Когда появился ксенон на авто

Обновлено: 07.07.2024

В последнее время на дорогах всего мира появилось совершенно новое, качественное освещение, которое обеспечивает большую видимость и безопасность для водителей на дороге. Речь идет о ксеноне, а именно о лампочках, о которых мы вам и расскажем в данном материале.

Что такое ксенон?

Ксенон – это химический элемент таблицы Д.И. Менделеева. Ксенон – благородный газ, который не имеет запаха, вкуса и цвета. Открыт был химический элемент в 1898 году, но его применение было реализовано намного позже.

На сегодняшний день, ксеноновый газ применяется во многих сферах, в том числе и для производства газоразрядных ламп, используемых в автомобильном мире.

Поездка в прошлое: как появились ксеноновые лампы?

Автомобильное освещение появилось практически сразу с появлением данного типа передвижения. Развитие автомобильного освещения происходило в несколько этапов, и этот процесс не стоит на одном месте до сих пор.

Этап 1. Изначально были созданы пропановые лампы, которые были не только не эффективны, но и неудобны в применении.

Этап 2. Затем, были созданы лампы накаливания, которые обеспечивали больше света, и были намного удобней предыдущих. Поэтому, длительное время они являлись одним типом источника, используемого для освещения в автомобилях.

Этап 3. После этого, были придуманы галогеновые источники света, которые обеспечивали качественное освещение, как при плохих погодных условиях, так и в ночь. Очень долго, именно такие лампы позволяли водителям выезжать в ночное время суток и при плохих погодных условиях. Но, с бурным развитием автомобилей, такого света стало недостаточно, а поэтому возникла потребность в открытии нового источника.

Этап 4. Ксеноновые источники света впервые появлялись в 1992 году. Это были оригинальные ксеноновые лампочки, выпущенные компанией Philips. Они имели цоколь D2S и ставились в прожекторную оптику автомобилей. Такие лампочки изначально устанавливались исключительно на дорогостоящие, даже элитные модели транспортных средств, отчего стоимость автомобилей возрастала еще больше. Затем же, стоимость на такие источники света немного снизилась, но все же и на текущее время ими комплектуются более дорогостоящие модели транспортных средств.

Дополнительное оборудование ксенона

Ксеноновые лампы, в отличие от всех других, которые использовались для головной оптики автомобиля, нуждаются в дополнительном оборудовании, как обязательном, так и сопутствующем.

Обязательное дополнительное оборудование:

Блоки розжига – специальные устройства, которые необходимы для активизации горения лампы. Без них ксеноновые лампы не обеспечивали бы свечения, а поэтому они и являются обязательными.

Омыватели фар – это специальные приборы, которые ставятся под оптику автомобиля на бампер. Они позволят всегда содержать стекло фар в чистоте. Устройства обеспечивают выпуск определенного количества жидкости под большим давлением со специальным очистителем.

Омыватели необходимы, поскольку даже малейшие частички пыли или же грязи на стекле автомобиля могут привести к снижению яркости и появлению точечного свечения.

То есть, если вы поворачиваете, поднимаетесь вверх или же спускаетесь вниз - автокорректор настраивает положение фар таким образом, чтобы свет попадал только на дорогу, а не ослеплял водителей встречного транспорта.

Сопутствующее дополнительное оборудование:

Биксеноновые линзы обеспечивают и ближний, и дальний режимы света, благодаря специальной конструкции – магнита и шторки. Обычно используются на одиночной оптике автомобиля.

Моно-линзы – это такие же устройства, как и вышеописанные, но обеспечивающие исключительно один режим света, например, ближний. Используются, зачастую, в противотуманных фарах, а реже в головной оптике двойного типа.

Принцип работы ксеноновых ламп

Ксеноновые лампы – это газоразрядные источники света, обеспечивающие высокую яркость светового потока, которая гарантирует безопасность для водителей на дороге в ночь и при плохих метеорологических условиях. Лампы представляют собой колбу, где находится пары ртути и смесь инертных газов с преобладанием ксенона.

В колбе также расположены два электрода, между которыми при помощи блока розжига, а именно подачи мощного импульса под напряжением 25000 В, образуется электрическая дуга, электромагнитное поле. Активизация горения ксенонового газа обеспечивается, благодаря ионизации молекул газа и их движению. После того, как блок розжига обеспечил подачу тока под большим напряжением и свечение лампы активизировалось, необходима постоянная подача тока 85 В, который поддерживает горение и не допускает того, чтобы лампа потухла. Это основной принцип работы ксенонового источника света, который позволит вам получить высокую видимость в разные условия эксплуатации.

Преимущества ксеноновых ламп

Ксеноновые лампы, по сравнению с другими источниками для автомобильной головной оптики, обладают рядом неоспоримых преимуществ, которые объясняют такую популярность и востребованность в настоящее время. Для того, чтобы понять явные преимущества ксеноновых источников света, мы сравнили все их достоинства с галогеновыми лампами.

1. Высокая яркость

Ксеноновые источники света обладают самой высокой световой отдачей, а поэтому гарантируют:

Хорошую видимость
Повышенную безопасность на дороге

По сравнению с предыдущими источниками света, даже с галогеном, который нынче также используется водителями, лампы ксенонового типа обеспечивают в разы большую яркость.

