Отличие ксеноновых ламп от галогеновых

Ксеноновые фары: как правильно подобрать ксенон

Ксенон – это световой источник, работа которого основывается на принципах газовых разрядов высокой интенсивности.

Принцип свечения ксеноновых ламп

Газоразрядная колба высокого давления наполнена смесью газов, при этом одним из основных газов является ксенон, который находится на 56 месте в таблице Менделеева. Сверху и снизу колбы подсоединяются два электрода, концы электродов помещаются в колбу, которая запаивается. Благодаря блокам розжига на электродах создается большая (примерно 25 киловольт) разность потенциалов. Возникающее при этом электромагнитное поле запускает процесс ионизации частиц. Частицы сталкиваются, при этом часть энергии от столкновения переходит в световую. Ксеноновые лампы хороши тем, что не имеют спирали между электродами, благодаря чему их светоотдача не меняется в течение срока службы. К тому же долговечность таких ламп намного больше долговечности других типов ламп (по той же причине, что и ровность светоотдачи – в них просто нечему перегорать).

Галоген и ксенон – различия

HID (ксеноновый источник) принципиально отличается от галогеновых ламп накаливания. Так, в ксеноновой лампе свет излучается дуговым разрядом, который создается электромагнитным полем высокой силы, а галогеновая лампа светится благодаря нагретым до высоких температур вольфрамовым нитям.

Ксеноновый лампы примерно в два раза мощнее галогеновых.. В частности, световой поток ксенона равен примерно 3200 лм, а максимум галогеновой лампы – всего 1550 лм. При этом ксенон еще и эффективнее галогена: мощность его потребления составляет всего 35 Вт, в то время как галогеновая лампа «съедает» порядка 55 Вт. Кроме того, теплоотдача ксеноновых ламп – около семи процентов от потребляемой ими энергии, в отличие от галогенки, которая отдает порядка сорока процентов.

Что касается спектра ламп, то ксеноновый свет максимально приближен к дневному, что облегчает видимость. Глаза человека более всего эффективны именно при дневном свете. В этом случае меньше напрягаются и устают глазные мышцы. Чем больше отличие источника света от натурального солнечного, тем больше устают глаза. Так, дневной свет находится в цветовой температуре порядка 5500 К, в то время как максимум галогеновой лампы отклоняется от нормы примерно на сорок процентов (3200 К).

Еще одним выгодным отличием ксенона от галогена является срок службы. Максимальный срок службы ксенона – около 3000 часов, а галогена – примерно 400 часов. При этом срок работы ксеноновой лампы связан с так называемым «старением» газа (что всегда составляет один и тот же промежуток времени), а долговечность галогеновой лампы напрямую зависит от нити накаливания, которая подвержена не только износу, но и механическому воздействию (например, тряске), чего при использовании ксеноновой лампы не может быть в принципе.

Подбираем ксеноновую лампу

На данный момент (в отличие от недавнего времени, когда замена галогена на ксенон создавала определенные сложности и была дорогостоящей) проблем с тем, чтобы любую галогеновую лампу переоборудовать под ксенон, уже не возникает. Это стало возможно при появлении ксеноновых ламп накаливания с цоколем, который адаптирован под цоколи галогеновых ламп Н7, Н4, Н1, НВ4 и других. После появления таких цоколей переделка сводится к замене лампы и установке блока розжига рядом с фарой. И внешне, и внутренне весь комплект для переделки ламп смотрится как комплект заводской комплектации. Во время выбора ксенона надо помнить, что лампа должна быть максимально приближена к цветовой температуре человеческого глаза (5500 К). Также следует учитывать тот факт, что эффективность ксеноновых ламп в условиях плохой видимости уменьшается прямо пропорционально высоте их цветовой температуры. То есть чем выше цветовая температура лампы – тем хуже будет видно при дожде, тумане или мокром асфальте.

Что такое ксенон (газоразрядные лампы)?

