Чи дійсно ксенонове світло покращує видимість?
Дійсно. Багато хто заздрить автомобілям із заводськими ксеноновими системами. Відмінна освітленість, як правило, еквівалентна зниженню ймовірності ДТП. «Ксенонові очі» більш ніж в два рази сильніше галогенових і надають серйозну допомогу в темний час доби і в складних погодних умовах. У ламп ближнього світла стає яскравішим і ширше зона огляду, у фар далекого - подовжується. Покращена видимість в будь-яку погоду, крім того, знімає з водія частина напрузі, настільки стомлюючого в умовах сучасного інтенсивного руху.
Що таке ксенонова лампа?
Ксенон - один з кращих наповнювачів для ламп розжарювання - температуру нитки ламп з ксеноном можна довести майже до точки плавлення вольфраму. Однак, на відміну від ламп, просто наповнених ксеноном, «штатний ксенон» - щось принципово особливе. Тут джерелом світла є не розпечена нитка, а електрична дуга між електродами, запалена імпульсами високої напруги. Іноді такі лампи називають також HID (англ. High Intensity Discharge, лампи високоінтенсивного розряду).
Конструктивно HID-лампа суть колба, куди поміщена капсула з двома електродами, заповнена газом ксеноном з додаванням солей меркурій, ртуті або ін. Металів і під великим тиском.
Власне "ксенонові лампочки" першими почали випускати німецькі фірми PHILIPS і OSRAM. На всі серійні автомобілі - в Європі, в США, в Японії і Кореї - вважають за краще ставити лампи виключно двох цих виробників.
Що входить в комплекти ксенонового світла?
Оскільки «справжній ксенон» - газорозрядні лампи, їх особливістю є ініціювання дуги за рахунок імпульсного високовольтного напруги (щоб запалити газовий розряд, потрібно отримати з бортової мережі короткі імпульси в 20-25 Kv). Коли лампа запалилася, напруга падає до номінального (50
80V), достатнього для підтримки розряду. Тому в ксенонових системах використовується спеціальний блок управління ( «блок розпалу» або «баласт») - наприклад, з множить напруга трансформатором і вбудованими мікрочіпами. Серед брендів-виробників високовольтних блоків такі фірми як Hella, Bosch, Denso, Valeo.
Що таке «типові» D2R і D2S?
У газорозрядних ксенонових ламп свої позначення. Першими ксеноновими лампами були прилади з індексами D1R і D1S. Індекси D2R і D2S означають HID-лампи другого покоління. Літера "R" призначена для рефлекторної (звичайної) оптики, "S" - для прожекторних систем. Крім відмінностей в цоколі, у ламп "R" є светопоглощающую маска (напилення на колбі у вигляді двох поздовжніх смужок і кільця), у "S" колба чиста. Маска потрібна для формування нормативної асиметрії світлового пучка - вона підрізає промінь так, щоб дотримуватися європейських вимоги до світлотіньової межі. І всупереч поширеній помилці, при одній і тій же світлосилі самі по собі лампи S-типу ніяк не «висвітлюють дорогу краще" - кожна призначена для своїх цілей.
параметри, критерії та помилки
При оцінці і виборі джерел освітлення мають сенс три речі
(І які майже незалежні):
(1) ЦТ - колірна температура,
(2) ІЦ - індекс передачі кольору, і
(3) інтенсивність (яскравість) світлового потоку.
(1) Що таке колірна температура і характеризує вона «природний білий» колір?
Серед головних параметрів (а нерідко і основних достоїнств) ксенонового світла нерідко називають номінал (під різними числами) колірної температури.
Колірна температура вимірюється в До o (градусах по
Кельвіном) і характеризує розподілу енергії в спектрі випромінювання: наприклад, астрономи їй користуються, щоб по спектру випромінювання оцінювати температуру зірок (теплі або холодні). У світлотехніці, схоже, за допомогою колірної температури на теплі або холодні нерідко ділять типи ламп.
Що стосується нормативів для ксенонових фар, то за багатьма джерелами рекомендаціями для ECE / DOT є лампи з колірною температурою 4100К o - 4300К o (і причини, чому не вище, можуть стати більш ясними також з пояснень нижче).