Ксенон	3200-4500 Люмен
Галоген	1550 Люмен

2. Лучшая цветовая температура

Ксеноновые лампочки обеспечивают свет, максимально приближенный по цветовому спектру к дневному. Это обеспечивает хорошую видимость дорожного полотна, а также не сказывается на глазах водителя, которые устают при длительной поездке с включенными фарами. Лампы данного типа выдают намного белее свет, в отличие от галогена, который лучше освещает дорожное полотно. Измеряется цветовая температура в Кельвинах (К).

Ксенон	4300 К, 5000 К, 6000 К – используемые на сегодняшнее время. 7000 К, 8000 К, 10000 К, 12000 К, 30000 К – для шоу-каров, запрещены для повседневного использования.
Галоген	3200 К

3. Длительный рабочий ресурс

Ксеноновые лампы отличаются от галогеновых тем, что обладают максимально длительным сроком использования. Это обеспечивается не только свойством таких ламп, но и их кардинально отличительной конструкцией от галогена. В колбе ксеноновых ламп не присутствует хрупкая нить накала, которая при малейших вибрациях автомобиля или же сотрясениях - рвется.

Ксенон	3000-4000 часов/ 3-4 года/ 100000 км пробега с включенным светом фар
Галоген	500-1000 часов (возможно 1500 часов)

Приведенные параметры соответствуют ежедневному использованию ламп на протяжении 2-3-х часов поездок с включенным светом фар.

4. Больше света – меньше энергопотребления

Ксеноновые источники света, несмотря на то, что обеспечивают в разы больше яркости и насыщенности светового потока, отличаются минимальным потреблением энергии. Это не сказывается на увеличении расхода топлива, а также на износе генератора.

Ксенон	35 Вт
Галоген	55 Вт, 70 Вт

5. Меньше выделяется тепло

Ксеноновые лампы, в отличие от галогеновых, при работе практически не выделяют тепло, а только свет. Галогеновые лампы при работе сильно нагреваются, а поэтому большая часть энергии уходит на тепло, а не на свет, что разительно отличает их от ксенона. Таким образом, ксенон можно использовать даже в пластиковых фарах, поскольку их температура нагрева никоем образом не скажется на их порче.

Ксенон	10% - тепло, 90% - свет
Галоген	40-50% - тепло, 60-50% - свет

Несмотря на высокие показатели, а также множество значимых преимуществ, все же ксеноновые лампы до сих пор совсем не вытеснили галоген.

Недостатки ксеноновых ламп

Как и многое другое оборудование, ксеноновые лампы, в противоречие множеству преимуществ, все же имеют некоторые недостатки. О них обязательно нужно знать, перед тем как сделать выбор в пользу одного или же другого типа автомобильного освещения. Стоит отметить, что все недостатки, которые можно выделить относительно ксеноновых ламп возникают не из-за плохого качества оборудования, а по причинам неправильного монтажа, использования.

1. Влияние высокой яркости при неправильном монтаже.

Поскольку ксеноновые лампочки обладают большей яркостью, то они могут ослеплять водителей встречного транспорта.

Внимание!
НО! Ослепление встречки происходит только в том случае, если ксеноновые лампы были неправильно установлены в оптику автомобилей, и при этом не настроены!

2. Высокая стоимость всей ксеноновой системы света.

Поскольку в ксеноновую систему света входят не только лампочки, но и блоки розжига, омыватели и автокорректоры фар, а также и биксеноновые линзы, то такое оборудование стоит намного дороже, если сравнивать его с галогеном.

Ксенон – это высокая яркость, качественный дневной свет, минимальные потребления энергии автомобиля, а также повышенная видимость и безопасность для водителя на дороге! Ксенон – лучший тип света в настоящее время для использования при непогоде и в ночь.

Ксенон - это химический элемент с символом Xe и атомным номером 54. Это бесцветный, плотный благородный газ без запаха, обнаруженный в атмосфере Земли в следовых количествах. Хотя обычно ксенон не реагирует, он может подвергаться нескольким химическим реакциям, таким как образование гексафтороплатината ксенона , первого синтезируемого соединения благородного газа .

Ксенон используется в импульсных лампах и дуговых лампах , а также в качестве общего анестетика . Первый эксимерный лазер конструкции используется ксеноновая димера молекула (Xe ₂ ) в качестве активной среды , а также самые ранние лазерные конструкции используются лампы ксеноновой вспышки , как насосы . Ксенон используется для поиска гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц и в качестве топлива для ионных двигателей космических кораблей.

Встречающийся в природе ксенон состоит из семи стабильных изотопов и двух долгоживущих радиоактивных изотопов. Более 40 нестабильных изотопов ксенона подвергаются радиоактивному распаду , и изотопные отношения ксенона являются важным инструментом для изучения ранней истории Солнечной системы . Радиоактивный ксенон-135 получают путем бета - распада от йода-135 (продукт ядерного деления ), и является наиболее значимым (и нежелательные) поглотитель нейтронов в ядерных реакторах .

СОДЕРЖАНИЕ

История

В 1930-х годах американский инженер Гарольд Эдгертон начал исследовать технологию стробоскопического света для высокоскоростной фотографии . Это привело его к изобретению ксеноновой лампы-вспышки, в которой свет генерируется путем пропускания короткого электрического тока через трубку, заполненную газом ксеноном. В 1934 году Эдгертон смог с помощью этого метода генерировать вспышки длительностью в одну микросекунду .

