Американская система освещения
Нормы по характеру светораспределения на американских автомобилях отличны от норм европейских стран. Однако с 1 мая 1997 года в США также было разрешено применение фар с границей раздела света и тени. Сейчас стало возможным создание фар, которые бы удовлетворяли как американским, так и европейским требованиям.
Дальний свет фар
Как и в европейской системе освещения, источник света обычно расположен в фокусной точке параболического отражателя. При этом используются схемы освещения с двумя, четырьмя и шестью фарами.
Конструкции
Поскольку нити накала располагаются внутри лампы-фары, стеклянный отражатель должен быть герметично соединен с рассеивателем. После герметизации блок-фара наполняется инертным газом. При перегорании нити лампа-фара полностью заменяется. В лампах-фарах применяются приборы с галогенными источниками света.
Галогенные лампы с отдельными стеклянными колбами впрессовываются в устройства уплотнения фары, поэтому дополнительного герметичного уплотнения устройству не требуется. Диапазон применения ламп-фар значительно ограничен, поскольку требования разработчиков относительно вариаций стиля передней части моделей автомобилей весьма разнообразны.
Заменяемая лампа в лампе-фаре ( RBH)
Разработки в Европе, основанные на технологии изготовления заменяемой лампы, также оказали влияние на систему освещения в США. Форма и размеры фар могут быть приспособлены для улучшения конструкции автомобиля. Конструкция лампы RBH обычно характеризуется пластиковыми отражателями и рассеивателями.
7 причин выбрать галоген вместо ксенона или светодиодов
Ксеноновые фары на новых автомобилях уже практически не встретишь. А вот более старые галогеновые ставятся в базе даже на некоторые премиум-автомобили. Как так? Почему ксенон уже канул в Лету и уступил место LED-оптике, а галоген ещё как минимум с пяток лет будет актуален? Всё потому, что у галогеновых фар есть как минимум семь преимуществ перед новомодными.
Цена. Доплата за ксеноновые фары в свое время была от 35 000 рублей за самые простые фары. А если это был поворотный биксенон, то ещё в два раза дороже. Доплата за LED-оптику сейчас обычно в районе от 50 000 рублей. Причем светодиодные фары тоже разные. Есть совсем простенькие, доплата за которые несущественная, но светят они не сильно лучше галогенок, а есть те, которые светят потрясающе, но и стоят, как космический корабль.
Для бюджетных машин типа VW Polo, Solaris или Octavia это ощутимые деньги. Тем более если ночью ездишь не каждый день и только по городу, где и так есть освещение, переплачивать смысла нет.
Галогенную лампу, когда она перегорит, можно купить за 150 рублей. Да, это будет не самая лучшая лампа, но вполне сносного качества от производителя с именем. За ксеноновую лампу придется отдать минимум 500 рублей. И это будет китайский ноунейм. Лампа от известного производителя будет стоить не меньше 1500 рублей, а если покупать ксенон в фирменной коробочке с логотипом автопроизводителя, то и 5000 не предел.
А теперь поговорим не про лампочки, а про саму блок-фару. Для галогенных лампочек фары стоят по-разному, конкретные цифры приводить не буду, но ксеноновая фара на ту же модель обходится как правило в 2,5−3 раза дороже. А если мы говорим про новомодные LED-фары, то там цена только одной блок фары, которые официально меняются только в сборе целиком, может начинаться от 70 000 рублей и доходить до четверти миллиона. В общем, в ДТП лучше не попадать, если нет КАСКО.
Для галогенных фар достаточно простого электрокорректора с ручным управлением. Ломаться там по большому счету нечему. Для ксенона же нужен автокорректор, который значительно сложнее, оттого менее надежный и дороже в ремонте. А если не ремонтировать, то, так как он автоматический, пучок света упадет прямо под бампер и будет светить себе под нос.
Плюс у ксенона должны быть омыватели фар. Штука простая и в целом полезная не только для ксеноновых фар, но часто у них отваливаются и теряются заглушки и в бампере зияет дыра. А ещё омыватели могут застыть на морозе. Есть модели, у которых подтекают трубки и создают дополнительные, хоть и мелкие, но проблемы.