Автомобильная газоразрядная лампа ? HID (High Intensity Discharge или в простонародье «ксеноновая лампа») излучает свет посредством создания электрического разряда между электродами. Технология получения света, основана на розжиге газообразного ксенона, находящегося в герметичной колбе электрическим разрядом. В газоразрядных лампах отсутствует нить накала, в отличии от обычных ламп накала, роль светоиспускательного элемента выполняет электрическая дуга, зажигаемая между двумя электродами. Газоразрядные лампы получили свое название от электрического разряда в среде газа, интенсивно испускающего насыщенный белый света. Газоразрядные лампы также называют ксеноновыми, по названию газа, находящегося в колбе.

HID-технология стала прорывом в истории автомобильной светотехники. HID-лампы стали применяться в автомобильных осветительных приборах с 1992 года. Такие лампы не только обеспечивают лучшее освещение дороги в поле зрения водителя, но также повышают безопасность движения.

Сегодня практически все крупные автопроизводители мира начинают устанавливать HID–лампы, как стандартное оборудование своих автомобилей. Здесь необходимо особо указать на распространенное заблуждение среди автолюбителей и тех, кто имеет отношение к этой сфере. В продаже часто попадаются обыкновенные автолампы “галогенки” с так называемым ксеноновым наполнением.

Внимание! Главное отличие HID–ламп от обыкновенных с так называемым ксеноновым наполнением заключается в отсутствии у HID-ламп каких-либо нитей накаливания. Источником излучения в них служит электрическая дуга, подобная дуге, образующейся при электросварке между электродом и деталью.

Поэтому с осторожностью относитесь к заверениям, что предлагаемая Вам лампа истинно HID-лампа. Проверяйте отсутствие нитей (спиралей) накаливания!

Почему ксенон? Многие автомобильные эксперты причиной возростающей популярности называют практически кромешную тьму на загородных дорогах. Действительно, около 60% серьезных аварий происходит ночью. Именно адекватное освещение позволяет своевременно обнаружить изменение обстановки на дороге и дает водителю необходимое время для оценки ситуации и совершения маневра. Ксеноновый свет способствует повышению безопасности движения, предоставляя более лучшее освещение дороги и возможность увидеть приближающиеся объекты, будь то машина, препятствие или человек, быстрее и четче. Например, дорожные знаки и разметку в ксеноновом свете проще увидеть и рассмотреть.

В чем отличия ксенона? Ксеноновый свет в три раза эффективнее стандартных галогеновых ламп по сетоотдаче, потребляя при этом вдвое меньше энергии. Срок службы газоразрядных ламп на порядок больше чем галогеновых.

Что делает ксеноновый свет голубым? На самом деле, свет производимый ксеноновой лампой не голубой, а белый, в соответствии с международной классификацией белого света. Свет просто кажется голубоватым в сравнении с более теплым (и более желтым) светом, испускаемым галогеновыми лампами.

Почему ксеноновый свет намного дороже галогенового освещения?

Ксеноновый свет это не просто новый тип ламп в фарах автомобилей, это система. Газоразрядная лампа требует дополнительной аккуратности и точности при производстве. Также применение газоразрядной лампы в качестве источника света вызвает дополнительные технические трудности. Так, если для поддержания электрической дуги достаточно напряжения около 100В, то для ее образования (розжига) требуется значительно более высокое напряжение – порядка 6-12кВ. Именно при таком напряжении между электродами возникает дуга и лампа выходит на оптимальный режим работы. Таким образом, для работы лампы необходим дополнительный блок, способный сначала “разжечь” лампу, а затем поддерживать устойчивую электрическую дугу. Эту функцию выполняет блок розжига, от качества исполнения которого зависит надежность работы системы освещения.

Как переоборудовать автомобиль с галогенового света на ксеноновый?

До недавних пор существовали 2 варианта: либо поменять фары в сборе, что достаточно дорого, либо переделать посадочное место под ксеноновые лампы D2S или D2R, что очень проблематично из-за трудности в получении правильной фокусировки света.

Cейчас любая галогенная фара может быть переоборудована под ксеноновый свет благодаря появлению новых ксеноновых ламп со “стандартными” галогенными цоколями: H1, H3, H7, HB4.

Для переоборудования необходимо заменит галогеновые лампы на ксеноновые и подключить блоки розжига к схеме элетрооборудования автомобиля.