Ксенон и другие благородные газы долгое время считались полностью химически инертными и не способными образовывать соединения . Однако, преподавая в Университете Британской Колумбии , Нил Бартлетт обнаружил, что газовый гексафторид платины (PtF ₆ ) является мощным окислителем, который может окислять газообразный кислород (O ₂ ) с образованием диоксигенилгексафтороплатината ( O +
₂ [PtF
₆ ] -
). Поскольку O ₂ (1165 кДж / моль) и ксенон (1170 кДж / моль) имеют почти одинаковый первый потенциал ионизации , Бартлетт понял, что гексафторид платины также может окислять ксенон. 23 марта 1962 года он смешал два газа и получил первое известное соединение благородного газа, гексафтороплатинат ксенона .

Бартлетт думал, что его состав был Xe + [PtF ₆ ] - , но более поздние исследования показали, что это, вероятно, смесь различных ксенонсодержащих солей. С тех пор были обнаружены многие другие соединения ксенона, помимо некоторых соединений благородных газов аргона , криптона и радона , включая фторгидрид аргона (HArF), дифторид криптона (KrF ₂ ) и фторид радона . К 1971 году было известно более 80 соединений ксенона.

В ноябре 1989 года ученые IBM продемонстрировали технологию, способную управлять отдельными атомами . Программа, названная IBM в атомах , использовала сканирующий туннельный микроскоп, чтобы расположить 35 отдельных атомов ксенона на подложке из охлажденного кристалла никеля, чтобы обозначить трехбуквенный инициализм компании. Это был первый случай, когда атомы были точно расположены на плоской поверхности.

Характеристики

Жидкие (безликие) и кристаллические твердые наночастицы Xe, полученные имплантацией ионов Xe + в алюминий при комнатной температуре.

Ксенон имеет атомный номер 54; то есть его ядро содержит 54 протона . При стандартной температуре и давлении чистый газообразный ксенон имеет плотность 5,894 кг / м 3 , что примерно в 4,5 раза превышает плотность атмосферы Земли на уровне моря, 1,217 кг / м 3 . В жидком виде ксенон имеет плотность до 3,100 г / мл, причем максимум плотности приходится на тройную точку. Жидкий ксенон обладает высокой поляризуемостью из-за большого атомного объема и, таким образом, является отличным растворителем. Он может растворять углеводороды, биологические молекулы и даже воду. В тех же условиях плотность твердого ксенона 3,640 г / см 3 больше, чем средняя плотность гранита 2,75 г / см 3 . Под гигапаскаль от давления , ксенон образует металлическую фазу.

Твердый ксенон превращается из гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической фазы в гексагональную плотноупакованную (ГПУ) кристаллическую фазу под давлением и начинает превращаться в металлическую при примерно 140 ГПа без заметного изменения объема в ГПУ-фазе. Он полностью металлический при давлении 155 ГПа. В металлизированном состоянии ксенон кажется небесно-голубым, потому что он поглощает красный свет и передает другие видимые частоты. Такое поведение необычно для металла и объясняется относительно небольшой шириной электронных зон в этом состоянии.

Жидкие или твердые наночастицы ксенона могут быть сформированы при комнатной температуре путем имплантации ионов Xe + в твердую матрицу. У многих твердых тел постоянные решетки меньше, чем у твердого Xe. Это приводит к сжатию имплантированного Хе до давлений, которые могут быть достаточными для его разжижения или затвердевания.

Ксенон входит в группу элементов с нулевой валентностью , которые называются благородными или инертными газами . Он инертен к большинству обычных химических реакций (например, к горению), поскольку внешняя валентная оболочка содержит восемь электронов. Это создает стабильную конфигурацию с минимальной энергией, в которой внешние электроны прочно связаны.

В газонаполненной трубке ксенон излучает голубое или бледно-лиловое свечение при возбуждении электрическим разрядом . Ксенон излучает полосу эмиссионных линий, которые охватывают визуальный спектр, но наиболее интенсивные линии возникают в области синего света, вызывая окраску.

Возникновение и производство

Ксенон - это следовой газ в атмосфере Земли , встречающийся в 87 ± 1 нл / л ( частей на миллиард ), или примерно 1 часть на 11,5 миллиона. Он также входит в состав газов, выбрасываемых из некоторых минеральных источников .

Ксенон получают в промышленных масштабах как побочный продукт разделения воздуха на кислород и азот . После этого разделения, обычно выполняемого фракционной перегонкой в двухколонной установке, полученный жидкий кислород будет содержать небольшие количества криптона и ксенона. Путем дополнительной фракционной перегонки жидкий кислород можно обогатить, чтобы он содержал 0,1–0,2% смеси криптон / ксенон, которую экстрагируют либо абсорбцией на силикагеле, либо перегонкой. Наконец, смесь криптона и ксенона может быть разделена на криптон и ксенон путем дальнейшей перегонки.

Мировое производство ксенона в 1998 г. оценивалось в 5 000–7 000 м 3 . Из-за своего дефицита ксенон намного дороже, чем более легкие благородные газы - приблизительные цены на закупку небольших количеств в Европе в 1999 году составляли 10 евро / л для ксенона, 1 евро / л для криптона и 0,20 евро / л для неона. , в то время как гораздо более обильный аргон стоит менее цента за литр. Эквивалентные затраты на килограмм ксенона рассчитываются путем умножения стоимости литра на 174.

