вверх

+7 (953) 178-10-25

Статьи и инструкции

Ксенон - Все о нем и его установке на автомобиль.

… немного истории

Первым источником автомобильного освещения была не привычная нам лампа накаливания, как можно подумать с первого раза, а ацетиленовая горелка. Использовать её для освещения дороги в 1896 году предложил летчик и авиаконструктор Луи Блерио. На тот момент запуск ацетиленовых фар был целым ритуалом. Сначала требовалось открыть кран  подачи ацетиленового генератора, чтобы вода закапала на карбид кальция, который находился на дне «бочонка». При этом взаимодействии карбида с водой образовывался ацетилен, который по резиновым трубкам уже поступал к керамической горелке, что находилась в фокусе отражателя. Затем шофер открывал стекло фары и спичкой зажигал газ. Правда максимум через четыре часа приходилось останавливаться для того, чтобы вновь открыть фару, вычистить ее от копоти и заправить генератор новой порцией карбида и воды. Однако светили карбидные фары отлично. Например, созданные в 1908 году Вестфальской металлопромышленной компанией (сейчас это компания Hella) ацетиленовые фары освещали до 300 метров пути! Столь высокого результата удалось достичь благодаря использованию линз и параболических рефлекторов.

А вот сама уже привычная всем первая автомобильная лампа накаливания была запатентована еще в 1899 году французской фирмой Bassee & Michel. Но вплоть до 1910 года лампы с угольной нитью накаливания были ненадежными, очень неэкономичными и требовали тяжелых батарей увеличенного размера, которые к тому же зависели от станций подзарядки т.к. автомобильных генераторов подходящей мощности еще не существовало. И тут произошел переворот в осветительных технологиях — нити накаливания стали делать из тугоплавкого вольфрама (температура плавления 3410°С), который не «выгорал». Первым серийным автомобилем с электрическим светом (а еще и с электрическим стартером и зажиганием) стал Cadillac 1912 года Model 30 Self Starter и уже через год 37% американских автомобилей имели электроосвещение, а еще через четыре — 99%! Ну а после разработки подходящей динамо-машины (современного генератора) исчезла и зависимость от зарядных станций.

В 1919 году фирма Bosch создает лампу с двумя нитями накаливания — для дальнего и ближнего света. К тому времени уже был придуман рассеиватель — покрытое призматическими линзами стекло фары, отклоняющее свет лампы вниз и по сторонам. Увеличения яркости ламп стали добиваться поднимая температуру накала нити, правда при этом вольфрам начинал интенсивно испаряться и, поскольку внутри лампы был вакуум, то атомы вольфрама постепенно оседали на колбе, покрывая ее изнутри темным налетом. Решение проблемы нашли в  1915 году, когда лампы стали заполнять смесью инертного аргона и азота. Молекулы газов образовывали своеобразный барьер, который препятствовал испарению вольфрама. А следующий шаг был сделан уже в конце 50-х годов, когда колбу стали наполнять галогенидами, газообразными соединениями йода или брома. Они «связывают» испаряющийся вольфрам и возвращают его на спираль. И, наконец, в 1962 году компания Hella представила  первую галогеновую лампу для автомобилей в которой регенерация нити позволила поднять рабочую цветовую температуру с 2500К до 3200К, что увеличило светоотдачу в полтора раза, с 15 до 25 лм/Вт. При этом ресурс самих ламп вырос вдвое, теплоотдача снизилась с 90% до 40%, а размеры самой лампы стали меньше.

Но сейчас, почти вековое господство лампы накаливания близится к концу. Достойно «завершить карьеру» ей помогают благородные газы криптон и ксенон. Последний считается одним из лучших наполнителей для ламп накаливания — с ксеноном можно поднять температуру нити вплотную к точке плавлению вольфрама и приблизить свет по спектру свечения к солнечному.

Но наполненные ксеноном обычные лампы накаливания — это одно, а «ксенон» с ярким голубым свечением, который применяют на современных автомобилях  это принципиально другое. В ксеноновых газоразрядных лампах светится не раскаленная нить, а сам газ — точнее, электрическая дуга, которая возникает между электродами при подаче высоковольтного напряжения. Впервые такие лампы (Bosch Litronic) были установлены на серийном BMW 750iL в 1991 году. Газоразрядный «ксенон» гораздо эффективнее самых совершенных ламп накаливания — на бесполезный нагрев здесь расходуется не 40% электроэнергии, а всего 7—8%. Соответственно, газоразрядные лампы потребляют меньше энергии (35 Вт против 55-90 Вт у галогенных) и светят при этом вдвое ярче (3200 лм против 1500 лм). А поскольку нити нет, то и перегорать нечему — качественные ксеноновые газоразрядные лампы служат гораздо дольше обычных и не боятся тряски.

