Температура ксеноновых ламп и галогеновых
На сегодняшнее время все больше водителей прибегают к ксеноновому освещению и многих волнует вопрос, насколько сильно греется такой источник, который обеспечивает насыщенное, интенсивное свечение. Безопасно или нет использовать ксеноновую лампу в пластиковых и герметичных фарах вообще. Существует огромное количество мифов, где говорится, что ксеноновая лампа может привести к помутнению фар, расплавить их или же привести к образованию налета. Но это реальность или все же миф? Именно об этом мы и расскажем вам в данном материале.
Как работает ксеноновая лампа
В ксеноновом источнике света нет нити накаливания, чем она в первую очередь и отличается от галогеновой лампы. В таком приборе присутствует два электрода и смесь инертных газов, где преобладает в большей мере ксенон. Для активизация горения такого источника необходим блок розжига, то есть небольшое трансформаторное устройство.
Именно блок розжига преобразует напряжение из 12 В бортовой сети автомобиля в высоковольтное до 25000 В, что обеспечивает подачу мощного импульса в лампу, активизирует образование электрической дуги между двумя электродами и гарантирует свечение источника. Примерно за 0,3 секунды лампа разгорается на 80% своей мощности, а 20% оставшихся активизируется спустя еще 0,2 секунды. Таким образом, лампа моментально разгорается и обеспечивает яркое и насыщенное свечение, стабильность горения которого также поддерживает блок розжига.
Температура нагрева лампы
Цоколь ксеноновой лампы при работе может достигать температуры нагрева в +215 градусов по Цельсию, но это никоем образом не влияет именно на нагрев колбы лампы. Стоит отметить, что колба лампы все же не остается совершенно холодной, но и не достигает критического показателя температуры.
Если сравнивать галогеновые источники света и ксеноновые, то сразу же можно заметить несколько разительных отличий. Так, ксеноновая лампа обеспечивает на порядок больше яркости и интенсивности светового потока, но при этом и греется намного меньше.
Ксеноновая лампа потребляет 35 Вт энергии автомобиля, но на тепло отводится всего 7%, следовательно все остальное занимает яркость светового потока. Галогеновые же лампы потребляют 55 Вт энергии автомобиля и при этом на тепло уходит как минимум 40%, следовательно на свет остается гораздо меньше, чем в ксеноновых лампах.
Что же такое температура в ксеноновых источниках?
Так, многие слышали о температуре ксенона и видели ужасающие четырехзначные цифры. Но стоит отметить, что это никак не связано с температурой нагрева прибора в процессе его работы. С ксеноном связано совершенно другое понятие – это цветовая температура. То есть это характеристика, которая определяет световой спектр ксеноновой лампы. Измеряется в Кельвинах – К.
Цветовая температура нашего солнца составляет 5000-6000 К, зимнее морозное небо относится к температуре 12000 К, синее небо – 7000 К. Таким образом, ксеноновая лампа обеспечивает максимально приближенный свет по спектру к солнцу, а поэтому оптимальная температура цветности такого источника составляет 4300-5000 К. Это температура белоснежного потока света, который и обеспечивает качественную и лучшую освещенность дорожного полотна, а следовательно и видимость для водителей.
Отметим, что ксенон уже очень давно окружен различными мифами, которые иногда мешают некоторым водителям приобрести инновационное изделие. Не стоит вестись на все, что говорят о ксеноновых лампам. Это источники света, которые обеспечивают намного ярче и насыщенней световой поток, гарантируют надежность и стабильность работы источника, а также не подвергаются сотрясениям, не боятся вибрационного воздействия автомобиля, и при этом служат в несколько раз больше, чем галогеновые лампы. Такие изделия в процессе работы не греются, а поэтому их можно использовать в разных типах фар, даже в пластиковых и с ними совершенно ничего не случится!
Фары первых автомобилей были оснащены газовыми (пропановыми) лампами. На смену им пришли вакуумные лампы накаливания, затем галогеновые и газонаполненные лампы.Сейчас пришло время газоразрядных ксеноновых ламп, питаемых специальными блоками управления (контроллерами).
