Ксеноновый свет – Ксеноновые лампы.Виды и устройство.Работа и цветовая температура

  • 07.04.2019

Содержание

Ксеноновая дуговая лампа — Википедия

Ксено́новая дугова́я ла́мпа — источник искусственного света, в котором источником излучения является электрическая дуга в колбе, заполненной ксеноном.

Дает яркий белый свет, близкий по спектру к дневному.

Ксеноновые лампы можно разделить на следующие категории:

Лампа состоит из колбы из обычного или кварцевого стекла с вольфрамовыми электродами. Колба вакуумируется и затем заполняется ксеноном. Ксеноновые лампы-вспышки имеют третий поджигающий электрод, опоясывающий или нанесённый на колбу в виде проводящего слоя.

100 Вт ксеноново-ртутная короткодуговая лампа Osram в рефлекторе

Ксеноновая лампа с короткой дугой была изобретена в 1940-х годах в Германии и представлена в 1951 году компанией Osram. Лампа нашла широкое применение в кинопроекторах, откуда вытеснила преимущественно угольные дуговые источники света.

Лампа дает яркий белый свет, близкий к дневному спектру, но имеет достаточно невысокий КПД. На сегодняшний день практически во всех пленочных и цифровых кинопроекторах используются ксеноновые лампы мощностью от 450 Вт до 18 кВт.

[источник не указан 857 дней] Лампы в проекторах IMAX могут достигать мощности в 15 кВт в одной лампе.

15 кВт лампа для IMAX. Видны отверстия для подачи охлаждающей жидкости

Во всех современных ксеноновых лампах используется колба из кварцевого стекла с электродами из вольфрама, легированного торием. Кварцевое стекло — это единственный экономически приемлемый оптически прозрачный материал, который выдерживает высокое давление (25 атм в колбе ламп для IMAX) и температуру. Для специальных задач применяют изготовление колбы лампы из сапфира. Это расширяет спектральный диапазон излучения в сторону коротковолнового ультрафиолета и также приводит к увеличению срока службы лампы. Легирование электродов торием сильно увеличивает эмиссию ими электронов. Так как коэффициент теплового расширения кварцевого стекла и вольфрама различаются, вольфрамовые электроды вварены в полосы из инвара, которые вплавлены в колбу. В ксеноновой лампе анод при работе сильно нагревается потоком электронов, поэтому лампы большой мощности нередко имеют жидкостное охлаждение.

3 кВт лампа в пластиковом защитном транспортировочном контейнере

Для повышения светоотдачи лампы ксенон находится в колбе под высоким давлением (до 30 атм), что накладывает особые требования по безопасности. При повреждении лампы осколки могут разлететься с большой скоростью и могут травмировать персонал. Обычно лампа транспортируется в специальном пластиковом контейнере, который снимается с лампы только после установки лампы на место и надевается на лампу при её демонтаже.

При работе лампы колба сильно нагревается, в результате чего к концу срока службы колба становится более хрупкой из-за частичной кристаллизации кварцевого стекла. Для безопасности персонала производители ксеноновых дуговых ламп рекомендуют использовать защитные очки при обслуживании лампы. При замене ламп IMAX рекомендуется надевать защитный костюм.

Спектр излучения ксеноновой лампы мощностью 150 Вт. Максимум излучения на длине волны 467 нм. В ближней инфракрасной области имеются несколько интенсивных спектральных линий.

В ксеноновой лампе основной поток света излучается столбом плазмы возле катода. Светящаяся область имеет форму конуса, причём яркость её свечения падает по мере удаления от катода по экспоненте. Спектр ксеноновой лампы приблизительно равномерный по всей области видимого света, близкий к дневному свету. Но даже в лампах высокого давления есть несколько пиков в ближнем инфракрасном диапазоне, примерно около 850—900 нм, которые могут составлять до 10 % всего излучения по мощности.

Цветовая температура излучения ксеноновой лампы около 6200 К.

Существуют также ртутно-ксеноновые лампы, в которых, кроме ксенона в колбе, находятся пары ртути. В них светящиеся области есть как возле катода, так и возле анода. Они излучают голубовато-белый свет с сильным содержанием ультрафиолета, что позволяет использовать их для физиотерапевтических целей, стерилизации и озонирования.

Благодаря малым размерам светящейся области ксеноновые лампы могут использоваться как близкий к точечному источник света, позволяющий производить достаточно точную фокусировку излучения. Спектр близкий к дневному свету обуславливает широкое применение в кино- и фотосъёмке. Ксеноновые лампы также используются в климатических камерах — установках, моделирующих солнечное излучение для испытания материалов на светостойкость.

Короткодуговые лампы (шаровые лампы)[править | править код]

Наиболее распространены короткодуговые лампы. В них электроды расположены на небольшом расстоянии, а колба имеет шарообразную или близкую к шарообразной форму.

Керамические лампы[править | править код]

Лампа Cermax для видеопроекторов

Ксеноновые короткодуговые лампы могут выпускаться в керамической оболочке со встроенным рефлектором. Благодаря этому лампа получается более безопасной, так как из стекла сделано только небольшое окно, через которое выходит свет, а также не требуется юстировка при установке и замене. В такой лампе может быть окно, как пропускающее ультрафиолетовое излучение, так и непрозрачное для него. Рефлекторы могут быть как параболическими (для получения параллельного светового потока), так и эллиптическими (для сфокусированного в точку или цилиндрическом теле, например, для накачки лазеров)

[1].

Длиннодуговые лампы (трубчатые лампы)[править | править код]

По конструкции длиннодуговые лампы отличаются от короткодуговых тем, что электроды дальше разнесены друг относительно друга, а колба имеет форму трубки. Ксеноновые лампы с длинной дугой требуют балласта меньших размеров, а в некоторых случаях могут использоваться без балласта, так как имеют участок на вольт-амперной характеристике с положительным дифференциальным сопротивлением. Такие лампы нередко устанавливаются в рефлектор в виде параболического цилиндра и используются для освещения больших открытых пространств (на железнодорожных станциях, заводах, складских комплексах и т. п.), а также для моделирования солнечного излучения, например при тестировании солнечных батарей, проверке материалов на светостойкость и т. д. Длиннодуговая ксеноновая лампа «Сириус», выпускавшаяся в СССР, имела рекордную мощность 100 кВт.

Блок питания ксеноновой лампы мощностью 1 кВт без крышки

Ксеноновая лампа с короткой дугой имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Для поджига дуги требуется зажигающий импульс ампдитудой 15—30 кВ[2], а иногда и до 50 кВ. В рабочем режиме требуется точная регулировка напряжения и тока (чтобы не превысить номинальную электрическую мощность лампы), так как по мере прогрева лампы её сопротивление значительно уменьшается, и кроме того, возможно появление колебаний плазмы. При питании выпрямленным током необходимо, чтобы уровень пульсаций не превышал 10—12 %, так как колебания напряжения ускоряют износ электродов. Существуют разновидности ксеноновых ламп для переменного тока. Лампы с длинной дугой (например, отечественная ДКсТ) не столь требовательны к качеству питания и могут использоваться без балласта, требуя лишь пускатель.

Ксеноновые лампы чаще всего применяются в проекторах и в сценическом освещении, так как имеют очень хорошую цветопередачу. Благодаря малому размеру излучающей области они нашли применение в оптических приборах.

Начиная с 1991 года широкое распространение ртутно-ксеноновые лампы нашли в автомобильных фарах. Точнее, в автомобильных лампах основной световой поток формируют ртуть, соли натрия и скандия, а в атмосфере ксенона разряд происходит только на время запуска, до испарения других компонентов.

[источник не указан 1572 дня] Поэтому их стоит скорее относить к металлогалогенным лампам[источник не указан 1572 дня], однако при этом возникла бы путаница в названиях, так как в автомобильной светотехнике применяются также галогенные лампы накаливания.

В России при установке ксеноновых ламп на автомобиль необходимо также установить систему автоматической регулировки угла наклона фар и фароомыватели[3], во избежание ослепления встречных водителей.

  1. Felix Schuda. Cermax® Xenon Lamp Engineering Guide (англ.) (pdf). Excelitas Technologies Corp. (1998). Дата обращения 20 сентября 2015. Архивировано 30 августа 2014 года.
  2. ↑ Лампы ксеноновые
     (неопр.)
     (недоступная ссылка). ДРЛ.ORG.UA. Дата обращения 20 сентября 2015. Архивировано 28 марта 2010 года.
  3. ↑ ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки

Ксеноновые лампы: особенности использования

Технология использования ксенона для обеспечения освещения появилась несколько лет назад, но в данный момент она занимает достаточно существенный сегмент рынка. Ксеноновые лампы для авто являются идеальным вариантом, благодаря надежности и длительному сроку эксплуатации.