Белый дневной спектр хорошо светит на сухой дороге, освещая дорогу, как днём. Но на мокрой дороге, в снег, в дождь, туман лучше работает свет желтого спектра. Именно поэтому некоторые водители ставят в противотуманки жёлтые стекла, а часть производителей делает светодиодным только головной свет, а туманки оставляет с галогенками жёлтого оттенка.
Я сам убеждался в этом не раз, так что это не байки от тех, у кого просто не хватило денег на машину с ксеноном. Даже дорогущие LED-фары в непогоду могут освещать дорогу хуже, чем простые хорошие галогенки.
Галогенные лампы практически не теряют яркости со временем. Они просто перегорают и всё. Ксенон же вроде бы светит, но со временем освещает не лучше, а иногда и хуже галогена. Он сильно теряет в яркости уже спустя 50−60 тысяч километров. При этом так как падение освещенности происходит постепенно, водителю очень сложно понять, что пора менять лампы, ведь они же горят. Горят, но освещают.
Галогенные фары в отличие от ксеноновых и тем более светодиодных довольно сильно нагреваются. Поэтому зимой в снегопад снег на них тает и машина не «слепнет», а вот с ксеноном и особенно светодиодной оптикой — это большая проблема. Снег и грязь, летящая с дороги и из-под колес, залепляют фары буквально в течение нескольких минут. Все это замерзает толстой коркой, потому что фары холодные, и свет просто не пробивается.
Путь света: развитие автомобильных фар
Почему первые фары были газовыми, как русский инженер помог General Electric внедрить электрический свет и чем линзованная оптика лучше рассеивателей. Изучаем столетнюю эволюцию фар от карет с керосинками до конца ХХ века.
Фары для автомобиля — это все. Они освещают дорогу, они делают его заметным для остальных участников движения, недаром как в России, так и во многих других странах ближний свет должен быть включен в любое время суток. Ну а кроме того, фары являются важным имиджевым элементом или даже визитной карточкой некоторых моделей.
Первый опыт
Первые световые приборы пришли на машины из мира карет. Вопреки распространенному заблуждению, кареты были не такими уж примитивными транспортными средствами, у них имелись и подвески, и системы обогрева, и даже тормоза. И, разумеется, освещение. Первоначально освещение дороги не входило в число приоритетных задач — главным было обозначить положение экипажа на дороге и осветить ближайшие окрестности.
Скорости были невелики, лошади сами искали дорогу, да и ночные поездки были не слишком частыми. Обычно в полной темноте ехать не было нужды, либо это была хорошая лунная ночь, либо карета ожидала рассвета на постоялом дворе от греха подальше. Боялись тогда вовсе не ночных ДТП, а дорожного разбоя.
На экипаже Короля Георга VI и Королевы Елизаветы хорошо виден газовый фонарь. 1939 г.
Масляные и керосиновые лампады
С появлением первых самодвижущихся повозок и постепенным ростом скоростей старые способы с использованием керосиновых, масляных ламп или даже свечей себя исчерпали. На момент появления автомобиля уже были известны и параболические отражатели и даже линзы, они использовались в фонарях на судах и на железной дороге, но все упиралось в источник света.
Мощные газовые фонари требовали запаса газа, а его надолго не хватало, даже довольно большой и тяжелый баллон работал от силы час. Электрические лампы требовали мощного источника тока, а с ним были проблемы. Даже системы зажигания на первых машинах были основаны на магнето, свободной электроэнергии не было на борту, а аккумуляторов не хватало даже на электромобилях. Последние тоже довольствовались керосиновым или газовым освещением.
Первые газовые лампы
Решение предложил Луи Блерио в 1896 году, запатентовав ацетиленовую лампу и генератор. Прелесть этого решения была в том, что горючий газ ацетилен вырабатывался прямо на машине при соединении карбида кальция и воды. Без воды карбид был почти безопасен, а объем производимого газа легко регулировался поступлением воды в генератор.
