Advertisement
новинки и новости
О НАС arrow Автолампы
Автолампы
 
 
 
 

Немного истории. От керосинки до ксенона.


Самым первым автомобилям лампы вообще не были нужны: никому и в голову не приходило передвигаться на самоходной коляске ночью. «Прабабушка» современных ламп роль головного света для автомобилей сыграла явно слабо. Так что керосиновую лампу можно считать прообразом разве что габаритных огней. На ней и днем было опасно ездить, не то что в ночной темноте. Когда же люди и техника «доросли» до поздних вояжей, первым делом к транспортному средству попробовали приделать керосиновые лампы. Как вы понимаете, освещать путь хоть сколько-нибудь хорошо они не могли, поэтому их можно считать разве что прообразом габаритных огней.


Следующим источником автомобильного света стал газ – ацетилен. Использовать его для освещения предложил летчик и авиаконструктор Луи Блерио в 1896 году. Этот газ использовался в паровозных прожекторах, аналогичные устройства (меньшего размера, естественно) начали ставить на автомобили. Принцип их работы основан на взаимодействии карбида с водой, при котором образуется ацетилен, поступающий по резиновым трубкам к керамической горелке в фокусе отражателя. Чтобы включить фары, водителю приходилось вручную открывать кран подачи ацетилена, выходить из автомобиля и зажигать в фарах горелки спичкой. Но максимум через четыре часа следовала вынужденная остановка: нужно было вновь открыть фару, вычистить ее от копоти и заправить генератор новой порцией карбида и воды. Несмотря на определенные неудобства, светили карбидные фары на славу. Например, созданные в 1908 году «Вестфальской металлопромышленной компанией» (так в то время называлась фирма Hella) ацетиленовые фары освещали до 300 метров пути.
Первая автомобильная лампа накаливания была запатентована еще в 1899 году французской фирмой Bassee & Michel. Но вплоть до 1910 года лампы с угольной нитью накаливания были ненадежными, очень неэкономичными и требовали тяжелых батарей увеличенного размера, которые к тому же зависели от станций подзарядки: автомобильных генераторов подходящей мощности еще не существовало. И тут произошел переворот в «осветительных» технологиях – нити накаливания стали делать из тугоплавкого вольфрама (температура плавления – 3410°С), который не «выгорал». Первым серийным автомобилем с электрическим светом стал Cadillac Model 30 Self Starter 1912 года. К слову, Self Starter переводится как «самозапускающийся»: на нем впервые был установлен электрический стартер и зажигание. В итоге, уже через год 37% американских автомобилей имели электроосвещение, а еще через четыре – 99%! С разработкой подходящей динамомашины исчезла и зависимость от зарядных станций.


Лампы накаливания тоже имели свои недостатки, давая пищу для размышлений конструкторам. Например, увеличить яркость таких ламп можно, лишь подняв температуру нити накаливания. Но при этом вольфрам начинает интенсивно испаряться. А так как внутри лампы вакуум, то атомы вольфрама постепенно оседают на колбе, покрывая ее изнутри темным налетом. Решение проблемы нашли во время Первой мировой войны: с 1915 года лампы стали заполнять смесью аргона и азота. Молекулы газов образуют своебразный «барьер», препятствующий испарению вольфрама. А следующий шаг был сделан уже в конце 50+х годов: колбу стали наполнять галогенидами, газообразными соединениями йода или брома. Они «связывают» испаряющийся вольфрам и возвращают его на спираль.
Первую галогенную лампу для автомобиля представила в 1962 году компания Hella. Самовосстановление вольфрамовой нити позволило поднять рабочую температуру с 2500 К до 3200 К, что увеличило светоотдачу в полтора раза, с 15 лм/Вт до 25 лм/Вт. При этом ресурс ламп вырос вдвое, теплоотдача снизилась с 90% до 40%, а размеры стали меньше (процесс с участием галогенов требует малого расстояния от нити к стеклянной оболочке).


