Содержание
Биксенон или светодиоды что лучше?
Ксенон или светодиод
Какие имеют отличия ксенон и светодиод, принцип их работы и особенность. Что лучше из этих двух видов головного света и их плюсы/минусы.
Ксенон давно зарекомендовал себя как надежный способ улучшения света. Он более эффективен относительно галогена, так как у галогена больше энергии расходуется на тепло, а у ксенона больше энергии расходуется именно на свет, но ксенон имеется один минус — он запрещен законом, а именно кустарный ксенон («колхозный ксенон»), который слишком ярко светит тем самым ослепляет водителей которые едут по встречной полосе и в конечном итоге из-за этого достаточно много аварий.
Заводской ксенон имеет определенную температуру свечения которая не слепит и в то же время хорошо освещает дорогу. В случае, если Вы на свой автомобиль хотите установить ксенон и избежать проблем с законом, Вам необходимо легализировать ксенон.
Требования к установленному ксенону
То транспортное средство, на которое устанавливается ксенон в обязательном порядке должно быть оборудовано:
- автоматическим корректором фар, который предназначен для автоматического изменения угла наклона фар по отношению к расположению кузова автомобиля относительно к проезжей части. Именно благодаря этой системе, Вы не будете слепить участников дорожного движения на встречной полосе;
- омывателем (устройство фароочистки). Фары с источником газоразрядного цвета могут быть только с чистыми и прозрачными стеклами, поэтому ксенон должен устанавливаться с омывателями, так как любая грязь или царапина рассеивает пучок света, и он слепит водителей по «встречке»;
Из чего состоит ксенон
Ксеноновая лампа состоит из блока розжига, который проводами присоединен к колбе. В этой колбе находится пара электродов и сама колба наполненная инертным газом, то есть самим ксеноном.
Цветовая температура
При постоянной подаче блоком высокого напряжения примерно в 25 000 вольт, где вольт это единица измерения электрического напряжения — между электродами образуются электрическая дуга которая горит в инертном газе. Это и есть принцип работы ксеноновой лампы.
Температура свечение ксеноновой лампы от 3000 до 12 000 кельвинов, где кельвины — это единицы измерения температуры. 12 тысяч это уже очень яркая лампа цветом ближе к синему. Рабочая температура ксенона начинается от 4000 до 6000 кельвинов. Именно в этом диапазоне температуры и нужно выбирать ксеноновые лампы для своего автомобиля.
Наиболее популярный ксенон с цветовой температурой — 4300, 5000 или 6000 кельвинов. Некоторые автомобилисты предполагают, что чем больше цветовая температура — тем ярче будет светиться, но это ошибочное предположение. Цветовая температура отвечает за спектр свечения, то есть какого цвета будет свечение от лампочки.
Свет того или иного спектра имеет свою длину волны, поэтому и по разным распространяться в различных погодных условиях.
В «безоблачную» теплую погоду в ночное время ксенон с цветовой температурой в 6 тысяч кельвинов представляет собой освещение с голубоватым оттенком и довольно хорошо освещает дорогу, но в дождливую, снежную погоду или в легкий туман вместо нормального света Вы уже получите голубоватое зарево.
В такие погодные условия лучше всего применять ксенон с цветовой температурой в 4300 кельвинов. Этот свет имеет слегка желтоватый оттенок, но желтый свет при недостаточной видимости хорошо виден на дороге, потому что желтый свет не проявляется в каплях воды и попадает прямо на дорожное покрытие.
Почему желтый цвет используется в противотуманных фарах?! Противотуманные фары устанавливаются в нижней части бампера по той причине, что над дорогой, около 15-20 см тумана практически нет, поэтому никакие капли воды свет не задерживают и свет падает прямо на дорогу. Преимуществом желтого цвета является то, что он не прилумляется и более четко отражает разметку на дороге.
Оптимальным решением будет ксенон в 5 тысяч кельвинов имеющий белый свет свечения. Он не дает голубого зарева и хорошо освещает в «сырую» погоду.
Мощность измеряется в люменах (лм/lm). Люмены это единицы измерения светового потока. Мощность ксенона варьируется от 3000 до 5000 люменов. Для сравнения — галогенная лампа светит 1500 люменов, исходя из этого понятно, что даже самая слабая ксеноновая лампа будет светить в два раза ярче чем самая мощная галогенная.