Что это такое

Ксеноновые автомобильные лампы – это газоразрядный источник света, который обеспечивает очень яркое свечение, близкое к естественному дневному. Особенностью работы является наличие в колбе с электрической дугой газа ксенона. В такой схеме нет необходимости использовать нить накаливания, которая легко может перегореть вследствие изменения напряжения.

свечениеФото — свечение

Для работы HID-лампы используется смесь инертных газов, которые при пропускании электрической энергии начинают излучать свет. К ксенону добавлены также пары ртути, которые обеспечивают работу источника света под высоким давлением.

От состава смеси зависит цвет света. Например, сам ксенон светится ярким белым, в то время как смесь со ртутными парами издает более холодное, голубоватое свечение. Поэтому варианты со смесью газов в основном используются в медицине – они отлично подходят для стерилизации помещения и озонирования.

Достоинства ксеноновых ламп:

  1. Долговечность работы. Отсутствие нити накаливания делает такие светильники более долговечными, нежели обычные. К тому же, они могут использоваться в экстремальных условиях работы, что также является весомым преимуществом. В среднем, замена источника света с ксеноновой смесью производится после 100 000 километров, но в большинстве случаев этот показатель сильно занижен, и лампы служат до 200 000;
  2. Высокие показатели яркости и светоотдачи. Ксеноновые модели имеют светоотдачу в 2,5 раз выше, чем галогеновые. Поэтому именно они применяются для обеспечения наилучшей видимости дороги ночью. Такие светильники часто называют противотуманными, т. к. даже на самых затененных участках они могут обеспечить практически идеальное освещение; сравнение ксеноновых и галогеновых фарФото — сравнение ксеноновых и галогеновых фар
  3. Естественная температура ближнего света. Галогеновые лампы, которые часто используются для автомобильных фар, излучают желтоватое свечение, которое непривычно человеческому глазу и может несколько искажать видимость. Пи этом ксенон светится при горении белым, что повышает безопасность водителя и пешехода;
  4. Низкое потребление электрической энергии. Для работы лампы используется не более 30 Ватт энергии, что помогает сэкономить аккумулятор. Также нужно отметить низкую нагрузку на бортовой компьютер при работе;
  5. Высокие показатели КПД. У стандартной лампы накаливания КПД равняется 30 %. Большая часть поступающей энергии преобразуется в тепло, но ксенон излучает холодное свечение. Эта характеристика говорит не только о цвете света, но и нагревании осветительного прибора. Более половину поступающей мощности направлено именно на обеспечение освещения.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость светильника, но она окупается экономией на ремонте и долговечности устройства. Сейчас наиболее популярны модели Филипс (Philips), они считаются самыми качественными ксеноновыми лампами.

лампа филипсФото — лампа филипс

Небольшой дискомфорт доставляет замена такого светильника. Учитывая, что давление, при котором работает лампа, превышает показатели 25 атмосфер, во время аварийной ситуации её осколки могут разлететься на огромное расстояние, причиняя вред на своем пути. Поэтому в большинстве случаев замена таких источников света выполняется только специалистами, у которых есть для таких целей специальные защитные очки и костюмы.

Конструкция и принцип работы

Ксеноновая модель осветительного прибора состоит из стеклянной колбы, выполненной из ударопрочного материала и ториевовольфрамовых электродов. Колба производится в большинстве случаев из кварцевого стекла, которое выдерживает высокое давление, образующееся в конструкции во время работы. Но на рынке также можно найти модели из более дорогого сапфирового. При работе колб с разным стеклом видна разница, сапфир обеспечивает более чистый свет, яркий, в то время как кварц обладает меньшей пропускной способностью.

принцип работыФото — принцип работы

Электроды выполнены из вольфрама, который позволяет обеспечить между контактами достаточно сильную дугу. Для повышения эффективности они покрыты специальным напылением, в основном это торий или молибден. Также в электроды встроены металлические пластины, усиливающие дугу. Сами электроды выполнены в форме конуса, что уменьшает время зажигания. В среднем горение ксенона начинается спустя пару миллисекунд после начала поступления энергии на контакты.

Во время включения лампы, плазма возле катода начинает излучать свечение. Ток на двух электродах, расположенных на небольшом расстоянии способствует образованию электрической дуги, которая нагревает газоразрядную смесь.

Видео: сравнение LED ламп и Ксенона

Использование

Ксеноновые газоразрядные лампы применяются не только для автомобиля, у них достаточно широкий спектр использования. В зависимости от конструкции они бывают:

  1. Шаровые;
  2. Керамические;
  3. Трубчатые.

Ксеноновые шаровые получили наибольшее распространение, именно они применяются для фар. Их конструкция представляет собой маленькую колбу, которая наполнена ксеноном. Электроды находятся на очень маленьком расстоянии.

круглые моделиФото — круглые модели

Керамические используются в фармацевтической промышленности. Их особенностью является не только применение керамической колбы, но и наличие в ней отверстия для ультрафиолетового света. Такое свечение используется в терапевтических целях, в частности, для обнаружения грибковых заболеваний кожи или покровов головы.

керамическиеФото — керамические

Трубчатые представляют собой устройства для обеспечения света в жилых помещениях. У них электроды расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга, поэтому для работы требуется определенный балласт. Дроссельная схема подобного плана используется для обеспечения освещенности на больших площадях, часто это вокзалы, склады и прочие производственные или общественные учреждения.

трубчатыеФото — трубчатые

Также в зависимости от типа использования, ксеноновые лампы могут иметь разные цоколи (к примеру, для автомобиля – H8 4300K, h5 5000K, также есть варианты H7, h4, HB4 и Н11).

цоколиФото — цоколи

Технические характеристики

В зависимости от типа и конструкции ламп могут изменяться требования к параметрам электрической сети. Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели и их характеристики:

Лампы ксеноновые трубчатого типа (цоколь D1S и D2S), марка MTF и Philips Original Plus:

MTF Light Active Night (ночные МТФ)

Яркость, Лм 3200
Мощность, Вт 35
Номинальное напряжение, В 8
Температура свечения, К 6000
Расстояние между электродами, мм 4
Долговечность, ч 2000

Филипс Ориджинал:

Температура, К 6500
Мощность, Вт 35
Яркость, Лм 3400
Долговечность, ч 3000
Расстояние между электродами, мм 4,2

Купить ксеноновые газоразрядные лампы можно в любом городе стран СНГ (Москва, СПб и прочих), цена зависит от типа и параметров устройства. Рекомендуем изучать каталог известных компаний: Филипс, Галакси и других, т. к. они предоставляют гарантию на свои модели.

Ксеноновые лампы.Виды и устройство.Работа и цветовая температура

Технология применения ксенона для освещения возникла несколько лет назад. Сегодня она уже достаточно популярна, и занимает значительную часть рынка. Ксеноновые лампы являются искусственным прибором освещения, в которых основным источником светового потока является не спираль, а электрическая дуга, возникающая в стеклянной колбе с газом, называемым ксеноном. Такие лампы способны светить очень ярким белым светом, который по своему спектру аналогичен дневному свету.

Конструктивные особенности

Лампа состоит из стеклянной колбы, вольфрамовых электродов и общего корпуса. Из колбы выкачан воздух, и ее объем заполнен специальным газом – ксеноном. У некоторых моделей имеется вспомогательный разжигающий электрод, например, у ламп вспышек.

Электроды предназначены для обеспечения прохождения электрического тока через газовую среду. Для того, чтобы газ начал светиться, требуется высокая мощность энергии, которая способна накопиться в конденсаторе, соединенном параллельно посредством резисторов. Эта энергия преобразуется в импульс высокого напряжения с помощью мощного повышающего трансформатора. Он разряжает конденсатор, тем самым пропускает через лампу большие токи за короткое время.

Колба из кварцевого стекла газоразрядной лампы изготавливается в виде прямой или согнутой трубки в виде буквы «U», спирали, или окружности (для расположения лампы вокруг объектива фотокамеры для получения фотографии без теней). В продаже можно найти лампу с колбой из сапфирового стекла. Разные виды стекол обеспечивают разный цвет свечения. Сапфир придает более чистый и яркий свет, а кварцевое стекло хуже пропускает поток света.

Электроды лампы впаиваются в трубку и соединяются с конденсатором, имеющим заряд высокого напряжения, достигающего 2000 вольт, в зависимости от состава газа и длины стеклянной трубки.

Третий дополнительный электрод имеется не во всех моделях ламп. Он называется разжигающим и предназначен для начальной ионизации газов, запускающей процесс разряда в лампе. В лампах вспышках обычно в качестве дополнительного электрода применяют рефлектор света.

