Сравнение ксенона и галогена. Что лучше ксенон или галоген? Сравним ксеноновые и галогеновые лампы

С появлением первых автомобилей возник вопрос освещения дороги в темное время суток. Недолго думая, было решено использовать керосиновые горелки и восковые свечи, взятые от конных экипажей того времени. Однако подобная оптика не позволяла качественно освещать пространство перед автомобилем.
Выходом из ситуации стала ацетиленовая горелка. На автомобиль пришлось дополнительно устанавливать два бочонка: для карбида и для воды. Но заряда таких фар хватало лишь на пару часов езды, бочонки приходилось перезаряжать, а саму фару и отражатель чистить от копоти. Непрактично оказалось.

Но почему нельзя было использовать простые лампы накаливания, которые изобрели раньше автомобиля? Инженеры попытались это сделать, но первые лампы с угольной нитью накаливания слишком быстро выходили из строя от тряски и вибраций. К тому же заряда аккумулятора хватало лишь на очень ограниченное время работы. И только с повсеместным появлением генераторов и выпуском ламп с вольфрамовой нитью удалось внедрить электрический свет на автомобилях.

Галогенные лампы

В процессе работы такой лампы вольфрам понемногу испаряется и оседает на стенки стеклянной колбы. Чтобы предотвратить это явление, колбу наполняют инертным газом – галогенидом (йод или бром). Газ связывает молекулы испарившегося вольфрама и не дает ему оседать на стенки колбы. При попадании обратно на спираль это соединение разделяется: вольфрам остается на спирали, а газ возвращается в пространство колбы. Это явление называется галогенным циклом и требует температуры порядка 200 градусов. Именно поэтому галогенные лампы боятся влажности и отпечатков пальцев на поверхности колбы.

Галогенные лампы не могут похвастаться высокой яркостью и световым потоком. Их цветовая температура – около 3000К. Это теплый свет с желтоватым оттенком. Световой поток, или проще говоря, количество света – около 1500 люмен. Забегая вперед отметим, что световой поток ксенона – 3000…3200 люмен. Срок службы галогеновых ламп ограничен 1000-2000 часов.

Возникает резонный вопрос, почему галоген до сих пор не отправили на свалку автомобильной истории? Все дело в простоте и дешевизне этого типа автомобильных фар. До сих пор многие покупатели новых автомобилей при выборе типа фар отдают предпочтение галогену, как более дешевому свету, а на некоторые модели автомобилей ничего, кроме галогена, не устанавливают в принципе.

Ксенон

Ксенон-наполненные лампы представляют собой самые обычные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью, наполненными газом ксеноном (Xenon, Xe). Он позволяет более эффективно регенерировать спираль, менее теплопроводный, а значит, свечение лампы можно сделать ярче, увеличив ее температуру. Многие производители в настоящее время выпускают ксенон-наполненные лампы для наиболее распространенных типов цоколей: Н4, Н7, Н13.

Газоразрядная ксеноновая лампа это уже совершенно другой источник света. Здесь нет раскаленной спирали, а в колбе расположены два электрода, между которыми разжигается электрическая дуга, которая горит в среде ксенона.

Яркость свечения электрической дуги не идет ни в какое сравнение со свечением вольфрамовой спирали. Световой поток газоразрядной лампы в 2 с лишним раза больше галогена (3200 лм против 1500 лм). В ней нет спирали, а значит, лампа не боится тряски и вибраций. Срок службы в два раза больше галогена – до 4000 часов.

Но есть у ксенона и недостатки. Одним из них является сложный и дорогой блок розжига. Дело в том, что для зажигания электрической дуги необходим короткий импульс переменного тока напряжением 25000 вольт, а затем нужно поддерживать горение при 85 В. Бортовая сеть автомобиля не способна справиться с таким заданием, для чего и устанавливается блок розжига.

В процессе эксплуатации цвет свечения ламп постоянно изменяется. Если перегорит одна лампа, менять придется сразу обе, поскольку цвет свечения новой и б/у ламп будет заметно отличаться.
Вследствие высокой яркости и риска ослепления встречных водителей, ксеноновые фары в обязательном порядке комплектуются фокусирующей линзой, омывателем и автоматическим корректором. Однако очень часто встречаются на наших дорогах персонажи, которые устанавливают ксеноновые лампы в обычные галогенные фары, что приводит к неправильному рассеиванию светового пучка, невозможности регулировки и 100% ослеплению встречных водителей.

