Чим ксенонові лампи фар відрізняються від галогенних? Хто вперше застосував в автомобілі лампи розжарювання? Якими бувають "адаптивні" фари? Ми вирішили простежити весь шлях еволюції автомобільних систем освітлення – від ацетиленових пальників до найновіших «розумних» головних систем, у яких промені від світлодіодів висвітлюватимуть дорогу по командах системи навігації.
До лампочки
До лампочки були свічки. Або масляні пальники. Але світили вони настільки слабо, що вночі автомобіль було простіше залишити вдома, ніж мандрувати «на дотик».
Першим джерелом автомобільного світла став газ ацетилен - використовувати його для освітлення дороги в 1896 запропонував льотчик і авіаконструктор Луї Блеріо. Запуск ацетиленових фар – цілий ритуал. Спочатку потрібно відкрити краник ацетиленового генератора, щоб вода закапала на карбід кальцію, який знаходиться на дні «бочки». При взаємодії карбіду з водою утворюється ацетилен, який по гумових трубках надходить до керамічного пальника, що знаходиться у фокусі відбивача. Тепер шофер має відкрити скло фари, чиркнути сірником - і будь ласка, у світлу дорогу. Але максимум через чотири години доведеться зупинитися – для того, щоб знову відкрити фару, вичистити її від кіптяви та заправити генератор новою порцією карбіду та води.
Однак світили карбідні фари на славу. Наприклад, створені у 1908 році Вестфальською металопромисловою компанією (так на той час називалася Hella) ацетиленові фари висвітлювали до 300 метрів шляху! Такого високого результату вдалося досягти завдяки використанню лінз та параболічних рефлекторів. До речі, сам параболічний відбивач ще 1779 року винайшов Іван Петрович Кулібін - той самий Кулібін, який створив триколісну «самокатку» з маховиком та з прообразом коробки передач.
Перша автомобільна лампа розжарювання була запатентована ще 1899 року французькою фірмою Bassee & Michel. Але до 1910 року лампи з вугільною ниткою розжарювання були ненадійними, дуже неекономічними і вимагали важких батарей збільшеного розміру, які залежали від станцій підзарядки: автомобільних генераторів потрібної потужності ще існувало. І тут стався переворот у «освітлювальних» технологіях – нитки розжарювання стали робити з тугоплавкого вольфраму (температура плавлення 3410 ° С), який не «вигоряв». Першим серійним автомобілем з електричним світлом (а ще - з електричним стартером і запаленням) став Cadillac Model 30 Self Starter («запуск») 1912 року. Вже за рік 37% американських автомобілів мали електроосвітлення, а ще за чотири - 99%! З розробкою відповідної динамомашини зникла і залежність від зарядних станцій.
До речі, якщо ви думаєте, що лампу розжарювання винайшов Томас Альва Едісон, це не зовсім так. Так, саме Едісон всерйоз зайнявся лампочками, коли газ у його майстерні відключили за несплату. І саме Едісон у 1880 році представив вичерпне обґрунтування того, що слід використовувати лампи з вугільною ниткою розжарювання, поміщеною у безповітряний простір скляної кулі. Едісон вигадав і цоколь. Але базова конструкція лампи розжарювання належить російському електротехніку Олександру Миколайовичу Лодигіну, уродженцю Тамбовської губернії. Свою розробку він презентував на шість років раніше. Більше того, історичні документи згадують якогось німецького годинникара Генріха Гебеля, який зумів за допомогою електрики розжарити до світіння обвуглене бамбукове волокно, вставлене у скляну колбу, аж 150 років тому, 1854 року. Ось тільки на патент у Гебеля банально не вистачило грошей.
Сліпучі ідеї
Вперше проблема засліплення зустрічних водіїв виникла з появою карбідних фар. Боролися з нею по-різному: переміщали рефлектор, виводячи з його фокусу джерело світла, з тією ж метою рухали самий пальник, а також ставили на шляху світла різні шторки, заслінки та жалюзі. А коли в фарах засвітилася лампа розжарювання, в електричний ланцюг при зустрічних роз'їздах навіть включали додаткові опори, що знижували нитки. Але найкраще рішення запропонувала фірма Bosch, яка в 1919 році створила лампу з двома нитками розжарювання – для далекого та ближнього світла. На той час вже був придуманий розсіювач - покрите призматичними лінзами скло фари, що відхиляє світло лампи вниз і на всі боки. З того часу перед конструкторами стоять два протилежні завдання: максимально висвітлити дорогу та не допустити засліплення зустрічних водіїв.
Збільшити яскравість ламп розжарювання можна піднявши температуру нитки. Але при цьому вольфрам починає інтенсивно випаровуватися. Якщо всередині лампи вакуум, то вольфрамові атоми поступово осідають на колбі, покриваючи її зсередини темним нальотом. Вирішення проблеми знайшли під час Першої світової війни: з 1915 року лампи стали заповнювати сумішшю аргону та азоту. Молекули газів утворюють своєрідний «бар'єр», що перешкоджає випаровуванню вольфраму. А наступний крок було зроблено вже наприкінці 50-х років: колбу почали наповнювати галогенідами, газоподібними сполуками йоду чи брому. Вони «зв'язують» вольфрам, що випаровується, і повертають його на спіраль. Першу галогенну лампу для автомобіля представила в 1962 Hella - «регенерація» нитки дозволила підняти робочу температуру з 2500 До 3200 До, що збільшило світловіддачу в півтора рази, з 15 лм/Вт до 25 лм/Вт. При цьому ресурс ламп зріс удвічі, тепловіддача знизилася з 90% до 40%, а розміри стали меншими (галогенний цикл вимагає близькості нитки та скляної «оболонки»).
А головний крок у вирішенні проблеми засліплення було зроблено в середині 50-х - французька фірма Cibie у 1955 році запропонувала ідею асиметричного розподілу ближнього світла для того, щоб «пасажирська» узбіччя висвітлювалася далі за «водійську». І через два роки «асиметричне» світло в Європі було узаконене.
Де_формація
Протягом багатьох років фари залишалися круглими - це найпростіша та найдешевша у виготовленні форма параболічного відбивача. Але порив "аеродинамічного" вітру спочатку "задув" фари в крила автомобіля (вперше інтегровані фари з'явилися у Pierce-Arrow в 1913 році), а потім перетворив коло на прямокутник (прямокутними фарами оснащувався вже Citroen AMI 6 1961). Такі фари були складнішими у виробництві, вимагали більше підкапотного простору, але разом із меншими вертикальними габаритами мали велику площу відбивача та збільшений світлопотік.
Щоб змусити таку фару яскраво світити при менших габаритах, слід надати параболічному відбивачу (у прямокутних фарах - зрізаний параболоїд) ще більшу глибину. А це було надто трудомістким. Загалом, звичні оптичні схеми подальшого розвитку годилися. Тоді англійська фірма Lucas запропонувала використати «гомофокальний» відбивач – комбінацію двох усічених параболоїдів з різними фокусними відстанями, але із загальним фокусом. Одним із перших новинку приміряв Austin-Rover Maestro у 1983 році. У тому ж році фірма Hella представила концептуальну розробку - "трьохосні" фари з відбивачем еліпсоїдної форми (DE, Dreiachs Ellipsoid). Справа в тому, що у еліпсоїдного відбивача одразу два фокуси. Промені, випущені галогенною лампою з першого фокусу, збираються у другому, звідки прямують у лінзу, що збирає. Такий тип фар називають прожекторним. Ефективність еліпсоїдної фари в режимі ближнього світла перевищувала параболічну на 9% (звичайні фари відправляли за призначенням лише 27% світла) при діаметрі всього в 60 міліметрів. Ці фари призначалися для протитуманного та ближнього світла (у другому фокусі розміщувався екран, що створює асиметричну світлотіньову межу). А першим серійним автомобілем із «трихосними» фарами стала «сімка» BMW наприкінці 1986 року. Ще через два роки еліпсоїдні фари стали просто супер! Точніше – Super DE, як називала їх Hella. Цього разу профіль відбивача відрізнявся від суто еліпсоїдної форми - він був «вільним» (Free Form), розрахованим таким чином, щоб основна частина світла проходила над екраном, що відповідає за ближнє світло. Ефективність фар зросла до 52%.
