История ксенона на авто
Одним из наиболее распространенных элементов дополнительного светового оборудования, которое можно установить на автомобиль, считается замена заводских галогеновых фар на так называемые ксеноновые. Ксеноновый свет достаточно популярен в среде автолюбителей – эти яркие лучи хорошо заметны в дорожном потоке. Но с недавних пор позволить себе ксеноновые фары способны лишь владельцы дорогих автомобилей, так как «колхозный ксенон» оказался под запретом, и самовольно его теперь не поставишь. Давайте разберемся, что же такое ксенон, и почему водители так недовольны запретом на установку ксеноновых ламп в фары их автомобилей.
История ксенона
Ксенон – это химический элемент из аргонной группы, который английский химик Уильям Рэмзи официально открыл в 19 веке. Но, история ксенона началась еще в 1785 году. Ученый Генри Кавендиш исследовал состав воздуха и, при пропускании через него разряда, пришел к любопытному факту: после удаления окиси азота и избытка кислорода, примерно 1/120 исходного объема оставалась и ни в какие соединения не вступает. Он предположил, что в атмосфере содержится еще какой-то неизвестный газ. Описания именно этих опытов и прочел Уильям Рэмзи.
Особо углубляться в эту проблему он не стал, но внимание обратил. Надо сказать, что к концу 19 века состав атмосферы считался изученным полностью и наличие новых элементов в нем казалось абсурдом. Через некоторое время начать выделение нового газа из атмосферного воздуха его подтолкнул некий Джон Рэлей. Вскоре Рэмзи совместно с коллегой Уильямом Траверсом начал работы по поиску этого газа. Эти два английских ученых совершили настоящий подвиг: никогда еще не приходилось светилам науки работать со стольким количеством исходного материала, искать газ в ничтожно малых количествах, да еще к тому же и не вступающим в химические реакции.
Поиск производился путем сжижения воздуха и последующего его испарения – разные газы испарялись при разных температурах. С помощью спектрального анализа выявлялось, что за газ был получен. Были «пойманы» неон («новый»), криптон («скрытый») и ксенон («чуждый»). Поначалу казалось, что эти газы вообще не вступают во взаимодействие ни с какими элементами. Только в начале 1960-х годов выяснилось, что представление об инертных газах как о химических «мертвецах» несостоятельно. Удалось получить фториды, оксиды и другие соединения ксенона, криптона, а позднее и радона.
Особенности ксеноновых ламп
Галогеновая лампа представляет собой стеклянную колбу, наполненную смесью газов из группы галогенов. Химические свойства этих газов способствуют возвращению испаряющегося в процессе нагревания вольфрама обратно на нить накаливания. Благодаря этой хитрости, в свое время конструкторам удалось более чем вдвое увеличить светоотдачу ламп подобного типа по сравнению с традиционными лампами накаливания.
Световой поток обычной автомобильной 45-ваттной лампы составляет около 600 люменов, а галогенной лампы в 55 ватт – более полутора тысяч люменов. К тому же колба галогеновой лампы значительно меньше загрязняется, а сама лампа служит существенно дольше, чем лампа накаливания, прежде всего за счет большей сохранности вольфрамовой нити. Но, хотя галогеновые лампы были явным технологическим прорывом по сравнению с лампой накаливания и её трехпроцентным КПД, все-таки для современного общества это оказалось недостаточным.
В ксеноновой лампе основным газом в данной смеси является ксенон. Со временем, последовав по пути ксерокса и памперса, ксеноны стали нарицательным названием для всех ламп данного типа, именно этим объясняется небольшие статистические разночтения в характеристиках различных «ксенонов».
«Электрическая дуга, возникающая между двумя электродами в 35-ваттной ксеноновой лампе, дает световой поток в 3000 люменов; причем этот свет достаточно легко сформировать в четкий световой пучок, что для автомобильных фар имеет большое значение»
Благодаря отсутствию вольфрамовой нити газоразрядные лампы устойчивы к вибрациям, что также является большим плюсом для использования устройств этого типа в световом оборудовании автомобиля.
Особенностью ксеноновых ламп является «постепенность» их включения – газовой среде, испускающей свет, требуется несколько секунд для разогрева и достижения максимальной яркости. Но зато каждую ксеноновую фару можно назвать «маленьким солнцем» – температура газовой смеси доходит до 4000 градусов по Цельсию. Для успешной работы в режиме и дальнего и ближнего света применяются так называемые биксеноновые лампы – подвижные устройства, позволяющие достичь дальности освещения в 300-400 метров без возникновения ослепляющего эффекта.