Светодиод

Светодиод представляет собой две пластины: одна с положительным зарядом, а другая – с отрицательным. Между пластинами находится нейтральная зона. Светодиод, как и обычный диод, способен пропускать ток только в одном направлении. При прохождении электрического тока положительные и отрицательные частицы устремляются друг к другу в нейтральную зону и, сталкиваясь, испускают фотоны – это и есть свет. Цвет свечения зависит от состава вещества пластин и может быть совершенно любого оттенка.

Преимущество светодиодов в том, что кроме света они больше ничего не излучают. А значит, теоретически, их КПД (коэффициент полезного действия) может быть равен 100%. В реальности мощным светодиодам все же требуется охлаждение, иногда даже с использованием кулеров.

Светодиоды лишены спиралей, электродов, они пыле- и влагонепроницаемые. Вследствие этого срок их службы доходит до 50000-100000 часов. Светодиодам не нужны никакие блоки розжига, они компактны. Однако для их работы все же необходима стабилизация напряжения. Для этого служат небольшие драйверы.

В настоящее время светод иоды в головном свете автомобилей используют лишь Audi, Mercedes и еще несколько премиальных марок. Все дело в дороговизне и недостаточном опыте эксплуатации подобных светоприборов. Со временем, с удешевлением производства и упрощением конструкции, светодиоды получат широкое применение в фарах наших автомобилей.

Безопасность водителя под угрозой или что лучше ксенон или галоген? В качестве рекомендации в данной статье подробным образом разберем плюсы и минусы двух видов оптики. Итак, освещение в ночное время суток обеспечивает нам видимость дороги. Но наука не стоит на одном месте, на сегодня на авторынках появляются все новые и новые модели осветительных приборов с разной степенью яркости.

При неправильном использовании , подобная яркость приводит к губительным моментам, а порой летальным исходам. Лампа, с неправильной регулировкой, слепит встречного участника дорожного движения, в следствии чего, последний ослепляется, теряет ориентацию и совершает столкновение. О том, какой тип ламп безопаснее и как правильно ими пользоваться рассмотрим ниже.

Понятие и принцип действия

Что лучше ксенон или галоген, чтобы выяснить это, начнем с определения понятий. Итак, большинству водителей знакомы галогеновые лампы с вольфрамовой нитью. Они имеют свойство моментально накаляться, но сильно подвержены ударам от неровностей или встряски. Нить просто напросто рвется на две части.

В связи с большой теплоотдачей, стекло оптики сильно нагревается и приклеивает различный мусор к себе в виде листьев и грязи. Тем самым ухудшая общую видимость на дороге . Яркостью данный тип также не может похвастаться: 1450 против 3-4 тыс. ксенона, а также время работы порядка 450 часов, против 3-3,5 тыс. газового аналога.

Ксеноновая лампа: абсолютная противоположность галогенке, которая не имеет нити накала, световой луч образуется с помощью электрической дуги в газовой оболочке.

Преимущества

• Максимально приближенный свет к дневному;
• Улучшенная видимость дорожного полотна и знаков;
• Уровень яркости в среднем 3-3,5 тыс. люменов;
• Оптика не нагревается;
• Меньше вредит зрению;
• Не боится ухаб и ям на дороге;
• Стоимость на порядок дешевле.

Не все так просто как кажется. Для того, чтобы пользоваться данным типом фар необходимо установить следующее:

• Ограничители, отекающие хаотичные лучи;
• Автокорректор для фокусировки пучка на полотне;
• Омыватель оптики.

Сразу хочется напомнить, что ксенон, установленный на заводе, по умолчанию имеет все эти опции, оптика смонтированная в кустарных условиях этого не имеет. Вот именно такой способ монтажа является причиной многих аварий и ДТП. С точки зрения законодательства нет прямых запрещающих норм, если лампа соответствует стандартным маркировкам типа DR, DC, DCR (подробней в статье " "). В противном случае готовьтесь к лишению водительских прав на пару лет.

Каждому на заметку , в целях обогащения многие мошенники окрашивают лампы в голубой цвет, выдавая их за ксенон, распространяют в магазинах и автосалонах. Проверяется подлинность путем подключения электричества и тестирования.

Еще немного лет назад устанавливался ксенон для ближнего и дальнего света по отдельности, но сейчас нашли способ установки для двух типов света без причинения вреда.

Сегодня различают 5 поколений ксенона и все ни отличаются постепенным усовершенствованием. Это на подобии эволюции. Определить температуру лампы можно по цвету света:

• 4300 Кельвинов – «Бело-Молочный»;
• 5000 К – «Белый»;
• 6000 К – «Голубой кристалл».