Подальший розвиток відбивачів було б неможливим без математичного моделювання - комп'ютери дозволяють створювати найскладніші комбіновані рефлектори. Погляньте, наприклад, у «очі» таких машин, як Daewoo Matiz, Hyundai Getz або «Молода» Газель. Їхні відбивачі поділені на сегменти, кожен з яких має свій фокус і фокусну відстань. Кожна часточка багатофокусного відбивача відповідає за освітлення своєї ділянки дороги. Світло лампи використовується майже повністю - за винятком хіба що торця лампи, прикритого ковпачком. А розсіювач, тобто скло з безліччю «вбудованих» лінз, тепер не потрібен - відбивач сам чудово справляється з розподілом світла та створенням світлотіньової межі. Ефективність таких фар, що називають відбивають, близька до прожекторних.
Сучасні відбивачі «формують» з термопластику, алюмінію, магнію та термосету (металізованого пластику), а накривають фари не склом, а полікарбонатом. Вперше пластиковий розсіювач з'явився у 1993 році на седані Opel Omega – це дозволило знизити масу фари майже на кілограм! Але полікарбонатні «скла» набагато гірше опираються стирання, ніж скла справжні. Тому щіткових очисників фар, які ще 1971 року запропонував Saab, більше не роблять.
Вікове панування лампи розжарювання наближається до кінця. Достойно «завершити кар'єру» їй допомагають благородні гази криптон та ксенон. Останній вважається одним із найкращих наповнювачів для ламп розжарювання - з ксеноном можна підняти температуру нитки впритул до точки плавлення вольфраму і наблизити світло за спектром свічення до сонячного.
Але наповнені ксеноном звичайні лампи розжарювання – це одне. А «ксенон» із яскравим блакитним свіченням, який застосовують на дорогих автомобілях, – це принципово інше. У ксенонових газорозрядних лампах світиться не розжарена нитка, а сам газ - вірніше, електрична дуга, яка виникає між електродами при газовому розряді при подачі високовольтної напруги. Вперше такі лампи (Bosch Litronic) були встановлені на серійному BMW 750iL у 1991 році. Газорозрядний «ксенон» на голову ефективніший за найдосконаліші лампи розжарювання - на марне нагрівання тут витрачається не 40% електроенергії, а всього 7-8%. Відповідно, газорозрядні лампи споживають менше енергії (35 Вт проти 55 Вт у галогенних) і світять при цьому вдвічі яскравіше (3200 лм проти 1500 лм). А оскільки нитки немає, то й перегоряти нема чому - ксенонові газорозрядні лампи служать набагато довше за звичайні. 
Але влаштовані газорозрядні лампи складніше. Головне завдання – запалити газовий розряд. Для цього з 12 постійних вольт бортової мережі потрібно отримати короткий імпульс з 25 кіловольт - причому змінного струму, з частотою до 400 Гц! Для цього є спеціальний модуль запалювання. Коли лампа спалахнула (для розігріву потрібен деякий час), електроніка знижує напругу до 85 вольт, достатніх для підтримки розряду. 
Складність конструкції та інерція під час запалювання обмежили початкове застосування газорозрядних ламп режимом ближнього світла. Далекий світил по-старому - «галогенкою». Об'єднати ближнє і дальнє світло в одній фарі конструктори змогли через шість років, причому існує два способи отримати «біксенон». Якщо використовується прожекторна фара (як та, що придумала Hella), перемикання режимів світла здійснюється екраном, що знаходиться в другому фокусі еліпсоїдного відбивача: в режимі ближнього світла він відсікає частину променів. При дальньому екран ховається і перешкоджає світловому потоку. А в відбиває тип фар «подвійна дія» газорозрядної лампи забезпечується взаємним переміщенням рефлектора і джерела світла. У результаті за фокусним відстанню змінюється і світлорозподіл.
Але за даними французької фірми Valeo, застосувавши окремі газорозрядні лампи для ближнього та далекого світла, можна досягти на 40% кращої освітленості, ніж у «біксенону». Щоправда, модулів запалення потрібно вже не два, а чотири – такі фари має дорогий Volkswagen Phaeton W12. 
Однак майбутнє газорозрядних ламп зовсім не таке яскраве, як світло, що випромінюється ними. Найбільший успіх фахівці пророкують світлодіодам.
Світлодіод - це напівпровідниковий пристрій, що випромінює світло при проходженні струму. До початку 90-х їх автомобільне застосування обмежувалося індикацією - надто низькою була світловіддача. Проте вже в 1992 році Hella оснастила "троячку" BMW Cabrio центральним стоп-сигналом на основі світлодіодів, і сьогодні вони все ширше використовуються в задніх ліхтарях як "габарити" і стоп-сигнали. Світлодіоди спрацьовують на 0,2 секунди швидше за традиційні лампочки, витрачають менше енергії (для стоп-сигналів - 10 Вт проти 21 Вт) і відрізняються майже необмеженим терміном служби 
Але для того, щоб замінити лампи світлодіодами у фарах головного світла, потрібно подолати низку перешкод. По-перше, навіть найкращі світлодіоди за ефективністю поки що можна порівняти тільки з галогенними лампами (світловіддача - близько 25 люменів на ват). При цьому вони дорожчі і вимагають спеціальної системи охолодження - адже це такі напівпровідникові прилади, як і процесори комп'ютерів. Але розробники запевняють, що до 2008 року світловіддача діодів сягне вже 70 лм/Вт (у нинішнього ксенону - 90 лм/Вт). Отже, перші серійні світлодіодні фари можуть з'явитися в 2010 році. А поки що напівпровідникам доручають другорядні функції - наприклад, постійне «денне світло», як це зробила Hella, розташувавши в кожній фарі Audi A8 W12 по п'ять світлодіодів.
Період адаптації
Спроби повернути фари автомобіля за кермом люди почали робити відразу після появи самих фар. Адже це зручно – висвітлювати ту частину дороги, куди ти їдеш. Однак механічний зв'язок фар і керма не дозволяв співвідносити кут повороту променів зі швидкістю руху, і правила початку століття «адаптивне» світло просто забороняли. Намагання відродити оригінальну ідею здійснила фірма Cibie. У 1967 році французи представили перший механізм динамічного регулювання кута нахилу фар, а через рік на Citroen DS почали ставити поворотні фари далекого світла.
Тепер ідея поворотного освітлення відроджується – на новому, «електронному», рівні. Найпростіше рішення - додаткова «бічна» лампочка, яка спалахує при повороті керма або включеному «поворотнику» на швидкості до 70 км/год. Подібні фари мають, наприклад, Audi A8 (перше застосування) та Porsche Cayenne. Наступний ступінь - справді поворотні фари. У них біксеноновий прожектор з урахуванням швидкості руху, кута повороту керма і кутової швидкості автомобіля навколо вертикальної осі («датчик повороту») повертається слідом за кермом у межах 22 - на 15 ° назовні і на 7 ° всередину. Такими фарами оснащуються і BMW, і Mercedes, і Lexus і навіть Opel Astra. Третій варіант «адаптивного» світла – комбінований. На високих швидкостях активний тільки поворотний прожектор, а в повільних поворотах або під час маневрування «підключається» статичне освітлення (воно має більший кут охоплення – до 90°). Такі фари оснащені Opel Signum.
Але, мабуть, найцікавіша з розробок – це VARILIS: система, яку Hella розробляє разом із декількома автовиробниками. Скорочення розшифровується як Variable Intelligent Lighting System. Одна з варіацій – система VarioX, яка дозволяє фарі працювати у п'яти режимах світла. Для цього в «ксеноновому» прожекторі замість екрана, що включає ближнє світло, знаходиться циліндр складної форми. Зміна режимів світла відбувається при обертанні циліндра. Так, наприклад, у місті фари світять близько, але широко, а на трасі ближнє світло трохи змінює форму пучка – для більшої далекобійності. Очікується, що до серійного виробництва VarioX буде готовим у 2006 році. А трохи пізніше європейські правила дозволять зв'язати фари із системою GPS. Однією з перших таку розробку представила BMW 2001 року. Згадайте концепт-кар X-Coupe із асиметричним дизайном. Фари у нього поверталися за командою GPS-навігатора з урахуванням швидкості руху, кута повороту керма та бокового прискорення. А ще навігаційна система дозволить «передбачати» повороти та давати команду на автоматичну зміну світлорозподілу, скажімо, при перетині англійського кордону – адже система VarioX дозволяє і це!