«Наиболее приближенная имитация рассеянного солнечного света – это биксенон с цветовой температурой 4300 К. Он является наиболее комфортабельным вариантом для вождения автомобиля. Ксенон излучает бело-желтый цвет, который является самым ярким. После температуры 4300-4500 К яркость ксенона снижается, несмотря на то, что по цветовой шкале дальше идет белый цвет. Многие производители биксенона включают лампы с температурой 4300 К в базовую комплектацию выпускаемых автомобилей», – говорит Андрей.
Преимущества ксеноновых ламп
Рассмотрим подробнее преимущества, возникающие при установке ксеноновых ламп в качестве дополнительного светового оборудования автомобиля:
1. По сравнению с галогеновыми лампами, яркость ксеноновых ламп в среднем в 2,5 раза больше. В условиях низкой видимости в результате тумана, снегопада, дождя, освещение с использованием ксеноновых фар препятствует возникновению эффекта «световой стены», когда лучи рассеиваются на каплях расположенной перед автомобилем водяной «взвеси». Излучение газоразрядной лампы находится в узком диапазоне частот, поэтому отражение светового потока от капель воды является минимальным;
2. Ксеноновая лампа имеет длительный срок службы – обычно не менее 2000 часов. Это более чем в четыре раза превышает срок службы галогеновых ламп;
3. КПД ксеноновой лампы составляет около 93%, то есть практически вся энергия, потребляемая лампой, преобразуется именно в световой поток. Для сравнения, данный показатель у галогеновых ламп составляет около 60%, для традиционных ламп накаливания всего лишь около 3% (вся остальная энергия уходит в тепло, что для автомобильной фары является абсолютно бесполезной нагрузкой). Соответственно, ксеноновая лампа практически не нагревается;
4. Установка ксеноновых фар позволяет достичь оптимального освещения дороги при существенно меньшем потреблении электроэнергии. Таким образом, у генератора остается больше энергии для других нужд автомобильного электрооборудования, в том числе для мультимедийных и навигационных устройств. Соответственно, меньшее потребление энергии делает ваш автомобиль более экологически чистым и дружелюбным к окружающему пространству, поскольку установка энергосберегающего ксенонового оборудования снижает объем вредных выбросов в атмосферу вследствие меньшего потребления топлива ;
5. Спектр ксеноновых ламп максимально близок к спектру дневного света, что позволит водителю в четком «хорошем» свете увидеть дорожные знаки и разметку, а также других участников движения, а значит максимально быстро и правильно сориентироваться в сложной дорожной ситуации. При этом, глаза водителя, воспринимая естественный дневной свет и не напрягаясь в условиях хорошей видимости, существенно меньше устают;
По статистике, более 60% всех дорожно-транспортных происшествий происходят в условиях плохой видимости. И это тем более обидно, поскольку плохая освещенность стопроцентно не относится к факторам действия непреодолимой силы, как выражаются страховщики, здесь очень многое находится в руках самих автовладельцев. И правильно установленные ксеноновые фары, по словам знатоков, делают пребывание за рулем автомобиля наиболее безопасным и комфортным.
Zvir90 › Блог › Вся правда о ксеноне
Ксенон, в качестве источника света, стал массово использоваться в автомобиле (в заводской комплектации) еще с конца 90х годов, а начиная с 2002-2003 г. на рынке начали появляться разнообразные комплекты для модернизации штатных систем использующих галогеновые лампы под установку ксеноновых ламп. Сегодня в продаже можно найти ксеноновое оборудование любого качества и ценового диапазона для установки абсолютно в любое транспортное средство не только в качестве источника головного или противотуманного света, но и для установки в фонари заднего хода, подсветки салона и пр. Тем не менее до сих пор бытует множество неверных суждений о свойствах и возможностях ксенонового оборудования. В этой статье мы постараемся развеять большинство из них, или же наоборот подтвердить.
Миф первый: ксенон можно устанавливать только в линзованную оптику.