Как работают ксеноновые лампы

Вспышка света возникает при пропускании через газ мощного импульса электрического тока, и ионизации, которая требуется для снижения электрического сопротивления газа, и более легкого протекания большого тока через газовое пространство лампы.

Начальная ионизация обеспечивается специальным трансформатором. Высоковольтный кратковременный импульс, подведенный на разжигающий электрод, образует первые ионы газа. В результате электрический ток начинает проходить через газ, от чего возбуждаются атомы ксенона. Это побуждает электроны переходить на орбиты, обладающие более высокой энергией. После возвращения электронов на свои прежние орбиты, они излучают фотоны, являющиеся разницей энергии этих орбит.

Давление газа в лампе может различаться в зависимости от величины лампы, и может быть от 0,01 до 0,1 атмосферы.

Разновидности
Ксеноновые лампы делятся на несколько видов по конструкции и сфере применения:
  • Шаровые.
  • Трубчатые.
  • Керамические.

Шаровые ксеноновые лампы стали наиболее популярными из всех видов. Они используются в автомобилях для обеспечения его передним светом фар. Их устройство состоит из небольшой колбы, наполненной ксеноном. Электроды в лампе расположены на очень близком расстоянии друг от друга.

Керамические ксеноновые лампы применяются в фармацевтическом производстве. Их особенностью является использование керамической колбы и отверстия в ней для прохождения ультрафиолетового излучения. Такой свет применяется в медицине для лечения грибковых болезней головы и кожи.

Трубчатые ксеноновые лампы являются устройствами для создания освещения в жилых зданиях и помещениях. Электроды в них находятся на большом удалении между собой, поэтому для их функционирования необходим балласт. Такие лампы применяются для внешнего освещения складов, вокзалов и других общественных или промышленных объектов.

В зависимости от сферы применения ламп, они могут иметь цоколи разных исполнений, которые изображены на рисунке.

Цветовая температура

Основным параметром любых ксеноновых ламп считается цветовая температура светового потока. Этот условный параметр характеризует интенсивность и спектр светового излучения, и измеряется в кельвинах.

Существует несколько интервалов цветовой температуры:
  • От 3200 до 3500 кельвин. Свет лампы с такой цветовой температурой подобен свету галогенной лампы и имеет желтоватый оттенок, отличается высокой интенсивностью освещения, достигающей 1500 люмен. В основных автомобильных фарах такого света будет недостаточно, поэтому их применяют в противотуманных фарах.
  • От 4000 до 5000 кельвин. Световое излучение в этом диапазоне имеет нейтральный оттенок и наименьшие визуальные цветовые искажения. Такое излучение обладает повышенной интенсивностью освещения, более 3000 люмен. Такие качества позволяют использовать лампы для основного освещения автомобиля в основных фарах. Такие ксеноновые лампы включены в основную комплектацию новых автомобилей.
  • От 5000 до 6000 кельвин. Повышение цветовой температуры более 5000 К приводит к возрастанию декоративного эффекта и снижению практической пользы. Такие лампы образуют белое освещение, что создает оригинальный эффект, но уменьшает интенсивность освещения, и снижается восприятие света глазами водителя: Предметы видны в черно-белом цвете, детали скрадываются. В некоторых зарубежных странах использование ксеноновых ламп с цветовой температурой более 5000 кельвин запрещено.
  • От 6000 до 12000 кельвин. Монтаж таких ксеноновых ламп выполняется только из расчета создать некоторое впечатление, а на практике ничего хорошего от такого ксенона не будет. У таких ламп интенсивность света снижается до 2000 люмен, при движении на автомобиле в темное время водитель видит объекты в черно-белом цвете и плохо их различает. В торговых точках такие лампы уже не продаются, так как они считаются недостаточно эффективными.
Достоинства
  • Повышенные параметры светоотдачи и яркости. Ксеноновые лампы обладают светоотдачей в несколько раз больше, по сравнению с галогенными лампами. Поэтому такие лампы стали использоваться значительно чаще в автомобильных противотуманных фарах для освещения ночной дороги. Они способны обеспечить идеальное освещение даже в самых темных местах.
  • Длительный срок службы обеспечивается отсутствием нити накаливания, в отличие от обычных ламп или галогенных моделей. Они также могут применяться в экстремальных случаях, что является важным достоинством. В среднем такие газоразрядные лампы на автомобиле способны служить до 200 тысяч км пробега.
  • Небольшой расход электрической энергии. Для функционирования лампы требуется мощность не больше 30 ватт, что позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи. Нагрузка ксеноновых ламп на бортовой компьютер в автомобиле также незначительная.
  • Естественный цвет светового потока автомобильных фар. Галогенные лампы, также часто используемые в фарах автомобилей, создают желтоватый свет, который непривычен для человека, и иногда искажает объекты. В отличие от них, ксеноновые фары обеспечивают белый свет, повышающий безопасность движения в темное время.
  • Повышенные показатели КПД. У обычной лампы накаливания этот параметр всего 30%, так как основная часть энергии расходуется на выделение тепла. Ксеноновая лампа излучает холодный свет, что означает незначительное нагревание приборов освещения. Большая часть энергии этих ламп направлена на освещение.
Недостатки

Высокая стоимость ламп относится к их недостаткам. Но это со временем окупается за счет длительного срока эксплуатации, экономии на отсутствии ремонта и редкой замены ламп.

Замена ксеноновых ламп доставляет некоторый дискомфорт. Рабочее давление лампы очень высоко, и при ее разрушении осколки лампы разлетаются на большое расстояние, повреждая предметы и объекты, находящиеся на пути. Поэтому чаще всего замена таких ламп должна выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими при себе защитные средства в виде костюма и очков.

Советы по выбору

Подбор ксеноновых ламп зависит от конструктивных особенностей фар автомобиля, или прибора освещения. Если для фар предусмотрены лампы с одной нитью накаливания, то подойдут обычные газоразрядные лампы. Если в фары вставлялись двухнитевые лампы, то придется ставить биксеноновые лампы.

Они имеют в своей конструкции металлическую электромагнитную шторку, которая закрывает часть стеклянной колбы, чтобы обеспечивать переключение света с дальнего на ближний, и наоборот. При установке ксеноновых ламп на автомобиль часто приходится менять рефлекторы фар. Обычный рефлектор рассеивает свет, а для нормальной работы ксенона свет нужно фокусировать. Если рефлекторы не заменить, то вы будете ослеплять встречных водителей, что может привести к аварийной ситуации на ночной дороге.

К подбору завода изготовителя ксеноновых ламп нужно отнестись с большой ответственностью, так как от качества лампочек непосредственно зависит ваша безопасность во время движения, а также безопасность окружающих людей. Если лампа при движении внезапно потухнет, это может привести к непредсказуемым последствиям.

Гарантией качества ламп может послужить популярный бренд и наличие всего комплекта документов, которыми подтверждается качество товара и его оригинальность. Не следует приобретать дешевые ксеноновые лампы, если вам предлагают скидку и навязчиво рекламируют изделие. Качественные товары не могут стоить дешево.

Похожие темы:

Ксенонофобия — Quto.ru

Единственным исключением из общего «светопреставления» стали проекторные фары ВАЗ-2110. В них экран позади линзы эффективно «отрезает» свет, обеспечивая довольно четкую световую границу. И в точке B50L превышение нормы оказалось не так велико — «всего» 40 процентов. А вторая фара и вовсе уложилась в требуемые 0,5 люкса. Но ездить на такой «десятке» по дорогам все равно нельзя. Ксеноновый свет «засвечивает» левую обочину — в точке 50L требования ГОСТа превышены в полтора-два раза. При этом фары освещают не столько дорогу, сколько верхушки кустов справа от нее: вдоль оси автомобиля пятно ближнего света удлинилось всего на несколько метров.

В чем причина столь провальных результатов?

Во-первых, газоразрядная лампа светит в два раза ярче «галогенки» — и настолько же, при прочих равных условиях, увеличивается и вредная засветка. Но главная проблема «ксенона» — повышенное рассеяние света. Отклонение части светового пучка возникает по многим причинам — из-за микронеровностей на поверхности отражателя, из-за пыли, неизбежно попадающей внутрь фары, из-за грязи и царапин на стекле… А по закону Рэлея угол рассеяния тем больше, чем меньше длина волны света, которая обратно пропорциональна цветовой температуре. Недаром европейские правила запрещают дорожное использование ламп с цветовой температурой выше 5000К. Кроме того, законы оптики применимы «в лоб» только к идеальному точечному источнику света — в противном случае форма пучка нарушается. Газоразрядная дуга по своим размерам больше, чем нить накала в «галогенке», а значит, у «ксенона» больше и расфокусировка пучка.