А наступний крок – поєднання головного світла та систем нічного бачення. Але це тема окремої розмови. 
Америка – Європа
Підхід до систем освітлення у Старому Світі та за океаном відрізняється кардинально. Почнемо з того, що американські закони аж до 1975 року забороняли використання фар не круглої форми та галогенних ламп! Причому у Штатах лампа та фара були об'єднані в одне ціле – лампи-фари за океаном використовували з 1939 року. Перевага у таких приладів була одна - герметичність лампи-фари дозволяла покривати поверхню рефлектора сріблом, здатність якого відображає досягає 90% (проти 60% у поширених на той час хромованих рефлекторів). Але міняти лампу-фару, звичайно, доводилося цілком.
А головна відмінність - у Європі з 1957 року прийнято асиметричний світлорозподіл з кращим освітленням «пасажирської» узбіччя та з чітким світлотіньовим кордоном. Але в Америці використання фар з кордоном світла та тіні дозволили лише з 1997 року. Дозволили, але не вимагали! Світло «американських» фар розподіляється майже симетрично, засліплюючи зустрічних водіїв. До того ж, американці регулюють фари тільки по вертикалі. А ще у США та Канаді відсутній єдиний порядок сертифікації приладів освітлення. Кожен виробник лише гарантує відповідність своїх фар федеральному стандарту безпеки руху транспортних засобів (FMVSS), а підтверджувати це доводиться, наприклад, у разі аварії з вини світлових приладів.
Передбачається, що автомобілі, що офіційно імпортуються зі США, проходять перевірку на відповідність європейським нормам. "Американські" фари маркуються абревіатурою DOT (Department Of Transport, Міністерство транспорту), а "європейські" - літерою "Е" в кружечку з цифрою-кодом країни, де фара схвалена для використання (Е1 - Німеччина, Е2 - Франція, і т.д. д.).
Слід врахувати, що при проходженні техогляду в Росії «американські» фари та головна оптика «праворульних» машин можуть створити проблеми, оскільки нормативний документ, ГОСТ Р 51709-2001, регламентує «лівоасиметричний» розподіл світла та чіткий світлотіньовий кордон.
Н1 - D2: хід конем
Автомобільні лампи відрізняються, як правило, конструкцією цоколя та світловіддачею. Наприклад, у двофарних системах найчастіше використовуються лампи Н4 - з двома нитками розжарювання, для далекого та для ближнього світла. Їх світловий потік – 1650/1000 лм. У «протитуманках» світять лампи Н8 - однониткові, зі світлопотоком 800 лм. Інші однониткові лампи Н9 і НВ3 можуть забезпечувати лише дальнє світло (світлопотік 2100 і 1860 лм відповідно). А «універсальні» однониткові лампи Н7 та Н11 можуть використовуватись і для ближнього, і для далекого світла – залежно від того, в якому відбивачі вони встановлені. І як завжди, якість лампи залежить від конкретного виробника, обладнання, концентрації та типів газів (наприклад, лампи Н7 та Н9 іноді заповнюють не галогенами, а ксеноном).
У газорозрядного "ксенону" інші позначення. Першими ксеноновими лампами були прилади з індексами D1R та D1S – вони були об'єднані з модулем запалювання. А за індексами D2R і D2S ховаються газорозрядні лампи другого покоління (R - для оптичної схеми, що відбиває, S - для прожекторної).
Існує безліч неправильних уявлень, коли справа доходить до передніх фар. Враховуючи, що фари є одними з найважливіших особливостей автомобілів, багато хто думає, що про передню оптику немає дезінформації. Адже здавалося, автомобільна передня оптика має просту та зрозумілу конструкцію. Тим не менш, в автопромисловості існує безліч видів конструкцій передніх фар, що викликає плутанину. У цій статті я хочу прояснити всі помилки та пояснити конструкцію різних фар на даний час.
І так я розділив статтю на три частини:
- Корпус та конструкція передніх фар
- Лампи
- Інша відповідна інформація / Різне
Корпус фари це частина оптики, всередині якої встановлена лампа освітлення. Як ви знаєте, на сучасному ринку автомобілів існує безліч різних ламп освітлення, починаючи від звичайної галогенової, і закінчуючи лазерними технологіями. Від того, яка лампа освітлення стоїть у передній оптиці, залежить і конструкція корпусу фари.
Фари з відбивачами, встановлені в корпусі передньої оптики, на сьогоднішній день є найпоширенішими в автопромисловості. Хоча зараз спостерігається тенденція заміщення фар із відбивачами на лінзовану оптику. Я не збираюся втомлювати вас наукою про те, як працює автомобільна фара. Якщо коротко, то всередині фари поруч із відбивачем, як правило, встановлена лампа освітлення. Світло, що випромінює фара, відбивається від хромованої фарби, яка нанесена на відбивач. У результаті світло лампи, відбиваючись від хромованої поверхні, виходить на дорогу.
Як правило, галогенова автомобільна лампа також має невелику ділянку хрому або захисного покриття з іншого матеріалу (як правило, розміщений на передньому торці лампи), який запобігає попаданню прямих променів світла в очі водіїв зустрічних автомобілів. У результаті лампа випромінює світло не відразу на дорогу, а потрапляє у відбивач, який розсіює промені світла, відправляє їх на дорогу.
Нещодавно здавалося, що цей тип ламп незабаром зникне з автопромисловості. Особливо після того, як з'явилися . Але в результаті сьогодні галогенові лампочки для автомобілів, як і раніше, є найпоширенішими в автомобільному світі.
Фари з лінзами всередині зараз поступово відбирають популярність у оптики з відбивачами. Нагадаємо, що вперше лінзовані фари з'явилися на дорогих люксових автомобілях. Але потім у міру здешевлення технологій передня лінзована оптика стала з'являтися і на звичайних не дорогих транспортних засобах.
Що ж собою являє передня лінзована оптика? Як правило, цей вид фар замість відбивачів використовують лінзи (спеціальна оптична колба, яка не відображає світло від ламп на дорогу, а по суті, за допомогою проекції передає освітлення на дорогу).
На даний момент існує безліч різних типів лінз і конструкцій лінзованих передніх фар.
Але сенс роботи лінзованої оптики однаковий. Що таке лінза в передній фарі і як вона працює?
Справа в тому, що лизновані фари формують пучок світла для освітлення дороги зовсім по-іншому, на відміну від оптики з відбивачами.
Наприклад, усередині лінзи також є відбивач із хромованим покриттям, який відбиває світло від лампи. Але на відміну від звичайного відбивача, структура лінзованого відбивача створена таким чином, щоб не спрямовувати світло на дорогу, а збирати його у спеціальному місці усередині фари – на спеціальній металевій пластині. Ця пластина, по суті, збирає світло в єдиний пучок і перенаправляє його в лінзу, яка у свою чергу проектує спрямований пучок світла на дорогу.
Як правило, лінзовання фара забезпечує чудову світловіддачу з різкою лінією зрізу та сфокусованим світлом.
Як ми вже сказали, найголовнішим у будь-якій фарі є джерело світла. Найпоширенішими джерелами світла в автомобільних фарах є галогенні лампи розжарювання.
У деяких випадках доведеться набувати нової оптики. Але оскільки світлодіоди мають дуже довгий термін служби, то навіть сьогодні застосування світлодіодного освітлення дороги є економічно виправданим.
На даний момент низка автомобільних компаній вже почали впроваджувати на деякі дорогі моделі нове покоління оптики, яка оснащується як джерело світла інноваційними лазерами.
Щоправда, поки що лазерна оптика в автопромисловості ще залишається великою рідкістю через велику собівартість виготовлення подібної оптики.