Основной причиной, по которой поднялась продажа ксенона - значительно больший, нежели у галогена, показатель светоотдачи. Для подтверждения этого достаточно привести такой факт: световой поток, который излучает ксеноновая лампа мощностью 35 Вт, почти в два раза больше светового потока, который излучает стандартная автомобильная лампа мощностью 55 Вт. К примеру, световой поток, излучаемый обычной лампой мощностью 45 Вт, составляет 600 люменов, 55-ватная галогеновая лампа излучает световой поток 1550 люменов, а ксеноновая лампа такой же мощности выдает более 3000 люменов.

Кроме этого, немаловажным критерием оценки ламп является температура свечения. Самое эффективное освещение обеспечивают лампы с температурой свечения от 4200К до 5200К, именно в эти пределы и попадает температура свечения ксеноновых ламп. А вот лампы с показателем, выходящим за данные рамки, причем и в меньшую, и в большую сторону, не в состоянии обеспечить безопасность движения автомобиля в ночное время или в условиях плохой видимости.

Следующим немаловажным фактором, благодаря которому продажа ксенона постоянно растет, является высокая экономичность ксеноновых ламп. Потребляемая мощность ксенона в два раза меньше, чем у обычных ламп. Кроме экономичности ксеноновые лампы имеют гораздо больший срок службы, который в среднем составляет порядка 4-х лет – это примерно 2800-3000 часов работы. Для сравнения: срок службы галогеновых ламп высокого качества составляет не более 500 часов. Положительной стороной ксенона является и то, что у ксеноновых ламп отсутствует нить накаливания, благодаря чему ксенон обладает высокой вибростойкостью.

Согласно статистическим данным, наибольшее количество аварий происходит в темное время суток и случается это чаще всего из-за плохой видимости. Именно использование ксеноновых ламп в фарах автомобиля значительно повышает безопасность движения. Это обеспечивается тем, что световой поток, излучаемый ксеноновой лампой, почти в три раза больше светового потока обычных ламп. Кроме того, ксенон, по причине особенности своего спектра, дает возможность водителю видеть дорожные знаки и предметы, которые находятся не только на дороге, но и на обочине на гораздо большем расстоянии. Спектральная особенность ксеноновых ламп хороша еще тем, что свет, излучаемый ксеноном, максимально приближен к солнечному свету. Благодаря этой особенности существенно снижается утомляемость водителя в условиях интенсивного движения. В дополнение к этому нужно отметить, что освещенность при использовании ксенона практически не зависит от погодных условий и других внешних факторов.

Существует еще один нюанс, который мало кому известен. Нет сомнения, что при включенном свете стекло фары значительно нагревается, что осложняет работу стеклоочистителей, поскольку на нагретом стекле грязь моментально присыхает. При использовании обыкновенных ламп стекло принимает на себя около 40% тепла, излучаемого лампой, а при использовании ксенона этот показатель снижается до 7%, и работа стеклоочистителей фар становится максимально эффективной.

Вывод о том, следует ли купить ксенон и установить его на свой автомобиль, делает каждый водитель самостоятельно. В пользу ксенонового света - прекрасная обзорность дороги при любой погоде, максимально приближенный к натуральному спектр свечения ксенона, его долговечность и надежность.

При установке ксенона следует помнить о том, что, в соответствии с новыми требованиями, автомобили, в фарах которых используются ксеноновые лампы (например, автомобильные лампы Филипс), должны быть оборудованы омывателем и автоматическим корректором угла наклона фар.

• Рабочие ресурсы. По средним показателям галогенки могут работать около 1000 часов без перебоя. При этом стоит учитывать, что этот показатель относится именно к нормальным условиям эксплуатации ламп.
• Переустановка. Замену таких приспособлений провести довольно легко. С финансовой стороны замена будет иметь экономические выгоды.
• Выпуск. Галогенки на сегодняшний день представлены достаточно широко. Среди галогеновой продукции можно встретить лампы различных моделей, с различной световой температурой, мощностью и светоотдачей. Подобное разнообразие создает максимально удачные условия для выбора необходимой лампы.
• Установка. Устанавливается только под определенный тип цоколя. Галогеновые лампы не нуждаются в дополнительных средствах и работают от электроники автомобиля (бортовая сеть).
• Проблемы. Эффективность ламп низкая. Расход энергоресурсов слишком велик. Большая теплоотдача. Они легко выходят из строя, поскольку в них присутствует нить накаливания. К лампам нельзя прикасаться руками, так как остаются пятна на поверхности, и это может привести, впоследствии, к разрушению лампы.
• Преимущества. Подобным типом ламп укомплектовывается преимущественное большинство автомобилей. Лампы можно подобрать под любой тип цоколя машины. Выбор достаточно велик. Лампочки также являются эконом вариантом для большинства автовладельцев.