Мифы и правда о ксеноне

Владельцы автомобилей практически всех марок и моделей получили возможность установить ксенон на свои авто, хотя многие уверены, что ксенон – это бесполезный наворот, только слепящий встречных водителей. Чем отличаются ксеноновые лампы от привычных галогенных? Что даст установка ксенона? Попробуем разобраться.

МИФ: “Если установить ксенон в обычные фары, они будут светить куда угодно, только не на дорогу”

ПРАВДА:

Сегодня практически любой автомобиль может быть переоборудован с галогенного на ксеноновый свет. По сути, установка ксенонового света сводится к замене ламп и установке блоков управления, т.е. не требует замены оптики или доработки посадочных мест. Оптические элементы фар при переоборудовании остаются штатными, что позволяет полностью сохранить фокусировку светового пучка. Главное, после переоборудования проверить и отрегулировать угол наклона фар на стенде – обязательная операция после монтажа ксенонового света – и при необходимости отфокусировать лампу.

Оптика имеет свойство стареть: стекла мутнеют, их поверхность от постоянного контакта с песком и грязью покрывается тонкой сеткой сколов и трещин, изнутри на стекле и отражателе постепенно нарастает слой грязи, иногда рефлектор просто отслаивается от влаги. Перед установкой ксенона необходимо проверить состояние фар – оно должно быть очень хорошим.

МИФ: “Ксенон сильно слепит”

ПРАВДА:

Это не сосем так. Ксеноновый свет при условии грамотной установки и настройки, а также чистых фар практически не доставляет дискомфорт едущему впереди или встречному автомобилю. Единственное исключение – это автомобили с высоко расположенными фарами (внедорожники, грузовики), даже при правильной установке газоразрядных ламп они могут слепить, например, подъехав достаточно близко сзади, на светофоре. Хотя такие автомобили и с галогенными фарами слепят встречных и попутных водителей.

Кстати, в Европе при установке ксеноновых ламп требуется обязательная установка омывателя фар и автоматического (но не ручного!) корректора угла установки фар. Это гарантирует, что водители встречных автомобилей не будут ослеплены мощным световым потоком ксеноновых ламп. Такое требование обещают ввести в скором времени и в России.

МИФ: “Ксеноновые лампы недолговечны”

ПРАВДА:

Это не так. Долговечность – это одно из достоинств ксеноновых ламп. Их средний ресурс составляет около 3 000 часов против 500 часов у галогенных ламп. То есть если использовать фары в среднем по 2 часа в сутки каждый день в году, срок службы ксеноновых ламп составит 3-4 года – гораздо больше, чем у галогенок. К тому же в ксеноновой лампе нет нити накала, то есть нечему перегорать и обрываться.

МИФ: “Ксенон – дорогой и бесполезный наворот”

ПРАВДА:

Это не так. Основным преимуществом ксеноновых фар перед галогенными является более мощное освещение при низком потреблении энергии. Такое свойство очень важно для обеспечения безопасности на дороге. Чем дальше и отчетливее водитель видит дорогу, тем меньше риск ДТП. Спектр ксеноновых ламп ближе к солнечному (дневному), поэтому ксеноновый свет позволяет водителям лучше оценивать ситуацию на дороге: дорожную разметку, знаки и различные препятствия.
Свет ксеноновых ламп пробивает туман и дождь, освещая дорогу лучше галогенных ламп. Видимость в таких условиях намного выше, чем при использовании галогенок.

Стоимость ксенона, действительно, намного больше обычных галогенных ламп. Обусловлено это тем, что ксеноновые лампы требуют специальный блок управления – балластник, который обеспечивает подачу напряжения в 25 000 В при розжиге дуги в лампе и последующее поддержание напряжения в 85 В при частоте 300 Гц. Штатная система электрооборудования не способна обеспечить такие условия. Балластный блок сам по себе устройство сложное, а потому дорогое. Помимо большой стоимости лампы надо иметь в виду следующее: в случае замены ксеноновых ламп желательно менять их в паре, а не по отдельности, поскольку со временем (все лампы белеют примерно через 200 часов наработки) спектр излучения ксеноновой лампы изменяется. В случае замены только одной лампы фары автомобиля будут светить разным светом.