Но устроены газоразрядные лампы сложнее. Главная задача — зажечь газовый разряд. Для этого из 12 «постоянных» вольт бортовой сети автомобиля нужно получить короткий импульс из 15-25 киловольт — причем переменного тока, с частотой до 400 Гц! Для этого служит специальный модуль зажигания (игнитор). Когда лампа зажглась (для разогрева требуется некоторое время), электроника снижает напряжение до 85 вольт, достаточных для поддержания разряда.

Сложность конструкции и задержка при включении первоначально ограничили применение газоразрядных ламп режимом ближнего света, дальний  же еще светил по старинке — «галогенкой». Объединить ближний и дальний свет в одной фаре конструкторы смогли только через шесть лет, причем это стали  два различных способа получить «би-ксенон». Если используется прожекторная фара (линзованная оптика), то переключение режимов света осуществляется экраном, находящимся во втором фокусе эллипсоидного отражателя: в режиме ближнего света он отсекает часть лучей, а при дальнем - экран прячется и не препятствует световому потоку. Во втором варианте переключение света обеспечивается взаимным перемещением рефлектора и источника света с помощью электромагнита, а если по-простому то движением колбы относительно шторки закрывающей световую границу.

… современность

Продающийся на рынке СНГ ксенон можно разделить на две условные группы:

В первую попадают качественные изделия компаний-лидеров по производству светотехнической продукции таких как PHILIPS, BOSCH, OSRAM и др., причем в основном это т.н. оригинальные модули, продаваемые под каталожными номерами производителей авто. Огромное многообразие оригинальных блоков розжига, их типоразмеров, способов крепления и маркировки практически не оставляют владельцу машины иного выбора кроме как приобрести эту деталь у дилера или заказать через магазин запасных частей. В отношении ламп – все гораздо проще. Цоколи ксеноновых ламп стандартизованы, а подобрать им замену не составит труда, причем, как правило, в упаковке от именитого производителя автомобиля окажется лампа не менее именитого изготовителя светотехнической продукции.  Задача покупателя в данном случае – сделать разумный выбор и при этом не нарваться на подделку.

Вторую группу составляют многочисленные изготовители из Юго-Восточной Азии, продукция которых произведена на вполне современных заводах с применением дешевой рабочей силы и при минимуме затрат на разработки и инновации в области  технологий, т.к. такие гранды как PHILIPS, BOSCH и OSRAM, самостоятельно разрабатывающие новые идеи,  уже давно все сделали за них. Названия фирм перечислять не имеет особого смысла – сейчас их бесчисленное множество и оно постоянно растет.

… техника

Ксеноновый комплект представляет собой сочетание блока розжига (игнитора) и ксеноновой лампы. Первый преобразовывает 12V-напряжение бортовой сети автомобиля в необходимое для работы лампы значение, которое может достигать до 35kVв режиме запуска и около 100V в процессе работы. Встроенные микросхемы постоянно контролируют напряжение на входе и выходе, стабилизируя яркость свечения дуги в колбе и продлевая срок службы ламп, а специальный блок защищает от неправильного подключения, короткого замыкания и включения без лампы. Отличаются блоки в основном по следующим параметрам:

  • внешние габариты: стандартные блоки имеют размеры 88х72 мм и толщину 32 мм, а т.н. SLIM-блоки 88х63 мм и толщину всего 18 мм (актуально для установки на мотоциклы и туда где мало свободного  места);
  • разъемы для подключения самих ламп: КЕТ, АМР и оригинальные разъемы, напр. D1S, D2S и т.д.;
  • входное рабочее напряжение, наиболее распространенное 9 - 16В, но так же встречается и 9 – 32В (актуально при использовании на грузовой технике с напряжением бортовой сети 24V);
  • наличие/отсутствие «обманки» - специального блока исключающего возникновение ошибки на бортовых компьютерах современных автомобилей в случае наличия в них функции самодиагностики электрики.

