит забывать, что это очень мощная система освещения. Нужно продумывать наклон света фар, не стоит их сильно задирать вверх даже «ближний» свет, иначе вам будут моргать встречные машины. Сейчас практически от всех производителей автомобилей с ксеноном, требуют автоматический корректор угла наклона фар.

6) Сложное совмещение ближнего и дальнего света в одной фаре. Нужна установка биксенона, а это еще больше удорожает конструкцию. Ведь там переключение идет посредством перемещения линзы, он ближнего до дальнего положения, стоят соленоиды или другие переключатели.

Однако на данный момент, система этого освещения является самой надежной (работают около 4 лет), да и цена хоть и может доходить до 10 000, не брендовый можно взять около 2500 — 3000 рублей. Но блин проблемы с законом и ослепление встречных водителей, это не совсем хорошо. Можете задать а как сотрудники ГИБДД, смогут вычислить не заводские ксеноновые лампы? ДА все просто – на наших ВАЗ, они вообще не устанавливаются, поэтому если на КАЛИНА, ГРАНТА, ПРИОРА или ВЕСТА, обнаружится — будут проблемы.

Теперь в нашей статье, поговорим о мощном оппоненте, о светодиодных лампах.

СВЕТОДИОДЫ

Это совершенно другая технология, прочная, экономичная, развивающаяся сейчас глобальными темпами. По сути это полупроводник, который электрический ток преобразует в свечение. Его особенность — он имеет плюс и минус, и если перепутать клеммы он работать не будет. Состоит из полупроводникового кристаллического элемента, на токонепроводящей подложке, корпус с контактами, и оптическая система. Внутренне пространство, между кристаллом и линзой, заполняют специальным силиконовым составом.

По сути здесь также гореть нечему, тут нет нити накаливания, и прочих трясущихся элементов, поэтому прекрасно служит на неровных дорогах. Однако при неправильном использовании, кристалл может быстро деградировать и выходить из строя, но про это чуть позже.

Что еще хочется отметить, сейчас светодиоды выпускаются уже третьего поколения, они очень сильно развиваются, с каждым поколением повышается их надежность, световой поток и устойчивость к неблагоприятным средам.

Первые поколения не могли конкурировать ни с галогеном, ни тем более с ксеноном, их световой поток еле дотягивал до 500 – 600 Lm, хотя китайские производители заверяли — что в них 10 000 Lm! Чистый воды развод!

Однако сейчас появились системы с драйвером, определенным стабилизатором напряжения, именно он позволяет светиться в 4, а иногда и в 5 раз ярче. Сейчас не предел и 4000 Lm. Однако страдает их ресурс.

Плюсы светодиодов

1) Первый и самый большой плюс светодиодов, это их энергопотребление. Оно в разы, меньше чем у галогена и ксенона. Светодиодная лампа, которая выдает световой поток, равный потоку 60 Ваттной галогенной лампе, берет всего 20 – 30 Ватт энергии (если есть специальный драйвер).

2) Экономия топлива. Чем меньше берется энергии, тем меньше расходуется топлива. Нагрузка на генератор от осветительных приборов падает, а соответственно нагрузка на двигатель также падает – вы экономите на топливе. Опять же ждать, что вы сэкономите литры не стоит, но все же 0,1 — 0,2 литра на 100 километров запросто можно добиться.

3) Хотя есть специальный драйвер. Его зачастую можно спрятать в резиновый чехол фары, то есть резать и выносить наружу ничего не нужно. Справедливости ради – в некоторые фары, они все же не лезут.

4) Световой поток. Конечно старые светодиодные лампы, с натяжкой можно было назвать яркими, они могли , а вот ксенон по яркости нет. Но опять же прогресс не стоит на месте, и выходит третье поколение ламп, которые основаны на совершенно других светодиодах. Теперь световой поток намного превосходит галогенные лампы и практически добирается до ксенона. Иногда и не различить что установлено в фаре, ксенон или светодиоды, свечение одинаково сине – белое яркое. .