Из-за таких показателей температуры мощности сечения ксеноновых ламп, мощный поток света который прекрасно освещает дорогу в любую непогоду.
Что касаемо энергопотребления то ксеноновая лампа потребляет почти так же как и галогенная примерно 40-55 Вт.
Плюсы и минусы
- повышенная яркость света — яркость 3200 лм против 1500 мл;
- долгий срок службы ламп — срок службы ксенона около 3000 часов, когда у галогенных ламп всего 400;
- отсутствие подвижных элементов, а так же меньший нагрев стекол фар — ксенон прекрасно работает на плохих дорогах и стекла фар практически не нагреваются;
Из минусов можно отметить то, что ксенон со временем выцветает и если это произошло только с одной фарой придется заменить обе лампочки, так как подобрать, так что-бы они светились одинаково фактически невозможно.
Как выбрать ксенон
Первое что нужно знать перед покупкой — это какой цоколь в Вашем авто, то есть его крепление, так как в ближнем, дальнем и противотуманном свете автомобиля установлены лампочки с разными креплениями. Более того, у одной и той же марки модели автомобиля могут быть так же и разные лампочки!
Самый простой способ это воспользоваться пользой Сети Интернет, но к сожалению информация предоставленная во всемирной сети не всегда может быть достоверной и полезной. Поэтому самый надежный способ, это обратится к инструкции по автомобилю или выкрутить лампочку, и прийти с ней в магазин.
В случае, если выше указанными вариантами воспользоваться никак не получается, для ориентировки воспользуйтесь ниже приведенной подсказкой:
- европейский модельный ряд оснащается лампочками ближнего света как правило с цоколем — H1 и H7, дальнего света — H1 и противотуманки — H3;
- японские автомобили на ближний свет получают — HB4, дальний свет — HB3, а противотуманные фары — H11;
- американские авто могут быть любые маркировки, так что в этом случае лучше перепроверить;
Slim или Standart
Какие блоки для ксенона лучше — Слим или Стандарт?
Slim — представляют собой блоки нового поколения. Они имеют увеличенный срок службы лампочки на 30% благодаря плавному процессу перехода между стадией поджига — накала — свечения. Также Слим блоки имеют рабочее напряжение в диапазоне от 9 до 32 Вольт.
Стоит так же отметить, что одним из основных плюсов таких блоков является их компактный размер, который позволит без каких-либо осложнений установится в подкапотное пространство современного автомобиля, все узлы которого плотно подогнаны друг к другу.
Ксенон или биксенон
Здесь все дело состоит в цоколе. Если в Вашем автомобиле установлены лампочки с цоколем H4, HB5 или H13, то в этом случае — Вам необходим би ксенон, имеющий две нити накала и конструктивно доступный с ближним и дальним светом.
В данном случае ксенон должен иметь функцию ближнего и дальнего света, но конструктивно это не возможно, так как ксеноновые лампы не имеют нити накала, но в ее структуру установлен специальный электромагнит, который регулирует лампу в зависимости от того, какое положения света было выбрано ближнее или дальнее.
Плавит ли ксенон линзу фары
Может ли линза фары расплавиться от ксенона?
После того, как Вы установите ксенон, на линзе фары возможно появление черных пятен, причиной появления этой проблемы служит не соответствующая конструкция фары под ксенон. Для избежание данной ситуаций устанавливать ксенон рекомендовано на СТО с последующей корректировкой фар на специальном стенде.
Выдает ли ошибку бортовой компьютер при установленном ксеноне
На автомобилях, которые оборудованы бортовым компьютером возможно появление ошибок. Это связано с отключением питания к перегоревшей лампочке.
Ксенон потребляет меньше мощности по сравнению со стандартной галогенной лампой, в результате чего БК определяет ксеноновую лампочку как перегоревшую и отключает к ней питание, плюс к этому выдает ошибку об «перегоревшей лапме». Для избежания этого неприятного момента нужно подключить нагрузочный резистор или обманку к блоку питания ксенона.
Самостоятельная установка
Установить ксенон не сложно. Все штекеры сконструированы так, чтобы они могли подключиться только в «свое» место. Минусом самостоятельной установки будет невозможность корректировки фар на специальном стенде. Для этого нужно будет посетить СТО.