Вот почему спроектировать и изготовить удовлетворяющую всем нормам фару с газоразрядным светом — задача на порядок сложнее, чем выпуск обычной головной оптики с «галогенками». Инженерам приходится тщательнее рассчитывать форму отражателя, а технологам — повышать точность изготовления ксеноновой лампы и отражателя, равно как и класс чистоты отражающей поверхности. К фаре предъявляются повышенные требования по части герметичности, стойкости стекла (точнее, прозрачного пластика) к царапинам и химическим реагентам. Плюс обязательные омыватель и автокорректор фар… Но все равно инженерам не удается уравнять «галоген» и «ксенон» по части ослепления — недаром в европейских и российских нормах для газоразрядного света сделано послабление.

Кстати, идея использования газоразрядной дуги в фарах автомобилей родилась в Америке: американские автопроизводители в поисках «идеальной» головной оптики, которая повысила бы безопасность на дорогах, привлекли к экспериментам голландскую компанию Philips. Но американцы быстро поняли, что врожденные недостатки «ксенона», то есть неоптимальная цветовая температура и большие физические размеры дуги, грозят проблемами с ослеплением. Поэтому в США от газоразрядных ламп отказались — там их до сих пор можно использовать только для дальнего света!

Но в Европе «ксенон» разрешен и для ближнего света — поговаривают, что это решение пролоббировала компания Philips, потратившая на свои разработки немало средств. Понимая, что мощный «ксенон» будет слепить встречных водителей, европейцы постарались минимизировать его недостатки: ограничили цветовую температуру ламп, обязали оснащать машины фароомывателями и автокорректорами. А заодно ввели и новый стандарт для цоколей ксеноновых ламп, чтобы их не использовали в обычных фарах.

Однако нам Европа и Америка не указ! А раз есть спрос, то китайцы обеспечат и предложение. И кому какое дело, что «неродные» лампы не попадут в расчетный фокус отражателя фары? Между тем именно поэтому в наших экспериментах на экране появлялись бесформенные пятна!

Так что все разговоры о том, что «я поставил ксеноновые лампы, как следует отрегулировал фары, и они никого не слепят», как минимум наивны. К сожалению, в ГИБДД передали контроль за нештатным «ксеноном» в Гостехконтроль — и быстро «забыли» о проблеме. Можно встретить даже патрульные автомобили с голубоватым светом. Власти считают, что неправильный свет удастся искоренить на техосмотрах, где инженеры-инспекторы Гостехнадзора проверяют световой пучок фар специальным прибором. Но для нерадивого водителя заменить перед прохождением ТО газоразрядную лампу на галогеновую — дело нескольких минут. Не говоря уже о том, что покупка талона техосмотра в нашей стране — дело, увы, привычное… А на эпизодические «выездные» проверки Гостехнадзора, организуемые на стационарных постах ДПС, надежды немного.

Так что нам остается только взывать к совести тех, кто самостоятельно ставит в обычные фары купленные на рынке ксеноновые лампы. Перефразируя библейский завет — не ослепи ближнего своего!

Краткий словарь светотехника

Галогены — группа химических элементов со сходными свойствами, к которой относятся бром и йод. В колбе галогеновой лампы их газообразные соединения «связывают» испаряющийся вольфрам, регенерируя нить накала. Благодаря этому «галогенку» при тех же размерах нити можно сделать ярче и долговечнее обычной лампы накаливания.

Класс чистоты — параметр детали, характеризующий качество ее обработки. Определяется по средней высоте микронеровностей на поверхности детали. У отражателей галогеновой фары обычно 12-й или 13-й класс чистоты (высота микронеровностей — до 0,1—0,2 микрона, у ксеноновой — 14-й класс (до 0,05 микрона).

Колба — герметичная стеклянная часть лампы, в которой размещены электроды или нить накала. В зависимости от типа лампы заполнена галогеновым или инертным газом.

Ксенон — инертный (не вступающий в химические реакции) газ, в крайне малых количествах содержащийся в атмосфере Земли (87 см? на кубометр воздуха). Обычно ксенон получают в качестве побочного продукта при производстве жидкого кислорода. Помимо газоразрядных ламп используется также для наркоза и в электрореактивных двигателях космических аппаратов.

Освещенность — величина, определяемая как отношение светового потока, падающего на участок поверхности, к площади этой поверхности. Измеряется в люксах (лк), 1 лк — освещенность 1 м? поверхности падающим перпендикулярно световым потоком в 1 лм.

Световой поток — величина, оценивающая мощность оптического излучения источника света. Единица измерения — люмен (лм).

Рассеяние света — отклонение луча света от заданного направления при отражении его от поверхности объекта или прохождении через неоднородную среду.

Фокус — точка оптической системы (фары), все световые лучи из которой либо выходят параллельно (параболоидный рефлектор), либо (как в случае с эллиптическим отражателем) собираются в другом фокусе системы.

Цветовая температура — параметр света, определяемый как физическая температура абсолютно черного тела, при которой оно излучает свет того же цвета. Измеряется в кельвинах (К). В светотехнике используется по аналогии с астрофизикой, где по цвету звезд определяют их температуру. Чем выше температура, тем более голубым будет свет. Цветовая температура галогеновой лампы — 3000—3200К, газоразрядной — 4200—4300К, а в нештатном «ксеноне», кроме того, возможны варианты 5000К, 6000К и даже 9000К. Но в Европе лампы с цветовой температурой выше 5000К запрещены — медики считают, что голубой свет провоцирует заболевания глаз.

Цоколь — часть лампы, которой та крепится к фаре и подключается к электросети. В фарах ближнего света цоколь лампы фиксируется на отражателе, что увеличивает точность фокусировки лампы. Цоколи ламп и ответные части фар стандартизированы. Для галогеновых ламп существует полтора десятка цоколей, наиболее распространенные — Н1, Н4, Н7, Н11. Для газоразрядных фар общеупотребительны два стандарта ламп — D1 (объединенные с блоком зажигания) и D2 (без блока). Куда реже встречаются лампы с цоколями D3 и D4 (последний использует в основном Toyota).

HID (High Intensity Discharge) дословно — «разряд высокой интенсивности», международное наименование газоразрядного света.

Рассеиватель, отражатель, линза

Фара со стеклянным рассеивателем существует с 20-х годов прошлого века. В ней свет от лампы сначала попадает на параболический отражатель из металла, а потом проходит сквозь рассеиватель — наружное стекло, представляющее собой комбинацию из многочисленных линз. Каждая из линз преломляет свою часть светового потока — так формируется асимметричный пучок, отвечающий европейским требованиям.

В девяностых годах прошлого века появился новый пластик DMC, не дающий усадки при формовке деталей, и инженеры с помощью компьютерного моделирования получили возможность спроектировать отражатель со «свободной поверхностью», который одновременно играет роль рассеивателя. Он состоит из многочисленных сегментов, каждый из которых направляет свет в определенную точку на дороге. Стекло было заменено более легким прозрачным пластиком. «Свободная поверхность» позволила эффективнее использовать световой поток лампы и точнее разделить зоны света и тени. Такие фары устанавливают на большинство недорогих иномарок и на «свежие» отечественные машины — Калину, Приору, Газель. Правда, технологию формования «свободных» отражателей в России пока не освоили — наши заводы получают «полуфабрикаты» из Чехии, с дочернего предприятия компании Hella.

Альтернатива — фара проекторного типа, более известная в народе как «линзованная». У нее эллиптический отражатель, который направляет свет во второй фокус фары, где установлен специальный экран. Световой пучок формируется экраном и собирающей линзой. Первая фара проекторного типа появилась на «семерке» BMW в 1986 году. В России такие фары устанавливали только на часть «десяток», в мире — на большинство автомобилей с газоразрядным светом и на многие с «галогеном». Достоинства проекторной фары — компактность и точная организация светового пучка, недостатки — теплонагруженность и… слишком четкий переход от света к тени. Оказалось, что резкая светотеневая граница, «пляшущая» вместе с автомобилем на неровностях дороги, быстро утомляет водителя. У галогеновых фар эту границу размывают с помощью дифракционных колец — тонких концентрических рисок на линзе. Но кольца увеличивают и рассеяние света, поэтому в газоразрядных фарах вместо них с утомляемостью водителя борется обязательный автокорректор фар. Свет по правилам и без

Требования к фарам определяются в России несколькими ГОСТами, с минимальными изменениями повторяющими европейские нормы. ГОСТ Р 41.8-99 (Правила ЕЭК ООН №8) регламентирует работу фар с лампами Н1, ГОСТ Р 41.20-99 (Правила ЕЭК ООН №20) — фар с двухнитевой лампой Н4, ГОСТ Р 41.112-2005 (Правила ЕЭК ООН №112) — фар со всеми остальными галогеновыми лампами. Правильность светового пучка, создаваемого фарой, определяется по освещенности экрана, установленного на расстоянии 25 метров.