Пламя ацетиленовой горелки оказалось очень мощным, ярким и довольно "чистым" — копоти почти не было, что позволяло использовать различные оптические элементы в компактной фаре. А объем готового ацетилена, весьма опасного газа, склонного к детонации и самовозгоранию, оказывался невелик. К тому же ацетиленовый генератор можно было расположить подальше от фар, которые часто повреждались.
Луи Блерио, уличный газовый фонарь и Ford model N, оснащенный газовыми фонарями
Запаса карбида в генераторе хватало на несколько часов, а зеркало фары надо было чистить не чаще, чем раз в десять-двадцать часов. По тем временам это был вполне разумный интервал технического обслуживания. Часто примерно через такое же время нужно было уже проводить серьезные работы по двигателю и подвеске.
Наиболее "чистые" и технически совершенные карбидные лампы могли вообще не требовать технического обслуживания годами, а свет, производимый ими, попадал в самый "удачный" для человеческого глаза диапазон. Но конкуренции с электрическим освещением газовые лампы не выдержали. Как только электрические лампы стали долговечнее и появились достаточно мощные генераторы, яркая эра карбидного освещения закончилась.
Переход к электричеству
Электрическое освещение пытались приспособить для машин и паровозов еще с момента изобретения первых вакуумных электрических лапм, например, конструкции Александра Лодыгина в 1874-м или Томаса Эдисона в 1879-м. Основным достоинством электричества являлись полная безопасность и отсутствие необходимости очищать оптическую систему фонаря.
До изобретения вольфрамовой нити лампы изготавливали с угольной нитью или с платиновой, но первые были не очень долговечны, а вторые очень уж дороги. Первые патенты на использование вольфрамовой нити получил, опять же, Лодыгин. Уже в 1906 году он продал разработку корпорации General Electric, которая смогла значительно удешевить производство вольфрамовой нити и в 1910-м запустить лампы в серийное производство.
Ford model T 1915 г., оснащенный электрофонарями
Несмотря на КПД около 2-3%, это было серьезным прорывом, ведь электричество в машине можно было применить не только для работы головного освещения. Освещение панели приборов и салона, электрический прикуриватель сигар, батарейное контактное зажигание и самое главное — электрический стартер для двигателя! И об этом в нашем рассказе стоит упомянуть чуть подробнее.
В 1911 году сотрудник компании Delco Чарльз Кеттеринг опубликовал в журнале Popular Mechanics статью о проектируемом им устройстве электрического старта. Причем стартер являлся еще и генератором, ведь электричество для зарядки аккумуляторной батареи тоже нужно было где-то брать.
Идея настолько понравилась основателю компании Cadillac (и Lincoln, кстати) Генри Леланду, что в 1912 году в серийное производство запустили первый автомобиль с "полным электропакетом" — Cadillac Model Thirty SelfStarter, на котором был и электростартер, и генератор, и, разумеется, полное электрическое освещение, включая задние фонари и освещение салона.
Можно сказать, что прорыв в электрификации серьезно повысил шансы на победу ДВС в затянувшейся борьбе с паровыми автомобилями и электромобилями, удобство использования и надежность запуска намного улучшились, а по мощности и автономности ДВС и так опережал конкурентов.
Cadillac Model 30 4-door Tourer 1912
Всеобщая электрификация машин свершилась: уже к 1915 году аккумулятор и генератор стали непременным атрибутом автомашины, как и электрическое освещение, а вот стартеры еще некоторое время оставались люксовой опцией — заводили машину по-прежнему "кривым стартером", маховиком, пневмосистемой или холостым патроном.
В дальнейшем освещение на машинах было только электрическим. Поначалу мощность ламп накаливания была значительно меньше, чем ацетиленовых, но со временем этот вопрос решили, поэкспериментировав с наполнителем для колбы. Изначально внутри лампы был вакуум, а потом туда догадались закачивать газ. Сначала аргон, а затем пары галогенов (брома или иода). Это позволило продлить лампам жизнь, существенно увеличить температуру накаливания нити, а следовательно, и силу света.