То як же влаштована лазерна оптика? Насправді в лазерних фарах також застосовуються світлодіоди, які під впливом лазера видають більш рівномірне та яскраве свічення. Так, світловий потік звичайних світлодіодів становить 100 люменів, коли в лазерній оптиці світлодіоди видають 170 люменів.
Головна перевага лазерних фар у їхньому енергоспоживання. Так, порівняно зі світлодіодною автомобільною оптикою, лазерні фари зі світлодіодами споживають вдвічі менше енергії.
Ще одна перевага лазерних фар, розмір застосовуваних діодів. Наприклад, лазерний світлодіод, розмір якого в сто разів менший за звичайний світлодіод, видає той же рівень світіння. Це дозволяє автовиробникам зменшити розмір фар без втрати якості освітлення автодороги.
На жаль, у наші дні лазерні джерела світла в автопромисловості коштують дуже дорого. Тож найближчим часом лазерна оптика не використовуватиметься масово. Але в майбутньому, швидше за все, лазерні фари поступово витіснять усі традиційні джерела освітлення автомобілів.
Тепер, коли ми розглянули всі різні типи технологій передньої автомобільної оптики, настав час поговорити про деякі питання. Так, наприклад, давайте дізнаємося, чи можна використовувати в галогенових фарах ксенонові лампи і навпаки?
Як правило, для використання ламп ксенону передня оптика повинна бути оснащена лінзою, яка проектує світло на дорогу. Також ксенонова оптика обов'язкова, як правило, оснащується коректором фар.
В основному в наші дні використовується автоматичний коректор фар, який змінює кут нахилу лінзи, щоб убезпечити зустрічних водіїв від яскравого денного світла ксенонових фар. Кут змінюється залежно кількості пасажирів всередині. У тому числі всі ксенонові фари повинні бути обладнані омивачем оптики, оскільки ксенонове джерело світла не ефективне при брудних фарах.
Що стосується галогенових ламп, то вони, на відміну від ксенонових, можуть бути встановлені в лінзовану оптику. А як світлодіоди? Так як світлодіодні лампи, як правило, мають направлене джерело світла, то встановлювати їх у фару зі звичайними відбивачами не безпечно, тому що в цьому випадку ефективність освітлення дороги буде низькою. Тому більшість автовиробників оснащують світлодіодну оптику лінзами, які проектують світло від світлодіодів на дорогу. Детальніше про це нижче:
В принципі, можна, але нічого хорошого з цього не вийде. По-перше, згідно з Російським законодавством застосування ксенонових ламп у фарах із відбивачами категорично заборонено, оскільки це створює небезпеку зустрічним водієм на дорозі, які можуть бути засліплені яскравим джерелом світла ксенонових ламп розсіяного відбивачами фар.
У результаті, встановивши у фари з відбивачами ксенонові лампи, ви отримаєте лише зовнішнє свічення. Але освітлення дороги буде набагато гіршим, ніж при використанні галогенних ламп, оскільки для ксенонових джерел освітлення потрібна лінзована оптика. Крім того, ксенонові лампи, встановлені в відбивач, погано висвітлюють дорогу у дощову погоду.
У тому числі, хочемо відзначити, що ксенонові лампи в короткий термін випалять хромоване напилення відбивачів. У результаті, навіть встановивши надалі знову галогенні лампи, ваші фари будуть світити вже не так ефективно як раніше.
Як ми вже сказали, встановлення ксенонових джерел світла в автомобільні фари, обладнані відбивачами під галогенові лампи, заборонено.
Так, відповідно до частини 3 статті 12.5 КоАП РФ, керування транспортним засобом, на передній частині якого встановлені світлові прилади з вогнями червоного кольору або світлоповертаючі пристосування червоного кольору, а також світлові прилади, колір вогнів та режим роботи яких не відповідають вимогам Основних положень щодо допуску транспортних засобів до експлуатації та обов'язків посадових осіб щодо забезпечення безпеки дорожнього руху тягне за собою позбавлення водійських прав строком від 6 місяців до 1 року з конфіскацією ксенонового обладнання та ламп.
Тобто, іншими словами, якщо ви не законно встановите на свою машину ксенонові лампи у фари, які не призначені для даного виду джерел світла, то вас не оштрафують, а відразу позбавлять посвідчення водія, а після закінчення терміну позбавлення вам належить перескласти теоретичний іспит.
Теоретично можна. Але доведеться купувати і ставити або Китайський варіант, який навряд чи порадує вас якістю освітлення дороги і довговічністю, або вам доведеться розбирати фару і встановлювати іншу блок-лінзу. В останньому варіанті якість освітлення дійсно буде кращою і можливо навіть ефективнішою за ксенонові джерела світла. Але знову ж таки якщо ви купите якісні світлодіодні лампи та блок-лінзу під них, яка коштує немаленьких грошей.
Що стосується законодавства, то зараз немає прямої заборони на використання у звичайних фарах світлодіодних ламп ближнього та далекого світла. Також не існує поки що єдиних стандартів і ГОСТів, які наказували б правила встановлення та використання на транспортних засобах світлодіодних джерел ближнього та далекого освітлення.
Наразі правила та стандарти тільки розробляються. Так що в найближчому майбутньому, швидше за все, все відбудеться так само, як ксеноновими лампами. Згадайте, що діялося на Російських дорогах ще 10 років тому, коли кожен другий автомобіль був оснащений заводським ксеноном. Сьогодні та сама картина.
На дорозі щодня стає дедалі більше автомобілів із незаводськими світлодіодними лампами ближнього та далекого світла, коли як більшість власників автомобілів, оснащених фарами зі звичайними відбивачами, більше не використовують ксенонові джерела освітлення, побоюючись втратити права (правда багато хто вже зрозумів, що «колгоспний» ксенон реально знижує безпеку на дорозі).
Так що використовувати в відбивачах або лінзах під ксенон світлодіодні лампи також небезпечно, як і «колгоспний» ксенон, оскільки світлодіодна лампа не висвітлюватиме дорогу ефективно у відбивачі або лінзі, призначену під ксенонову лампу.
Пам'ятайте, що під світлодіоди також потрібний спеціальний прожектор (блок-лінза зі спеціальним обладнанням, яке збирає світло від світлодіодної лампи в пучок і направляє його в лінзу-скло).
Термін Бі-Ксенон означає, що автомобіль оснащений єдиною ксеноновою лампою, яка виконує роботу як джерело ближнього світла, так і джерело далекого світла. Ті ж машини, які не оснащені Бі-Ксеноновими фарами, як правило, обладнані або галогенними лампами, або комбінованими джерелами світла (ближнє світло: лампи ксенонові, дальнє світло: звичайна галогенна лампа розжарювання).
В автопромисловості поширені два види Бі-ксенонових фар.
Перший вид використовує спеціальну шторку в лінзі, що розташована поза колбою ксенонової лампи. У результаті включення далекого світла шторка направляє джерело світла в відбивач, який далі відправляє світло в лінзу в діапазоні світіння для далекого світла.
При другому вигляді Бі-ксенонових фар використовується спеціальна Бі-ксенонова лампа, яка, наприклад, при включенні далекого світла самостійно зсуває колбу світіння лампи щодо відбивача вбудованого в лінзу. У результаті світло на дорогу проектується у діапазоні ближнього освітлення.
Зараз є великі суперечки з цього приводу. Як то кажуть, скільки людей, стільки й думок. Проте сьогодні вже точно відомо, що галогенові лампи не витримують жодної конкуренції порівняно з ксеноновими та світлодіодними джерелами штучного світла.
Прилади освітлення автомобіля виконують свою відповідальну роль – від освітлення дороги до попередження інших учасників руху про наші наміри (поворот, зупинки та інше). Прилади освітлення можна умовно розділити на дві групи – передні фари та задні ліхтарі. Про фари ми вже докладно, а зараз настав час поговорити про задні ліхтарі.
Отже, що особливого в задніх ліхтарях, якими вони мають бути і які цікаві технології використовують для їхнього створення сучасні інженери?
По суті, головним функціональним обов'язком задніх ліхтарів є інформування всіх учасників руху, що їдуть позаду, про те, що ми плануємо зробити, перебуваючи за кермом – зупинитися, повернути, здати назад і так далі.