Светодиоды
Далее рассмотрим светодиоды (светоизлучающий диод / с английского — light-emitting diode, LED), а именно к современным светодиодам с драйвером или проще говоря с блоком питания, который стабилизирует подачу тока на светодиоды, а также плавно увеличивает температуру свечения примерно в 3-4 раза. То есть благодаря этому светодиод будет светить гораздо лучше однако он будет очень сильно разогреваться, и именно поэтому на них установлены охладитель и кулер.
Энергопотребление
Что касаемо энергопотребления таких ламп, то потребляют они от 25 до 35 Вт. Световой поток у них несколько слабее чем у ксеноновой лампы и выдают от 2500 до 4000 мл.
Плюсы и минусы
- светодиоды обладают отдельно ближним и отдельно дальним светом. С одной стороны у него две лампочки на ближний свет с другой стороны у него находятся две лампочки на дальний свет;
- светодиод имеет рассеивающий свет, в тот момент когда ксенон светит в одну точку;
- светодиоды не ослепляют водителей едущих по встречной полосе и они разрешены законом;
В принципе, ксенон и светодиод на сегодняшний день является очень хорошим источником света для автомобиля. По силе свечением у них почти никакой разницы нет, так как на светодиоды можно надеть разные светофильтры от 3000 до 6000 кельвинов тем самым уравнять шансы, а вот по сроку службы однозначно выигрывает ксенон.
Ксенон или светодиод
Автомобильные технологии развиваются стремительными темпами. Если еще пару лет назад светодиодными адаптивными фарами оснащались автомобили премиального сегмента, то сегодня даже на среднебюджетные авто ставят диоды. Возникает закономерный вопрос: так ли хороша светодиодная оптика, что ради нее можно отказаться от ксенона и галогена? Попробуем разобраться с этой проблемой на нашем портале Vodi.su.
Ксенон: устройство и принцип работы
Ранее мы уже детально рассматривали устройство ксеноновой и биксеноновой оптики. Напомним основные моменты.
Из чего состоит ксенон:
- наполненная инертным газом колба;
- в колбе находятся два электрода, между которыми возникает электрическая дуга;
- блок розжига.
Блок розжига нужен для получения электричества с напряжением в 25 тысяч вольт для создания дуги. Температура свечения ксенона колеблется в пределах 4000-6000 Кельвинов и свет может иметь желтоватый или голубой оттенок. Чтобы не слепить встречных водителей, допускается к применению лишь ксенон с автоматической коррекцией фар. А переключение между дальним и ближним светом происходит благодаря электромагниту и специальной линзе. Также фары оснащают фароочистителями или омывателями, так как любая грязь рассеивает направленный луч света и он начинает слепить всех подряд.
Напомним, что разрешена лишь установка сертифицированного «легального» ксенона, который конструктивно подходит для вашего авто. По части третьей статьи 12.5 КоАП за езду с несертифицированным ксеноном возможно лишение прав на срок от шести месяцев до года. Соответственно, на его установку нужно получать разрешение на СТО.
Светодиодные фары
Светодиоды — это совершенное другая технология. Свечение возникает при прохождении электрического тока через проводник.
- Light-emitting diode (LED) — сам светодиодный элемент;
- драйвер — блок питания, благодаря которому можно стабилизировать подачу тока и регулировать температуру свечения;
- кулер для охлаждения светодиодного элемента, так как он сильно разогревается;
- фильтры для повышения или понижения световой температуры.
Светодиодные фары устанавливают только на авто с адаптивной оптикой. Например, сегодня используются многофункциональные светодиодные фары, которые автоматически адаптируются под погодные условия и скорость передвижения. Такая система анализирует информацию от датчиков дождя, скорости, угла поворота рулевого колеса. Естественно, стоит такое удовольствие недешево.
Ксенон vs светодиоды
Сначала расскажем о плюсах и минусах.
- яркость — самый главный плюс, эти лампы обеспечивают неплохую видимость даже в дождливую погоду;
- длительный срок службы, исчисляемый 2500-3000 часами, то есть в среднем 3-4 года до замены колбы;
- довольно высокий КПД в районе 90-94%, соответственно, ксенон греется не так сильно, как обычные галогенки;
- колбы подлежат замене.
