Все про автомобільні лампи головного світла

1. Історія розвитку автомобільного світла: гонитва за комфортом
2. види ламп
3. Класифікація автоламп по IEC (тип цоколя)
4. Потужність, маркування
5. характеристики світла
6. Конструктивні особливості ламп
7. Вимоги до фар
8. Ксенон і біксенон
9. Технології майбутнього - адаптивні фари
10. «Старіння» світла або чому псуються автолампи

Наша сеть партнеров Banwar

В хорошому автомобілі використовується близько 200 різних джерел світла: зовнішні лампи, освітлення салону, підсвічування приладової дошки ... Але якщо відсутність більшості з них створить просто тимчасові незручності, то про головних лампах такого сказати не можна: нормально працюють лампи ближнього світла , лампи дальнього світла і протитуманні фари - питання безпеки як самого водія, так і всіх оточуючих на дорозі.

Історія розвитку автомобільного світла: гонитва за комфортом

Вся історія прогресу - це бажання людей отримати більший ефект при меншому додатку сил. Автоіндустрія не стала винятком: і сам автомобіль, і кожна його система - результат простого прагнення до комфорту і безпеки.
Перші освітлювальні прилади автомобілів - гасові фари - практично не виконували своєї прямої функції. Ті, що прийшли їм на зміну ацетиленові світильники давали яскравий, але нерегульований світло, сліпуче всіх зустрічних водіїв, і були вкрай незручні в експлуатації.

Як тільки з'явилися перші електричні лампи, вони практично відразу ж стали використовуватися в автомобілях, і спочатку це були потужні прожектори. Революцію в автомобільному освітленні справила компанія Bosch, що випустила на ринок лампу з двома нитками розжарювання, яка починає масово використовуватися з 1925 року. А в 50-х роках був запропонований спосіб нерівномірного освітлення дороги, який використовується до цих пір.

З того часу лампи змінюють свій вигляд і конструкцію, але вже майже 100 років принцип дії автомобільних фар залишається незмінним: поділ ближнього і дальнього світла плюс асиметричний світловий пучок, що дозволяє не зліпити водіїв, які їдуть назустріч.

види ламп

Виробники пропонують сьогодні три основних види автомобільних ламп: галогенові, ксенонові і світлодіодні, і всі вони знаходять попит у покупців. Кожен з них має свої плюси і мінуси, які враховуються при виборі. Прості лампи розжарювання вже практично не використовуються, тим більше в іномарках.

Галогеновая лампа - це модифікація стандартних ламп розжарювання, свого роду класика. Вона також має вольфрамову спіраль, але нагрівається до набагато більш високої температури (3000 ° С), а від перегорання (випаровування вольфраму і стоншування нитки) її охороняє газ, закачаний в цоколь під великим тиском. Безперечними перевагами таких ламп є величезний модельний ряд, відмінні показники роботи при поганій погоді і на мокрому асфальті, середній рівень енергоспоживання, доступна ціна. А основний недолік - короткий термін служби, який можна порівняти зі звичайною лампочкою розжарювання (700 годин), чутливість до вібрації і гірші показники світлового потоку, ніж у інших видів ламп. До того ж лампи розжарювання сильно гріються, поступово приводячи в непридатність полікарбонатний відбивач і розсіювач фари. Але, не дивлячись на появу сучасніших автоламп, галогенові користуються попитом і до сих пір встановлюються на більшість моделей автомобілів, а виробники продовжують їх удосконалювати.

Ксенонові лампи (HID або газорозрядні) - наступне покоління автомобільних ламп. У них вже не використовується нитка розжарення, а джерелом світла є плазма - іонізований газ, що дає яскраве світіння. Залежно від складу газу, лампи можуть мати як теплий, так і холодне світло, що дозволяє вибрати саме такий тип ламп, як зручніше самому водієві. З переваг ксенонових ламп можна виділити великий термін служби (3000-4000 годин), низький відсоток відмов (лампа не боїться тряски і перегріву), дуже яскраве світло. Недоліком ксенону є високе споживання електроенергії, що вимагає установки додаткових перетворювачів напруги (з 12 В на 10-20 кВ), і, звичайно, висока ціна. Установка ксенону вимагає особистої відповідальності: яскраве світло може серйозно засліпити водія зустрічної машини, якщо фари не будуть нормально відрегульовані.

Ксенонові лампи не ставляться в протитуманні фари: постійно міняє конфігурацію розряд порушує строго розраховану геометрію світлового пучка, і фара не виконує свої прямі функції.