Сначала хотелось бы разделить оптические элементы головных фар на два вида: рефлекторная оптика и оптика с применением линз (линзованная оптика). В рефлекторной оптике формирование светового пучка происходит за счет отражения света от внутренней поверхности фары (отражатель), который рассчитан таким образом, чтобы по возможности равномерно освещать пространство впереди автомобиля, избегая при этом засветки в области глаз водителя встречного автомобиля. В ввиду особенностей «работы» такого отражателя и с учетом его сложной формы обусловленной дизайном фар автомобиля получить четкую свето-теневую границу практически невозможно, однако у рефлекторной оптики есть и свои плюсы — за счет своей сложной формы она позволяет осветить намного большее пространство впереди автомобиля, особенно в режиме дальнего света. В линзованной оптике световой поток формируется так же с помощью параболического отражателя внутри светового элемента и далее фокусируется и распределяется с помощью линзы. Если линза предназначена для формирования пучка ближнего света, ограничение светового потока производится за счет установки специальной перегородки-ограничителя внутри элемента, между отражателем и самой линзой, тем самым достигается четкое «срезание» светового пучка и отличное формирование свето-теневой границы. Однако у линзованной оптики есть и свой минус, связанный с оптическими свойствами самой линзы, который особенно проявляется так же в режиме дальнего света — это ширина светового пучка и его дальность. Поэтому в большинстве автомобилей с раздельной оптикой (отдельно ближний и отдельно дальний свет) для дальнего света используется именно рефлекторный отражатель, а для формирования светового пучка в дополнительной оптике дальнего света, особенно используемой для установки на внедорожники, раллийные автомобили, а так же в прожекторах, применяется только рефлекторный тип отражателя.
Теперь о мифе — для примера хотелось бы привести два вида оригинальных ксеноновых ламп производства Philips — D2S и D2R. Эти две лампы имеют одинаковую форму и разъем, однако первая предназначена для установки именно в линзованную оптику заводской комплектации, а вторая — как раз в рефлекторную (к примеру, на автомобили Lexus GS300). Таким образом, мы видим, что ксенон устанавливается, причем в заводской комплектации, в том числе и в фары с рефлекторным отражателем. А существование этого мифа в первую очередь связано с тем, что фара далеко не каждого автомобиля, в которой используется рефлекторный отражатель, допускает установку ксеноновых ламп, не превышая при этом допустимый порог засветки в соответствующих зонах. Поскольку световой поток ксеноновой лампы значительно выше чем у галогеновой, количество света в точках зоны глаз водителя встречного авто начинает превышать допустимый параметр, тогда как галогеновая лампа позволяет уложиться в нормы. В линзованной оптике происходит четкое формирование светового пучка, тем самым, исключая паразитку засветку. К тому же большую роль играет качество используемых ксеноновых ламп — зачастую дешевые комплекты ввиду несоблюдения стандартов при изготовлении не обеспечивают правильное попадание в фокус при установке в фару (положение газового разряда в колбе ксеноновой лампы относительно отражателя не совпадает с правильным, по сравнению с нормальной галогеновой лампой).
Исходя из всего вышесказанного, теоретически миф разрушен, однако на практике установка ксеноновых ламп в фары с рефлекторным отражателем на некоторых автомобилях в ввиду их конструктивных особенностей может привести к ослеплению водителей встречного транспорта. Поэтому мы настоятельно рекомендуем каждому, кто желает заменить штатные источники света на ксеноновые, подходить разумно к этому решению, выбирая оптимальный вариант (благо сейчас доступны не только всевозможные варианты ксеноновых ламп под любой цоколь, но и универсальные модули ксеноновых и биксеноновых линз для установки в любые типы фар головного света), обязательно регулировать фары после установки и уважать других участников движения.
Миф второй: установка ксенона должна сопровождаться обязательной установкой автокорректора и омывателя фар.
Как известно практически все автомобили с ксеноном в заводской комплектации снабжены омывателем фар и автокорректором. Автокорректор необходим для того, чтобы колебания кузова на неровностях дорожного покрытия, не приводили к ослеплению водителей встречных авто из-за «моргания» фар в такт перемещения автомобиля относительно дороги. Скорость срабатывания автокорректора достаточно высока, что позволяет сглаживать даже резкие перемещения кузова (наверняка многие обращали внимание на немного запоздалое следование светового пучка на автомобилях со штатно установленным ксеноновым оборудованием при проезде неровностей), однако у автокорректора есть определенное ограничение по углу регулировки, поэтому при значительных перемещениях кузова автомобиля относительно дорожного полотна, автокорректор не в силах его полностью сгладить.
Омыватель фар довольно полезная опция, устанавливаемо штатно, или как дополнительная опция на многие автомобили, не только имеющие в списке заводской комплектации ксенон. Однозначно, грязь на стекле фары, мешает правильному рассеиванию света, ухудшает его интенсивность, а так же может привести к ослеплению водителей встречных автомобилей. Данная опция на наш взгляд является достаточно полезной, однако актуальность ее использования на наших дорогах ввиду «национальных особенностей и бед» и вездесущей грязи «заклеивающей» авто от бампера до бампера, остается спорной.
Наше мнение — данные опции являются полезным дополнением любого автомобиля, не только с ксеноновым светом, однако их обязательное использование является спорным.
Миф третий: биксенон «круче» просто ксенона.
Старое заблуждение — разница ксенона и биксенона заключается только в использовании различных ламп. Ксенон, или моноксенон, используется в фарах предназначенных для формирования пучка ближнего или дальнего света, в зависимости от типа отражателя. Биксенон — это лампа, заменяющая галогеновые лампы с двумя нитями накала, которая используется для формирования и ближнего и дальнего света в одной фаре и одной лампой. Смена режимов производится с помощью изменения фокусного расстояния газового разряда относительно отражателя, рассчитанного таким образом, что в зависимости от положения газового пучка (или нити накала в галогеновой лампе) меняется направление светового пучка. В галогеновых лампах применены две нити накала, работающие попеременно, в ксеноновой лампе одна колба двигается относительно своей оси при помощи привода (в основном электромагнита).
Таким образом разница между комплектом биксенона и ксенона состоит только в разнице ламп и дополнительном комплекте реле и модуля управления переключением с ближнего на дальний свет. блоки розжига одинаковы, как и мощность и яркость светового потока.
Миф четвертый: модный «синеватый» ксенон лучше всего светит.
Самое большое заблуждение, распространяемое в том числе и многочисленными сайтами, предлагающими ксеноновое оборудование. Если не брать в расчет личностные предпочтения, являющиеся сугубо индивидуальными, относительно того какой цвет ксенона визуально более предпочтителен, а рассматривать реальную яркость и интенсивность светового потока, то самым ярким является ксенон (да и любой источник света) с температурой 4300К, световой поток которого у 35W ксеноновых ламп может составлять до 3200 люмен. Чем выше или ниже световая температура, тем меньше интенсивность светового излучения. Именно из-за этого, оригинальный ксенон, устанавливаемый на авто в заводской комплектации имеет световую температуру 4200-4300К.
На наш взгляд оптимальным является установка ламп с температурой 4300К (теплый белый, немного с желтым оттенком) или 5000К (холодный белый).
Миф пятый: ксенон светит ярче, дальше и дольше служит.
Наверняка Вы часто встречали на многих сайтах, да и просто слышали от продавцов, 100% убеждение в том, что поставив ксенон, Вы решите все проблемы с освещением дороги и избавитесь от необходимости в периодической замене ламп. А что же на самом деле?
Яркость излучаемого светового потока ксеноновой лампы 35W составляет 2500-3200 люмен (в зависимости от цветовой температуры и производителя колбы), яркость светового потока галогеновой лампы 55W составляет 1500-2000 люмен (в зависимости от производителя и применения технологий повышающих мощность излучения, таких как Night Breaker от Osram или BlueVision от Philips). Таким образом выбирая ксеноновую лампу с температурой 4300-5000К Вы получаете примерно в полтора раза большую интенсивность светового потока по сравнению с галогеном, по цвету максимально приближенному к дневному, одновременно с меньшим потреблением и нагрузкой на бортовую сеть. Срок службы ксеноновой лампы при правильной эксплуатации и работоспособности оборудования составляет не менее 2000 часов, галогеновой лампы — примерно 400-500 часов. Интенсивность светового потока ксенона на протяжении практически всего срока службы не изменяется («старение» газа начинается примерно после 2500 часов работы), у галогеновой лампы ввиду естественного старения и утончения нити накаливания интенсивность излучения начинает снижаться практически сразу, поскольку она сильно подвержена воздействиям перепада температур и вибрациям.
Учитывая все вышеизложенное, при грамотной установки качественного ксенонового оборудования соответствующего именно Вашему типу фар головного света, Вы получаете значительное увеличение светового потока, обеспечивающее большую безопасность при движении в темное время суток, не ослепляя водителей встречных авто, одновременно со значительным увеличением интервала замены источника света.