Для цього існує набір спеціальних джерел світла, які зазвичай об'єднані в один корпус.
У літературі такий блок називають по-різному - задні комбіновані ліхтарі, модуль задніх ліхтарів або блок задніх ліхтарів. Зазвичай до складу вузла входять такі прилади освітлення:
Окремо від блоку встановлюють задній протитуманний ліхтар та підсвічування номерних знаків.
Звичайно ж, перерахований нами набір, що знаходиться в одному корпусі, не є непорушним правилом, тому що виробники дуже люблять експериментувати з дизайном і формою ліхтарів.
Через це вищезгадані прилади освітлення автомобіля можуть і не бути в єдиному блоці, але перебувати в задній частині машини вони повинні у будь-якому випадку, оскільки це регламентовано на законодавчому рівні у багатьох країнах світу.
Пройдемося по кожному з перерахованих нами світлотехнічних приладів, щоб розібратися, наскільки вони насправді потрібні.
У народі — габарити. Служать вони, як можна здогадатися, для позначення транспортного засобу на дорозі, щоб інші водії могли заздалегідь побачити наше авто, яке, наприклад, біля узбіччя.
У задній частині авто вони розташовані по обидва боки кузова, повинні мати червоне свічення та, як правило, конструктивно поєднані зі стоп-сигналами.
У свою чергу стоп-сигнали також мають червоне свічення, але набагато інтенсивніше. Вони включаються автоматично з натисканням на педаль гальма.
До речі, у багатьох країнах обов'язковою умовою є наявність додаткового стоп-сигналу, який повинен встановлюватися посередині кузова та вище за лінію основних ліхтарів.
Наступний наш герой – сигнал заднього ходу. Це вогонь білого кольору, що сигналізує про те, що машина ввімкнула задня передача, і вона починає рух назад.
Функції поворотників, гадаємо, і так зрозумілі всім. Єдине, що хотілося б відзначити – вони мають бути жовтого кольору, перебувати по обидва боки кузова та сигналізувати про маневр миготінням із частотою від 60 до 120 разів на хвилину.
Зараз практично на всіх автомобілях ставлять дублери поворотників (жовтого кольору), збоку на передньому крилі.
Світловідбивачі – важливий елемент у темний час доби. Особливо якщо транспортний засіб припарковано і всі вогні, природно, вимкнені. Відбивачі при попаданні на них світлового потоку ефективні на великій дистанції і заздалегідь дають іншим водіям знати, що попереду машина і потрібно бути обережними.
Додатковий елемент – задні протитуманні ліхтарі також є бажаним елементом. Він має інтенсивне червоне свічення, потрібне, щоб позначати себе в умовах туману або поганої видимості. Щоб запобігти плутанині зі стоп-сигналом, протитуманку виробники монтують окремо від блоку фар, хоча єдиним правилом це не є.
Прилади освітлення автомобіля в обов'язковому порядку включають підсвічування задніх номерних знаків. Вона має бути білого кольору та якісно покривати площу всього номерного знака. Вмикається цей елемент світлотехнічного обладнання автоматично разом із габаритними вогнями.
Наша розповідь про задні ліхтарі була б неповною без опису технологій, до яких вдаються автовиробники для їх виготовлення.
Довгий час єдиним можливим джерелом світла у цих приладах освітлення автомобіля були звичайні лампочки розжарювання. Це накладало значні обмеження на дизайн ліхтарів, та й загалом із ними пов'язані багато проблем – низька надійність, інерційність (час включення лампи становить близько 200 мс) тощо.
З бурхливим розвитком напівпровідникових технологій у автовиробників з'явилися ширші можливості виготовлення світлотехнічного устаткування. Мова, звичайно ж, йде про світлодіоди.
По-перше, вони мають набагато триваліший термін експлуатації, по-друге – мале енергоспоживання, по-третє – час їх включення становить лише 1 мс.
Ці фактори, а також можливості, які відкрилися перед дизайнерами - адже можна створити з світлодіодів будь-який малюнок, форму або візерунок, практично повністю витіснили лампи розжарювання з конструкції задніх ліхтарів.
Окрім цього, розробники автомобільних фар все частіше використовують оптоволокно для створення оригінальних ефектів – смуги, кільця, різні геометричні форми. Світловоди з полікарбонату (РС) або поліметилметакрилату (РММА) створюють рівномірне світіння по всій довжині волокна, при цьому джерело світла може бути з однієї зі сторін, десь у глибині вузла.
Друзі, приємно, що ви обрали саме наш блог, щоб поглибити свої знання в автомобільній техніці.
Залишайтеся з нами, і ми порадуємо вас величезною кількістю цікавих та корисних статей про машини та все, що з ними пов'язано.
Фари сучасних автомобілів можна умовно розділити на кілька основних типів - фари далекого та ближнього світла, протитуманні та спеціалізовані додаткові фари.
Додатковими фарами можуть бути прожектори, що забезпечують безпечний швидкісний рух по нічній магістралі, фари заднього та бокового освітлення для комфортного маневрування на парковках або бездоріжжя в темний час доби. Особливості світла того чи іншого типу фари забезпечує розташування лампи щодо її відбивача та малюнок на її склі, а також розміщення фари на транспортному засобі.
У дощ, туман або густий сніг, звичайна фара ближнього світла знижує ефективність освітлення дороги. Перша реакція на погіршення видимості, це включення далекого світла, але водночас водій розуміє, що ситуація тільки погіршилася, це відбувається через ефект засліплення. Пояснюється все просто, дальнє світло не має обмежень і не обрізане у верхній частині світлового променя. Промінь далекого світла, відбиваючись від крапель туману чи сніжинок, засліплює водія відбитим світлом.
При постійному зовнішньому освітленні кількість світла, що потрапляє у око за одиницю часу, пропорційно площі зіниці. Око реагує на зовнішню освітленість, рефлекторно розширюючи або звужуючи зіницю, причому реагує і зіниця неосвітленого ока, це називається співдружня реакція на світло.
Реакція світ є корисним регуляторним механізмом, оскільки за умов яскравого освітлення зменшується кількість світла, що потрапляє на сітківку. Таким чином, світло від фар, що освітлюють дорогу, стає погано помітним або зовсім невидимим, це і є ефект засліплення.
Протитуманна фара спеціально розроблена для поганих погодних умов і спочатку передбачає її вузькоспрямоване застосування.
Протитуманні фари мають широку діаграму світлорозподілу по горизонталі та дуже вузький промінь по вертикалі. Основним завданням протитуманних фар світити як би під туман, дощ чи сніг тим самим не засліплюючи водія відбитим світлом, як це відбувається при включенні далекого світла.
Вимоги до протитуманних фар: верхня світлотіньова межа повинна бути максимально різкою, кут розсіювання у вертикальній площині найменшим, близько 5 град, а в горизонтальній площині найбільшим, близько 60 град, і максимум сили світла повинен бути наближений до верхньої світлотіньової межі.
Рекомендуємо не встановлювати ксенонові лампи у фари протитуманного світла. Порушується фокусування фари, т.к. ксенонова лампа має не фіксоване джерело світла, а високовольтну дугу, що обертається, що утворює кулю, що світиться. Фара, порахована під конкретний тип ламп, не справляється з новим джерелом світла і в відбивачі виникають багаторазові взаємні відбиття та заломлення, що викликає розмиття світлотіньових кордонів та, зрештою, засліплення зустрічних та попутних водіїв. Крім цього, протитуманна фара втрачає здатність забезпечити видимість і освітлення дороги в поганих погодних умовах.
Також існують задні протитуманні ліхтарі. Вони тому так і називаються, що призначені для умов недостатньої видимості для водіїв, що їдуть позаду вас. Підключати їх разом зі стоп-сигналами, а також включати ясної ночі заборонено. Наприклад, у "пробці" протитуманні ліхтарі з досить потужними лампами 21W будуть якщо не зліпити, то дратувати водіїв, що їдуть позаду. Та й стоп сигнали на їхньому тлі видно набагато гірше. Іншими словами, включені не до місця задні протитуманні ліхтарі не допоможуть, а зашкодять!