Світлодіодні або LED лампи - найсучасніший, новітній варіант. З побутового використання світлодіоди швидко перейшли в автомобільну галузь, і спочатку використовувалися в основному для габаритних, бічних ліхтарів і підсвічування салону, і тільки в останні роки почали застосовуватися в якості головного світла. Переваги LED ламп дозволяють їм успішно конкурувати з ксеноновими: низьке енергоспоживання (1,4 А проти 5 А у галогенових ламп і 3-4 А у ксенону), тривалий термін служби, великий вибір температури світіння, відсутність УФ-променів в спектрі (не псують фару). Світлодіодні лампи не бояться вібрації за рахунок припинення подачі газу (твердотільні джерела світла). Але є і недоліки: досить висока ціна, менше дальність розсіювання і дальність пучка світла (в порівнянні з ксеноновими лампами), а значить, менше ефективність при швидкісній їзді по заміських (неосвітленим) трасах. При цьому світлодіодні фари дальнього світла можуть серйозно засліплювати водіїв зустрічного транспорту (лампи останнього покоління вже позбавлені цього недоліку). А в найважчому випробуванні - на мокрому асфальті - ксенон і LED показують себе гірше, ніж класичні галогенові лампи.

Технології не стоять на місці: вже в новітніх автомобілях можна побачити світлодіодні лазерні фари, що дають рекордний за дальністю світловий пучок - до 600 метрів.

Останні кілька років компанія Philips веде роботи над технологією органічних світлодіодів (OLED), що працюють завдяки ефекту електролюмінесценції органічних матеріалів. Сьогодні вже готові освітлювальні прилади для приміщень і перші автолампи на їх основі, що віщує серйозний прорив в технологіях створення світла.

Класифікація автоламп по IEC (тип цоколя)

Класифікація типів ламп прийнята за стандартами IEC (International Electrotechnical Commission - Міжнародної електротехнічної комісії). Відповідно до неї можна за кодуванням визначити характеристики лампи і її призначення.
Найпоширеніші галогенові лампи, які використовуються для ближнього, дальнього світла і протитуманних фар, позначаються як R2, H1, H3, H4, H7, HB3, HB4.

Типи галогенних ламп

Ці ж позначення використовуються для світлодіодних ламп з аналогічними цоколями. Виробники пропонують LED лампи, взаємозамінні з галогеновими.

Взаємозамінність галогеновой і LED лампи

Ксенонові лампи позначаються D1S, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, D4R. У цій маркуванні D читається як discharge - газорозрядне. Лампи D_S призначені для лінзованной фар (в яких крім відбивача встановлена ​​ще й лінза), лампи D_R - для рефлекторних (без лінзи, тільки з відбивачем).

Типи ксенонових ламп

Потужність, маркування

На кожній лампі вказана номінальна потужність в ватах (В), для ламп ближнього світла трохи нижче, для дальнього світла - вище. Сумарна потужність всіх електроприладів автомобіля визначає загальне навантаження на генератор і акумулятор. Тому краще не встановлювати лампи, сильно відрізняються за потужністю від штатних: перевантаження електромережі автомобіля не завжди проходить без наслідків.

Маркування на цоколі галогенової лампи

Країна сертифікації лампи:
1.Германія, 2.Франція, 3.Італія, 4.Нідерланди, 5.Швеція, 6.Бельгія, 7.Венгрія, 8.Чешская Республіка, 9.Іспанія, 10.Югославія, 11.Велікобрітанія, 12.Австрія, 13 .Люксембург, 14.Швейцарія, 16.Норвегія, 17.Фінляндія, 18.Данія, 19.Руминія, 20.Польша, 21.Португалія, 22.Россія, 23.Греція, 24.Ірландія, 25.Хорватія, 26.Словенія , 27.Словакія, 28.Беларусь, 29.Естонія, 31.Боснія і Герцеговина, 32.Латвія, 34.Болгарія, 37.Турція, 40.Македонія, 42.ЕС (Євросоюз), 43.Японія, 45.Австралія, 46.Украіна, 47.Южная Африка.

Зазначене робоча напруга 12 V є номінальним показником. Фактично всі лампи працюють при напрузі 12,6-13,8 V.

Позначення U (вид лампи) означає галогеновую лампу з посиленим захистом від УФ випромінювання. Такий захист є обов'язковою для всіх ламп, що випускаються в Європі.