5) Светодиоды можно устанавливать и никто вам не запретит его использовать, даже по закону. Все дело в том, что светодиоды имеют множество цветов свечения, при желании можно хоть красный или синий свет фар сделать. Также можно подобрать цвет и мощность обычного галогена, то есть будет не понятно, что у вас установлено галогены или светодиоды. А как гласит закон – если световой поток ни чем не отличается, то и запрещать нечего. Они официально разрешены законом РФ, также их можно предъявлять на техосмотре.

6) Световой поток. Светит ярко, но не слепит водителей как у оппонента. Здесь свет рассеянный, и вблизи освещает большую площадь, что реально полезно в туманы и слякотную погоду.

7) Формы и размеры. Сейчас можно установить светодиодное освещение практически на все автомобили, то есть формат и размер ламп не отличаются от галогенных. Зачастую сочетают в себе и ближний и дальний свет.

8) Цена. Стоят сейчас недорого, столько же сколько ксеноновые лампы. Разница минимальна.

А вот минусов у светодиодов не так много, но они все существенные.

Минусы светодиодов

1) Температура. Современные системы с «драйверами» очень сильно греются из-за большого потока энергии. Поэтому обязательно охлаждение, ставятся радиаторы зачастую с «кулерами». Без них они очень быстро выйдут из строя.

Большинство автолюбителей, которые часто пользуются своей машиной, размышляют о том, какие виды фар освещают дорогу лучше всего.

Нельзя сказать однозначно, какие фары являются лучшими, ведь на настоящий день существует огромное множество разнообразных источников света, которые устанавливаются как в простые фары, так и в противотуманные.

Дорогие читатели! Статья рассказывает о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай индивидуален. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь к консультанту:

ЗАЯВКИ И ЗВОНКИ ПРИНИМАЮТСЯ КРУГЛОСУТОЧНО и БЕЗ ВЫХОДНЫХ ДНЕЙ .

Это быстро и БЕСПЛАТНО !

Ксенон или светодиоды: что лучше и надежней?

Основные характеристики

Современное инновационное освещение добралось и до автомобилей. В нынешнее время все реже можно встретить транспортное средство с галогеновыми источниками света. Альтернативой таким источникам стал свет ксенона и светодиодов.

Ксеноновые и галогеновые лампы стали использоваться уже давно, а вот светодиоды появились на автомобильном рынке совсем недавно. Но какое освещение нужно выбрать?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть характеристики ксенона и светодиодов.

Ксенона

Ксеноновые лампочки - световые источники, работающие на основании «зажигания» особого газа в электрической дуге.

В роли особого газа часто выступает одноатомный газ, который ничем не пахнет и является прозрачным - ксенон. По этой причине лампы были прозваны «ксеноновыми».

Особенности ксенона:

1. Ксенон создает крайне яркую электрическую дугу, поэтому свечение лампочки так сильно отличается от других источников света.
2. Ксеноновые лампочки имеют форму закрытой колбы. Она наполнена только лишь газом. В колбе также установлены 2 электрода, между которыми появляется дуга из электричества. Для того чтобы она возникла, необходимо получить огромное напряжение в 25 000 Вольт. Для этого применяются так называемые «блоки розжига». Данные лампочки освещают дорогу лучше, по сравнению с галогеновыми в два, а иногда четыре раза.
   

   Например, стандартная галогеновая лампа образует поток света 1450 Lm, а ксеноновые - до 6000 Lm. Разница является более чем ощутимой. По этой причине ксенон так широко распространен.

3. Несмотря на внушительное освещение, потребляет ксеноновая лампочка гораздо меньше в сравнении с галогеновой. Всего 35 Вт.
4. Больше всего распространен ксенон с цветовой температурой - 4300, 5000 и 6000 кельвинов. Некоторые автолюбители считают, что чем выше число цветовой температуры, тем ярче будут светить фары, но это заблуждение. Цветовая температура определяет оттенок цвета.
   