Проблема ослепления встречных водителей и прохожих так же стара, как и сами автомобильные приборы освещения. Особенно остро она проявилась с появление электрических ламп. Фара в это время представляла собой обычный прожектор и даже при сравнительно небольшой мощности ламп (не более 30-40 Вт) нещадно слепила водителей встречных автомобилей. Боролись с этим разными способами. При разъезде со встречным автомобилем фары наклоняли вниз (для этого даже были разработаны специальные рычажные, тросовые и гидравлические механизмы). Существовали и другие корректоры света в фарах. К примеру, накал ламп снижали с помощью реостата. Его рычажок выводили на панель приборов, и водитель мог регулировать им яркость свечения фар. Понятно, что и тот, и другой способы существенно затрудняли управление в ночное время, ведь работа с механизмами управления фарами отвлекала водителя, да и установить фары точно в исходное положение удавалось не всегда. Но лучшее решение предложила фирма Bosch, создавшая в 1919 году лампу с двумя нитями накаливания – для дальнего и ближнего света. А главный шаг в решении проблемы ослепления был сделан в середине 50+х – французская фирма Cibie в 1955 году предложила идею асимметричного распределения ближнего света для того, чтобы «пассажирская» обочина освещалась дальше «водительской». И через два года «асимметричный» свет в Европе был узаконен (в Америке использование таких фар разрешили только с 1997 года).
Ксенон, давший название новому поколению осветительных приборов, – редчайший газ в земной атмосфере. Название «ксенон» произошло от греческого «чужой» – ксенон был открыт, будучи примесью к другому элементу. Его выделяют как побочный продукт при расщеплении воздуха на азот и кислород. Повсеместное использование этого ценного элемента остается невозможным до сих пор, ведь для того, чтобы получить литр ксенона требуется переработать около миллиона литров воздуха. Несмотря на высокую стоимость, ксенон незаменим в ряде случаев. Одной из основных областей применения ксенона является наполнение ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света (высокая атомная масса газа в колбах ксенононаполняемых ламп препятствует уносу вольфрама с поверхности нити накаливания), а также использование ксенона в HID-системах (то самое автомобильное освещение в «классическом» понимании). Еще одной особенностью ксенона является свойство поглощать рентгеновские лучи, и если бы не огромные трудности при его добыче, этот газ можно было бы успешно использовать в медицине для защиты организма человека при проведении рентгеновских исследований.


Современные автомобильные лампы отличаются, как правило, конструкцией цоколя и светоотдачей. Например, в двухфарных системах чаще всего используются лампы Н4 – с двумя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой поток – 1650/1000 лм. В «противотуманках» светят лампы Н3 – однонитевые, со светопотоком в 800 лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВ3 могут обеспечивать только дальний свет (светопоток – 2100 и 1860 лм соответственно). А «универсальные» однонитевые лампы Н7 и Н11 могут использоваться и для ближнего, и для дальнего света – в зависимости от того, в каком отражателе они установлены. И как всегда, качество лампы зависит от конкретного производителя, оборудования, концентрации и типов газов (например, лампы Н7 и Н9 иногда заполняют не галогенами, а ксеноном). У газоразрядного «ксенона» другие обозначения. Первыми ксеноновыми лампами были приборы с индексами D1R и D1S – они были объединены с модулем зажигания. А за индексами D2R и D2S скрываются газоразрядные лампы второго поколения (R – для «отражающей» оптической схемы, S – для прожекторной).
В погоне за тюнингом не стоит увлекаться лампами повышенной мощности. Например, некоторые автолюбители ставят на ВАЗ лампы мощностью 130/120 Вт. Они дают очень незначительное увеличение освещенности по сравнению со штатными лампами (если последние правильно отрегулированы), а последствия возникают самые нежелательные. Прежде всего, фары начинают перегреваться, от этого оплавляются лампы, идет коробление отражателей и выгорание их зеркального покрытия. Кроме того, подгорают и оплавляются контакты электропроводки и реле, возрастает нагрузка на генератор. Также цветное стекло, из которого иногда делаются колбы ламп (они бывают желтые, голубые и синие), ничего, кроме уменьшения светоотдачи, не дает.
Лампа очень не любит, чтобы ее трогали. Даже легкий жировой налет от пальцев при нагреве лампы начнет пригорать и замутнит стекло колбы. Образовавшийся нагар неизбежно ухудшит условия охлаждения лампы, и она в скором времени оплавится. Так что, устанавливая в фару галогенную лампу, не касайтесь ее колбы.
Правильность регулировки фар и регулировку, а также определение светового потока, необходимо устанавливать на стенде. В Энергодаре такой стенд имеется на СТО «Автоцентр», там же проводят плановый техосмотр автотранспортных средств.


Ксенон. Принципиальные отличия ксеноновой лампы.