 Діаграма світлорозподілення |
 Так водій бачить туман у світлі фар ближнього світла |
 Той самий туман, але без ближнього світла при включених ПТФ |
 ПТ Ф Модуль D100 |
Фара ближнього світла - світловий пристрій, призначений для освітлення дороги попереду транспортного засобу. Світлотехнічні параметри фар ближнього світла підбираються так, щоб забезпечити видимість дороги вперед на 50-60 метрів та безпечний роз'їзд порівняно вузькою дорогою без засліплення зустрічних водіїв.
Сучасні системи освітлення можна розділити за типами світлорозподілу – на європейську та американську.
Європейська та американська системи освітлення головного світла автомобіля різні як за структурою створюваного світлового пучка, так і за принципами його формування. Це зумовлено як особливостями організації руху, і якістю дорожнього покриття. І та й інша системи мають як двох, так і чотирифарне виконання.
На американських автомобілях встановлені фари, а частіше лампи-фари, в яких нитка напруження ближнього світла зміщена вище за горизонтальну площину. Завдяки такому розташуванню світловий потік ближнього світла зміщений у бік правого узбіччя дороги та нахилений вниз. У формуванні променів і ближнього та далекого світла бере участь вся світловідбивна поверхня рефлектора фари.
Європейська система освітлення виконана конструктивно інакше, нитка розжарювання ближнього світла зміщена вгору щодо фокусу відбивача, при цьому нитка заслонена від нижньої півсфери спеціальним металевим екраном.
У формуванні ближнього світла бере участь лише верхня напівсфера рефлектора фари. З лівого боку екран зрізаний під кутом 15 градусів, що дозволяє отримати чіткий асиметричний промінь ближнього світла. Кордон освітленої зони чітка, права узбіччя яскраво освітлена, а ліва частина променя не засліплює зустрічних водіїв. Дальність освітлення ближнього світла вбирається у 50-60 метрів. Сучасні фари ближнього світла, як і далекі, мають виконання з прозорим склом, а формування асиметричного променя відбувається лежить на поверхні відбивача, має виражений рельєф. Ця конструкція дозволяє збільшити яскравість світлового потоку, так як промінь не розсіюється на поверхні рифленого скла фари і, як правило, має однакову яскравість по всій площині, що освітлюється. Ця технологія називається free form і застосовується на всіх сучасних автомобілях як у головній, так і в додатковій оптиці.
Фара далекого світла - світловий прилад, призначений для освітлення дороги перед транспортним засобом за відсутності зустрічного транспорту. Далеке світло забезпечує освітлення дороги та узбіччя на відстані 100-150 метрів, створюючи яскравий, плоский промінь світла щодо великої сили (хв. вимоги).
Фари далекого світла умовно можна поділити на дві категорії. Це штатні фари далекого світла транспортного засобу, що входить до складу, і додаткові навісні фари, різних форм і розмірів, що мають різноманітні характеристики світлового променя і потужності ламп.
Як правило, штатні фари сучасних автомобілів для дизайну мають скромні розміри відбивача і мають мінімально необхідні характеристики. Для нечастих нічних поїздок, світла штатних фар цілком достатньо. Але, якщо нічні поїздки на далекі відстані є для вас необхідністю, то встановивши додаткові фари далекого світла, ви суттєво убезпечите рух у темний час доби.
Модельний ряд фар далекого світла настільки різноманітний, що дозволяє підібрати навісні фари як на компактний легковий автомобіль, так і на підготовлений позашляховик. Визначившись із розміром та дизайном фар, необхідно підібрати основні світлотехнічні характеристики, а саме форму променя та світлосилу фари.
Швидкісний рух по нічній магістралі вимагає від фар максимальної дальності променя, для своєчасної реакції на перешкоду. Для таких умов найкраще підійдуть фари з вузьким променем, де вся світлосила фари спрямована на досягнення максимальної дальності. Фари такого типу називають прожектором. Прожектор створює вузький концентрований промінь, що слабо розсіюється, і служить для освітлення предметів на значному видаленні до 1 кілометра.
Якщо ви частіше пересуваєтеся другорядними дорогами, набагато важливіше ширина променя, що висвітлює узбіччя і прилеглу до неї територію, т.к. узбіччя дороги в нічний час таїть багато несподіванок. Для таких умов ми рекомендуємо фари далекого світла і фари далекого світла з широким променем. Ці фари не такі “дальнобійні” як прожектори, але їх дальність цілком достатня для своєчасної реакції на перешкоду.
Нагадуємо, що, щоб уникнути засліплення, дальнє світло повинно бути переключене на ближнє не менше ніж за 150 метрів до зустрічного автомобіля, а також на більшій відстані, якщо зустрічний водій періодично перемикає світло своїх фар. Осліплення може виникнути також через дзеркало заднього виду. Дуже небезпечним є несподіване засліплення водіїв зустрічних автомобілів, що рухаються за переломом поздовжнього профілю дороги або за поворотом. У таких випадках необхідно заздалегідь переключити дальнє світло на ближнє.
Першими, хто зрозумів користь постійно включених фар, були скандинавські країни. Донедавна їх підтримували частково: десь включати фари зобов'язують лише за містом або лише взимку. Але, схоже, це лише півзаходи...
Європейська статистика та численні дослідження переконливо підтверджували: "денне" світло на автомобілях потрібно узаконити. І ось усі країни Європейського союзу вирішили приєднатися до своїх північних сусідів - з 2003 року включені фари стали так само обов'язковою умовою руху, як пристебнутий ремінь безпеки!
У двадцяти округах Нижньої Саксонії провели акцію під назвою "Увімкни світло вдень". На небезпечних ділянках доріг встановили інформаційні щити, які закликають водіїв у світлий час доби увімкнути фари. І хоча заклики мали рекомендаційний характер, німецький педантизм звів їх у ранг закону. Результати вражали: кількість жертв на вказаних трасах скоротилася на чверть!
Фари денного світла або денний ходовий вогонь, це фари на передній частині автотранспортного засобу, що випромінюють яскраве біле світло, для збільшення видимості транспортного засобу в умовах денного освітлення.
Переваги фар денного світла:
. Мале споживання електроенергії, що практично не збільшує витрати палива.
. Чи не збільшує знос звичайних головних фар.
. Оптимальний контраст у яскравий сонячний день.
З лютого 2011 року легкові автомобілі та легкі вантажівки, що продаються у всіх країнах Євросоюзу, мають бути обов'язково оснащені так званими фарами денного світла.
 |
Для проведення в нічний час будівельних, монтажних, вантажних та подібних робіт необхідне спеціалізоване світло. Так як стандартні фари ближнього та далекого світла, а тим більше прожектора не можуть створити необхідної світлової плями, для цих цілей застосовують спеціальні фари робочого світла, призначені для освітлення великих площ.
В силу певної специфіки фари робочого світла Hella мають безліч моделей, що відрізняються за рівнем захищеності, кількістю ламп та світлорозподілом.
Важливим моментом є те, що всі сучасні фари робочого світла Hella побудовані за сучасною технологією FF (FF – скорочення від англійської Free-Form – вільна форма або вільна поверхня). Розрахунок поверхні відбивача виконаний на комп'ютері, результат оптимальне припасування поверхні рефлектора до лампи з підвищеною світловіддачею.
Певні частини рефлектора, розрахованого за точкою, відповідають за освітлення певної частини дороги. Сформований FF рефлектором світловий потік розподіляється більш рівно, ніж від класичного параболічного відбивача і створює рівномірно залитий світлом ділянку дороги з м'якими переходами і різких контрастів. Наприклад, більшість фар інтенсивність світлового променя має плавний перехід від максимальної яскравості вгорі оптичного елемента з плавним зниженням до нижньої частини. Цей ефект створюється відбивачем FF для рівномірного освітлення. Промінь, падаючи на площину дорожнього полотна, створює рівномірну заливку з однаковою яскравістю плями на його протязі.