В Солнечной системе, то нуклон доля ксенона 1,56 × 10 -8 , для изобилия приблизительно одной части в 630 тысяч от общей массы. Ксенон относительно редко встречается в атмосфере Солнца , на Земле , а также в астероидах и кометах . Содержание ксенона в атмосфере планеты Юпитер необычно велико, примерно в 2,6 раза больше, чем у Солнца. Это изобилие остается необъяснимым, но могло быть вызвано ранним и быстрым накоплением планетезималей - небольших субпланетных тел - до нагрева пресолнечного диска . (В противном случае ксенон не попал бы в ловушку в планетезимальных льдах.) Проблема низкого земного ксенона может быть объяснена ковалентной связью ксенона с кислородом внутри кварца , что снижает выделение ксенона в атмосферу.

В отличие от благородных газов с меньшей массой, в процессе нормального звездного нуклеосинтеза внутри звезды ксенон не образуется. Элементы более массивные, чем железо-56, потребляют энергию за счет синтеза, а синтез ксенона не дает никакой выгоды для звезды. Вместо этого ксенон образуется во время взрывов сверхновых, при взрывах классических новых , в результате медленного процесса захвата нейтронов ( s-процесса ) в красных звездах-гигантах, которые исчерпали свой водород в ядре и вошли в асимптотическую ветвь гигантов , а также в результате радиоактивного распада, например при бета - распаде из потухшего йода-129 и спонтанного деления из тория , урана и плутония .

Изотопы

Встречающийся в природе ксенон состоит из семи стабильных изотопов : 126 Xe, 128–132 Xe и 134 Xe. Теоретически изотопы 126 Xe и 134 Xe должны подвергаться двойному бета-распаду , но этого никогда не наблюдалось, поэтому они считаются стабильными. Кроме того, изучено более 40 нестабильных изотопов. Самыми долгоживущими из этих изотопов являются первичный 124 Xe, который подвергается двойному захвату электронов с периодом полураспада 1,8 × 10 22 лет , и 136 Xe, который претерпевает двойной бета-распад с периодом полураспада 2,11 × 10 21 год . 129 Xe производится бета - распада из 129 I , который имеет период полураспада 16 миллионов лет. 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe и 135 Xe являются одними из продуктов деления 235 U и 239 Pu и используются для обнаружения и контроля ядерных взрывов.

Ядра двух стабильных изотопов ксенона , 129 Xe и 131 Xe, имеют ненулевые собственные угловые моменты ( ядерные спины , подходящие для ядерного магнитного резонанса ). Ядерные спины могут быть выровнены за пределы обычных уровней поляризации с помощью циркулярно поляризованного света и паров рубидия . Результирующая спиновая поляризация ядер ксенона может превышать 50% от своего максимально возможного значения, что значительно превышает значение теплового равновесия, продиктованное парамагнитной статистикой (обычно 0,001% от максимального значения при комнатной температуре , даже в самых сильных магнитах ). Такое неравновесное выравнивание спинов является временным состоянием и называется гиперполяризацией . Процесс гиперполяризации ксенона называется оптической накачкой (хотя этот процесс отличается от накачки лазера ).

Поскольку ядро 129 Xe имеет спин 1/2 и, следовательно, нулевой электрический квадрупольный момент , ядро 129 Xe не испытывает никаких квадрупольных взаимодействий во время столкновений с другими атомами, и гиперполяризация сохраняется в течение долгих периодов времени даже после возникновения света и пар был удален. Спиновая поляризация 129 Xe может сохраняться от нескольких секунд для атомов ксенона, растворенных в крови, до нескольких часов в газовой фазе и нескольких дней в глубоко замороженном твердом ксеноне. Напротив, 131 Xe имеет значение ядерного спина 3 ⁄ 2 и ненулевой квадрупольный момент , а также время релаксации t ₁ в миллисекундном и втором диапазонах.

В неблагоприятных условиях относительно высокие концентрации радиоактивных изотопов ксенона могут исходить от треснувших топливных стержней или деления урана в охлаждающей воде .

Поскольку ксенон является индикатором двух родительских изотопов, соотношение изотопов ксенона в метеоритах является мощным инструментом для изучения формирования Солнечной системы . Иод-ксенон метод из знакомства дает время , прошедшее между нуклеосинтезом и конденсациями твердого объекта из солнечной туманности . В 1960 году физик Джон Х. Рейнольдс обнаружил, что некоторые метеориты содержат изотопную аномалию в виде переизбытка ксенона-129. Он предположил, что это продукт распада радиоактивного йода-129 . Этот изотоп медленно образуется в результате расщепления космических лучей и деления ядер , но в больших количествах образуется только при взрывах сверхновых.

Поскольку период полураспада 129 I сравнительно короткий в космологическом масштабе времени (16 миллионов лет), это продемонстрировало, что между сверхновой звездой и моментом, когда метеориты затвердели и захватили 129 I. (сверхновая и затвердевание газового облака) предполагалось, что это произошло в течение ранней истории Солнечной системы , потому что изотоп 129 I, вероятно, был образован незадолго до образования Солнечной системы, засевая облако солнечного газа изотопами из второго источника. Этот источник сверхновой также мог вызвать коллапс солнечного газового облака.