   В теплую погоду ночью ксенон с 6000 кельвинов будет прекрасно освещать дорогу, но такие же лампочки при снегопаде будут испускать синее зарево. Зимой лучше всего использовать 4300 кельвинов.

5. Свет конкретного спектра имеет свою длину, поэтому дает различное освещение в зависимости от погодных условий.
6. Главная особенность - замедленный разогрев газа в лампочке.

Ксеноновые лампы легко отличить от галогенновых по белоснежному свету и синему тону подсветки. Часто автомобилисты ставят ксеноновые лампочки только на ближний свет, а для дальнего используют светодиоды либо галоген.

Так продумано неспроста, ведь часто автомобилисты жалуются что их слепят ксеноновыми фарами.

Светодиоды

Светодиодные лампы являются новейшим изобретением, которое быстро полюбилось за экономичность и надежность.

Особенности светодиодов:

1. Базой светодиодных лампочек является светодиод - полупроводник, который изменяет электричество, преобразуя в освещение.
2. Светодиод обладает «плюсом» и «минусом». Если его неправильно подключить, то он не будет работать.
3. Данный полупроводник представляет собой кристаллическое звено, которое размещено на токонепроводящей платформе и корпусе с элементами.
4. Светодиод не имеет какие-либо нити накаливания, это означает, что он не может сломаться от езды по неровным дорогам или сильной вибрации. Но с другой стороны, если кристалл использовать неправильно, то он начнет стремительно портиться и быстро выйдет из строя.
5. В настоящее время уже созданы светодиоды третьего поколения. Это означает, что светодиодное освещение быстро развивается. Ведь каждое поколение увеличивает долговечность, стойкость к различным погодным условиям и качество освещения.

Например, светодиоды первого поколения не могли даже сравниться с галогеновым освещением. Их поток света ограничивался в пределах 550-650 Lm. Но для изделий последнего поколения даже 4500 Lm не является пределом.

Плюсы и минусы

В таблице приведены основные отличия между тремя источниками света:

Хорошо работают в противотуманных фарах. Они хорошо освещают дорогу вдаль при использовании в дождливую и туманную погоду. Это самый безопасное освещение по сравнению с остальными источниками света.

Ксенон, как и светодиод, не боится плохих дорог и различных ударов, чего нельзя сказать про галогеновые лампы.

Ксенон не нагревается как галоген. Менее 10% энергии у ксенона поступает в тепло, а у галогеновых источников около 40% энергии преобразуется в нагревательное тепло.

Но, к сожалению, ксенон не лишен недостатков. К ним относятся:

• размещать в фары автомобиля можно далеко не весь ксенон. К примеру, на территории Российской Федерации допускается использование только того ксенона, который был установлен на заводе изготовителем;
  

  Стоит отметить, что при обнаружении китайского ксенона, инспектор ГИБДД может смело выписать приличный штраф, или даже лишить прав на срок от 6 до 12 месяцев.

• сложная установка. Для оснащения транспортного средства ксеноновым освещением придется вмонтировать довольно-таки сложное оборудование;
• для включения лампочки нужно большое напряжение. Здесь нельзя обойтись без «блока розжига»;
• неэкономичный расход. При освещении данного вида происходит большая нагрузка на генератор машины. Следовательно, возрастает расход топлива. Хотя расход изменяется незначительно, но все равно это является отрицательным моментом;
• дорогое оборудование;
• нужно точно определить степень наклона фар из-за большой яркости источников света;
• усложненность соединения в одной фаре ближнего и дальнего света.

Список недостатков ксеноновых ламп сопоставим с их достоинствами.

Что касается светодиодов, то на данный момент они лидируют на рынке продаж, благодаря таким достоинствам, как:

• низкое энергетическое потребление;
• экономичность бензина, опять же благодаря низкому потреблению;
• специализированный драйвер, который нужен для монтажа светодиода, можно с легкостью уместить в резиновом чехле фары;
• довольно яркий и мощный поток света(говоря о светодиодах последнего поколения);
• любые спецификации светодиодного освещения разрешены на территории РФ, чего нельзя сказать о ксеноне;
• возможно создать подсветку фар любым цветом;
• светодиоды светят хорошо, но при этом не слепят. Светодиоды светят достаточно интенсивно для дождливой и туманной погоды;
• возможность выбрать любую форму и размер светодиода;
• стоимость светодиода такая же, как и у ксенона.