ГОСТы требуют, чтобы пятно света на экране имело четкую границу либо в форме «галочки» (с подъемом в правой части под углом 15 градусов), либо в форме «ступеньки» (подъем на 250 мм под углом 45 градусов с переходом в горизонтальную линию). Кроме того, нормируется освещенность экрана в нескольких зонах и точках, которые характеризуют элементы реальной дороги. Например, точка B50L соответствует глазам встречного водителя, 50R и 75R — объектам на правой обочине на расстоянии 50 и 75 метров от машины…

Для газоразрядного света разработан свой ГОСТ 41.98-99 (Правила ЕЭК ООН №98). Схемы распределения света там те же, но нормы освещенности немного другие — в частности, в точке B50L допускается засветка в 0,5 лк вместо 0,4 лк для «галогена».

Есть свои стандарты и у ламп: ГОСТ Р 41.37-99 (Правила ЕЭК ООН №37) для галогеновых и ГОСТ Р 41.99-99 (Правила ЕЭК ООН №99) для газоразрядных. В них определена маркировка, геометрические размеры, потребляемая мощность и световые характеристики ламп.

Описания «гибридов» из газоразрядных колб и цоколей типа Н в нормативных документах, естественно, нет. Однако автомобильные лампы в России относятся к товарам, подлежащим обязательной сертификации, то есть проверке на соответствие ГОСТам. Как разрешается эта юридическая коллизия?

Полчаса поисков в интернете — и перед нами копии десятка сертификатов на лампы для нештатного «ксенона». Все они выданы органами по сертификации, которые, по словам специалистов, даже не имеют оборудования для испытания ламп! Зато не обделены фантазией. Одни написали, что газоразрядные лампы соответствуют ГОСТу, относящемуся к автомобильным стартерам, генераторам и реле. Другие сослались на ГОСТ, принятый еще в СССР до изобретения «ксенона». А некий Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации (ОАО «ВНИИС») просто выдал справку с витиеватой формулировкой о том, что газоразрядные лампы… не относятся к объектам обязательной сертификации.

Похоже, все эти липовые сертификаты и справки получались одинаково — «транзитом через кассу». А весь нештатный «ксенон» продается в России фактически незаконно.

Подробности о ксеноновом свете

Ксеноновый свет, ксеноновые лампы в автомобиле

Более 60% всех дорожно-транспортных происшествий происходят в условиях плохой освещенности. Поэтому освещение в большой степени влияет на безопасность и комфорт на дороге.  Для увеличения освещенности можно поставить более мощные лампы или дополнительные фары, но это влечет за собой и большее потребление электроэнергии, и большую нагрузку на генератор, а лучше использовать принципиально новые источники свечения — металлогалогеновые лампы (HID-Lamp от англ. High Intensity Discharge, лампы высокоинтенсивного разряда), более известные как ксеноновые. 
К основным преимуществам можно отнести:

  • Большая безопасность и обзорность. Улучшенная видимость в любую погоду, кроме того, снимает с водителя постоянное напряжение на глаза, столь утомляющее в условиях современного интенсивного движения.
  • Повышенная (более чем в два раза) светоотдача.
  • Экономичность лучше (35 Вт против 55 Вт у галогенных)
  • Увеличившийся срок службы в силу большей вибростойкости.
  • Меньшая зависимость светового потока от питающего напряжения
  • Меньший нагрев ламп.
  • Кроме того, экономится топливо и снижается нагрузка на генератор, меньше нагреваются детали оптики. Меньший расход топлива — лучше и для окружающей среды.

Что значит ксеноновый свет?

Ксеноновая лампа — газоразрядная колба, наполненная смесью инертных газов, включающих ксенон. У этой лампы нет нити накаливания, а электрическая дуга возникает между двумя электродами. Одной из проблем применения HID-Lamp является необходимость генерировать для розжига дуги высоковольтные (до 25 000 В) импульсы напряжения.  Когда лампа зажглась, напряжение падает до номинального (50~80V), достаточного для поддержания разряда. Поэтому в ксеноновых системах используется специальный блок управления («блок розжига» или «балласт») — например, с умножающим напряжение трансформатором и встроенными микрочипами. Среди брэндов-производителей высоковольтных блоков такие фирмы как Hella, Bosch, Denso, Valeo.
     На сегодняшний момент и в России проявилась новая разработка — электронный пускорегулирующий аппарат «КСЕНИЯ 12-35» (далее ЭПРА) для розжига дуги ксеноновой лампы. Благодаря более высоким, чем у зарубежных аналогов, энергетическим параметрам, ЭПРА потребляет от бортовой сети меньший ток, как в номинальных, так и в переходных режимах, что позволяет подключаться к штатной проводке автомобиля без риска перегрузки. При низком качестве или даже при отсутствии специальных устройств защиты в боротовой сети большинства отечественных и старых импортных автомобилей, ЭПРА способен надежно функционировать при очень больших перепадах питающего напряжения (от 7 до 24 В, с кратковременными выбросами до 60 В). В ЭПРА применен так называемый симметричный выход по высокому напряжению, что позволило снизить в два раза импульсную высоковольтную нагрузку на провода и соединители для обеспечения дополнительной гарантии отсутствия пробоев изоляции и высокой надежности системы в целом. В настоящее время серийно выпускаются установочные комплекты для переоборудования оптики автомобиля на систему «Ксеноновый свет» для пяти типов наиболее применяемых ламп: h2, h5, H7, 9005, 9006. Также предлагаются комплекты с металлогалогеновыми дампами типа D2S, D2R.

Более подробно о преимуществе и выбор ксенона?

Ксеноновая лампа излучает в два раза больше света, чем галогеновая лампа и в то же время потребляет меньше энергии, что снижает нагрузку на генератор. Водитель видит более отчетливо, а у автомобиля остается больше энергии для других функции. Ксеноновое освещение делает автомобиль безопаснее и для окружающей среды, так как меньше потребление энергии означает уменьшение потребление топлива и снижение выбросов вредных веществ в атмосферу. Белый свет, излучаемый ксеноновой лампой по спектру очень близок к дневному. Результаты исследований показали, что свет ксеноновых ламп позволяет водителям лучше оценивать дорожную ситуацию, поскольку именно этот «цвет света» отражает разметку на дороге и дорожные знаки лучше, чем традиционное освещение.
При оценке и выборе источников освещения имеют смысл три вещи
(и которые почти независимы):

(1) ЦТ — цветовая температура, 
(2) ИЦ — индекс цветопередачи, и
(3) интенсивность (яркость) светового потока. 

(1) Что такое цветовая температура и характеризует ли она «естественный белый» цвет?

Среди главных параметров (а нередко и основных достоинств) ксенонового света нередко называют номинал (под разными числами) цветовой температуры.

Цветовая температура измеряется в Кo (градусах по 
Кельвину) и характеризует распределения энергии в спектре излучения: например, астрономы ей пользуются, чтобы по спектру излучения оценивать температуру звезд (теплые или холодные). В светотехнике, схоже, по цветовой температуре на теплые или холодные нередко делят типы ламп.

Тем не менее, в рекламе ксеноновых ламп удивительны утверждения, что более высокая ЦТ дает «более естественный» свет. Это не вполне так — с равным успехом ЦТ, как физический параметр, легко способен выражать и «неестественность». С одной стороны, как известно, комфортный для людей диапазон ЦТ — это 2800-3500Кo («домашний свет»). С другой, несмотря на то, что настройка «баланса белого» и цветокоррекция являются одним из важнейших приложений ЦТ в ряде областей (например, в фото-видео и др.), тем не менее, цветоощущение (в том числе и белого, как смеси всех других) — зависит от множества вещей, включая нечто индивидуальное. Запутывает ситуацию и то, что — в сильной зависимости от яркости, — различные номиналы ЦТ действительно могут быть «близки к белому», будь то 4000К или 6000К (выше 6000Кo рассеянный свет приобретает явный оттенок голубого).
Помимо влияния яркости (A.A. Kruithof, Philips, 1941), стоит также заметить, что ЦТ — интегральный параметр, а глаз плохо раскладывает белый свет на составляющие — человек легко способен счесть два белых пятна идентичными, даже если они «составлены» из разных компонент. Кроме того, «естественный белый» широко варьируется не только от яркости источника, но и от географической широты, времени суток, погоды и т. д.