Іноді в кінці рядка пишеться назва країни виробництва лампи.

характеристики світла

Світлова температура - мабуть, один з найважливіших показників зручності автомобільних ламп. Означає він пропорцію жовтого і синього кольору в світловому потоці: чим більше жовтого, тим нижче світлова температура, і чим більше синього - тим вона вища.

Найкомфортнішим для очей є аналог сонячного освітлення - білий світ без яскраво виражених відтінків, що відповідає діапазону 5000-6000 К (кельвін). Як правило, ксенонові лампи мають колірну температуру 4500-5500 К, що дає максимальну ефективність.

Порівняння ламп дальнього світла з різною світловою температурою

Світловий потік - це кількість світла, випромінюваного лампою. Чим потужніше світловий потік, тим яскравіше виходить світло лампи. Але тут є певні обмеження: щоб ближнє світло був досить ефективним і при цьому не сліпив водіїв зустрічних машин, законодавчо встановлено обмеження в 1000 ± 15% лм (люмен). Для дальнього світла цей показник може бути вище 1650 ± 15% лм. Від потужності світлового потоку залежить якість освітлення дороги попереду, тобто фактично ефективність самої лампи.

Конструктивні особливості ламп

Незважаючи на розвиток LED технологій, виробники продовжують удосконалювати галогенові лампи, які користуються попитом завдяки своїй невисокій ціні. Однією з таких модернізацій стало використання кварцового скла для колби замість звичайного тугоплавкого. Це дало відразу кілька переваг: по-перше, кварцове скло практично не пропускає УФ-промені, а значить, розсіювач фари прослужить довше. По-друге, у кварцового скла набагато вище міцність і воно витримує більший тиск. Це дозволяє підвищити тиск газу всередині колби, а значить, продовжити термін служби лампи. І по-третє, саме скло має більшу прозорість, ніж звичайне, а значить, менше поглинає світло. Різниця здається невеликою, але з таких дрібних нюансів складається загальна ефективність лампи.

Фарбування колби в блакитний колір (повністю або частково) дозволяє зробити світ більш білим, поглинаючи жовтий відтінок. Це часто використовується на посилених лампах (типу + 80%), які при грамотній настройці і якісних фарах будуть світити набагато гірше ксенону.

Галогенові лампи для протитуманних фар можуть фарбуватися в жовтий колір (в кодуванні такої лампи буде буква Y - yellow). Вони можуть використовуватися для отримання максимально ефективного жовтого світла, якщо розсіювач фари прозорий.
Екологічні вимоги змусили виробників відмовитися від використання ртуті в ксенонових лампах. Це трохи погіршило їх характеристики (зменшилася сила світлового потоку), але позбавило від необхідності спеціальної утилізації відпрацьованих ламп.

Багато світлодіодні лампи мають своєрідний «кулер» - систему охолодження, що відводить тепло. При роботі світлодіод гріється (1/4 енергії йде на свічення і 3/4 на тепло). У деяких особливо потужних лампах використовуються і мініатюрні вентилятори.

Вимоги до фар

Сама по собі лампа, якою б гарною і дорогою вона не була, вимагає відповідного оснащення фари. При проектуванні автомобіля проводиться комп'ютерне моделювання форми відбивача і розсіювача, які разом з лампою строго заданих характеристик формують оптимальне освітлення дороги.

В першу чергу важливо стан розсіювача: дрібні подряпини (які можуть з'явитися навіть при обтиранні фари сухою ганчіркою) і бруд на його поверхні розсіюють і частково поглинають потік світла, і навіть відрегульовані фари можуть зліпити зустрічних водіїв. Також виробники настійно рекомендують стежити за герметичністю фар: пил і бруд, що потрапляють на відбивач, пригоряють до нього (в першу чергу при використанні сильно гріються галогенових ламп) і виводять його з ладу.

Всупереч поширеній думці, при установці позаштатних ламп часто може знадобитися і заміна самої фари: її геометрія строго розрахована під певну лампу і не підходить для іншого, навіть дуже схожою. При установці ксенону замість галогену ігнорування цієї особливості призводить до розчарувань: начебто і лампи дорогі, а різниця в якості освітлення не така вже й велика.

І, звичайно, на якість роботи ламп впливає і технічний стан електропроводки: оксиди на контактах (особливо на «масі») погіршують роботу ламп в середньому на 20%.