К недостаткам светодиодного освещения причисляют:

• возможны скачки от перенапряжения;
• драйвера работают не очень долго;
• яркость не такая сильная, как у ксенона.

Надежность использования

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.

Чем «ксенон» отличается от «галогенок»? И почему светодиоды не отправили на свалку истории лампы накаливания и газоразрядную оптику? И что общего между лампами Philips и зубной пастой ? Ответ на эти и другие вопросы вы найдете в нашем материале.

Как появились автомобильные фары? На первых машинах использовались примитивные фонари с восковыми свечами или керосиновыми горелками внутри, заимствованные от конных экипажей. Естественно, такие «коптилки» должным образом не освещали дорогу, а потому инженерам пришлось подыскивать примитивным фонарям более эффективную замену, коей оказалось ацетиленовое освещение: на долгое время неизменным спутником автомобилистов стала пара бочонков, один - с карбидом кальция, второй - с обычной водой. Перед ночной поездкой «шофэр» (как называли тогда водителей) устанавливал бочонки на автомобиль, открывал краником подачу воды, а последняя, попадая на карбид, способствовала выработке ацетилена - газа, который при горении дает достаточно мощный световой поток. Правда, через несколько часов бочонки приходилось перезаряжать, а фару, состоящую из зеркального отражателя и линзы, чистить от копоти...

На этих иллюстрациях приведены автомобили с ацетиленовым головным освещением, которое выдают не только большие фары, но и бочонки для карбида, установленные на подножках. А поскольку ацетилен оказался слишком мощным источником света, способным пробивать темноту на сотню метров, в качестве «габаритных огней» на машинах начала века использовались тусклые керосиновые горелки

Но почему нельзя было использовать лампы накаливания, которые появились даже раньше самого автомобиля? В 1899 году французская фирма Bassee & Michel попыталась объединить автомобильную фару и лампу накаливания, но конструкция получилась неудачной - лампы с угольной нитью на неровных дорогах быстро приходили в негодность, а большой расход энергии требовал громоздких аккумуляторных батарей, поскольку генераторы на машины тогда не ставили. И только повсеместное появление генераторов, а также начало выпуска нового типа лампочек с вольфрамовыми нитями «перевели» автомобильный транспорт на электрическое освещение. Вот только «электросвет» оказался... слишком ярким! Чтобы не слепить встречных водителей, пришлось придумывать дополнительные задвижки и шторки, уменьшать яркость лампочек, затем появилась двухнитевая лампа (с отдельными нитями для ближнего и дальнего света). В 1955 году, наконец, внедрили асимметричное освещение - когда фара со стороны пассажира светит дальше водительской.

Обратите внимание, как форма головной оптики определяла дизайн автомобилей (для наглядности возьмём разные поколения мерседесовского Е-класса). Долгое время фары оставались исключительно круглыми, на машинах 1960-х удалось внедрить квадратную оптику, расцвет популярности которой пришелся на 1980-е, а современные фары со «свободным отражателем» и вовсе развязали руки дизайнерам

Сейчас в фарах используются три источника света: лампы галогенные и газоразрядные, а также светодиоды. Про лазеры и прочую экзотику говорить рановато - до серийных автомобилей новомодные разработки дойдут нескоро. Тем более, что отказываться от «нелинзованной» фары, куда можно установить хоть «ксенон», хоть «галоген», хоть светодиоды, инженеры не собираются. Конструкция данного устройства доведена до совершенства: свет от лампы попадает на отражатель из металла, а затем проходит через рассеиватель - наружное стекло, состоящее из множества линз. Причем, когда появился новый пластик, не дающий усадки при формовке деталей, инженеры создали отражатель со «свободной поверхностью», который состоит из множества сегментов (каждый направляет поток света на определенную точку). Это позволило заменить тяжелое стекло легким пластиком и отказаться от рассеивателя.

