Ксенон: искусственное солнце |
\\
|
Ксеноновые фары уже более десяти лет пользуются успехом
у автомобилистов. Они активно вытесняют с рынка галогеновые фары. Яркий
свет позволяет водителю видеть более четкие очертания поверхностей и
предметов, попадающих под лучи ксеноновых ламп.
Первые автомобильные фары были подобны газовым горелкам – это были
лампы на основе пропана. Пропан излучал свет путем горения в
специальной стеклянной колбе. Их сменили лампы нового поколения –
электрические вакуумные лампы накаливания. Но они тоже не отличались
долговечностью и не были эффективным светильником. Требования к
автомобильной оптике росли, поэтому вскоре были разработаны галогеновые
и газонаполненные лампы. Они светили ярче своих предшественников и не
поглощали много энергии. А к началу XXI века появились самые
эффективные на данный момент фары – ксеноновые.
Ксеноном называют источник света, работа которого осуществляется с
помощью газового разряда высокой интенсивности (Intensity Discharge
(HID), около 25 киловольт). Ксеноновый комплект включает в себя две
лампочки, два блока розжига, крепеж, провода и переходники. Лампа
состоит из двух колб, внешней и внутренней, чтобы избежать резких смен
температурного режима, загрязнения и разницы в давлении. Во внутренней
колбе находится смесь газов, в основе которой ксенон (один из элементов
таблицы Менделеева). От смеси зависят многие параметры, такие, как
температура света, скорость розжига и т. д. К внутренней колбе
подведены сверху и снизу два электрода. От блоков розжига подается
большая разность потенциалов на электроды, возникшее электромагнитное
поле провоцирует процесс ионизации частиц. Частицы постоянно
сталкиваются друг с другом, часть энергии от удара превращается в свет.
Человеческий
глаз лучше видит при дневном свете, которому аналогичен ксеноновый
свет. При более тусклом «несолнечном» свете глазные мышцы работают
активнее и быстрее устают. Галогеновая лампа может обеспечить цветовую
температуру в 3200К, а дневной свет соответствует температуре 5500К.
Получается, что галогеновые лучи отличаются от нормы более чем на 40%.
Чем выше цветовая температура, тем хуже видимость в условиях плохой
видимости.
Свет ксеноновых фар лучше пробивает туман и дождь, ложится на
дорогу, а не на капли воды в воздухе. Во время длительной работы
галогеновых ламп фара нагревается, из-за этого на ее поверхности грязь
подсыхает и сложнее отмывается. Дело в том, что галогеновые лампы
переводят в тепло около 35-40% мощности при потреблении 55 Вт. С
ксеноновыми фарами все намного проще – они переводят в тепло около 10%
света при мощности 35 Вт, за счет чего стекло фары не перегреется и не
лопнет в случае попадания на него воды.
В Европе, к примеру, установка ксеноновых ламп должна обязательно
сопровождаться установкой омывателя фар и автоматического корректора
угла фар. Это необходимо для того, чтобы не слепить встречные
автомобили. Возможно, и в России когда-нибудь введут подобные
требования, так как немалое количество аварий случается из-за плохой
видимости вследствие «ослепления» встречными ксеноновыми фарами,
установленными абы как в дешевой мастерской (или самостоятельно в
гараже).
Долговечность работы лампы заключается в отсутствии между
электродами спирали, в связи с чем светоотдача не изменяется.
Ксеноновые фары отличаются от галогеновых ламп накаливания: в первых
свет исходит от дугового разряда, возникшего в результате воздействия
электромагнитного поля, а во вторых источником света является нагретая
вольфрамовая нить. Мощность ксенона превосходит галоген в два раза, а
мощность потребления меньше почти в полтора раза. Обычно ксеноновые
фары служат около 3000 часов, а галогеновые – около 400. Разница в том,
что газ «выдыхается» дольше, чем перегорают нити накаливания. Кроме
того, нити накаливания в галогене подвержены и механическим
повреждениям.
Раньше
старые фары полностью заменялись на укомплектованные ксеноновым
комплектом, что влияло на время и стоимость работ. Теперь в галогеновые
фары вживляют ксенон без конструктивных изменений, достаточно лишь
заменить лампу и установить рядом с фарой блок розжига. Для этой работы
используются новые ксеноновые лампы с цоколем, переделанным под
галогенные цоколя ламп, используемых в автомобильной оптике.
Есть и несколько заблуждений, касающихся ксенона. Многие у нас в
стране считают, что достаточно просто поменять обычные лампы на новые.
Но в таком случае пучок света в ксеноновых фарах направлен немного в
другом направлении, чем в галогеновых. В соответствии с ГОСТ Р
51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к
техническому состоянию и методы проверки» нельзя использовать штатный
отражатель для распределения пучка света. Из-за этого фары слепят
встречных водителей, а эффективность освещения снижается.
И самый распространенный миф о ксеноновых фарах – якобы они излучают
много ультрафиолетовых лучей, что приводит к ухудшению зрения. Это
утверждение неверно, так как ультрафиолетовое излучение практически не
проходит через стекло колбы, которая фильтрует его.