Потребляемая мощность:
Вакуумные (стандартные): 55 или 100 Вт
Галогенные: 45—60 Вт
Ксеноновые, биксеноновые: 35 Вт
Интенсивность светового потока
В отличие от галогена, ксенон — «холодный» свет. Ксеноновые лампы нагреваются на порядок меньше, чем галогенные. Дело в том, что у галогеновой лампы около 70% потребляемой энергии идет в тепло, и лишь 30% процентов преобразуется в световую энергию. Ксеноновые лампы работают по совершенно другому принципу и распределение энергии происходит наоборот, проще говоря, лишь небольшая часть энергии уходит в тепло. Это предотвращает повреждение стекол фар от перегрева.
Интенсивность светового потока галогенных ламп приблизительно равна 1 500 люменов, а для ксеноновых ламп этот показатель вдвое выше: 3 000 люменов.
Ксеноновые лампы излучают белый свет (в отличие от галогенных ламп с их желтым светом) и превосходно освещают боковые зоны с деревьями, которые иногда растут у самой проезжей части дороги. Кроме того, спектральный состав света ксеноновых фар, близкий к дневному свету, уменьшает эффект ухудшения ночного видения, свойственный людям пожилого возраста.
Преимущества ксеноновых фар
* У ксенона в 3 раза мощнее световой поток в сравнении с галогенными лампами при этом используется только 2/3 мощности
* Ксеноновый свет по своему спектру максимально приближен к дневному свету. Это обеспечивает лучшую видимость в неблагоприятных условиях (темное время суток, ненастная погода), значительно повышая безопасность участников дорожного движения
* Ксеноновые лампы — газоразрядные: они наполнены смесью инертных газов и парами ртути, в них нет нитей накаливания, поэтому срок их службы гораздо дольше, чем у галогенных ламп
* Заявленный срок службы ксеноновых ламп — 2 000 часов
Биксеноновая технология основана на том, что ксеноновая лампа может двигаться внутри фары, изменяя фокусное расстояние, попадая то в фокус ближнего, то в фокус дальнего света.
Принцип работы заводского биксенона заключается в конструкции самой блок-фары. Практически все штатные биксеноновые фары оснащены линзами, то есть свет лампы ближнего света проходит через линзу, за которой установлена металлическая шторка, обрезающая верхнюю часть светового потока. При включении дальнего света в отдельном отражателе включается обычная галогенная лампа дальнего света и одновременно с её включением смещается шторка, установленная за линзой ближнего света, и поток света, создаваемый ксеноновой лампой, начинает светить выше. В результате получается, что на дальнем свете такой фары работают одновременно две лампы, ксеноновая и галогенная.
Отличие заводских ксеноновых и биксеноновых фар состоит лишь в том, что шторка в ксеноновой фаре неподвижная, а в биксеноновой имеет возможность перемещаться вверх и вниз. По этой причине все новые автомобили, выпускаемые на данный момент, оснащены либо галогенными, либо именно биксеноновыми фарами.
Комментарии "Правильного Автосервиса"
Ксенон — название инертного газа, которым заполняются колбы некоторых электрических, в том числе и автомобильных, ламп. В более традиционных галогеновых лампах вольфрамовая нить накаливания горит, окружённая парами йода. На нить накаливания подаётся постоянный ток от бортовой системы автомобиля; нить раскаляется и светится. При этом чем больше потребляемая нитью мощность — тем ярче свечение (заметим попутно — и тем выше температура). Поэтому стандартная мощность галогеновых ламп — 55…60 Вт. Лампы 80 Вт — это уже тюнинг, вводящий потребителя в зону риска: стекло фары порой разогревается до такой температуры, что нередко трескается, когда на него попадают холодные брызги из луж.
Ксеноновые лампы нити не имеют, они относятся к категории газоразрядных: между электродами в среде ксенона горит электрическая дуга. Это принципиальное различие. Во-первых, для разжигания дуги требуется переменный ток очень высокого напряжения, порядка 25 тысяч вольт. Его создаёт специальный пусковой блок. Во-вторых, зажжённая дуга от 12 вольт тоже работать не может — ей требуется напряжение около 85 вольт. И, в-третьих, дуга не нить, она разгорается и набирает нужное свечение не сразу — и с такой инерционностью системы придётся считаться в процессе эксплуатации. Есть, конечно, и ещё одна «засада»: как вы знаете, многие компьютеры современных автомобилей периодически «опрашивают» все системы. И когда обнаруживают лампы, в которых «оборваны» нити накаливания (а что ещё может «подумать» компьютер?), то воспринимают это как ошибку, как сигнал «лампа перегорела».