О ксеноне слышали все, многие знают, что он лучше освещает дорогу, чем галогенные лампы. В этой статье рассмотрим все преимущества и недостатки ксенона перед обычными лампами, а также затронем тему "колхозного" ксенона ..

По статистике, 50% всех ночных автокатастроф происходит по причине плохого освещения дороги. Кроме того доказано, что водителям в возрасте требуется более яркое освещение по сравнению с молодыми водителями. Поэтому рынок автомобильных галогенных ламп постепенно меняется на газоразрядные лампы (ксенон, xenon или HID).
HID (High-Intensity Discharge) - эта аббревиатура в переводе с английского означает, что в лампе для получения светового излучения используется электрический разряд высокой интенсивности. Почему именно ксенон?

Коротко о ксеноне

В ксеноновых газоразрядных лампах светится не раскаленная нить, а сам газ или если быть точным - электрическая дуга, которая возникает между электродами при газовом разряде при подаче высоковольтного напряжения.
Газоразрядный ксенон на порядок эффективнее самых совершенных ламп накаливания . На бесполезный нагрев он расходует всего 7-8%, электроэнергии, а не 40%. Соответственно меньшее потребление энергии (35Вт против 55Вт у галогенных), а свет ярче (3200лм против 1500лм).

Устройство газоразрядных ламп сложнее . В конструкции присутствует специальный модуль зажигания, главной задачей которого - зажечь газовый разряд. Для этого нужно из 12 «постоянных» вольт получить короткий импульс из 25 киловольт (переменного тока), с частотой до 400 Гц.
Когда лампа зажглась (для разогрева требуется некоторое время), электроника снижает напряжение до 85 вольт, которых достаточно для поддержания разряда.

Сложность конструкции поначалу ограничивалась только ксеноном в ближнем свете , то есть дальний свет оставался по старинке - "галогенкой".
Через некоторое время конструкторам удалось объединить ближний и дальний свет в одной фаре.

Получить "биксенон" стало возможным двумя способами :
1)Прожекторные фары (например, Hella). Переключение режимов света осуществляется экраном, который находится во втором фокусе эллипсоидного отражателя. В режиме ближнего света шторка отсекает часть лучей, а при включении дальнего света шторка прячется и больше не препятствует световому потоку.

2)Отражающий тип фар . "Двойное действие" газоразрядной лампы обеспечивается взаимным перемещением рефлектора и источника света. В итоге вслед за фокусным расстоянием изменяется и светораспределение. В результате тестов выяснилось, что применяя отдельные газоразрядные лампы для ближнего и дальнего света, можно получить до 40% лучшей освещенности, чем у прожекторной фары. Однако и модулей зажигания потребуется уже не два, а четыре (пример, Volkswagen Phaeton W12). Читайте также про отличия ксенона от биксенона .