Аналогичным образом, отношения изотопов ксенона, такие как 129 Xe / 130 Xe и 136 Xe / 130 Xe, являются мощным инструментом для понимания планетарной дифференциации и ранней дегазации. Например, атмосфера Марса показывает содержание ксенона, аналогичное земному (0,08 частей на миллион), но Марс показывает большее содержание 129 Xe, чем Земля или Солнце. Поскольку этот изотоп образуется в результате радиоактивного распада, результат может указывать на то, что Марс потерял большую часть своей изначальной атмосферы, возможно, в течение первых 100 миллионов лет после образования планеты. В другом примере считается , что избыток 129 Xe, обнаруженный в углекислотных газах из скважин из Нью-Мексико, является результатом распада газов, образованных из мантии, вскоре после образования Земли.

Соединения

После открытия Нилом Бартлеттом в 1962 году того факта, что ксенон может образовывать химические соединения, было обнаружено и описано большое количество соединений ксенона. Почти все известные соединения ксенона содержат электроотрицательные атомы фтора или кислорода. Химический состав ксенона в каждой степени окисления аналогичен химическому составу соседнего элемента йода в непосредственно более низкой степени окисления.

Конструкция автомобильных газоразрядных ламп довольно проста: Во внутреннюю колбу из тугоплавкого кварцевого стекла впаяны с двух концов электроды. Внутреннее пространство колбы заполнено смесью инертных газов при относительно низком давлении с добавлением паров ртути (лампы D1,D2). Т.е. по сути, это ртутно-дуговая лампа. Но пары ртути дают жесткий ультрафиолетовый спектр, и для того, чтобы его сместить в видимую область в колбу добавлены соли редкоземельных металлов в определенной пропорции, каждый из которых досвечивает свою область спектра таким образом, чтобы на выходе получить более менее равномерный белый спектр.

Что немаловажно - в качественных лампах из пространства между колбами откачан воздух (создан вакуум). Вакуум является надёжной теплоизоляцией внутренней колбы, разогревающейся до высоких температур, которые могут повредить оптику фары.

В дешёвых лампах с созданием глубокого вакуума между колбами не заморачиваются, поэтому однажды сэкономив на покупке нормальных ламп вы попадёте на дорогостоящий ремонт фар, исчисляемый десятками тысяч рублей.

Газы и их смеси (воздух в частности) являются хорошими изоляторами. Чтобы газ начал проводить ток, нужно приложить очень большую разность потенциалов, достаточную для начальной ионизации, когда в межэлектродном пространстве накопится достаточное количество носителей заряда - свободных электронов, находящихся в возбужденном состоянии. Только тогда возникает разряд в газовой среде - тлеющий, а затем и дуговой. Именно поэтому газоразрядные лампы так тяжело зажечь: для этого требуется очень высокое напряжение - до 23000В!

Это ровно в сто раз выше (на два порядка) чем в домашней электросети. И таки да, оно опасно для жизни! Помните об этом, когда решите залезть в проводку колхозного ксенона!

После искрового пробоя возникает дуговой разряд, как при сварке, напряжение между электродов лампы падает до 45-80В и лампа начинает прогреваться. При этом за счет нагрева содержащиеся в лампе присадки начинают испаряться и участвовать в поддержании процесса горения дуги.

Учитывая, что внутри газоразрядной лампы нет никакой спирали, вроде как и перегорать в ней нечему. Однако со временем (спустя 2000 часов работы - это в среднем 2-3 года интенсивной эксплуатации авто) лампа теряет бОльшую часть первоначальной яркости и подлежит замене. К тому же слишком долго работающие лампы (больше 5 лет) меняют свои электрические характеристики, и блоки розжига начинают их принудительно отключать. Блоки при этом совершенно исправны, менять их не нужно! Подробнее об этом вы можете прочитать в этой статье.

Автомобильные ксеноновые лампы обозначаются латинской буквой D и цифру от 1 до 8, отражающую ее тип. После цифры стоит еще одна буква: S для линзованной (прожекторной) оптики и R для рефлекторной.

Отличаются они только нанесенным на колбу непрозрачным экраном для более четкой светотеневой границы в фарах с обычным отражателем. Появились такие фары в середине нулевых и довольно быстро были вытеснены более эффективными линзованными фарами.

Есть два вида автомобильного ксенона: с содержанием ртути - это цоколи D1 и D2, и без содержания ртути (на парах серебра): цоколи D3, D4, D5, D8. Ртутьсодержащие лампы необходимо отдельно утилизировать, их нельзя просто выбрасывать вместе с бытовыми отходами.

Ксеноновые фары с ртутными лампами D1 и D2 появились как опция на дорогих автомобилях в начале 2000-х годов, и по сей день имеют непревзойденные световые характеристики, из-за чего их быстренько задвинули на свалку истории, постепенно вытеснив безртутными D4 и D3. Затем большинство производителей начали менять прошивки блоков розжига таким образом, чтобы лампа после разогрева светила чуть менее ярко, чем при старте (особенно сильно этим грешит корейский Mobis). В свою очередь безртутные ксеноновые лампы сейчас активно вытесняются светодиодными источниками света: сейчас у любого автопроизводителя вы встретите галогеновые фары в простых комплектации и сразу светодиодные фары в более дорогих комплектациях.