До сих пор галоген очень популярен, им комплектуется около 90% автомобилей, продаваемых у нас. Несмотря на то, что наличествующий в стране парк автомобилей является потребителем в основном галогенных ламп, словосочетание «ксеноновая лампа» у всех на слуху. Причем для одних это желанный «тюнинг», а для других источник раздражения в ночных путешествиях, когда в глаза со страшной силой лупит свет фар встречного транспортного средства. Все хотят устройство «покруче» и в то же время подешевле. А так как «ксеноновый» свет является неким статусным признаком владельца автомобиля (думается, не в последнюю очередь потому, что изначально им комплектовались исключительно дорогие марки), то, естественно, его норовят приобрести и установить на свой четырехколесный аппарат, особо не задумываясь о тонкостях. А ведь если галогенная лампа стоит несколько евро, то ксенон несколько десятков евро. Такая финансовая пропасть между тщеславным водительским «хочется» и «можется» его кошелька дает простор для изготовления разного рода подделок. Именно поэтому репутация ксенонового света сильно подпорчена китайскими производителями, которые предлагают некачественную продукцию по очень низким ценам. И как следствие, все мы знакомы с частыми примерами ослепления встречного потока «копейками с ксеноном», владельцы которых не знают о правильной и своевременной корректировке фар или банально не хотят тратить на это деньги. Да и в большинстве случаев, добиться правильного светораспределения, установив ксенон в рассчитанную на лампу накаливания фару, нереально. Ведь есть ГОСТ, который нормирует не только форму светового пучка, но и освещенность в определенных точках. И если вместо галогенных ламп установить ксеноновые, которым нужен отражатель со свободной поверхностью, они могут оказаться не в фокусе, и правильно их отрегулировать в таком случае вообще невозможно. Так, например, по правилам ЕЭК ООН, освещенность при ближнем свете должна быть не более 0,48 и не менее 0,13 люкс (чтобы обеспечивать достаточную видимость и не слепить встречных водителей), при дальнем свете минимальная освещенность должна быть не менее 38,4 люкс (верхнего предела нет, чем больше, тем лучше). Для адекватной работы ксеноновой лампы необходим автоматический корректор фар. И, помимо технических сложностей, возникающих при установке этого устройства на автомобиль, в конструкцию которого оно не заложено изначально, не последний вопрос экономическая целесообразность. Впрочем, любителей «понтов» это не останавливает. Тем более их не отговаривают продавцы, которым надо лишь продать товар на энную сумму. Хотя на их месте стоит задуматься: сами же продавцы контрафакта ездят на одних и тех же дорогах с непросвещенными ценителями ксенона и имеют все шансы попасть в ДТП из-за проданных своими руками ламп. Так что перед тем, как выдать клиенту ксеноновую лампу, все-таки стоит поинтересоваться, для какого автомобиля она приобретается. И попробовать убедить не ставить ее на жигулевскую «классику» эпохи исторического материализма. Кроме того, для фар с ксеноновым светом обязателен омыватель. Грязное стекло фары теряет светопропускную способность и вместе с тем усиливает слепящее действие ксенона, поэтому наличие омывателя – вопрос безопасности.


Ксенон - это инертный газ, открытый английскими учеными У. Рамзаем и М. Траверсом в 1898 году как примесь к криптону. В 1962 в Канаде Н. Бартлетт получил первое устойчивое при комнатной температуре химическое соединение ксенона. Свойства именно этого газа позволили в начале девяностых фирме Philips создать так называемую HID-лампу (High Intensity Discharge). По сути, это стеклянная колба, заполненная смесью ксенона и солей различных металлов, в которой установлены два электрода. Вот теперь мы подходим к важнейшему отличию ксеноновой лампы: в ней удалось обойтись без всяких нитей накаливания. Между электродами в газовом пространстве возникает дуговой разряд, светящийся так же ярко, как и знакомая всем электрическая сварка (причем фирме Philips удалось добиться максимально ровной дуги, что облегчает фокусировку светового пучка). То есть, нить накаливания отсутствует. Это отрадный фактор. Ведь постоянные вибрации при движении автомобиля не могут положительно сказываться на механической прочности нити накаливания, и рано или поздно приводят к ее обрыву. В результате срок службы ксеноновой лампы очень велик около 3000 (по другим источникам - 2000) часов. Для сравнения, для галогена 600-1000 часов – очень хороший показатель. Заметим, что осветительный прибор на основе ксеноновой лампы несколько сложнее, чем использующий обычную лампу накаливания. Для появления дуги между электродами требуется переменный ток очень высокого напряжения, порядка 25 тыс. Вольт. Во-вторых, зажженная дуга от 12 В тоже работать не может, ей требуется напряжение около 85 В.