Существует еще также условное деление блоков розжига по поколениям - считается что игниторы 4-го и 5-го поколения выигрывают по параметрам за счет лучшей помехозащищенности и более современной электронной начинки. Все блоки розжига герметичны и крепятся к кузову а/м с помощью двухстороннего скотча или специальных металлических скоб.

Лампы же отличаются по типу цоколя и цветовой температуре. Первый выбирается в соответствии с типом лампы в фаре автомобиля, а спектр свечения – по собственному вкусу. Самыми распространенными  являются лампы с температурой 4300К, 5000К и 6000К, а наиболее яркий свет дает лампа с температурой 4300К.

 

Так же стоит помнить про тип разъема на блоке розжига и выбирать лампы с аналогичными разъемами.

 

MTF - разъем устаревшего типа.

КЕТ  и КЕТ-02 применяется на продукции корейского производства.

АМР – чаще всего используется на китайских изделиях.

D2S – тип оригинального разъема, установлен на проводке машин со штатным ксеноном.

 

Так же в природе существуют специальные переходники:

1. Переходник  АМР (Китай) - КЕТ (Корея)

 

Если на автомобиле установлен штатный ксенон, но по какой-то причине один из компонентов требует замены, то можно применить переходники такого вида:

2. При выходе из строя оригинального блока розжига и замены его на китайский:

3. А это вариант который используется в тех случаях, когда к штатным балластам, предназначенным для использования с лампами серии D2 необходимо подсоединить лампы разработанные для галогеновых цоколей и имеющих разъемы AMP, например, при замене разбитой оригинальной ксеноновой  фары на аналогичную галогеновую:

А теперь, рассмотрим особенности и преимущества использования ксеноновых источников света перед  галогеновыми. Спектр свечения газоразрядной лампы (4300К и 5000К) позволяет до мельчайших деталей разглядеть  полотно дороги,  даже в самую кромешную тьму, при этом глаза водителя устают, поскольку белый свет по спектру ближе к дневному (спектр солнечного света 5000К) и это особенно актуально при долгих поездках по плохо освещенным загородным трассам. За счет гораздо большей энергоэффективности ксеноновые лампы отдают на нагрев всего лишь 7 – 10 % энергии, в то время как галогеновая лампа около 40 %. Поэтому ксеноновая лампа меньше нагревает отражатель и саму фару, следовательно, к ее стеклу будет меньше прилипать грязь. Кстати и потребление энергии у ксеноновых ламп меньше чем у галогенок, 35W – ксенон, 55W - галоген (а то и все 100W). Причем газоразрядная лампа светит значительно лучше - 3000 люмен против 1550-ти у стандартной галогенки с мощностью 55Вт. Ксеноновая лампа не боится тряски и служит от 5 до 10 раз дольше галогеновой! Ну и кроме всего вышеперечисленного автомобиль оснащенный ксеноновым светом выглядит на дороге более заметным и респектабельным…

Ну и если речь зашла про достоинства ксенона, то необходимо упомянуть и про особенности его эксплуатации. В первую очередь это стоимость комплекта, ведь недаром первоначально он устанавливался только на автомобили премиум-класса. Здесь стоит сделать замечание: речь идет о штатном ксеноне, включающим фары с маркировкой DCR, оригинальные блоки розжига и соответствующие лампы. Полная переделка с использованием оригинальных запчастей может обойтись автолюбителю в сумму превышающую 50 тысяч рублей! И это не учитывая необходимость установки струйного омывателя  и автоматического корректора фар с датчиком положения кузова.  Но если задаться целью – достаточно небольшой суммы в районе двух тысяч рублей и комплект ксенона, включающий в себя все необходимое для самостоятельной установки, будет у вас в руках.

При установке ксенона в фары предназначенные для галогеновых ламп необходимо сделать следующее:

Во-первых, точно выяснить тип цоколя лампы в автомобиле, а для этого достаточно вынуть ее из фары и записать обозначение. Можно, конечно, воспользоваться универсальным каталогом, инструкцией к машине, рекомендациями форумов в интернете или советом бывалого мастера, но всегда остается шанс, что оптика вашего авто была усовершенствована производителем, заменена или доработана предыдущим владельцем и тип лампы будет отличаться от стандартной.