Так устроена «нелинзованная» фара (для фары со «свободным» отражателем и традиционной схемы не отличаются): нить ближнего света расположена выше и впереди точки фокуса, причем колпачок внутри лампы «подрезает» поток света, чтобы освещать только верхнюю поверхность отражателя (рис. слева), а вот нить дальнего света и точка фокуса совпадают и поверхность отражателя используется целиком (рис. справа)

Фара «линзованная» (которую правильно называть светотехникой проекторного типа) устроена другим образом: свет от лампы попадает на отражатель, а затем направляется на специальный экранчик и собирающую линзу, которые формируют пучок света. И хотя сейчас «линзы» можно увидеть на многих машинах, поскольку они известны компактностью и точной организацией светового потока, инженерам-светотехникам поначалу пришлось решать проблему перегрева и избавляться от... слишком резкой светотеневой границы - оказалось, что глаз человека слишком быстро устает от четкой границы между светом и тенью. На «галогенках» проблему решили дифракционными кольцами (проще говоря, рисками на линзе), а на «ксеноне» - установкой автоматического корректора, наличие которого в России и в Европе для газоразрядной светотехники обязательно.

Схема «линзованной» оптики: слева — фара конца 80-х, справа — современная фара со свободным отражателем, наличие которого выдает экранчик меньшего размера. Этот экран, расположенный во втором фокусе, подправляет световой поток и формирует светотеневую границу, а затем лучи снова фокусируются линзой. «Линзами» сегодня оснащается большинство машин, а «нелинзованные» фары стали прерогативой недорогих авто, вроде «Калины» или «Логана»

Вот, собственно, мы и добрались до самого главного. Чем принципиально отличаются «ксенон», «галоген» и диоды? Галогенная лампа состоит из герметичной стеклянной колбы, внутри которой размещены электроды и нить накаливания из вольфрама, а также закачана газовая смесь, необходимая, чтобы «ловить» испаряющийся вольфрам и регенерировать нить (именно поэтому «галогенка» компактнее и долговечнее обычной лампочки). Газоразрядная оптика (чаще именуемая «ксеноном») нити накаливания не имеет: внутри такой лампы светится не раскаленная нить, а электрическая дуга, возникающая между электродами, оттого величина светового потока ксеноновой лампы гораздо больше, 3200 против 1500 лм «галогенки»! Вот поэтому европейские эксперты постановили, что таким фарам необходим автоматический корректор и омыватель. И ограничили цветовую температуру лампы.

Для того, чтобы «ксенон» работал, одной лампы недостаточно. Ещё нужен модуль розжига, который из «бортовых» 12 вольт выдаст короткий импульс на 25 киловольт переменного тока. Чтобы сделать «биксенон», нужно четыре таких модуля, либо применение хитрых систем: на «линзованной» оптике включить «дальний» можно, убирая экранчик при помощи соленоида, а на «нелинзованной» приходится перемещать лампу

Но если «ксенон» и «галоген» - это лампы, то светодиод - полупроводниковый прибор, который вырабатывает свет при прохождении тока. Полупроводник срабатывает быстрее традиционной лампочки, потребляет меньше энергии, отличается фактически неограниченным сроком службы и минимальными размерами. Но пока диодам поручают только второстепенные задачи (на основе светодиодных технологий делают стоп-сигналы, габаритные и дневные ходовые огни), хотя совсем недавно инженеры и дизайнеры прочили полупроводникам большое будущее. Все надеялись, что крохотный источник света обеспечит свободу компоновки и позволит избавиться от громоздких фар. Однако на примере Audi R8 и Nissan Leaf хорошо видно - существующая диодная оптика по размерам не отличается от газоразрядной.