Кстати, вот об этой «фишке» клиент установочного центра и не должен знать: нормальная работа системы — это результат знания тонкостей технологии. «И зачем мне эти сложности?» можете сказать вы.
Значит, пора перейти к рассмотрению преимуществ «ксенона». Начните с мощности. Тут выигрыш двойной: наиболее употребительный стандарт галогеновых ламп — 55 Вт, ксеноновые имеют мощность всего 35 Вт. Но! Если первая создаёт световой поток (согласитесь, для лампы самая главная характеристика!) 1500 люменов, то вторая — 3200! Из чего очевидно следует, что в ближнем ксеноновом свете водитель видит обстановку на дороге практически в два раза лучше, чем в свете «галогенок». Далее: тон и насыщенность цвета характеризует цветовая температура, измеряемая в градусах Кельвина. У галогеновой лампы цветовая температура составляет около 3300 К; солнце в ясный полдень «выдаёт» 5500 К, а ксеноновые лампы обеспечивают от 4300 (желтоватый цвет) до 8500 К (сиренево-фиолетовый цвет). Идея, что лучше всего освещают дорогу лампы, дающие луч фиолетового цвета, не соответствует истине. Человеческое зрение «воспитано» на солнечном спектре: лидерами по качеству освещения являются лампы с цветовой температурой от 4300 до 5500 градусов К, в этом свете мы наиболее правильно оцениваем обстановку на дороге, знаки и разметку. И напоследок.
Голубой, синий и фиолетовый цвет луча — не доказательство того, что в фарах «ксенон». Мы живём в век, когда подделывается буквально всё. Есть и «псевдоксенон» имитирующий свет и подделка с синим напылением на цоколе и бутафорскими «блоками поджига». Такое напыление заметно ухудшает светопропускание колбы, увеличивает её нагрев и приводит к сокращению срока службы лампы.
Сколько времени существуют ксеноновые фары, столько времени люди задают вопрос «Какую цветовую температуру выбрать?». Ответ в гугле, в общем-то находится легко: «Для хорошего света — 4300К, для понтов >6000». Сейчас мы постараемся разобраться, что такое цветовая температура и с чем ее едят 🙂
Кому не интересна физика процесса в изложении автора. Вот ответ: если вы хотите поставить ксенон для улучшения освещения дороги берите 4300-4500К; если вы школьник или чОткий пацанчик и ставите «штоб пацаны завидовали» — ваш выбор >6000К, ацки фиолетовый свет, чотенький.
Зависимость цвета и света:
3200К – 1500LM
4200К – 3400LM
6500K – 2700LM
7500K – 2300LM
12000К – 1800LM
В левом столбце расположена цветовая температура в Кельвинах, а в правом – сила света в Люменах. Именно сила света всех и интересует (а не цвет свечения, который дарит понты и уважение впередиедущих соседей, но на деле чем «синее» свет, тем хуже). Если ещё раз взглянуть на таблицу, то видно, что наибольшая сила света у ламп с температурой свечения 4200-4300 Кельвинов.
90% потребляемой мощности уходит в тепло, а 10 в свет. А у газоразрядной около 65% в тепло, а 35 – в свет.
Почему цветовая температура в 4300К ярче всего?
На самом деле, существует две причины этому явлению: физическая и биологическая.
Физическая причина:
При увеличении цветовой температуры энергия, переносимая светом увеличивается. Но, для увеличения переносимой энергии, без потери интенсивности, необходимо увеличивать мощность ксенонового блока, которая ограничена, скажем 55W. Кроме того, чем более синий (фиолетовый) свет, тем сильнее он преломляется. Чем также частично объясняется ухудшение видимости в дождь и туман. Так же, 4300 – имеет равномерную интенсивность света по всем цветам. А >6000К – имеет интенсивность только в синем диапазоне. А глаз, как известно, воспринимает RGB-свет.