И основной задачей конструкторов на долгие годы стало уже не увеличение мощности излучения, а удобство использования света. Первыми задачами стали стандартизация цоколей ламп, формирование ограниченного луча для скрытого освещения и предотвращения ослепления встречных машин. Все задачи были связаны между собой и ставились перед конструкторами военными — как раз шла первая мировая война.
Ближний и дальний
Уже к двадцатым годам сформировалось разделение на "ближний" и "дальний" свет. Дальний работал по-паровозному, освещая дорогу на пределе яркости светового пучка, а ближний свет освещал только ограниченный участок дороги, не ослепляя водителей встречных машин. Соответственно, больше света попадает на обочину и меньше — на встречную полосу.
Можно ли ставить в авто галогеновые лампы? Автомобилистам на заметку
По статистике, более 60% аварий происходит в темное время суток, и виной тому – слабое освещение. Несмотря на это, около трети автомобилистов по-прежнему игнорирует проблему, продолжая ездить с морально устаревшими вакуумными лампами накаливания. Многих владельцев авто волнуют вопросы, можно ли ставить мощные галогеновые лампы, какие из них лучше и есть ли подводные камни у этого современного типа освещения в применении к автомобильным фарам. Попробуем разобраться.
Очевидные преимущества галогеновых ламп
- Сверхяркое освещение – свое основное предназначение они выполняют на все сто!
- Долгий срок службы – около тысячи часов в нормальных условиях эксплуатации.
- Широкий модельный ряд типов, размеров и цоколей, в котором присутствуют изделия практически для любого автомобиля от BMW до Hummer и любой разновидности фар – как прозрачные, так и затемненные или окрашенные в различные цвета.
- Относительно низкая стоимость – они в 3-4 раза дешевле, чем ближайший «конкурент» ксенон.
Почему некоторые автомобилисты сомневаются?
Нюансы действительно существуют. В некоторых модификациях значительное количество энергии расходуется впустую, несмотря на то что светоотдача всегда остается на достойном уровне. Еще один момент – необходимость осторожного обращения с такими изделиями, ведь они способны разрушаться от взаимодействия с на первый взгляд «безобидными» веществами вокруг нас.
Все ли так страшно на самом деле? Отнюдь. К примеру, чтобы не повредить лампочку вредным для нее кожным жиром, выполнять замену следует в перчатках или прикасаться к поверхности только салфеткой. Что касается экономичности, эта проблема успешно решена в новых поколениях осветительных приборов на основе галогенов, КПД которых увеличен в разы. Колба в них покрыта специальным напылением, отражающим инфракрасное излучение. Последнее теперь не испаряется бесцельно, а возвращается на спираль и преобразовывается в полезную световую энергию.
Галоген или ксенон?
В отличие от галогеновой лампы, изделия из ксенона, также популярные сегодня, действительно обеспечивают еще более мощный свет, да и служат в 2-3 раза дольше благодаря отсутствию внутри хрупкой нити. Но и у этой медали есть свои отрицательные аверсы, и высокая цена – не единственный недостаток.
Производители часто умалчивают о том, что уже по истечении двухсот часов постоянной работы спектр свечения в них становится гораздо более блеклым. Для подключения к электрической цепи может потребоваться дополнительный «блок поджига»: в противном случае велика вероятность возникновения мерцательного эффекта, поэтому ни о каком комфорте во время езды речь не идет. Да и слишком ярко не значит «хорошо»: ксеноновый свет часто ослепляет водителей встречных авто на несколько секунд, которые на ночной дороге могут стать роковыми.
На чем остановить свой выбор, каждый владелец Mercedes, Mercury или другой машины решает сам. С одной стороны – мощные, сверхяркие и безумно дорогие (а менять их приходится всегда парами!) лампочки из ксенона. С другой – не менее яркие, зато долговечные, а главное – доступные изделия на основе галогенов. На любую марку автомобиля, под любой дизайн и на любой кошелек!