Реклама на портале
Выбор редакции Михаэль Шумахер в списке богатейших спортсменов Polestar начал принимать заказы на 600-сильный спортивный гибрид Единственную в своем роде «Супру» с двигателем V12 выставят на аукцион Британская марка Lister готовит первую за четверть века новую модель В России выпущен 50-тысячный кроссовер Renault Kaptur
Понравилось?
Поделитесь с друзьями
«Ксенон», светодиоды, «галоген» – за какими фарами будущее?
Источник: http://auto.vercity.ru/

В чем заключаются отличия «ксенона» от «галогенок»? Почему с появлением светодиодов на свалку истории не отправились лампы накаливания и газоразрядная оптика? И какие сходства между зубной пастой и лампой Philips? Ответы на эти и другие интересные вопросы можно найти в данной статье.

Для начала рассмотрим историю появления автомобильных фар. Первые машины оснащались примитивными фонарями, внутри которых размещались восковые свечи или керосиновые горелки, позаимствованные от конных экипажей. Разумеется, подобные «коптилки» не освещали дорогу как следует, поэтому инженерам пришлось задуматься о замене примитивных фонарей на более эффективные аналоги, самым удачным из которых оказалось ацетиленовое освещение: в течение долгого времени незаменимым спутником автомобилистов была пара бочонков, первый содержал карбид кальция, а второй – обычную воду. «Шофер» (так в те времена называли водителей) устанавливал бочонки на свой автомобиль перед ночной поездкой, после чего открывал подачу воды, которая вступала в реакцию с карбидом кальция, способствуя выработке ацетилена – газа, обладающего достаточно мощным световым потоком при горении. Но у такого средства были явные недостатки: спустя несколько часов бочонки необходимо было перезаряжать, а фару прочищать от копоти.

Почему же использование лампы накаливания, которая появилась раньше самого автомобиля, было невозможным? В 1899 году идея объединения автомобильной фары и лампы накаливания была использована французской фирмой Bassee & Michel, однако попытка не увенчалась успехом – лампа с угольной нитью на неровных дорогах быстро приходила в негодность, кроме того, требовалась установка громоздких аккумуляторных батарей, ведь лампа потребляла немало энергии, а генераторы на машины в то время не ставились. И лишь с повсеместным появлением генераторов и началом выпуска нового вида лампочек с вольфрамовой нитью автомобильный транспорт был «переведен» на электрическое освещение. Но и тут не все так гладко – новый свет оказался чересчур ярким, что ужасно мешало встречным водителям. Поэтому пришлось изобретать дополнительные шторки и задвижки, уменьшающие яркость лампочек, чуть позже появилась двухнитевая лампа, позволяющая переключаться между ближним и дальним светом. Наконец, в 1955 году на автомобили начали устанавливать ассиметричное освещение – фара с пассажирской стороны светила дальше водительской.

В наше время в фарах встречаются три источника света: галогенные и газоразрядные лампы, а также светодиоды. Лазеры и прочую экзотику пока рано упоминать, ведь серийные автомобили нескоро обретут их в качестве средства освещения. Кроме того, инженеры не собираются отказываться от «нелинзованных» фар, куда можно установить и «ксенон», и «галоген», и даже светодиоды. Конструкцию данного устройства можно назвать совершенной: попадая на металлический отражатель, свет проходит через рассеиватель – внешнее стекло, в состав которого входит множество линз. А с появлением нового пластика, не дающего усадки при формовке деталей, был создан отражатель со «свободной поверхностью», состоящий из большого количества сегментов (задача каждого – направление потока света на определенную точку). Данное нововведение позволило отказаться от рассеивателя, а тяжелое стекло было заменено на легкий пластик.

«Линзованные» фары (правильное название – светотехника проекторного типа) имеют другой принцип работы: свет от лампы, попадающий на отражатель, направляется на особый экран и собирающую линзу, где формируется пучок света. Хоть сейчас «линзами» и оснащены многие модели, ведь их компактности и точной организации светового потока можно позавидовать, поначалу инженерам пришлось справляться с проблемой перегрева, а также избавляться от достаточно резкой границы между тенью и светом, из-за которой глаз человека достаточно быстро устает. «Галоген» лишен подобного недостатка благодаря дифракционным кольцам, а на «ксеноне» данную проблему решили с установкой автоматического корректора, присутствие которого в Европе и России для газоразрядной светотехники обязательно.

А вот и главный вопрос – в чем же все-таки принципиальные отличия «ксенона», «галогена» и диода? Галогенная лампа представляет собой герметичную стеклянную колбу, внутри которой расположены электроды и вольфрамовая нить накаливания, также там содержится газовая смесь, задача которой заключается в «поимке» испаряющегося вольфрама и регенерации нити (поэтому «галоген» отличается от обычной лампочки компактностью и долговечностью). «Ксенон» или газоразрядная оптика не имеет нити накаливания: вместо раскаленной нити внутри такой лампы размещается электрическая дуга, появляющаяся между электродами, отчего световой поток ксеноновой лампы намного больше – 3200 против 1500 лм «галогена». Именно по этой причине европейскими экспертами постановлено, что такие фары должны оснащаться автоматическим корректором и омывателем, кроме того, ограничена цветовая температура лампы.