(2) індекс передачі кольору, ІЦ
Іншою характеристикою є індекс передачі кольору (ІЦ) або CRI (colour rendering index). Це відносна від 0 до 100 величина, що показує, наскільки добре в світлі даного джерела видно інші кольори: наприклад, при жовтому будуть гірше видно жовті смуги, при синьому - сині. За еталон (100) прийнятий сонячне світло, але іноді еталоном служать лампи розжарювання (бо їх власний ІЦ близько 97-99). Для порівняння зазвичай вибирають 8 основних кольорів [Ra-8] і обчислюють середнє. Отримане значення називають Ra і приймають за ІЦ - чим нижче ця величина, тим гірше перенесення кольорів. Комфортна для людини передача кольору - 80-100 Ra.
Справа в тому, що багато штучні джерела, хоча і мають корелювати (наведену) ЦТ, наприклад, 5000К, але з дуже
нерівномірним спектром. Це може (вибірково, але сильно) впливати на сприйняття певних кольорів або об'єктів. ІЦ ксенонових ламп всього 65-75, тоді як у галогенних він близький до 90 97. Ксенонові фари викидати тонну люменів, тому висвітлюють дуже добре, але є і недолік - вузький розподіл кольоровості.
Пояснити це можна зверненням до спектру. Спектр являє собою розподіл довжин хвиль джерела в нм (1 нм - одна мільйонна міліметра). Відомий оком спектр зазвичай знаходиться в інтервалі від 380 до 780 нм, а найбільша сприйнятливість лежить в його середньої (зеленої) частини (555 нм).
• лампи розжарювання (звичайні галогенні) мають плоский (безперервний) спектр.
• ксенонові лампи створюють лінійчатий (дискретний) спектр.
З цієї ілюстрації має бути ясно, чому ксенонові джерела «природно» поступаються за індексом передачі кольору (через провали в спектрі), а також чому сильний зсув до синього - ще не обов'язково еквівалент кращої видимості (наприклад, протитуманні фари - не випадково "жовті ").
Хоча світло ксенонових ламп і здається білим, насправді це просто дуже яскраве поєднання всього декількох квітів.
Є думки. що все наше знання про ксенонових фарах укладено в одній фразі: «У цьому світлі ви, ймовірно, можете розрізняти кольори досить непогано». І тільки-то! Тому перебір, що лампи з дуже високою ЦТ ближче «до природного світла», може вводити в оману.
Це нормально, що колір ламп з часом змінюється?
Заявлена виробником номінальна температура ксенонової лампи - насправді якесь середнє значення. І після приблизно 100-500 годин може спостерігатися "колірний зсув" - колір "йде" в бік меншої довжини хвилі (в сторону синього). Зміна це дуже повільне, і, якщо спеціально не звертати увагу, можна навіть не помітити. Величина зміщення варіюється в залежності від бренду, моделі і вихідного номіналу. Так, фірми Philips і Osram визнають природним, коли після 500 годин роботи лампа з номіналом 4100K "йде" на величину близько 250K, т. Е. Колірна температура становитиме вже 4350K.
Отже, чи добре в ксеноні, що він
Блакитний?
Сьогодні легко бачити хвилю "ламп під блакить" - свідоцтво
прямого бажання ряду автовласників імітувати зовнішню схожість з дорогими машинами. Проте (як відзначають багато), з надмірним завищенням колірної температури виразність і розрізнення здатні погіршитися. Оптимальним (наприклад, в сучасній німецькій автоіндустрії) вважають світло з колірною температурою 4100К-4500К. Більш того, матеріали американського агентства Штерна вказують на дослідження, що надмірний колірне зрушення вже сам по собі може викликати підвищену осліплення зустрічного транспорту. Око людини насправді більш чутливий до синього світла, але не з кращого боку. У синього світла (завдяки короткій довжині хвилі) більш висока енергія, і крім того, він легше розсіюється навіть після того, як переломлений через кришталик (причина відблисків, що виявляється як синя імла). Ступінь засліплення, і її деталі залежать від того, скільки саме синього по відношенню до іншої частини видимого спектру.