Есть, конечно, и минусы. Во-первых, это сложности установки, так как блоки розжига часто не помещаются в штатную оптику и их размещают под капотом. Для каждого элемента оптики требуется отдельный блок розжига. Во-вторых, ксенон потребляется больше электроэнергии, чем светодиоды или галогенки, а это дополнительная нагрузка на генератор. В-третьих, очень строгие требования выдвигаются к регулировке дальнего и ближнего света и к состоянию самой оптики — никаких трещин на фарах быть не должно. Если же перегорела одна из ламп, заменять придется обе.
Плюсы светодиодного освещения:
- низкое энергопотребление;
- более простая установка;
- не требуется разрешение — за использование светодиодов не предусмотрено никакой ответственности;
- не слепят встречных водителей и пешеходов;
- по уровню яркости приближаются к ксенону, а некоторые, последних модификаций и вовсе превосходят его.
Тем не менее не стоит забывать и про существенные недостатки. Прежде всего, в отличие от ксенона и биксенона, светодиоды не выдают направленный луч света. Хотя по уровню яркости они практически сравнялись, но ксенон обеспечивает лучшую видимость при одинаковых условиях. Так, если у вас стоит биксенон, то при дальнем включенном свете пешехода на обочине можно заметить на расстоянии в 100-110 метров. А со светодиодами это расстояние уменьшается до 55-70 метров.
Во-вторых, драйверы светодиодов очень сильно греются, что значительно сокращает их срок службы. В данном случае ксенон более выгоден, так как менять его приходится реже. В-третьих, хоть LED лампы и потребляют меньше электричества, но они очень чувствительны к скачкам напряжения в автомобильной сети.
В пользу светодиодов все же говорит тот факт, что данная технология развивается очень быстро. Так, еще лет десять назад о LED-освещении знали только единицы, сегодня же оно применяется практически повсеместно. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что через несколько лет светодиодные фары по своим характеристикам будут превосходить всех своих предшественников.
Биксенон или светодиоды что лучше?
В первой части обзора были измерены электрические и световые характеристики 8 образцов светодиодных линз для фар автомобиля. Диодная билинза представляет из себя оптическую систему с определенной эффективностью, диаграммой направленности и фокусированием. Поэтому потребляемая мощность и световой поток не являются параметрами, по которым можно делать выводы.
Все би лед линзы делятся на 2 группы:
1. С узкой направленностью, когда свет максимально сфокусирован в центре;
2. С широким освещением, чаще всего устанавливаемые в качестве штатных на автомобильных заводах.
Внешний вид и названия
Для сравнения разных источников света используется ГОСТ, который регламентирует основные точки замера освещённости по таблице, размещённой на стене. Число в обозначении точки равно её удалённости от автомобиля. Буквами L и R обозначается расположение, лево и право.
Основные точки замера по ГОСТ:
1. 75R и 50R — освещенность правой обочины на расстоянии 75 и 50 метров;
2. B50L — отвечает за уровень ослепления водителя встречного авто;
3. дальний измеряется по центру таблицы и располагается по центру полосы движения;
4. осевая сила света фары определяет уровень освещенности перед автомобилем.
Сравнение по ГОСТ
Предварительно каждая светодиодная линза прогревается в течение 60 минут до стабилизации рабочих характеристик. За это время световой поток снижается, при нагреве параметры кристалла светодиода меняются. Образцы будут сравниваться с популярной ксеноновой билинзой Hella 3R, китайская копия.
Результаты в таблице в люксах, для удобства округлены.
Ослепление по B50L практически у всех на одном уровне, ниже только у откровенно слабой модели AYD.
Показатели в таблице получены в идеальных условиях, свет от Bi Led модуля без каких либо препятствий попадает на датчик измерительного прибора. В реальных условиях препятствием будет стекло фары, расположенное под углом к светодиодной билинзе, имеющее определённую светопроницаемость. У некоторых фар стекло расположено под большим углом, поэтому значительно увеличивается рассеивание светового потока и отражение обратно в фару.