Что касается нормативов для ксеноновых фар, то по многим источникам рекомендациями для ECE/DOT являются лампы с цветовой температурой 4100Кo — 4300Кo (и причины, почему не выше, могут стать более ясными также из объяснений ниже).

  

(2) индекс цветопередачи, ИЦ

Другой характеристикой является индекс цветопередачи (ИЦ) или CRI (colour rendering index). Это относительная от 0 до 100 величина, показывающая, насколько хорошо в свете данного источника видны другие цвета: например, при желтом будут хуже видны желтые полосы, при синем — синие. За эталон (100) принят солнечный свет, но иногда эталоном служат лампы накаливания (ибо их собственный ИЦ около 97-99). Для сравнения обычно выбирают 8 основных цветов [Ra-8] и вычисляют среднее. Полученное значение называют Ra и принимают за ИЦ — чем ниже эта величина, тем хуже цветопередача. Комфортная для человека цветопередача — 80-100 Ra.

Дело в том, что многие искусственные источники, хотя и имеют коррелированную (приведенную) ЦТ, например, 5000К, но с очень 
неравномерным спектром. Это может (выборочно, но сильно) оказывать влияние на восприятие определенных цветов или объектов. ИЦ ксеноновых ламп всего 65-75, тогда как у галогенных он близок к 90- 97. Ксеноновые фары выбросывают тонну люменов, поэтому освещают очень хорошо, но есть и недостаток — узкое распределение цветности.

Пояснить это можно обращением к спектру. Спектр представляет собой распределение длин волн источника в нм (1 нм — одна миллионная миллиметра). Видимый глазом спектр обычно находится в интервале от 380 до 780 нм, а наибольшая восприимчивость лежит в его средней (зеленой) части (555 нм).

    • лампы накаливания (обычные галогенные) имеют плоский (непрерывный) спектр.
    • ксеноновые лампы создают линейчатый (дискретный) спектр.

Из этой иллюстрации должно быть ясно, почему ксеноновые источники «естественно» уступают по индексу цветопередачи (из-за провалов в спектре), а также почему сильный сдвиг к синему — еще не обязательно эквивалент лучшей видимости (например, противотуманные фары — не случайно «желтые»).

Хотя свет ксеноновых ламп и кажется белым, на самом деле это просто очень яркое сочетание всего нескольких цветов. 
Есть мнения, что все наше знание о ксеноновых фарах заключено в одной фразе: «В этом свете вы, вероятно, можете различать цвета достаточно неплохо». И только-то! Поэтому перебор, что лампы с очень высокой ЦТ ближе «к естественному свету», может вводить в заблуждение.

 
Это нормально, что цвет ламп со временем изменяется?

Заявленная производителем номинальная температура ксеноновой лампы — на самом деле некое среднее значение. И после примерно 100-500 часов может наблюдаться «цветовое смещение» — цвет «уходит» в сторону меньшей длины волны (в сторону синего). Изменение это очень медленное, и, если специально не обращать внимание, можно даже не заметить. Величина смещения варьируется в зависимости от бренда, модели и исходного номинала. Так, фирмы Philips и Osram признают естественным, когда после 500 часов работы лампа с номиналом 4100K «уходит» на величину около 250K, т. е. цветовая температура будет составлять уже 4350K.

 Итак, хорошо ли в ксеноне, что он Голубой ?

Сегодня легко видеть волну «ламп под голубизну» — свидетельство 
прямого желания ряда автовладельцев имитировать внешнее сходство с дорогими машинами. Тем не менее (как отмечают многие), с чрезмерным завышением цветовой температуры отчетливость и различимость способны ухудшиться. Оптимальным (например, в современной немецкой автоиндустрии) считают свет с цветовой температурой 4100К-4500К. Более того, материалы американского агентства Штерна указывают на исследования, что чрезмерный цветовой сдвиг уже сам по себе может вызывать повышенное ослепление встречного транспорта. Глаз человека на самом деле более чувствителен к синему свету, но не с хорошей стороны. У синего света (благодаря короткой длине волны) более высокая энергия, и кроме того, он легче рассеивается даже после того, как преломлен через хрусталик (причина бликов, проявляющаяся как синяя дымка). Степень ослепления, и ее детали зависят от того, сколько именно синего по отношению к остальной части видимого спектра. Сегодня разные люди по разному относятся к тому, что ксеноновый спектр — ближе к синему. Но в любом случае «реальный синий» свет в фарах, как правило, является нонсенсом и нарушением стандартов (официально разрешенных «синих ламп», кроме спец-сигналов, не существует!).

 Разве нельзя было просто улучшать галогенные лампы?

Пределы галогенных источников уже достигнуты. Так, лампы Philips PREMIUM дают по сравнению с стандартными лампами на 30% больше света на дороге впереди. Единственный путь к дальнейших улучшениям — через новые технологии. Пока ответом оказались ксеноновые системы.

 Недостаток №1 — влияние на встречных водителей

Именно этот фактор (из-за более яркого света и потенциального или реального эффекта ослепления) считают первым и главным недостатком ксеноновых систем. 
Поэтому на европейских дорогах общего пользования действуют ограничения — автомобили с ксеноновыми фарами должны иметь автоматический корректор угла наклона, ну и кроме того, омыватель. Причем корректор (“automatic leveling device”) исключительно автоматический — только такие могут гарантировать точную фокусировку и отсутствие слепящего эффекта встречного транспорта. Эти правила действуют в Европе, но вероятно, приживутся и в России.

Именно из-за автоматических корректоров, например считается незаконной и опасной замена штатных галогенных фар на ксеноновые, поскольку устройства, регулирующие уровень фар, остаются прежними и фары не могут правильно корректироваться.

 Ксенон и закон

На настоящий момент нет точного документа ограничивающего использование ксенона , но тем не менее косвенно к нему можно отнести упоминание 
об административной ответственности. «За установку в передней части автомобилей световых приборов и световозвращающих приспособлений, цвет которых не соответствует требованиям ПДД, согласно ч. 1 ст. 12.4 КоАП РФ,  При этом указанные приборы и приспособления подлежат обязательной конфискации». 

 Другие недостатки

1) ксеноновые лампы имеют период разогрева — соли металлов в капсуле должны нагреться и превратиться в пары. Это означает, что ксеноновые системы не слишком хороши для быстрых переключений или «посигналить» (если только это не би-ксенон). 2) Кроме того, если часто включать и выключать HID-лампы, срок их службы сокращается.

 Почему ксеноновые системы такие дорогие?

Переход на ксенон — не столько вопрос о замене ламп на некоторый другой тип, сколько о совершенно новых системах, куда входят: 1) лампы повышенной сложности, изготавливаемые по самым передовым технологиям и наивысшим стандартам точности. 2) электронные блоки питания, управления и защиты и 3) системы автоматической коррекции угла наклона фар и их очистки. Стоимость зависит от всех этих составляющих.

 Электробезопасность ксеноновых систем

Насколько все это безопасно? Ксеноновые системы сегодня используются повсеместно и обязаны удовлетворять стандартам. Ведь в случае аварии или повреждения фар на вашем переднем бампере могло бы оказаться 25 тысяч вольт! Электробезопасность — очень важный фактор, и блоки бренд-производителей имеют встроенную защиту, срабатывающую в случае аварии или повреждения. Например, в конструкциях систем фирмы Hella предусмотрено обесточивание в случае неожиданных отклонений в штатных цепях.

Тем не менее, при установке и регулировке ксеноновых систем следует уделять повышенное внимание вопросам электробезопасности.

 О «псевдоксеноне»

Отдавая дань спросу на «ксенон», на рынок потоком хлынули лампы якобы ксеноновые, а на самом деле являющиеся просто галогеновыми лампами повышенной мощности, но со особым покрытием, придающим им «голубизну». Не секрет — «окрашенные» лампы не имеют ничего общего с газоразрядными. И если «настоящий ксенон» действительно освещает дорогу лучше, то от псевдоксенона можно ожидать, вероятно, лишь ухудшения имеющейся видимости.

 

Не забывайте также, что лампы «настоящего ксенона» требуют для работы специальных блоков и устройств и всегда поставляются вместе с ними.

Какой ксенон лучше? 6 различных температур цветовой гаммы ксенона

Содержание статьи

Ксенон известен многим благодаря своей яркости и экономичности. По сравнению с галогеновыми лампами ксенон потребляет в 2 раза меньше электроэнергии, а интенсивность свечения в 2,5 — 3,5 раза больше. Чтобы определиться, какой ксенон лучше, необязательно тестировать лампы самостоятельно. Обзоры и характеристики каждой отдельной лампы позволяют сделать достаточно точное представление о выбранной модели.