Однако если «галоген» и «ксенон» можно назвать лампами, то светодиоды относятся к полупроводниковым приборам, вырабатывающим свет при прохождении тока. В отличие от традиционной лампочки, полупроводник срабатывает гораздо быстрее, отличается практически неограниченным сроком службы, потребляет меньше энергии и обладает минимальными размерами. Правда, на данный момент диоды выполняют лишь второстепенные задачи (светодиодные технологии используются в стоп-сигналах, габаритных и дневных ходовых огнях), но совсем недавно специалисты пророчили светодиодам большое будущее. Инженеры надеялись, что крохотный световой источник придет на смену громоздким фарам и обеспечит свободу компоновки. Но на примере Nissan Leaf и Audi R8 отлично видно – диодная оптика практически не отличается от газоразрядной по размерам.

Почему же светодиоды не отправили на покой примитивные «галогенки» и «ксенон»? Оказывается, полупроводниковая оптика полна недостатков. На данный момент даже лучшие светодиоды не догоняют по светоотдаче «ксенон», оставаясь на уровне неплохих «галогенок», что требует наличия отражателя. Кроме того, диодным фарам необходима отдельная система охлаждения (была даже идея охлаждать фары антифризом), а стоимость одной лишь фары достигает 1300 евро… Разумеется, разработка в данном направлении ведется, но массовый переход автомобильного освещения на светодиодные фары пока не планируется, потому в ближайшем будущем лидером по-прежнему останется «ксеноновая» оптика, которая может похвастаться своими компактными размерами и низким энергопотреблением.

Но и «галогенкам» еще рано отправляться на свалку истории. Инженеры компании Philips полагают, что современная галогенная лампа может освещать не хуже газоразрядной. Это достигается с заменой тугоплавкого стекла колбы на кварцевое, после чего стекло подвергается оптической полировке, а затем на колбу наносится колпачок из палладия. И последний шаг – применение новой смеси газов, в состав которой входит ксенон, это приводит к повышению температуры нити и приближению к спектру солнечного свечения. Пусть цена подобной лампочки высока, но зато она уникальна – световой поток такой лампы на 100% мощнее галогенного аналога, а прослужит она вдвое больше. Лабораторная установка наглядно показала, что галогенная лампа Philips X-treme Vision практически не уступает по светосиле «ксенону».

Также стоит отметить, что производство ламп на заводе Philips осуществляется с минимальным участием человека! «Галогенки» и «ксеноны» изготавливаются современными роботами, при этом шанс брака практически сводится к нулю. Но поражает не только полная автоматизация: для чего необходим составной цоколь и дополнительная операция для выравнивания нити накаливания относительно цоколя? На самом деле, этот процесс можно назвать ключевым, ведь в противном случае свет лампочки будет «неправильным» – подсвечивать небо или наоборот слепить встречных водителей. По этой причине расположение нити относительно «основания» проверяется автоматически, при этом часть продукции осматривают люди.

Производство «ксенона» осуществляется подобным образом: робот хватает стеклянную трубку, вставляет нижний электрод, а затем начинается такая череда движений, что и не уследишь! Трубочка заполняется составом солей, вставляется верхний электрод, закачивается охлажденный до -190 С ксенон, колбочка запаивается, одевается металлическая юбочка и обрезаются излишки стекла. Но это еще не все, ведь для правильного свечения лампы нужно отжечь – включить на несколько часов и дожидаться, пока цветовая температура не примет нужную величину. Вот теперь все. И последний вопрос – в чем же сходство между лампой Philips и зубной пастой? Тут все просто: бракованные стеклянные трубочки не выбрасываются, а перерабатываются в абразивный порошок, который и применяется в отбеливающих пастах для стоматологических кабинетов.

Мой комментарий к статье

Чтобы ваш комментарий был опубликован на сайте, вам нужно придерживаться следующих правил:

  1. Комментарий не может быть слишком короткой — избегайте односложных и чисто эмоциональных высказываний.
  2. Не стоит отклоняться от предмета обсуждения.
  3. Пожалуйста, не используйте в комментарие оскорбления и нецензурную лексику, а также призывы к насилию и высказывания, направленные на разжигание расовой, межнациональной и религиозной розни — пожалейте наших модераторов, они кстати очень славные ребята, поверьте.
  4. Не пишите транслитом или только заглавными буквами.
  5. Не копируйте рецензии с других сайтов, нам важно именно ваше мнение.
  6. Не размещайте рекламу!

И запаситесь терпением, все комментарии публикуются только после модерации, поэтому ваш отзыв может появиться на сайте с некоторым опозданием.

Правила комментирования
Email
Имя
Комментарий