Фари робочого світла Hella мають декілька типів світлорозподілу:
Long Range- Більшість фар з таким індексом мають прозоре скло, без малюнка, фари такого типу формують світлову пляму на деякій відстані від джерела світла, причому проміжок між фарою і світловою плямою залишається мінімально освітленим з чітким світлотіньовим кордоном. Подібний світлорозподіл позбавляє небажаного засвічення конструктивних елементів транспортного засобу (капот, ківш або відвал). Як правило, такі властивості мають галогенові фари робочого світла, фари з газорозрядною лампою (ксенон) та індексом світлорозподілу Long Range формують світловий коридор невеликої ширини, але значною дальністю до 140 метрів.
Close Range- Широкий промінь цієї фари, що заливає, висвітлює не тільки велику площу, а й вертикальні перешкоди. Світлова пляма формується у безпосередній близькості від джерела світла. Виникає відчуття, що світло заглядає за кут. Для збільшення яскравості плями ми рекомендуємо випирати фари з двома лампами 55W 12V або 70W 24V або фари з газорозрядною лампою (ксенон).
Ground illumination- Спеціалізована фара для освітлення землі з дуже широким і яскравим променем, що перевершує фари Close Range. У верхній частині світлового променя фара має чітку світлотіньову межу, що не призводить до засліплення стороннього спостерігача.
Ground illumination ідеально підходить для випадків, коли потрібно акцентовано висвітлити ґрунт на великій площі. Фара поставляється як з галогеновими лампами H9 65W, так і з газорозрядними (ксенон).
Reversing Light- Є ще один тип світлорозподілу Reversing Light, що має непряме відношення до фар робочого світла, єдине, що їх поєднує, це рівень захищеності фар та однакові корпуси. Reversing Light - це спеціалізоване світло для руху заднім ходом, фара формує широкий плоский промінь "віяло" і вимагає мінімальної висоти монтажу. У такому випадку світло від фари розмазується на площині, створюючи максимальну площу освітлення і не засліплюючи водіїв, що рухаються позаду вас.
Безглуздо використовувати як фари робочого світла:
- Фари ближнього світла.
- Фари далекого світла.
- Фара протитуманного світла.
 |
Протитуманний світло |
Робоче світло |
Нові технології постійно впроваджуються у конструювання автомобілів. Не оминають сучасні нововведення та автомобільні фари, в яких дуже часто застосовуються нестандартні джерела світла. Нові технології настільно швидко впроваджуються в автомобілебудування, що встигнути вивчити їх виходить далеко не у всіх автолюбителів. Щоб заповнити подібну прогалину в пам'яті, ми вирішили якомога детальніше розібратися в перевагах і недоліках найпоширеніших на сьогоднішній день видів автомобільних фар.
Даний вид ламп, які автолюбителі досить часто встановлюють у фари своїх автомобілів, є фактично найдоступнішим варіантом, якщо брати до уваги їхню вартість. При цьому термін роботи галогенних ламп розжарювання складає 1 тис. годин(За умови відсутності постійного перепаду енергії). Тим не менш, існує низка причин, з яких автолюбителі відмовляються від їх використання, і полягають ці причини в особливостях функціонування галогенних ламп.
Цікаво!Для досягнення необхідної величини колірної температури ксенонової лампи після закачування ксенону її охолоджують до 190°С, а потім ще й піддають процедурі відпалу.
Галогенна лампа розжарювання є такою конструкцією:
- Зовнішній корпус лампи виконаний з досить міцного скла, яке також здатне витримувати дуже високі температури;
Зсередини лампа заповнюється сумішшю газів (аргоном та нітрогеном);
Основним елементом галогенної лампи є вольфрамова нитка, яка безпосередньо пов'язана з електромережею автомобіля, від якої в потрібний момент на неї подається напруга.
При подачі напруги вольфрамова нитка може розпалюватися до температури 2500°С. Завдяки цьому починає світитися газ, і лампа випромінює досить інтенсивне світло, якого вистачає для освітлення дорожнього полотна.
Таким чином, під час включення лампи додатково утворюється велика кількість тепла, яке по суті більше не використовується. Під впливом цього тепла поступово випаровується вольфрам, в результаті чого нитка, що розжарюється, лопає, лампу доводиться міняти.
Але це ще не всі особливості роботи галогенних фар. Особливо обережно необхідно поводитися під час їхньої заміни. До скла нової лампи в жодному разі не можна торкатися голими пальцями. Якщо на склі залишиться хоча б кілька крапель поту, воно вже вважатиметься пошкодженим і може просто розколотися під час експлуатації.
Переваги галогенних ламп розжарювання
Хоча даний вид ламп для фар є досить складним в експлуатації, все ж таки у них є цілий ряд істотних переваг, які не можна випустити з уваги. Автовиробники встановлюють їх на своїх дітищах у зв'язку з такими причинами:
1. Завдяки високій температурі розжарення вольфрамової нитки утворюється дуже яскравий промінь світла;
2. Виробники подбали про те, щоб подібні лампи випускалися в різних типах і розмірах, завдяки чому для кожної моделі і марки автомобіля можна легко підібрати потрібну галогенну лампу розжарювання;
3. Галогенні лампи можуть бути пофарбовані в будь-який колір, що дозволяє встановлювати їх у будь-який вид фар, навіть у «аварійки», а також застосовувати для різних дизайнерських рішень;
4. Ну і, звичайно, не можна ще раз не згадати про тривалий термін служби таких ламп, оскільки міняти їх доводиться досить рідко.
Що змушує автолюбителів відмовлятися від галогенних ламп?
Галогенні лампи розжарювання дуже важко назвати економними, оскільки для отримання дійсно яскравого світла доводиться витрачати велику кількість електроенергії. При цьому фахівці називають таку витрату порожньою, оскільки тепло, що отримується від розжарювання лампи, неможливо перетворити на корисну дію.
Але найголовнішим недоліком є необхідність додаткового догляду. Йдеться про те, що тривалий період експлуатації ці лампи можна забезпечити лише за наявності ідеальних умов роботи. Якщо на лампу потрапить хоча б крапля вологи або кілька порошинок – вона може вже за кілька днів просто розколотися.
Йдеться про ксенонові лампи, які вперше були застосовані на автомобілях BMW ще 1991 року. Так як ці автомобілі є представниками преміум-сегменту, на подібну новацію відразу ж було звернено дуже багато уваги з боку потенційних покупців та інших автомобільних концернів. Та й справді, газорозрядні лампи як автомобільні фари є дуже гарним варіантом з цілим рядом незаперечних плюсів: не просто ефектне, а дійсно ефективне освітлення.
Вибір автоконструкторів припав на ксенонові лампи ще й з тієї причини, що вони споживають у рази менше електричної енергії від автомобільного акумулятора – лише 7% замість 40%.
Завдяки цьому конструкцію автомобіля вдається оснащувати приладами вищої потужності. До того ж служать такі лампи в рази більші за галогенні – в оптимальному режимі роботи вони можуть світити близько 3000 годин замість 1 тисячі. Пов'язано це з типом конструкції газорозрядних ламп, у яких звична нитка розжарювання відсутня. Світло від них утворюється завдяки світінню, що утворюється завдяки веселці між електронами.
Переваги ксенону
У нічний час доби газорозрядні лампи дають водієві можливість побачити не лише ділянку дороги, що знаходиться безпосередньо перед бампером його автомобіля. Їхня потужність дозволяє побачити дуже широкий і далекий простір, що загалом досить позитивно відбивається на безпеці руху водія, який їде за кермом автомобіля, оснащеного ксеноновими фарами.
Говорячи про те, що краще – ксенон чи галоген, слід відзначити значну перевагу газорозрядних ламп, адже вони практично не нагріваються під час роботи. Завдяки такій особливості вони, по-перше, не створюють великої кількості енергії, яка потім все одно не зможе використовуватися, а по-друге – не нагрівають інші елементи фари, забезпечуючи їм досить тривалий термін служби.
Мінуси використання газорозрядних ламп як освітлювальний прилад автомобіля
Щоб встановити на фари фари з ксеноновими лампами, потрібно також встановити спеціальні блоки розпалювання для таких ламп. Коштують вони досить дорого, таким чином, початкові вкладення коштуватимуть автовласнику копійчині. До того ж, встановлювати газорозрядні лампи можна лише парами, що дозволить забезпечити утворення рівномірного кольору. Справа в тому, що в ході експлуатації колір променя, що випромінюється ксеноновими фарами, постійно змінюється (неозброєним оком побачити цю різницю практично неможливо, помітною вона стає тільки при паралельній установці нової лампи в другу фару автомобіля).