Пока ученые бьются над созданием лазерной и волоконной оптики, источниками света остаются «галогенки», «ксенон» и светодиоды. На рис. А изображена двухнитевая галогенная лампа Н4, дающая ближний и дальний свет, на рис. Б — однонитевая лампа Н7 (которых для создания ближнего и дальнего нужно две), а на рис. В и Г схематично показаны ксеноновая газоразрядная лампа и светодиод, соответственно

Так почему светодиоды не вытеснили «ксенон» и примитивные «галогенки»? Оказалось, что полупроводниковая оптика имеет множество недостатков. Пока даже лучшие светодиоды не способны по светоотдаче догнать «ксенон» и остаются на уровне хороших «галогенок», что требует обязательного применения отражателя. Также диодные фары требуют отдельной системы охлаждения (инженеры даже пробовали охлаждать фары антифризом) и отличаются необычайной дороговизной: одна фара стоит примерно 1300 евро... Естественно, инженеры развивают данное направление, но до массового перехода автомобильного освещения на светодиоды далеко, поэтому ближайшее будущее остается за «ксеноновой» оптикой, которая становится компактнее и совершеннее, по энергопотреблению догоняя диодную.

В лаборатории Philips мы наглядно увидели, как светят современные фары. На рис. А световой поток от стандартной «галогенки», на рис. Б можно увидеть, как светят лампы Philips X-treme Vision, дающие 100-процентное усиление светового потока, на рис. В «дорогу» освещают газоразрядные ксеноновые лампы, а рис. Г — это свет новомодных светодиодных фар электромобиля Nissan Leaf

Но и списывать «галогенки» на свалку истории рановато! Как считают инженеры компании Philips, современная галогенная лампа может светить на уровне газоразрядной. Чтобы этого добиться, необходимо заменить тугоплавкое стекло колбы кварцевым, во-вторых, стекло подвергнуть оптической полировке, в-третьих, нанести на колбу колпачок из палладия... И, наконец, применить новую смесь газов, куда входит ксенон, чтобы повысить температуру нити и приблизиться к спектру солнечного свечения. На выходе получается пусть дорогая, но уникальная лампочка: её световой поток на 100% мощнее обычной галогенной лампы, а срок службы - вдвое больше. Причем на лабораторной установке мы наглядно убедились, что «галогенка» Philips X-treme Vision по светосиле действительно догоняет «ксенон».

Кроме лекции об автомобильном освещении, на заводе Philips мы увидели и реальное производство, на котором выпускаются лампы. И это бесчеловечно! В том смысле, что присутствие человека при выпуске «галогенок» и «ксенона» минимизировано - кругом трудятся современные роботы, обеспечивающие фактически стопроцентное отсутствие брака. Но, кроме фактически полной автоматизации, удивило и другое: зачем нужен составной цоколь и дополнительная производственная операция, чтобы выровнять нить накаливания относительно цоколя? Оказывается, данный процесс является ключевым, иначе готовая лампочка будет светить «неправильно» - слепить встречных водителей или, напротив, подсвечивать небо. Поэтому взаимное расположение «ниточки» и «основания» проверяется компьютером, а часть продукции осматривают люди.

«Ксенон» производят похожим «бесчеловечным» образом: вот робот подхватывает стеклянную трубочку, вот вставил нижний электрод, а дальше начинается такая круговерть, что только успевай следить! Трубочку заполнили составом солей и вставили верхний электрод, закачали охлажденный до −190ºС ксенон и запаяли колбочку, одели металлическую юбочку и обрезали излишки стекла, проверили горелку - готово? Нет, чтобы газоразрядные лампы светили одинаково, их нужно отжечь - включить и несколько часов дожидаться, пока цветовая температура достигнет нужной величины. Вот теперь готово! Осталось только выяснить, какая связь между лампами Philips и зубной пастой. Всё просто: бракованные стеклянные трубочки для колб не выбрасываются на свалку, а перемалываются в абразивный порошок. Из которого затем делают отбеливающие пасты для стоматологических кабинетов.

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).