Ксенон і біксенон

Фара з розділеними лампами ближнього та дальнього світла (зліва)
і біксенонова (праворуч)

Установка газорозрядних ламп замість галогенних типу H4 (широко використовувана лампа з двома окремо включаються спіралями і вбудованим відбивачем для однієї з них) вимагає повної заміни фар: біксенонові фари працюють за іншим принципом. Ксенонова лампа світить завжди в повну силу, а перемикання з ближнього світла на дальній виконується або поворотом самої лампи, або зміщенням светоотсекающей шторки.

Схема роботи биксеноновой линзованной фари

При правильній установці і регулюванню біксенонова фара дає максимальну ефективність дальнього світла - до 480 м на сучасних автомобілях.

Технології майбутнього - адаптивні фари

Розроблена технологія адаптивних фар (AFS або AFL), керованих комп'ютером, вже використовується на сучасних автомобілях (зокрема, її застосовують концерни Audi і BMW). Їх розробка стала можливою завдяки LED-ламп: саме вони можуть досить швидко перемикатися і міняти яскравість світіння (ксенон відрізняється деяким запізненням). Суть нової технології - в зміні напрямку і яскравості ближнього і дальнього світла в залежності від дорожньої ситуації. Адаптивні фари можуть створити тіньовий ділянку, щоб не зліпити водія машини, що їде попереду або назустріч машини, додатково освітити зону повороту, виділити перешкоди на дорозі або узбіччі (інфрачервоний датчик розрізняє теплові об'єкти - людей і тварин - на відстані до 500 метрів). Мабуть, одна з найбільш зручних функцій адаптивних фар в тому, що більше не потрібно вимикати дальнє світло при наближенні до зустрічного автомобілю: автоматика сама перемкне напрямок світла таким чином, щоб нікому не створювати незручності.

Ефективність адаптивних фар підтверджується і сухими цифрами: за статистикою, оснащені ними автомобілі на 40% рідше потрапляють в ДТП.

«Старіння» світла або чому псуються автолампи

Будь-яка лампа рано чи пізно виходить з ладу, навіть найдорожча і якісна. Цьому є абсолютно об'єктивні причини, вплинути на які досить складно.
Галогенові лампи страждають в першу чергу від випаровування вольфраму із спіралі. Цей процес, хоч і дещо сповільнюється газом, все одно призводить до витончення і перегорання спіралі. Спіраль може обірватися і від сильної вібрації.

Спіраль нової (зліва) і старої (праворуч) лампи

Лампи можуть вийти з ладу і достроково. Найбільш часті причини - неправильна установка, скачки напруги і інші збої в автоелектриці, низька якість самої лампи.

Наприклад, в процесі заміни галогенові лампи не можна чіпати голими руками: на склі (колбі) залишаються жирові сліди від пальців, тепловіддача порушується і лампа раніше перегорає. Цей нюанс добре відомий професійним автомеханіка.

У ксенонових ламп з часом змінюється температура світла: підвищується приблизно на 250 К. Крім цього, відбувається «старіння» самої лампи: через приблизно 2000 годин роботи інтенсивність світіння падає на 30%.

Найлютіший ворог автомобіліста - дешеві низькосортні лампи і компоненти. Малоефективні блоки розпалювання дають недостатньо енергії на лампу, ніж прискорюють її старіння, а дроти недостатнього перетину окислюються і перегорають. Неякісні пластикові елементи цоколя випаровуються від перегріву і псують відбивач фари.

Порівняння вигорілого і нового відбивача

Старіння LED ламп викликається перегрівом. І чим потужніше лампа, тим більший струм повинен проходити через неї і тим сильніше вона гріється. Це і є причина того, чому малопотужні світлодіодні лампи (габаритні, бічні) служать довше, ніж лампи головного світла. Виявляється старіння світлодіодів зменшенням яскравості. Коли вони починають світити на 40-50% гірше, їх потрібно міняти.

Міняють завжди дві лампи відразу (зліва і справа), щоб яскравість обох фар була однаковою. Більшість ламп і продаються парами.

Навіть якщо заміну ламп можна зробити самостійно, регулювання світла краще доручити майстрам на СТО.

Важливість якісного освітлення важко переоцінити. Досить сказати, що це один з компонентів безпеки на дорозі. Тому питання, пов'язані з автосвета, регулюються законодавством. Перевірка ближнього і дальнього світла робиться при кожному ТО (раз на півроку) для запобігання відмов і поломок. Для якісного освітлення потрібна хороша апаратура, встановлена ​​і відрегульована хорошим фахівцем. Це не те, на чому можна економити.