Как работает ксенон?

Ксеноновая лампа представляет собой стеклянную колбу, в которую закачана под большим давлением (около 30 атм в нерабочем состоянии и 120 атм при разогреве) смесь инертных газов, основу которой составляет ксенон, и солей металлов. В колбе находятся два электрода. Для розжига дуги между ними требуются высоковольтные импульсы напряжения (до 25 000 В), затем работа лампы поддерживается при 85 В – для этого нужен блок розжига (балластник). Дуговой разряд между электродами инициирует яркое свечение газовой смеси. Вообще, яркость источника света характеризуется цветовой температурой. Например, у Солнца цветовая температура 5 000 К, у ксеноновых ламп 4 300 К, а у галогенных всего лишь 2 800 К. Спектр свечения ксеноновых ламп ближе к спектру свечения Солнца, т.е. дневному свету. Поэтому цвет ксеноновых фар имеет слегка голубоватый оттенок, а обычных галогенных – желтоватый.

Что такое цветовая температура?

Среди главных параметров, а нередко и основных достоинств ксенонового света нередко называют номинал (под разными числами) цветовой температуры.
Цветовая температура измеряется в градусах по Кельвину и характеризует распределение энергии в спектре излучения. От цветовой температуры зависит световой поток. Зависимость такая: до 4 300 К – чем выше температура, тем больше световой поток, после 4 300 К он начинает уменьшаться. Например, у ламп с температурой 12 000 К (фиолетовый) он составит 1 630 лм (5 400 К – 2 600 лм), что ненамного больше, чем у галогенной лампы.

Самая яркая лампа – это 4 300 К, отклонение в любую сторону от этой цифры ведет к потере количества света и видимости на дороге. Начиная с 6 000 К свет приобретает усиливающийся голубой оттенок. Синие лампы смотрятся престижнее, но светят они хуже. Лампы с температурой 8000 К ставить не рекомендуется из-за того, что свет от таких ламп во время дождя отражается от поверхностей, и эффект, который достигается установкой ксенонового света, пропадает. Еще один немаловажный факт: лампы со временем изменяют свою световую температуру в большую сторону – от 4 300 к 9 000.

Что такое D2R и D2S?

У газоразрядных ксеноновых ламп свои обозначения. Первыми ксеноновыми лампами были приборы с индексами D1R и D1S. Индексы D2R и D2S означают лампы второго поколения. D2S, D2R – это родные цоколи ксенона. Ставятся в заводской штатной оптике. Литера R предназначена для рефлекторной (обычной) оптики, S – для прожекторных систем. Помимо отличий в цоколе у ламп R есть светопоглощающая маска (напыление на колбе в виде двух продольных полосок и кольца), у S колба чистая. Маска нужна для формирования нормативной асимметрии светового пучка: она подрезает луч так, чтобы соблюдать европейские требования к светотеневой границе.

Что дает ксенон?

Ксеноновый свет значительно лучше и равномернее освещает дорогу и обочину по сравнению с галогенным светом. Ксеноновые фары улучшают видимость в плохих погодных условиях и при сложных ситуациях на дороге. Ксенон дает в 2 раза больше света, чем галогенные лампы и потребляет при этом значительно меньше энергии, а следовательно, меньше греется и дольше служит (ресурс ксеноновых ламп в 4-5 раз превышает ресурс обыкновенных ламп). Световой поток ксеноновых ламп в 12 раз мощнее галогенных ламп при потребляемой мощности в 35 Вт (взамен штатных 55).

Недостатки ксенона

Не рекомендуется устанавливать ксеноновые лампы в фары с пониженной светопрозрачностью (старые фары с наклейками или тонировкой). По этой причине не всегда есть смысл устанавливать ксенон в противотуманные фары. Устанавливая ксенон, необходимо проверить отражатели: иногда из-за негерметичности они пылятся и теряют светоотражающую способность. Если они пришли в негодность, то их надо заменить, иногда вместе с самими фарами. Также ксеноновые лампы не любят частого включения/выключения.

Подготовил Павел ДРУЗИН по материалам автомобильной прессы