Сначала проанализируем результаты замеров, низкими показателями выделяется AYD, ниже в среднем в 2 раза. Модель с очень странным режимом работы. После подачи напряжения включается на 600 люмен, через 20-30 секунд включается вентилятор и яркость увеличивается до 1250лм. Может производитель хотел реализовать дневные ходовые огни (ДХО) на половине мощности без вентилятора. Дополнительных контактов или контроллеров ДХО нет, настроить режим ходовых огней не получится.
Для каждой светодиодной линзы замеряется светораспределение, которое наглядно показывает, где располагается горячее пятно. Без прибора этого сделать невозможно, глаз просто видит пятно и не может определить разницу в освещенности.
На каждом изображении видно линии, показывающие обочины, середину полосы и дороги. Так же нанесены точки, 75R, 50R, 50L, B50L и дальний. Вы точно видите, где и на каком расстоянии находится центр максимальной освещенности дорожного полотна.
Для каждого образца сначала идёт изображение ближнего с галочкой, затем дальнего.
Lumisfera — Wide
i-Lens
Lumisfera — Far
DLand
GTR-Mini
Koito
AYD
Optima
Hella 3R
Среди представленных образцов больше всего особенностей у светодиодной линзы Koito. Она имеет затемнение в районе B50L и в левой нижней части светотеневой границы.
Сравнение ближнего билинз
Для максимального удобства сравнения все изображения собраны на одной картинке.
Сравнение дальнего билинз
Сразу поясню, сравнивать между собой образцы с узким и широким освещением неправильно, это зависит от потребностей водителя. Кому то нравится хорошая освещенность обочины, другие предпочитают больше освещения на дороге. На предпочтения влияет тип транспорта, легковой или грузовой, и основная скорость передвижения. Для междугородних поездок отдают предпочтение дальности освещения, для этого световое пятно должно быть максимально смещено к светотеневой границе.
Чтобы выявить хорошие и плохие образцы светодиодных би лед линз, необходимо сопоставить результаты замеров освещённости с распределением света.
1. Узконаправленные билинзы
К узконаправленным относятся образцы, горячее пятно которых освещает только свою полосу дорожного полотна.
Рейтинг по эффективности на основе количества люкс:
№1: i-Lens
№2: GTR-Mini
№3: Optima
№4: Koito
2. Средняя ширина освещения
При средней ширине горячее пятно освещает обе полосы движения.
Рейтинг по люксам:
№1: Lumisfera — Far
№2: DLand
3. Самое широкое освещение
Максимальная освещенность ближней зоны у Lumisfera -Wide, буквально светит под ноги. Горячее пятно начинается в ближней зоне, гораздо ближе 25 метров, примерно через 15м. Многие водители будут в восторге, увидев как она работает.
За счёт смещения пятна в ближнюю зону, снижается дальность освещения. Также увеличивается самоослепление, отражение света от дороги обратно, особенно во время осадков. Возникает большой контраст и глаз гораздо хуже различает плохо освещённые объекты вдали. Наиболее часто это явление мы встречаем, когда заходим в тёмное помещение. Глазу требуется время, чтобы переключится с колбочек на палочки, то есть изменить уровень чувствительности.
4 .Максимальная дальность освещения
Большинство водителей хотят увеличить дальность освещения ближнего, но в пределах нормативов раньше это было сделать сложно. Высокая дальность реализована у i-Lens и Lumisfera — Far за счёт максимального смещения горячего светового пятна к краю светотеневой границы. При этом ослепление B50L остаётся в пределах нормы.
Рейтинг по люксам:
№1: i-Lens
№2: Lumisfera — Far
Среди четырёх однотипных моделей Lumisfera — Wide, DLand, GTR-Mini, №8 сильно выделяется Lumisfera -Wide, которая светит очень близко. Остальные три имеют схожую освещённость по точкам и среднюю ширину освещения дорожного полотна. Первые две работают на светодиодах Zeus 7070, пятая и восьмая на LG Innotek.
Сравнение с ксеноном
В качестве представителя биксенона выступает Hella 3R, по внешнему виду китайская копия Хеллы. Есть конечно модели хуже и лучше, но она выбрана из-за своей популярности в средней ценовой категории.
Проценты в ячейках таблицы показывают, насколько процентов выше освещенность по сравнению с ксеноновой Хеллой. Показатель 50L зависит от ширины светового потока, у i-Lens и Bi Led Koito он поуже Хеллы, проценты в минусе.