Так производители постепенно расчистили себе поляну под диодные и лазерные фары, ценник на которые превышает все мыслимые и немыслимые границы. В то же время их световые характеристики и срок службы оставляют желать лучшего, а ремонтопригодность вообще нулевая. Особо продвинутые европейские производители догадались приваривать внешнее стекло к корпусу ультразвуком, таким образом её даже невозможно вскрыть, не говоря про полное отсутствие запчастей к таким фарам.

В чем отличие газорязрядных ламп D1 от D2, D3 от D4?

А ни в чем! Однажды жадный европейский капиталист сидел в задумчивости: как поднять свои доходы относительно законным способом и без ущерба для репутации компании? И таки придумал: а что если часть блока розжига переместить в лампу? Тогда ее можно будет продать как минимум, втрое дороже! Так появились лампы D1, а впоследствии D3, и даже D5, в которой весь блок розжига оказался неотделимой частью лампы-расходника. Ну а обывателям рассказали слёзную сказку про экологию и безопасность. Самые поганые и отвратительные нововведения протаскиваются именно под этой личиной! Радуйтесь, что нам ещё не продают свечи зажигания, наглухо совмещённые с катушкой! А ведь лампы D1 и D3 - это по сути оно и есть.

Лампу D8S мощностью всего 25Вт вместо привычных 35Вт придумали для обхода требований в большинстве стран по установке омывателя и автоматического корректора угла наклона фар, тем самым удешевив конструкцию авто и подложив жирную свинью тем, кто такую машину купит.

Лампа D5S является вообще экзотикой: в зад этой лампы запихали не часть, а целиком весь блок розжига, сделав ее самой дорогой и бесполезной игрушкой. Потому что полностью исправный блок вам придется выбросить вместе с вышедшей из строя лампой. Хотя есть способ припаять вместо спиленной колбы высоковольтный разъём и поставить обычную лампу D4S.

Еще замечена странная особенность блоков розжига безртутных ламп поздних годов выпуска: после выхода лампы на рабочий режим (секунд через 20 после включения) ее яркость скачкообразно уменьшается на 15-20% от первоначальной.

Есть предположение, что производители были прекрасно осведомлены о светодиодных фарах, их недостатках и огромном финансовом потенциале, поэтому искусственно задушили характеристики ксеноновых фар, чтобы новомодные и дорогущие светодиоды на их фоне не выглядели совсем уж убого.

Чем отличаются обычные лампы от X-treme Vision, NightBreaker и прочих +150% Ultra и Super модификаций? Стоит ли за них переплачивать?

Дело в том, что абсолютно все параметры разряда в лампе контролируются блоком розжига, установленном внутри фары. И со стороны лампы решительно ничего нельзя сделать, чтобы ощутимо увеличить световой поток. Если параметры лампы будут сильно отличаться от стандартных, блок розжига её просто выключит как неисправную.

Поэтому единственное, что можно сделать с лампой - это изменить пространственное положение разрядной дуги относительно цоколя. Если в стандартной новой фаре немного наклонить лампу вниз, то горячее пятно, спрятанное за шторкой сместится вниз, что вызовет прирост в освещённости. Именно этот принцип и используется во всех "плюсовых" лампах. Т.е. по сути это обычные лампы с нарушенной геометрией по сильно завышенной цене.

Во всех наших ремкомплектах мы настраиваем индивидуально каждый модуль по максимуму света под шторкой. И делается это по стандартным лампам. Если в наш модуль поставить такую "плюсовую" лампу, то горячее пятно окажется гораздо ближе расчётного, т.е. вы получите ослепляющее пятно перед авто, а вдаль вам придётся напряжённо вглядываться, где света будет значительно меньше. Поэтому нет смысла переплачивать за кривые лампы, если вы покупаете наш ремкомплект. Он прекрасно светит со стандартными лампами, которые значительно доступнее по цене.

Какой цвет ламп лучше выбрать?

Все заводские ксеноновые фары комплектуются лампами с цветовой температурой 4300К, и это неспроста. Эта цветовая температура соответствует освещённости в безоблачный солнечный день. При этом в тени, где есть только свет неба цветовая температура будет уже 5000-6000К. В принципе, белым считается свет с цветовой температурой от 3800К (теплый белый) до 6000К (холодный белый). 4300К - нейтральный белый с максимальной, неискажённой цветопередачей. Но все эти рассуждения хороши для фотосъёмки, интерьерного освещения, скажем в магазине, где важно, чтобы вещи выглядели с неискажёнными цветами.

На дороге всё обстоит немного иначе. Нам важно видеть, куда и где мы едем. Есть границы прозрачности атмосферы, к тому же синий спектр преломляется гораздо сильнее жёлтого. Мне вообще кажется странной мода на "поголубее" в одной из самых гомофобных стран мира :) Если не ориентироваться на странную моду, то лампы с цветовой температурой выше 5000К освещают мокрую дорогу в разы хуже ламп со стандартной цветностью 4300К. Вообще идеальны лампы 4100К - это Osram Xenarc Classic (маркировка CLC в артикуле) и XE Xensation 53500. В дождь, снегопад, туман нет ничего лучше!

Однако, есть у них и существенный недостаток: зависимость дугового разряда от магнитного поля Земли и положения в пространстве, из-за чего свет таких фар ощутимо мерцает при езде по неровностям дороги.