До того ж ксенонові фари, навіть якщо вони були встановлені професіоналами, можуть приносити дуже сильний дискомфорт водіям зустрічних автомобілів. Справа в тому, що якщо поверхня фари під час експлуатації забруднюється, яскраве проміння світла починає переломлюватися і відкидатися в різні боки. Але при цьому трапляються випадки, коли навіть з повністю чистим склом власники автомобілів з ксеноном становлять досить велику небезпеку для зустрічного транспорту.
Тому довіряти установку газорозрядних ламп краще фахівцям, які зможуть вирівняти пучок світла від неї, тим самим зробивши ваш автомобіль максимально безпечним. Насамперед, якщо світловий потік такої лампи перевищує 2500 люмен, разом з лампами на автомобіль обов'язково повинні встановлюватися автокоректори та спеціальні омивачі фар. Це знову ж таки підвищить фінальну вартість установки таких фар, що є їх суттєвим недоліком.
Якщо ви хочете встановити ксенон на свій автомобіль, то найдоступнішим і найбезпечнішим варіантом буде використання ламп від «Philips», які у своїй початковій конструкції поєднані з розпалювачем, що робить їх більш доступними. До того ж, цей виробник випускає лампи з максимально низькою інтенсивністю світла - всього 2500 люмен (у традиційному варіанті цей показник може підніматися до 4000 люмен). Таким чином, світло від фар виходить хоч і не надто яскравим, але набагато кращим, ніж від галогенних ламп. До речі, Інтенсивність світла від галогенних фар становить лише 1000-1500 люмен.
Але все це не дозволяє уникнути всіх недоліків ксенону, особливо якщо враховувати факт наявності на ринку автомобільних фар на світлодіодах, яким віддають перевагу практично всі сучасні автолюбителі. Чому саме розповідаємо нижче.
Такий тип фар можна назвати найбільш бажаним для встановлення на автомобіль, але тільки в тому випадку, якщо використовуватимуться дійсно якісні прилади, а не дешева китайська підробка. Вони дуже довго і безперебійно служать, тому останнім часом нові кари преміум-сегменту оснащуються саме світлодіодними фарами.
При цьому дуже важливо розділяти такі два поняття, як світлодіодні фари та лампи. У першому випадку на додаток до освітлювального пристрою також встановлюється комп'ютеризований блок управління і вентилятор, що дозволяє охолоджувати пристрій під час інтенсивного функціонування. Такі фари дуже дорогі, і щоб встановити їх на свій автомобіль, доведеться витратити щонайменше 400 у.о.
Цікаво знати!Потужність світла від світлодіодних фар залежить виключно від того, скільки світлодіодних лампочок встановлено у фарі. Тому світлодіодні фари не завжди дозволяють отримати ефект вище, ніж при використанні галогенних фар.
Навіщо платити більше, запитаєте ви? Справа в тому, що наявність індивідуального блоку управління дозволяє автоматично контролювати увімкнення та вимкнення далекого світла. Можливо це завдяки тому, що сама фара конструюється відразу з кількох діодів, кожен з яких покладається функція освітлення певної ділянки дороги. Таким чином, при зустрічі автомобіля на дорозі блок керування сам відключить кілька діодів, щоб його не засвітити, а ось під час здійснення маневру на повороті включить додаткові світлодіоди, щоб водій міг побачити ширшу ділянку дороги.
Плюси світлодіодних фар та ламп
У LED-фар досить велика потужність – 30 Вт, а також дальність освітлення – близько 3600 люменів.Таким чином, за інтенсивністю освітлення вони фактично дорівнюють вищеописаним ксеноновим.
Але найбільшим плюсом світлодіодних фар є термін їхньої служби, який може легко досягати 30 тис. годин(при використанні якісного обладнання та професійної установки). До того ж, на відміну від ксенону, на них немає жодної заборони, і при їх установці не потрібні спеціальні прилади, що коригують.
Дуже важливим фактом також є те, що світлодіодні фари випромінюють світло, яке є практично ідентичним природному, тому вони фактично нешкідливі для людських очей.
Всі переваги таких ламп дозволяє встановлювати їх і для габаритних вогнів, і для денних ходових вогнів. Найчастіше світлодіодні лампочки встановлюються й у салоні для сигналізації включення тієї чи іншої приладу. Ще частіше їх використовують для тюнінгу автомобіля.
Очевидні недоліки світлодіодних фар
Мінусів таких фар є досить багато, тому перерахуємо їх у вигляді списку:
1.
Світлодіодні фари хоч і трохи дешевші за ксенонові, але за весь пристрій доведеться віддати чимало грошей. Щоправда, у зв'язку з популярністю ціна на них падає все більше, хоча паралельно з оригінальними і дійсно якісними лампами все частіше з'являються небезпечні підробки.
2. Якщо під час експлуатації перегоріла світлодіодна фара, обійтися простою заміною лампи не вийде. Потрібно буде змінювати повний комплект.
3. Світлодіодні фари відрізняються досить складною конструкцією, що під час роботи досить сильно нагрівається. Але якщо у випадку з галогенними лампами подібне зростання температури не несе жодних побічних результатів, то для світлодіодних фар обов'язково потрібен охолодний прилад.
4. Використання LED-ламп без спеціального блоку управління робить світло від них неефективним. Тому встановлювати на авто варто тільки світлодіодні фари в повній комплектації. В іншому випадку ефект від них буде ще гіршим, ніж від галогенних.
У 2014 році концерн BMW випустив на ринок свій новий автомобіль, оснащений лазерними світловими приладами.Подібну новинку впровадили у свої спорткари та конструктори з Audi. Навіщо спортивні автомобілі почали так активно оснащувати новим типом автомобільного освітлення - лазерними фарами?
В першу чергу, з тієї причини, що такий тип освітлення дозволяє отримати надзвичайну дальність світла, яке може поширюватися навіть на 600 метрів, що не під силу жодному з перерахованих вище типів освітлення. При цьому лазерні світлодіоди, що використовуються для таких фар, незважаючи на свою посилену потужність, мають у кілька разів дрібніші розміри, що дуже зручно для їх встановлення.
Цікавий факт!Під час професійного тестування ефективності фар різних виробників та на різних автомобілях відмітку «відмінно» вдалося отримати лише автомобілю Toyota Prius V.
Завдяки такій особливості конструктори отримали можливість максимально змінювати вигляд автомобілів за рахунок зменшення розмірів самих фар. Тим не менш, одночасно зі світлодіодними фарами доводиться встановлювати додаткові системи для керування включенням та вимкненням далекого світла. Для цього спеціально встановлюються камери, що виконують функцію стеження за потоком зустрічних автомобілів.
Переваги лазерного освітлення
До переваг такого освітлення, звичайно, варто віднести дальність світла, яку дають лазерні фари. Серед аналогів неможливо знайти щось подібне, особливо з огляду на компактність конструкції таких фар.
Привертає увагу автомобільних конструкторів лазерне освітлення ще й своїм ефектним зовнішнім виглядом, що дозволяє по-різному модифікувати зовнішній вигляд автомобіля. Якщо врахувати ще й низьке споживання електроенергії, то на сьогоднішній день лазерні фари можна вважати найбільш ефективним досягненням людства.
Мінуси лазерів, що використовуються в авто
Головним недоліком такого освітлення, звичайно ж, є його вартість.Адже, окрім лазерних світлодіодів, на автомобіль доводиться встановлювати ще й додаткове обладнання, що разом складає аж ніяк не маленьку вартість.
Таким чином, у кожного типу автомобільного освітлення можна знайти як свої переваги, так і недоліки. Тому автолюбителям залишається орієнтуватися у виборі фар для свого автомобіля виключно на власні переваги, потреби та фінансові можливості. Ну і ще необхідно бути максимально обережним у покупці подібних приладів, оскільки сьогодні на ринку зустрічається дуже багато підробки, особливо якщо йдеться про світлодіодні фари.