Для наглядного сравнения распределения выберем Lumisfera -Wide, i-Lens и Lumisfera — Far. У Hella 3R на дальнем проявляется существенный недостаток, она светит выше дороги. У Би Лед линз дальний расположен точно по центру таблицы, а не светит в небо.
Чтобы оценить ширину освещения билинзы необходимо учитывать особенности светораспределения, оно у всех разное. В основном ширина определяется по горячему пятну и ближайшим 2-3 кольцам.
У образца Lumisfera -Wide свет собран на дороге с минимальным рассеиванием. У Хеллы свет размазан по горизонтали, и уходит за пределы обочины. При равном светопотоке эффективность линзы Lumisfera -Wide в получается в 2 раза выше, но горячее пятно смещено в ближнюю зону, что сокращает дальность.
Образец i-Lens имеет очень узкую освещенность с минимальным рассеиванием. Основная часть света ложится только на свою полосу дороги. За счёт разницы в фокусировании света, освещенность горячего пятна в 2 раза выше, чем у ксенона. При равноценном расположении горячего пятна у самой светотеневой границы, это даёт эффективность в 2 раза выше на дальней дистанции, где свет уже ложится практически параллельно дорожному полотну.
Светодиодные или ксеноновые?
Стоимость установки светодиодных линз в фары равняется стоимости монтажа ксенона. Комплект хорошего ксенона MTF, Philips стоит, как комплект Bi Led, примерно 10-12 т.руб. При равной стоимости решающую роль играет срок службы, за счёт которого и получается выгода.
Никогда не покупайте китайские галогеновые и ксеноновые лампы (например бренды ClearLight, Interpower, SkyWay) только фирменные общеизвестных брендов. В промышленном масштабе проводил тестирование китайских ксеноновых лампочек. Результат очень плохой, они светят, но 90% ламп просто косые, в линзованном модуле они светят в любую сторону, но только не в центр. Этот хлам покупают, потому что большинство покупателей считают, что самый дешёвый товар тоже соответствует нормативам. Благодаря китайцам, теперь дешевые товары не соответствуют нормативам и требованиям к качеству.
Пример выгорания отражателя
Основные проблемы ксенона
1. Высокий нагрев лампочки до 350°-400° приводит к разрушению отражателя ксеноновой билинзы, фирменные работают в 2 раза дольше китайских. Измерял галогеновые и ксеноновые лампы пирометрами, тепловизором, термопарой. Диапазона измерений хватило только у большого пирометра с максимальным значением замера 400°.
2. Срок службы фирменной ксеноновой до 3.000 часов, в течение этого срока яркость постепенно падает на 30%. У китайского срок эксплуатации будет в 2 раза меньше и вероятность выхода из строя выше.
3. Высоковольтный блок розжига тоже имеет ограниченный ресурс около 10.000 часов.
Преимущества светодиодных билинз
1. Нагрев светодиода в билинзе не превышает 150°, благодаря этому срок службы отражателя повышается в десятки раз.
2. При наличии хорошей системы охлаждения срок службы светодиода будет очень большим. Ресурс составит в среднем 100.000 часов по стандарту L70. То есть за это время световой поток снизится на 30% от первоначального.
3. Блок питания низковольтный, при хороших комплектующих срок работы будет 50-80 т. часов.
Посчитаем, сколько будет стоить обслуживание каждого источника за 30 000 ч. работы
1. Комплект биледов проработает 30.000ч. без обслуживания и дополнительных расходов, поставил и забыл, высокая надежность.
2. Эксплуатация ксенонового света потребует покупки 10 комплектов ламп по 6 т.руб, 2 комплекта блоков розжига по 6 т.руб, 3 комплекта линз по 6 т.руб. Плюс небольшой расход денежки и времени на замены своими руками или в сервисе. Итого минимум 90 т.руб.
3. В итоге получаем за 30.000ч. эксплуатации расходы на би леды составят 0 руб, на ксеноновое освещение от 90 т.руб.
Фары ближайшего будущего: ксенон, светодиоды или лазер
В нашей прошлой публикации мы проследили долгий путь автомобильного освещения от керосинок и ярких карбидных фонарей до привычных нам галогенных ламп с рассеивателями.