Когда ваш авто трясет на кочках, лампа довольно резко меняет свое положение в пространстве, а сгусток плазмы какое то время остается на старом месте, подобно пламени свечи, которую рывками перемещают в пространстве. Поэтому во всех без исключения газоразрядных лампах на неровностях дороги свет мерцает, и это не является неисправностью: такова физика процесса получения света в этих приборах!

Стоит отдельно пройтись словесным напалмом по производителям и продавцам колхозного ксенона. Дело в том, что все эти лампы крайне низкого качества, в первую очередь - состав стекла внешней колбы. Именно из толщи этого стекла, а не герметика, на который вклеена колба (как предполагалось ранее) при работе лампы испаряется какая то летучая фракция, оседающая на отражателе несмываемым налетом и приводящая его в негодность.

Вторая причина: отсутствие глубокого вакуума между внутренней и внешней колбой. А ведь вакуум - лучший теплоизолятор! Вы можете какое то время держать голыми руками горящую лампу габаритов, а ведь всего в паре миллиметров от вашей кожи температура спирали превышает 2000°С!

Соответственно, покупая неоригинальные лампы вы значительно сокращаете срок службы своих фар. Причем зачастую это уже вопрос доступности на рынке, а не выгоды для покупателя по цене: продавцы умудряются впаривать китайский хлам MTF, Lynx по цене нормальных европейских брендов. К примеру, оригинальная лампа Neolux производства Германии стоит всего 1560р за лампу. Очень странно пытаться сэкономить сумму, которую едва хватит на один поход в продуктовый, чтобы потом попасть на дорогостоящий ремонт фар, исчисляемый десятками тысяч рублей.

Третья причина, почему не стоит связываться с неоригинальными дешевыми блоками - питание лампы постоянным током. Для экономии места и снижения себестоимости производители не ставят в выходной каскад блока розжига инвертор, который подает на лампу как и положено переменный ток, для исключения неравномерного износа ее электродов. При незаведенном двигателе от включенных штатных блоков хорошо слышно равномерный гул с частотой около 200Гц. Это совершенно нормально, чего нет у дешевых альтернативных блоков.

Так называемый блок розжига в slim корпусе

Несмотря на его плоский форм-фактор, внутри всё равно половина корпуса пустая! А дело в том, что у него нет инвертора на выходе, который преобразует постоянное напряжение в переменное для питания лампы. Поэтому один из электродов перегревается и изнашивается гораздо быстрее, чем другой.

Поэтому даже если вы купите хорошие оригинальные лампы, этот выпердыш китайской подпольной мануфактуры её просто угробит!

Оригинальный блок розжига постоянно контролирует электрические параметры подключенной лампы, и при ее старении в какой то момент лампа начинает выключаться почти сразу после старта. Это однозначно указывает на необходимость ее замены. Блок при этом совершенно исправен!

Типичная ситуация, от которой уже начинает дергаться глаз: обыватель приезжает в привычный сервис, где ему обслуживают подвеску, меняют масло и т.д. с просьбой посмотреть фары. Автохтоны слыхом не слыхивали про различие ламп, потому у них в наличии самое дешевое говно, которое только можно найти, ибо тема непрофильная и вкладываться в нее не с руки.

В следующей, заключительной статье этого цикла мы рассмотрим твердотельные источники света для автомобилей - диодные и лазерные фары. Подписывайтесь на мой Телеграм канал, чтобы не пропустить новые полезные и интересные статьи.

Многих автолюбителей интересует, что такое ксенон в машине. Эти фары становятся все популярнее из-за целого ряда преимуществ при эксплуатации.

Ксенон фара появилась в 1992-м году, когда компания Philips впервые представила эту новинку. За почти 3 десятилетия ксеноновые фары стали более совершенными, поэтому в 2021-м году многие водители решают установить именно такую продукцию на личное транспортное средство.

Сегодня ксенон на авто отличается достаточно высокой стоимостью, поэтому чаще всего подобные фары устанавливаются в автомобили престиж-класса ‒ дорогие седаны, внедорожники и т.д. В отличие от галогенных ламп, для которых применяются цоколи H1-H27, для ксенона используются D1S-D4R.

Принцип работы ксеноновой лампы

Ксенон на автомобиль предусматривает использование колбы, которая заполняется инертным газом. Также внутри колбы в противоположных позициях находятся 2 электрода. При включении лампы между электродами проходит искра, от которой возникает дуга из электричества. Именно она является основным источником свечения фары.

Чаще всего ксенон авто устанавливается производителями на линзованные фары. Таким образом свет от автомобиля наиболее эффективно разгоняет темноту. Еще одним преимуществом, которым отличается ксенон для автомобиля, является тот факт, что он практически не слепит встречных водителей.

Некоторые владельцы машин решают установить подобные лампы на рефлекторные фары, однако это не лучшее решение для монтажа собственными руками. В таком случае необходима подгонка и калибровка фары под ксенон, поэтому лучше обратиться в СТО.

Установка ксенона на авто также предусматривает использование блока розжига, который идет в комплекте с лампами. Он является источником высокого напряжения, необходимого для включения фар. Ксенон для авто не может работать от аккумулятора, поскольку последний отличается низким вольтажом. Блоки розжига одинаково популярны как для легковых, так и для грузовых транспортных средств. Как правило, их напряжение находится в пределах 12-24 Вт. Однако такое высокое напряжение нужно лишь для того, чтобы зажечь лампу. После того как свет появился, напряжение снижается до уровня, необходимого для поддержания электрической дуги.