 

 

Далее покупается соответствующий комплект ксенона, включающий в себя два блока розжига и две лампы с необходимым набором проводов и соединений, а случае с цоколем Н4 так же понадобится комплект релейных проводов идущих в комплекте с лампами:

т.к. весьма сомнительно покупать вот такие дешевые лампы с галогенкой для дальнего света или и вовсе без него:

Далее все довольно просто: выключив зажигание, а еще лучше сняв минусовую клемму с аккумулятора, снимаем крышку на фаре и на место обычной лампы устанавливаем ксеноновую, при этом не прикасаясь  к самой колбе и аккуратно держа её за основание, закрепляем лампу в патроне, соединяем провода идущие от нее с аналогичными закрепленными на блоке розжига, а провод питания блока с разъемами отсоединенными от штатной лампы:

Свободно болтающиеся блоки розжига закрепляем с помощью двухстороннего скотча или специальных скоб и креплений идущих в комплекте. Теперь можно включать свет и проверять его работу. Несомненно, новые ксеноновые лампы обязательно порадуют вас  своим благородным светом и улучшенной обзорностью, но стоит сразу запомнить некоторые правила его использования:

  1. Запуск лампы возможен только при достаточном напряжении, поэтому старайтесь включать свет при уже заведенном автомобиле. Если машина заглушена – блокам розжига может не хватить мощности и лампы будут моргать или вообще не смогут зажечься. Также, старайтесь не заводить машину, если фары уже включены и вообще, избегайте частых включений-выключений ксенона.
  2. Любая ксеноновая лампа требует «разогрева», поэтому нормального рабочего состояния она достигает спустя 5-10 секунд после включения. Если же в процессе работы ее свет надолго приобретает заметный розовый оттенок – настало время ее заменить. Лампы желательно менять парами, т.к. цвет новой и уже поработавшей будет отличаться.
  3. Всегда очищайте от грязи и пыли внешнее стекло фары, самостоятельно, с помощью бытового распылителя или пользуйтесь омывателем  фар. Если стекла зацарапались или помутнели снаружи – сделайте полировку или даже замените их. Рассеянный ксеноновый свет слепит окружающих водителей гораздо сильнее чем обычный галогеновый – уважайте других участников движения.
  4. Необходимо помнить и про корректор угла наклона фар, нельзя «поднимать» свет  слишком высоко – далеко освещая себе дорогу в темноте, вы рискуете ослепить встречных водителей, особенно, при сильно загруженной машине.

 

Небольшое замечание про отличия ламп D2S и D2R:

При одинаковом цоколе лампы типа D2R имеют специальное напыление на колбе предназначенное для правильного распределения светового потока в рефлекторной оптике. Лампы взаимозаменяемы, но D2S чаще всего предназначен для линзованной оптики, а D2R - для обычной.

Ниже представлен принцип работы ламп, на нём можно заметить основную разницу строения D2R и D2S.

Абсолютно новый продукт на рынке – лампа D5S. С 2013 года она официально устанавливается на серийные автомобили (Volkswagen, Citroen, Audi). Известно, что для автомобилей с ксеноновой оптикой необходим автокорректор фар и омыватель фар. Световой поток от ксеноновой лампы составляет около 3500 люмен и по европейским законам любой автомобиль с оптикой способной светить ярче 2000 люмен должен быть оборудован этими устройствами. Именно поэтому компания Philips дефорсировала стандартную ксеноновую лампу до 2000 люмен, при этом объединив и уменьшив все необходимые для ксенона компоненты (блок розжига и игнитор), поместив их в форм-фактор лампы. В результате получилась новая лампа D5S. 

По размерам она немного больше стандартной лампы D3S, не содержит ртути и обладает такой же стандартной для ксенона температурой 4300 кельвинов. Данная лампа позволит автопроизводителям экономить на дополнительных компонентах при установке ксенонового света и разрабатывать новый дизайн автомобильной оптики - теперь не надо размещать довольно большие блоки на корпусах фар. 

Но, как прогнозируют специалисты, в ближайшее время галогеновые и ксеноновые фары сильно потеснит продукция на основе светодиодов. Рынок светодиодных ламп Philips начал осваивать в конце 1990-х годов создав предприятие Lumileds находящееся в Силиконовой Долине в США. На данный момент компания поставляет светодиоды для изготовления автомобильных осветительных приборов крупнейшим производителям, таким как Hella, ZKW, AL (Bosch), Koito и Stanley.

<< назад