Но уже в 90-е годы стало понятно, куда двигаться дальше. А двигаться можно было в сторону снижения энергозатрат и повышения яркости. Ведь даже линзованная оптика с обычными лампами накаливания уже не отвечала современным требованиям. И тогда на борьбу с темнотой выдвинулись газоразрядные источники света, давно используемые в стационарном освещении.
Ксенон: мощно, сложно и дорого
В народе за такими фарами прочно закрепилось название «ксенон», хотя к ксеноновым дугоразрядным лампам, как это ни странно звучит, они отношения не имеют. Огромные мощности и удачный спектр при плохом КПД у дугоразрадных ламп оказались не нужны, а то, что мы привыкли называть «ксеноном» на самом деле является металлогалогенной лампой, внутри которой горит смесь газов. В ней иногда используется газ ксенон как один из ингредиентов, но зачастую обходятся и без него.
Эффективность такого решения более чем достаточная — 80–100 люменов на каждый ватт мощности, а спектр излучаемого света оказался одним из лучших и наиболее естественных. Для сравнения: обычная «галогенка» дает 13-15 люменов на ватт, газонаполненная — около 10, а обычная вакуумная — около 8.
Никакие другие типы газоразрядных ламп не смогли составить им конкуренции, даже натриевые лампы с отдачей до 200 люменов на ватт не прошли строгий отбор из-за ограниченного светового спектра. Их желтый свет мог не отражаться от некоторых поверхностей, и такие предметы казались бы темными, а с безопасностью на дороге не шутят.
Основных сложностей при внедрении газоразрядных ламп было две. Во-первых, для того чтобы зажечь дугу внутри колбы, требуется напряжение порядка 25–50 тысяч вольт. Во-вторых, внутри колбы светится весь объем газа, и этот свет надо очень четко направлять в нужную сторону.
Вторую проблему отлично решила прожекторая (линзованная) оптика, о кторой речь уже шла выше. Ну а развитие электроники успешно справилось с первой проблемой. В 1991 году компания Hella, кстати, начинавшая еще с выпуска ацетиленовых ламп, начала продавать первые комплекты серийного «ксенона» для машин. Это была очень недешевая опция для BMW 7-й серии в кузове E32.
В отличие от обычных ламп, которые запитаны непосредственно от бортовой электросети, «ксенон» питается через так называемый балласт или же блок розжига.
Как мы уже говорили, при старте газоразрядной нужен импульс напряжения в 25 тысяч вольт и выше, а после запуска необходимо точно выдерживать ток. Просто удержание напряжения бесполезно — лампа сильно меняет сопротивление с прогревом. Так что блок розжига — очень сложная и дорогая часть лампы, на нем лежит ответственность и за ее быстрый «поджиг», и за ее долговечность ( при колебаниях тока выгорают электроды внутри колбы, и лампа идет под замену).
Как мы уже говорили, газоразрядные (то есть «ксеноновые») фары очень эффективны и выдают 80–100 люменов на ватт. При стандартном 35-ваттном энергопотреблении такая лампа дает очень много света. Кроме того, она греется очень слабо и не имеет хрупкой нити накаливания, а значит, срок ее службы выше и она не боится вибраций.
Самые высокие значения КПД относятся к источникам очень «холодного» света со световой температурой выше 5 500 кельвинов — это характерное голубоватое свечение. Лампы с более комфортной для глаза световой температурой в 3 500 или 2 700 кельвинов имеют меньший КПД, но все равно между ними и обычными лампами накаливания пропасть в эффективности и мощности светового потока.
Обратная сторона всех этих плюсов — высокая стоимость оборудования, которую производителям пока не удалось «победить». Например, оригинальный блок розжига для Volvo S80 II обойдется в 14–17 тысяч, а для Volkswagen Passat B6 — в 17–18 тысяч. Причем более дешевые аналоги существуют далеко не всегда.
Не стоит забывать и про обязательный гидрокорректор уровня фар, который автоматически меняет «угол атаки» фар в зависимости от наклона кузова, чтобы не слепить встречных автомобилистов, проезжая неровности. А также про омыватель фар, без которого «ксенон» использовать нельзя, так как сквозь грязь сильные лучи «газоразрядного» света некорректно преломляются и светят в разные стороны. Все это не позволяет технологии стать массовой. На дешевые автомобили по-прежнему ставят обычные «галогенки».