Многих автолюбителей интересует вопрос, на какие авто можно ставить ксенон. Особых ограничений нет, но, как уже было сказано выше, лучше такие лампы устанавливать в линзованные фары.

Преимущества и недостатки ксенона для авто

Перед тем, как установить ксенон на авто, следует разобраться с основными плюсами и минусами, которые предусматривает использование таких фар.

К преимуществам таких фар следует отнести:

Отсутствие нитей накаливания. Таким образом тряска от плохих дорог ксенону не страшна. Время эксплуатации таких ламп значительно больше, чем у классических галогенных моделей.

Повышенный уровень комфорта. Подобные фары отличаются более мягким светом, от которого глаза устают намного меньше. Если вы решите использовать ксенон, машина будет светить лучами, которые приближены к дневному свету.

Сниженный уровень рассеивания. Еще одна причина, почему стоит установить ксенон на авто. В дождевую погоду ксеноновые пучки света хуже рассеиваются, поэтому видимость дороги остается на прежнем уровне.

Меньший нагрев. Наехали на лужу, от чего треснула поверхность галогенной фары? С ксеноном такого не случится. Он меньше нагревается, поэтому резкие перепады температуры ему не страшны.

Повышенная энергоэффективность. Такие фары потребляют значительно меньшее количество электроэнергии, нежели классические галогенные модели.

Продолжительный срок эксплуатации. Ксенон, как правило, служит в 4 раза больше, нежели галогенные лампы. Гарантия на некоторые премиум-модели ксеноновых ламп достигает 10 лет, что является подтверждением качества подобных ламп.

К недостаткам, которыми отличается ксеноновая лампа ближнего света, следует отнести такие:

необходимость наличия блока розжига;

повышенная стоимость, особенно из-за того, что лампы следует обязательно покупать в паре, чтобы не было света в разном спектре;

ксеноновые лампы лучше не устанавливать в фары, которые не предназначены для этого, во-первых, вы будете слепить других участников движения, во-вторых, это запрещено законом;

для того чтобы ксеноновые фары не слепили встречных водителей, нужно их дополнительно откалибровать.

Ксенон и биксенон: в чем отличия

Чтобы узнать, как выбрать ксенон на авто, следует разобраться, в чем отличия между ксеноном и биксеноном.

Ксеноновые лампы, принцип работы которых отличается отсутствием нити накаливания, обеспечивают свет необычной лампой. Светится электрическая дуга, а инертный газ внутри колбы значительно увеличивает этот свет.

Когда ксенон для автомобилей только появился, он использовался для ближнего света. Для дальнего применялись классические галогенные модели ламп. Однако со временем производители смогли предусмотреть возможность размещения как ближнего, так и дальнего света, в конструкции одной лампы. Именно такие модели называются биксеноновые.

Как подобрать ксенон на авто

Извечный вопрос, который мучает многих автолюбителей. Подбор ксенона на авто ‒ это непростой процесс, при котором следует уделить внимание таким факторам:

установка ламп на ближний и дальний свет;

Для начала нужно сделать выбор ‒ ксенон или биксенон. Последний вариант, конечно же, более предпочтительный. Его цена больше, но вам не придется привыкать к разному свету галогенной и ксеноновой лампы после переключения.

Что касается стоимости, то чаще всего ксенон для машины устанавливается в обычный цоколь H4. Лучше покупать более дорогие и качественные модели, которые прослужат более продолжительный срок эксплуатации. Покупая более дешевую продукцию, вы все равно не сэкономите, ведь в будущем придется потратиться на замену блоков розжига и ламп, а также обслуживание на СТО.

Подбор ксенона на авто по температуре света

Еще одним важным аспектом, который поможет узнать, как правильно выбрать ксенон, является температура света:

4300К ‒ обычные классические лампы;

5000К ‒ еще один классический вариант ламп белого света, подходит практически для всех автомобилей;

6000К ‒ оттенок света очень красивый (белый с переходом в голубой), но в плохую погоду освещение будет значительно ухудшаться;

7000К и 8000К лучше не устанавливать, такие лампы практически ничем не отличаются по качеству от галогенных.

Какой ксенон ставить каждый водитель решает самостоятельно, однако при выборе нужно позаботиться о том, чтобы качество освещения было высоким даже в холодную погоду, поэтому лучше выбрать теплый оттенок.

Что еще надо учитывать, выбирая ксенон для машины

Ксенон автомобильный ‒ это качественный и современный вариант освещения. LED-фары так и не закрепились на рынке, а галогенные модели уже понемногу отходят в прошлое. Их эффективность в сравнении с ксеноном очень мала. А вот лазерные фары только появляются — они пока дороже, чем ксенон, но со временем обязательно его вытеснят.

Перед покупкой фар главное разобраться, что такое ксенон в автомобиле и как его устанавливать. Помните, что лучше заменить фару полностью на линзованную, чтобы иметь возможность беспрепятственно установить ксеноновые лампы, чем ставить лампы на рефлекторные фары. Ведь это может привести к возникновению опасной ситуации.

Читайте также: