Если Xenon поставить в обычные фары

Безопасность и комфорт или...

0

Если Xenon поставить в обычные фары

Что же  будет если ксеноновые лампы поставить в обычные фары?

Ксеноновая лампа — это газоразрядная лампа, содержащая в колбе инертный газ ксенон. Другое название ксеноновых ламп — HID лампы (High Intensity Discharge lamps). Спектр ксеноновой лампы по составу идентичен дневному солнечному свету, так что излучаемый ей свет кажется наиболее естественным. У ксеноновой лампы две колбы, внутренняя сделана из тугоплавкого кварцевого стекла, внешняя из силикатного (оно отсекает ультрафиолетовое излучение, которое губительно для отражателя и стекла фары), из пространства между колбами откачен воздух, что снижает теплопроводность и, следовательно, уменьшает нагрев внутри фары. Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют более высокую светоотдачу. Это означает, что ксеноновая лампа, потребляя всего 35 Вт электрической мощности (вместо 55 Вт у галогенки), дает почти втрое больше света, чем классическая галогеновая лампа.

Лапмы Галогенные Ксеноновые
Потребляемая мощность, Вт 55-100 35-50
Световой поток, Лм 800-1500 3200
Цветовая температура, К 3000 4300-7000
Срок службы, ч 350-500 3000

Официально для автомобилей выпускается несколько типов ксеноновых ламп:

d1-d2

 

D2R — для рефлекторной оптики, с непрозрачным напылением на колбе, D2S — для линзованной.

Также встречаются лампы D1R и D1S, с игнитором на цоколе. Они значительно безопаснее D2 в плане высокого напряжения: оно есть только внутри лампы. По низковольтной части подводится напряжение порядка киловольта — ударить может сильно, но не насмерть.
Недавно появился еще один тип ламп: D4. Это газоразрядная лампа, внешне очень похожая на D2, но изготовлена она без применения ртути (из экологических соображений). Для управления такой лампой применяется специальный блок розжига, на котором имеется пометка «D4S/D4R». С блоками, расчитанными под лампы D2 эти лампы не работают, т.к. имеют другие вольт-амперные характеристики. Ксеноновые комплекты под D4 устанавливаются на Lexus и еще ряд современных автомобилей.
Все остальное, выпускаемое в странах Востока под различные типы цоколей никакого отношения к европейским спецификациям не имеет, не смотря на заверения продавцов о том, что их поставщик использует лампы Philips, отрезая от них (!) цоколь D2S, и переделывая оставшуюся колбу под распространенные форматы цоколей. Интереса ради сравните цены на оригинальные лампы D2S(R) Philips, Osram с тем, что продается в большинстве магазинов. Что-то не верится, что поставщики занимаются подобной «благотворительностью».

xenon

Цветовая температура ксенона

Цветовая температура — термин, заслуживающий подробного рассмотрения. Она измеряется в Кельвинах (К) и используется, когда нужно описать цвет предмета, излучающего тепло и свет (например, свечка или спираль лампы накаливания). Цвет обычных предметов (например, фруктов или одежды) характеризуют длиной волны или частотой (например красный 625 — 740 нм, оранжевый 590 — 625 нм и т.д.). Отметим также, что 1 Кельвин = 1 градусу Цельсия, а градусы Цельсия переводятся в Кельвины по формуле K = °C + 273,15.

Проведем эксперимент — возьмем обычную электрическую лампочку и комнатный выключатель с регулятором освещенности. Плавно включаем свет, и в определенный момент спираль лампочки начнёт светиться еле заметным красным цветом. Если в этот момент измерить температуру спирали, то она будет равна примерно 1200 К. Говорят, что красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжаем уменьшать сопротивление выключателя, спираль нагреется до температуры 2000 К, и ее цвет будет оранжевым, далее при 3000 К — желтым. При 3683 K достигается температура плавления вольфрама и спираль перегорает, но если бы этого не произошло, то при температуре 4000-5500 К цвет излучения был бы белым, а при 6000 К голубоватым и далее ближе к фиолетовому. Эти цифры и есть цветовая температура нагретого излучающего тела.

Цветовая температура ксенона. Ксенон разных цветов получают изменением состава газовой смеси в колбе лампы, от тепло-белого ближе к желтому (<4000 K) до холодно-белого ближе к голубому (5000-7000 К) и фиолетовому (8000 -12000К).
На форумах и рынках /магазинах не прекращаются многочисленные споры о том, какой ксенон по-настоящему белый.
Если говорить об автомобильном свете, то наиболее предпочтительный – яркий и комфортный в условиях дорожного движения в темное время суток – ксенон с цветовой температурой 4300К (цвет прямого солнечного излучения). В подтверждение этому мнению есть следующие факты.

  • штатный (заводской) ксенон на абсолютном большинстве автомобилей имеет цветовую температуру 4300К;
  • контрастность предметов на дороге в свете ксенона 5000К ниже, чем в свете ксенона 4300К;
  • чем выше цветовая температура, тем хуже воспринимаются объекты ночью на дороге и тем быстрее устают глаза водителя;
  • в течение срока эксплуатации ксеноновых ламп меняется спектр их излучения в сторону повышения цветовой температуры, т.е. со временем они «синеют» (4300К перейдет в 5000К, 5000К — в 6000К и т.д.);
  • при включении галогенного дальнего света (в сравнении с любым ксеноном он имеет желтый цвет) наблюдается контраст цветов, т.е. вы видите все предметы сначала в желтоватом дальнем свете, а затем по мере приближения к ним в холодно-белом или синеватом. Чем ниже цветовая температура ксенона, тем меньше контраст с дальним светом;
  • чем ниже цветовая температура ксеноновой лампы, тем выше ее светоотдача, т.е. лампы 4300К светят заметно ярче ламп 5000-6000К.

Также на рынках появился желтый ксенон, специальный для противотуманных фар. Колбы этих ламп окрашены в лимонно-желтый свет. Именно желтый свет наиболее эффективен в туман из-за особенностей преломления света в капле воды.

h4_pg

Желтый ксенон, специальный для противотуманных фар

Основное преимущество ксеноновых фар — их высокая светоотдача. При правильно сфокусированном световом пучке с четкой светотеневой границей из двух ступенек появляется возможность поднять эту границу без риска ослепления водителей встречных авто. Т.е. Вы едете как бы с дальним светом, но никому при этом не мешаете, даже наоборот, водители встречных авто в свете ваших фар видят свою полосу дороги вместе с обочиной.

Малейшее отклонение светового пучка вверх приведет к их ослеплению, поэтому для ксеноновых фар по ГОСТу обязателен автокорректор, который выравнивает светотеневую границу в зависимости от загрузки авто. 

По европейским стандартам, с которых частично списан наш ГОСТ для ксенона обязателен еще и омыватель фар, т.к. незначительное загрязнение фары приводит к рассеянию пучка и опять же, ослеплению водителей встречных авто. И вообще, грязные фары, независимо от того, что в них светит — галоген или ксенон одинаково плохо освещают дорожное полотно.

Светотеневая граница для ксеноновых фар (тип DC, DCR) должна иметь ломаный правый участок (рис. Б), в отличие от наклонного участка для галогеновых фар (рис. А) — иначе при обгоне вы будете ослеплять водителей попутных авто через их зеркала заднего вида.

Правильный ксенон

HID лампы должны устанавливаться исключительно в линзованную оптику! Даже будучи установленными штатно в рефлекторную оптику они очень сильно ослепляют встречных водителей. Это происходит из-за того, что поверхность отражателя не идеально гладкая, и часть света отражается не туда, куда нужно — этого достаточно для ослепления. Взгляните на рисунок:

Слева: так выглядит под большим увеличением поверхность отражателя. Cправа — идеальное зеркало. Как и любой идеал на практике недостижим

Со временем ситуация в таких фарах только ухудшается — поверхность отражающего слоя покрывается сеткой микротрещин.

Первое фото — объектив над светотеневой границей, т.е. на месте глаз водителя встречного авто, второе фото — чуть ниже оптической оси фар.

Проводился небольшой эксперемент : устанавливали на столе два оптических элемента: отражатель с лампой D2R от Toyota Avensis Verso, второй — биксеноновая линза Bosch (лампа D2S). Светотеневые границы обоих оптических элементов сведены в одну линию, фотоаппарат размещается в пяти метрах от стола.

Линзованная оптика имеет очень резкую светотеневую границу, отражатель же начинает слепить уже в двух-трех градусах выше оптической оси. Наверняка Вам не раз доводилось видеть на ночной трассе встречные автомобили с таким светом — вроде и светит куда надо, а все равно слепит.
Есть еще одна причина, по которой установка HID-ламп в обычные фары противопоказана: форма светового пучка. Обычные галогеновые фары (в т.ч. и многие линзованные) имеют в центре пятно максимальной яркости, и ореол вокруг него:
Когда HID-лампы устанавливаются в такую оптику, в пяти-семи метрах от авто на дороге получается яркое пятно, за которым почти ничего не видно, т.к. оно ослепляет и самого автовладельца. Т.е. получается тот же некачественный свет, только с вдвое большей яркостью. Чтобы лучше  видеть вдаль, фары слегка приподнимают, и получается типичный «колхозный ксенон» без четкой светотеневой границы, ослепляющий встречных водителей:

Некачественно установленные ксеноновые лампы. Двойной вред на дороге.

Ксеноновые линзы имеют сильно вытянутое в горизонтальной плоскости пятно максимальной яркости, и ореол с постепенно спадающей яркостью:
Когда такой свет «раскладывается» по дороге, пространство перед автомобилем оказывается залитым равномерным ярким светом, в котором прекрасно видна и своя и встречная обочины, и все, что делается в 50-70 метрах впереди авто. Ключевой момент — равномерность света: т.е. освещенность что перед машиной, что вдали на границе света практически одинаковая: 

Правильно настроенные «ксеноновые» фары, безопасность и комфорт при ночной езде.

Только за счет этого достигается безопасность и комфорт при ночной езде. Малейшее отклонение светового пучка вверх — и встречный водитель получает сильнейшее ослепление. С таким же успехом можно наблюдать работу электросварщика в темное время суток.

Корректор, хотя бы ручной для ксенона обязателен!

Даже с правильными лампами 4200К остается эффект скачкообразного изменения цвета светового пятна на дороге от дальнего к ближнему свету. Для того, чтобы его исключить и улучшить освещение дороги при включенном дальнем свете применяют биксеновые фары.

Биксеновые фары wolksvagen scirocco.

В заводских фарах установливаются биксеноновые модули двух типов: с падающей или со сдвигающейся шторкой.

Модуль со сдвигающейся шторкой

В режиме ближнего света шторка отсекает часть светового потока, формируя правильную светотеневую границу, при включенном дальнем свете шторка опускается (или отклоняется в сторону линзы — в зависимости от конструкции), и свет ксеноновой лампы складывается с хорошо сфокусированным пятном дальнего света, обеспечивая хорошую видимость на большие расстояния.

Так это выглядит на стене (секция галогенового дальнего света отключена)

Плюсы ксенона

  • Газоразрядные лампы обладают гораздо большей светоотдачей и световым потоком.
  • Газоразрядные лампы более экономичны и обладают высоким КПД: в то время, как почти 50% энергии, подводимой к галогеновой лампе, уходит на нагрев, у ксеноновой лампы этот показатель составляет всего 6-7%.
  • Длительный срок службы и высокая надежность из-за отсутствия нити накала.
  • Свечение в узком диапазоне света обеспечивает хорошую видимость во время дождя и тумана.

Минусы ксенона

Нельзя ограничиваться обычной заменой галогенных ламп на ксеноновые (даже если цоколи ламп соответствуют) — необходимо адаптировать фары для ксенона, использовать линзы, автокорректор.

Соответственно, все это отражается на стоимости компонентов и работ.

На что нужно обращать внимание

  • Нельзя «ставить ксенон» на машину посредством обычной заменой лампочек.
  • Газоразрядный свет обязательно должен быть дополнен омывателями фар.
  • Фары должны быть, как минимум, адаптированы для ксенонового света: отражатели или рефлекторы в них должны быть заменены на совместимые с газоразрядной лампой, следует использовать линзы, желателен автокорректор.
  • Безопаснее всего устанавливать «заводской» комплект ксенона (вместе с фарами).
  • Ксеноновые лампы можно заменять только парами, так как со старением они изменяют цвет свечения.
  • Основная причина тусклого, или, напротив, слепящего света — некорректная установка ксенонового оборудования. Именно поэтому в Европе и предъявляют жесткие требования к ксенону.

Устанавливая ксенон — помните о том, что неправильно настроенные фары с газоразрядным источником света очень опасны на ночной дороге: ослепленным водителем встречного авто может оказаться новичок, который вместо того, чтобы включить аварийку и остановиться, как того требуют ПДД, не снижая скорости выйдет Вам в лобовую.