Сьогодні різні люди по-різному ставляться до того, що ксенонове спектр - ближче до синього. Але в будь-якому випадку "реальний синій" світло в фарах, як правило, є нонсенсом і порушенням стандартів (офіційно дозволених «синіх ламп», крім спец-сигналів, не існує!).
Хіба не можна було просто покращувати галогенні лампи?
Межі галогенних джерел вже досягнуті. Так, лампи Philips PREMIUM дають порівняно з стандартними лампами на 30% більше світла на дорозі попереду. Єдиний шлях до подальших поліпшень - через нові технології. Поки відповіддю виявилися ксенонові системи.
Отже, які основні переваги «ксенону»?
До основних переваг можна віднести:
Велика безпеку і оглядовість.
Підвищена (більш ніж в два рази) світловіддача.
Економічність краще (35 Вт проти 55 Вт у галогенних)
Що збільшився термін служби в силу більшої вібростійкості.
Менша залежність світлового потоку від напруги живлення
Менше нагрівання ламп.
Крім того, економиться паливо і знижується навантаження на генератор, менше нагріваються деталі оптики. Меншу витрату палива - краще і для навколишнього середовища.
Недолік №1 - вплив на зустрічних водіїв
Саме цей фактор (через більш яскравого світла і потенційного або реального ефекту засліплення) вважають першим і головним недоліком ксенонових систем.
Тому на європейських дорогах загального користування діють обмеження - автомобілі з ксеноновими фарами повинні мати автоматичний коректор кута нахилу, ну і крім того, омивач. Причому коректор ( "automatic leveling device") виключно автоматичний - тільки такі можуть гарантувати точне фокусування і відсутність сліпучого ефекту зустрічного транспорту. Ці правила діють в Європі, але ймовірно, приживуться і в Росії.
Саме через автоматичних коректорів, наприклад вважається незаконною і небезпечною заміна штатних галогенних фар на ксенонові, оскільки пристрої, що регулюють рівень фар, залишаються колишніми і фари не можуть правильно коригуватися.
1) ксенонові лампи мають період розігрівання - солі металів в капсулі повинні нагрітися і перетворитися в пари. Це означає, що ксенонові системи не дуже гарні для швидких перемикань або "посигналити" (якщо тільки це не бі-ксенон). 2) Крім того, якщо часто вмикати і вимикати HID-лампи, термін їх служби скорочується.
Чому ксенонові системи такі дорогі?
Перехід на ксенон - не стільки питання про заміну ламп на деякий інший тип, скільки про абсолютно нових системах, куди входять: 1) лампи підвищеної складності, що виготовляються за самими передовими технологіями і найвищим стандартам точності. 2) електронні блоки живлення, управління і захисту та 3) системи автоматичної корекції кута нахилу фар і їх очищення. Вартість залежить від усіх цих складових.
Електробезпека ксенонових систем
Наскільки все це безпечно? Ксенонові системи сьогодні використовуються повсюдно і повинні задовольняти стандартам. Адже в разі аварії або пошкодження фар на вашому передньому бампері могло б виявитися 25 тисяч вольт! Електробезпека - дуже важливий фактор, і блоки бренд-виробників мають вбудований захист, що спрацьовує в разі аварії або пошкодження. Наприклад, в конструкціях систем фірми Hella передбачено знеструмлення в разі несподіваних відхилень в штатних ланцюгах.
Проте, при установці і регулюванню ксенонових систем слід приділяти підвищену увагу питанням електробезпеки.
Віддаючи данину попиту на "ксенон", на ринок потоком ринули лампи нібито ксенонові, а насправді є просто галогеновими лампами підвищеної потужності, але з особливим покриттям, що додає їм "блакить". Не секрет - "пофарбовані" лампи не мають нічого спільного з газорозрядними. І якщо "справжній ксенон" дійсно висвітлює дорогу краще, то від ПсевдоКсенону можна очікувати, ймовірно, лише погіршення наявної видимості.
Не забувайте також, що лампи "справжнього ксенону" вимагають для роботи спеціальних блоків і пристроїв і завжди поставляються разом з ними.