Ксеноновые лампы

Ксеноновые лампы

Принцип работы ксенона

Ксеноновые лампы всё больше обретают популярность среди автомобилистов, а их устойчивость к износу и длительность эксплуатации делают товар лидером продаж. Ксенон работает по определённым принципам.

  1. Блок розжига ксенона создает пусковой ток, который равен 20 000 — 30 000 В. Создавшаяся искра попадает внутрь колбы и начинает запускать процесс свечения.
  2. Благодаря попавшему вовнутрь колбы заряду возникает дуга, обеспечивающая стабильное свечение. Газ ксенон рассеивает дугу и делает свечение более мягким и равномерным.

Принцип работы ксенона

Принцип работы ксенона

При правильном уходе и отсутствии перепадов напряжения ксеноновые лампы служат более 4 лет.

На что нужно обратить внимание при выборе ксеноновых ламп

В первую очередь необходимо знать предназначение осветительных приборов. Для противотуманных фар лучше взять ксенон с одной температурой свечения, а для ближнего и дальнего с другой. Ксеноновые лампы производятся в спектре 3 000 — 12 000 К. Каждый автовладелец самостоятельно выбирает, какой ксенон лучше ставить в его машину, но не стоит забывать, что свет от ламп не должен мешать другим участниками движения.

Выбор ксеноновых ламп

Выбор ксеноновых ламп

Производители выпускают ксеноновые лампы с разной температурой света, которые отличаются цветом и делают передвижение более комфортным в разных условиях. Особенности температуры таковы.

  1. 3 000 К. Жёлтый свет. Желтоватое свечение отлично справляется с освещением дороги в дождливую и туманную погоду. Чаще всего такие ксеноновые лампы для автомобиля устанавливаются в ПТФ. Свет от ксенона с температурой 3 000 К не самый яркий, поэтому его лучше не устанавливать в качестве основного.
  2. 4 300 К. Бело-жёлтый свет. Ксенон приятно светит и обеспечивает хорошую видимость в любых природных условиях. Имеет самую большую яркость и может быть установлен как в ПТФ, так и в дальние либо ближние фары. Один из самых популярных видов ксеноновых ламп. Не нравится некоторым автомобилистам из-за лёгкого желтоватого свечения.
  3. 5 000 К. Белый свет. Пользуется популярностью у многих автолюбителей. Лампы хорошо освещают дорогу в дождливую погоду и туман. Цветовой поток приятен глазу и при правильной регулировке фар не слепит водителей, которые едут по встречной полосе.
  4. 6 000 К. Холодный белый. Лёгкий голубой оттенок практически незаметен. Ксенон хорошо зарекомендовал в местности, где стоит преимущественно сухая погода.
  5. 7 000 К. Голубой свет. Ярко выраженный голубой цвет используется чаще всего для тюнинга, так как ездить с таким освещением достаточно проблематично. При плотном тумане или сильном дожде дорогу практически не видно, а природное явление представляет собой стену, от которой отталкиваются лучи.
  6. 8 000 К. Синий свет. Синий оттенок практически непригоден для езды на нём в качестве основного источника света. Если дорога будет слегка влажная, то световой поток будет отражаться и слепить самого водителя.
  7. 10 000-12 000 К. Фиолетовый свет. Свечение совсем не подходит для использования в качестве основного освещения. В основном применяется для тюнинга машин.

Цветовая гамма ксеноновых ламп

Цветовая гамма ксеноновых ламп

Выбор, какой ксенон лучше поставить, должен приниматься самим автолюбителем с учётом личных предпочтений. Однозначно стоит воздержаться от ксеноновых ламп в сине-фиолетовом спектре, так как такое освещение не позволит достаточно хорошо рассмотреть дорогу и может стать причиной ДТП.

Какой ксенон лучше: 4 300 или 5 000

Среди преимуществ ламп с температурой 4 300 К можно отметить их универсальность. Если в фарах устанавливается лампа с температурой 5 000 К, то в ПТФ лучше установить ксенон в жёлтом оттенке. Однозначного ответа, какой ксенон лучше светит, не существует. В теории за счёт яркости светового потока при температуре 4 300 К достигает эффективное и качественное освещение.

Автолюбители также отмечают, что 5 000 К и 4 300 К практически не отличаются по яркости, но первый имеет более благородный белый оттенок. Помимо ксеноновых ламп существует биксенон, который позволяет одновременно контролировать ближний и дальний свет и выпускается в заданной температуре.

Какой ксенон лучше ставить в линзы

В линзы лучше устанавливать лампы мощностью 35 либо 50 Вт. Так как чаще всего все лампы заменяются на ксенон комплектом, то лучше отдать предпочтение готовым наборам проверенных фирм. Помимо самого ксенона понадобятся блоки розжига.

Если на машине установлен бортовой компьютер, то в большинстве случаев понадобится обманка, которая обеспечит стабильную работу осветительных приборов. В наборах есть вся дополнительная комплектация, благодаря чему нет надобности подбирать совместимое оборудование с бортовым компьютером и осветительными приборами.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Цветовая гамма ксеноновых ламп Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

что это такое, установка ксенона, как проверить на исправность

Современные автолюбители все чаще используют ксеноновые фары головного света. Новые модели авто комплектуются ими с завода, однако некоторые пользователи устанавливают ксенон в оптику бюджетных транспортных средств.

Устройство и принцип работы

В конструкции ксеноновых ламп нет спирали накаливания. Она заменена электрическим разрядом, который появляется между электродами, помещенными в эллиптическую колбу. Именно в ней находится газ ксенон, смешанный с солями металлов. Смесь закачивают под давлением. При эксплуатации изделия образуется сильный пучок света, превосходящий по интенсивности галогенные лампочки. Поэтому с ксеноновым светом устанавливают специальные линзы и рефлектор.

Конструкция лампы

Предотвратить ослепление других водителей на дороге помогает оптика с ксеноном, которая оборудуется омывателем фар и динамическим корректором. Последний имеет довольно высокую цену, однако особенно необходим при таком тюнинге. Омыватель фар исключает рассеивание света через забрызганные грязью стекла. При установке ксеноновой оптики на подержанную машину регулировку света проводят на стационарном аппарате.

Цвета ламп зависит от температуры (измеряется в кельвинах), до которой нагревается газ в колбе. Ассортимент современных источников света включает следующие виды:

  1. Ксенон 3000к светит теплым желтоватым оттенком – его можно устанавливать только в противотуманки.
  2. 4300к имеет бело-молочный свет – его устанавливают на заводе.
  3. 5000к – белый.
  4. 6000к – голубой кристалл.

Поскольку в ксеноновых лампах отсутствует нить накаливания, в первые годы их использования возникали трудности с включением ближнего и дальнего света. Ксеноновые источники света устанавливали только на машины с 4 рефлекторами. Однако современная оптика представлена двумя конструкциями биксенона. В простых изделиях колбы с ксеноном смещаются в одном цоколе. Биксеноновые фары – это устройства, оснащенные шторкой для неполного закрывания рефлектора. Современная оптика имеют привод, который двигает лампу горизонтально, обеспечивая разные режимы освещения дороги.

Маркировка

Обычные лампочки, согласно ГОСТу, имеют следующую маркировку:

  • C – ближний свет;
  • R – дальний;
  • CR – двухрежимный.

В обозначении фар для ксенона должна быть написана буква «D», а для галогена – «H». Если владелец автомобиля устанавливает такие лампы, он должен убедиться, что на оптике имеются соответствующие обозначения.

Двухрежимные лампочки с маркировкой

На многих машинах маркировка фар находится на их стеклянной части, сзади или сверху. В последних случаях потребуется открыть капот. На некоторых моделях понадобится снять фару. Стоит рассмотреть изделие с маркировкой:

  1. Обозначение «1» расположено слева и указывает на тип фары: A – боковые, B – противотуманные, C – ближнего освещения, R – дальнего, CR или C/R – соответственно, ближнего и дальнего.
  2. Обозначение «2» относится к типу ламп, к примеру, HCR или DC.
  3. Цифра «3» имеет несколько расшифровок и выглядит как «E15». Первая буква обозначает международный стандарт (E – для машин европейского производства, DOT или SAE – для авто из США). Рядом с буковой находится цифра – код страны-производителя.
  4. Обозначение «4» выглядит как стрелка, одно- или двунаправленная. Если она указывает вправо – значит, оптика предназначена для стран с правосторонним движением. В универсальных изделиях фары имеют двунаправленные стрелки.

По этим обозначениям можно определить тип лампочек, которые можно устанавливать в оптику автомобиля.