Поколения ксенона

1. Ксенон G1 (первое поколение): Зарождение и первые появления технологии. Сложная схема и огромный пусковой ток. Главной проблемой является огромный процент брака (50%).
2. Ксенон G2 (второе поколение): Надежность все еще низкая, так как нет обратной связи с лампой и допускается очень маленький разброс напряжения, поддерживающей горение.
3. Ксенон G3 (третье поколение): Появилась обратная связь с лампой и стабильность горения возросла. Блок розжига может уловить затухание лампы и в нужный момент подать импульс для розжига лампы. Блок имеет один корпус, в котором располагается блок питания и высоковольтная катушка. Процент брака остается довольно большой, но снизился до 30%. Также в блоках не решена проблема высокого пускового тока, которая приводит к выгоранию лампы и остается проблема низкого питающего напряжения. Из-за этого не рекомендуется включать ксеноновые лампы, если двигатель не заведен.
4. Ксенон G4 (четвертое поколение): Новый качественный уровень. Блок имеет двухкомпонентное строение: блок питания в металлическом корпусе, а высоковольтная катушка вынесена и имеет пластмассовый корпус. Блоки имеют внешний умножитель напряжения и расширенный рабочий диапазон (6-32 В). Это позволяет устанавливать ксенон с бортовым напряжением сети как 12В, так и 24В, а это большинство производимых автомобилей и мотоциклов. Малый потребляемый ток (1,6-3 А) в работе ламп и позволяет не зависеть от ёмкости аккумулятора и мощности генератора, а также исключает сбои в электросети. Низкий порог питающих напряжений и пускового тока обеспечивает более стабильный и быстрый розжиг ламп от 0,3 сек. Брак достигает 3-5%.
5. Ксенон G5 (пятое поколение): Тут высоковольтный блок встроен в основной модуль, залитый компаундом. Сам блок выполнен на современной элементной базе. Цифровая начинка, позволяет наиболее рационально запускать ксеноновые лампы и поддерживать стабильное горение. Появилась возможность моргать ксеноном (вкл.\выкл.) без последствий для ламп и блоков. Проводка стала значительно короче и, как следствие - проще при монтаже т.к. подключение выполняется к штатным разъемам ламп. Применение последних технологий в блоках розжига 5-го поколения от StarVision позволяет повысить надежность, уменьшить габариты, снизить тепловыделение, что обеспечивает бесперебойную работу даже в самые жаркие или морозные дни, а также снизить брак до 0,3%. Минимизацию размеров, а также оптимизацию других характеристик удалось достичь за счет использования уникальной технологии, которая заключается в замене множества электронных компонентов несколькими микропроцессорами. Вероятность выхода из строя микросхемы очень мала в отличие от десятка электронных компонентов в блоках предыдущих поколений и многих других производителей

Ксеноновые лампы

Пример , использования ламп ксенона на разных моделях автомобилей.

Цветовая температура ксенона

Цвет ксенона представляет собой модель, которая говорит, как должен быть нагрет газ внутри колбы, чтобы лампа светила тем или иным цветом. На выбор множество производителей предлагает ассортимент из трех основных видов цветовых температур:

• 4300 Кельвинов - "Бело-Молочный"
• 5000 Кельвинов - "Белый"
• 6000 Кельвинов - "Голубой кристалл"

Поэтому, ксенон, который устанавливается с завода имеет цвет свечения ксенона - 4300 Кельвинов. Эта температура ксенона наиболее рекомендуемая , если Вы хотите получить ксенон с максимальной видимостью дороги.

По мере увеличения температуры будут меняться и свойства ксенона :
Ксенон 5000К - потеря в яркости с 4300К минимальна, около 100-200 люмен.
Ксенон 6000К - показатель освещенности уже сильно падает, и в плохую погоду (дождь, снег, слякоть) освещения будет не хватать.

Какая температура ксенона лучше?
Рекомендуется выбирать ксенон между двумя цветовыми температурами 4300К и 5000К .

Преимущества и недостатки ксенона

1. Повышенная яркость света (Свет ксенона подобен солнечному и не вызывает нарушений зрения у водителей. яркость 3200лм против 1500лм)
2. Большая ширина светового пучка
3. Меньшее потребление электроэнергии (потребление электроэнергии ксеноном на 40% меньшее)
4. Теплый спектр излучения (Видимость ночью и в дождливую погоду существенно улучшается, а качество отражения света дорожными знаками и разметкой увеличивается)
5. Меньший нагрев стекол фар (Стекла фар практически не нагреваются, и попадающая на них грязь высыхает медленнее - чтобы протереть фару достаточно сухой салфетки)
6. Большой срок службы ламп (Т.к. ксенон не имеет нити накала, то и перегорать нечему. Срок службы ксенона около 3000 часов, когда галогенных ламп всего 400)

Теперь вспомним времена, когда было процветание "китайского/корейского" ксенона . Я говорю о низкокаственых комплектующих, которые при установке в исправную фару не гарантировали хорошего результата. Такие лампы были часто кривые или разноцветные (синий, зелёный, фиолетовый, а спектр света - очень важен). Это все речь о ксеноне в ближнем свете, а если рассматривать биксенон в корейском/китайском исполнении, тогда вообще только эмоции:)
Конечно, были и достойные образцы, но они и отличались на порядок в цене.

При неправильной установке низкокачественного ксенона получается :

1. Ослепление встречных водителей (Повышенная в несколько раз фоновая засветка выше СТГ (Светотеневая Граница))
2. Слишком высокая яркость света . (Это приводит к тому, что глаза водителя медленно адаптируются к недостаточно освещаемым участкам дороги)
3. Не правильный пучок света , в результате которого слепит встречного водителя при правом повороте.
4. Одинаковая ширина света по сравнению с галогенными фарами .

Заключение