Сравнение с другими видами фар и что лучше

Фары ксенон, как и светодиодные лед лампы, постепенно заменяют галогеновые. Их свет можно сравнить с дневным, тогда как при работе старых ламп он имеет желтый оттенок и быстрее утомляет глаза водителя. Свет от ламп накаливания, как и от галогеновых, рассеивается благодаря определенной конструкции фар. Ксеноновый образует пучок лучей за счет применения линз.

Сравнение освещения от галогенок и ксенонов

Срок эксплуатации ксеноновых источников света намного больше, чем у остальных – около 3 тыс. часов. Галогеновые лампочки могут прослужить лишь 500 часов. Различия кроются и в конструкции ламп, ведь при ксеноновом освещении свет создается за счет работы колбы с закачанным газом, а в галогеновых накаливается спираль из специального сплава. Светодиодные фары лед сотрудники ГИБДД приравнивают к галогеновым.

Почему запретили ксенон

Запрет на установку ксеноновых ламп в фары определенного типа обусловлен повышением опасности вождения. Чтобы разобраться, почему нельзя самостоятельно проводить подобные модификации, стоит выделить ряд проблем, создаваемых некорректно установленным ксеноном:

  1. Ослепление световым потоком водителей встречных и попутных машин.
  2. Биксеноновые фары не улучшают видимость дороги: пучок света распространяется на небольшое расстояние перед машиной.

По закону запрещено устанавливать ксенон в фары несоответствующего типа.

Каково наказание

Поскольку даже установка ксенона в линзованные фары несоответствующего типа приводят к серьезным ДТП на дорогах, сотрудники ГИБДД отслеживают водителей с модернизированным светом.

Нештатный ксенон – это нарушение ПДД, хотя штрафа за ксенон как такового нет. Если фары не имеют специальной оптики, автомобиль считается технически неисправным и водителю грозит наказание. У него отбирают права на 6-12 месяцев, лампы изымаются без права на возврат.

Ксеноны на Кэмри

Установить наличие ксенона на машине, как и светопропускаемость стекол, инспектор технического надзора имеет право только на стационарном посту ГАИ. Штраф за ксенон сам по себе не выписывают.

В какие фары можно ставить

Сперва стоит разобраться, когда нельзя устанавливать ксенон:

  1. HC/HR – такая аббревиатура на европейских автомобилях означает, что на фаре могут быть установлены только галогенные лампочки. Ксенон в этом случае запрещен.
  2. HCR – комбинация указывает на то, что в оптике имеется одна лампа двухрежимного типа. В нее также не устанавливают ксенон.
  3. CR – кроме ламп накаливания, в такую оптику запрещено помещать любые источники света.

При такой маркировке ксенон запрещён

Можно ставить ксенон на фары со следующими обозначениями:

  1. DR и DC. Допускается модернизация ксеноном.
  2. DCR. Такой маркировкой обладают машины, оборудованные одной лампой, эксплуатируемой в нескольких режимах. В них разрешена установка ксенона.
  3. HR и DC. В дальний свет помещать ксеноновые лампы запрещается, а в ближний – разрешено.
  4. HR и HC. При наличии этого обозначения установка ксенона возможна только на автомобилях японского производства. Для машин других стран это правило не работает.

Если поставить ксенон в линзованные фары без корректора и омывателя, модификация будет считаться нарушением.

Как проверить лампу на исправность

Новые иномарки оснащаются стоковым ксеноном с обязательным омывателем фар, поскольку при загрязненном стекле отражение ухудшается и лампа повреждается. Кроме того, заводом-изготовителем устанавливается автокорректор высоты светового луча. Проверить его легко, качнув машину с запущенным двигателем.

Если одна из фар под ксенон не горит, на ее место можно поставить другую лампу. При отсутствии света и с ней следует заподозрить неисправность проводки или блока розжига. Этот элемент соединяет штатную электросеть автомобиля с ксеноновой лампой. Работоспособность блока проверяется мультиметром или осциллографом. Эти приборы позволяют измерить силу тока, сопротивление и напряжение в электроцепи.

Блок розжига

Чтобы проверить ксеноновую лампу, необходимо определить исправность блока. Процедура проводится после подсоединения проводов тестера к гнездам устройства – черный устанавливается на минусовую клемму, красный – на плюсовую. Больше данных можно получить при использовании осциллографа.

Как проверить блок розжига ксенона:

  1. Очистить поверхность устройства спиртом, устранив ржавчину.
  2. Осмотреть корпус на наличие трещин. Выявленные повреждения загерметизировать и после высыхания клеящего состава вновь проверить устройство на работоспособность.
  3. Если после ремонта корпуса прибор не заработает, вскрыть его и осмотреть различные элементы.

Проверка исправности транзисторов проводится при помощи тестера. Для этого необходимо красный щуп подключить к базе элемента, а черный – к коллектору. Так проверяется работа p-n перехода в прямом подключении – при проведении тока. На дисплее измерительного прибора появляется показатель пробивного напряжения. Затем необходимо подключить черный щуп к эмиттеру, оставив красный на базе. На дисплее снова должно быть показано то напряжение, которое было при подсоединении щупа к коллектору.

Проверить исправность p-n переходов можно при обратном включении. В этом режиме ток не проводится, а дисплей отображает цифру «1».

Чтобы определить функциональные выводы транзистора – базу, коллектор и эмиттер – стоит подключить плюсовой щуп к среднему из них (базе), а минусовой – к любому другому. Большее сопротивление будет показано на дисплее при измерении перехода «база – эмиттер».

При проверке конденсатора тестером на дисплее не должна сразу появиться цифра «1». Это означает, что конденсатор неисправен. Единица появляется только после определенного промежутка времени. При этом значение на дисплее при исправном конденсаторе будет увеличиваться.

Неисправности и ремонт

Готовые комплекты ксенона состоят из 4 элементов – 2 блока розжига и 2 лампы. Существует несколько причин неработающих фар:

  1. Падение напряжения или низкий заряд аккумулятора. Если ни одна из фар не функционирует, стоит выключить освещение, запустить двигатель и снова включить свет. Разгорание фары свидетельствует о необходимости зарядить батарею или осмотреть проводку на предмет окислений и скруток.
  2. Окисление стержней в разъемах проводов, которыми соединена лампа с блоком розжига. В редких случаях возможно их полное выгнивание. Иногда случается подгиб стержня – при включении света из фары будет слышен отчетливый треск. Если мерцает ксенон, стоит обратить внимание именно на состояние стержней.
  3. При подозрении на обрыв проводки стоит подать напряжение 12В непосредственно от аккумулятора на блок.

Ксеноновые фары

Поскольку в процессе свечения ксенон выгорает, стоит менять лампы парой. Диагностика биксеноновых фар проводится в таком же порядке.

Как установить

Если куплен неполный комплект для ксеноновых источников света, стоит отложить установку до приобретения всех недостающих частей. К примеру, без автокорректора свет распространяется под неправильным углом к дорожному полотну, что ухудшает видимость.

Правила установки ксенона в фары:

  1. Перед работой проверить каждый элемент комплекта на повреждения. При наличии сколов или царапин установка невозможна.
  2. Установку рекомендуется проводить сухими и чистыми руками.
  3. Каждое соединение необходимо изолировать и спрятать. Им требуется надежная защита от влаги и механических воздействий.
  4. Запрещается долго смотреть на свет ксеноновых ламп – это может нанести вред зрению
  5. Перед установкой следует отсоединить провод от плюсовой клеммы батареи.

Перед снятием галогеновых ламп необходимо убрать защитную крышку фар, затем отсоединить контактные провода от источника света и вытащить его.

Порядок установки ксенона:

  1. Новую лампу осторожно извлечь из защитной колбы и вставить в отверстие. Нельзя дотрагиваться до самой колбы. При наличии фиксирующей пружинки, которая удерживала галогеновый источник света, ее необходимо примять. Провода от фары будут протянуты сквозь нее и выведены в подкапотное пространство через заглушку. Поскольку со стороны батареи это сделать будет намного легче, ее лучше снять.
  2. После монтажа лампы подключить ее к блоку розжига.
  3. Создание отверстий в заглушках фар, чтобы протянуть провода. Их делают диаметром 25 мм.
  4. Подобрать место для монтажа устройства розжига. Его располагают ближе к фарам, чтобы провода были натянуты. Место установки должно быть вдали от источников нагрева.
  5. Закрепить блок винтами или хомутами.
  6. Соединить проводку от ксеноновых ламп и блока. Каждый провод окрашен в свой цвет, поэтому перепутать их невозможно.

Установка биксеноновых фар требует подключения контроллера напряжения. Элемент подводят к питанию блока розжига.

admin

E-mail : admin@volonter61.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о