Принцип работы ксеноновых фар в автомобиле

Содержание:

Преимущества использования биксеноновых фар
Разрешенный перечень фар по закону для установки
Важная информация
Зажигание ксеноновых ламп
Чем отличается ксенон от биксенона?
Что такое биксенон
Сравнения ламп накаливания
- Ксенон
- Галоген
Конструкция ксеноновых ламп
Важная информация
Установка ксенона

Преимущества использования биксеноновых фар

Сегодня достаточно большое количество моделей в топовых комплектациях оснащаются ксеноновой/биксеноновой оптикой. И это уже отнюдь не вопрос престижа: такая светотехника обладает достаточно большим числом важных преимуществ перед другими автомобильными лампами:

экономичность – мы уже отмечали, что наработка на отказ у них как минимум вдвое выше, чем у обычных ламп;
яркость – ещё одно достоинство ксеноновых источников света: они формируют луч мощностью 3000-32000 люменов против 15000 люменов у «галогенок», что существенно повышает комфортность для водителей;
по долговечности показатели ксеноновых ламп также примерно вдвое выше, чем у галогенных;
невысокое энергопотребление достигается за счёт дискретности работы блока питания, и здесь экономия тоже примерно двукратная;
отличная видимость в туман – в этом отношении биксеноновая оптика даже лучше коротковолновой светодиодной, поскольку биксенон свети так, что не генерирует перед автомобилем белесую пелену;
благодаря использованию специальных линз ослепления водителей, едущих по встречной полосе, не происходит. И это при гораздо лучшей освещённости дорожного полотна.

Главным недостатком ксенона/биксенона является высокая стоимость таких комплектов, что и заставляет автопроизводителей отказываться от их установки на бюджетные авто.

Среди других минусов можно отметить следующие:

сложность монтажа – чтобы установить такую оптику на своё авто, нужно хорошо разбираться в электротехнике – схемы подключения биксеноновых фар достаточно сложные;
далеко не на все авто возможна установка такой светотехники – на фаре должна присутствовать маркировка с буквой «К», в противном случае придётся менять полностью комплект блок-фар;
наконец, установка биксенона на автомобили, конструкция которых не предусматривает их использования, запрещена в соответствии с ПДД.

Разрешенный перечень фар по закону для установки

Климат-контроль в автомобиле: принцип работы, типы и эксплуатация

Ксенон можно устанавливать в те фары, которые оборудованы для данного вида источника света. Нельзя просто так поставить ксеноновые фары — это противозаконно.

Законодательством установлены виды фар, в которые разрешено устанавливать ксенон.

Они носят специальные маркировки:

DR и DC	означает, что машина имеет фары дальнего и ближнего света. Установка ксенона разрешена в любую из них. Также допускается монтаж в обе фары
DCR	такая маркировка встречается у автомобилей, которые оборудованы одной лампой, работающей как для ближнего, так и для дальнего света (так называемые двухрежимные фары). Установка ксенона не запрещена
HR и DC	маркировка говорит о том, в дальний свет устанавливать ксенон запрещено, а в ближний — разрешено
HR и HC	такая маркировка встречается на фарах японских автомобилей. В этом случае ксенон может быть установлен. Если же маркировка проставлена на машине, выпущенной в другой стране, то допускается установка только галогеновых фар

Можно запомнить более легкое правило: если на маркировке стоит буква D, то галоген разрешен. Свидетельство о регистрации ТС? В остальных случаях придется довольствоваться галогеном или лампой накаливания.

Получить информацию о возможности установки ксеноновых фар можно у завода-производителя или официального дилера торговой марки, под которой выпущен автомобиль.

Не допускается установка газоразрядных фар при таких маркировках:

HC и HR	означает, что на автомобиль можно устанавливать только галогеновые лампы
HCR	маркировка указывает на то, что в автомобиле установлена одна лампа для дальнего и ближнего света. Ксенон запрещен в таких машинах
CR	автомобили, в которых можно устанавливать только лампы накаливания

Другие виды фар запрещены.

Многие автовладельцы полагают, что если ксеноновые фары были куплены в престижной компании, а не на китайском рынке, то их установка законна.

На самом деле, марка и модель ксенона значения не имеет. Возможность установки таких фар предусматривается производителями, поэтому любые ксеноны, независимо от стоимости, запрещены.

Подборка для Вас!

Скачайте в надежное место бланки и образцы документов для автолюбителей.

Важная информация

Электронная система управления двигателем в автомобиле: разбираем, что это и принцип работы

На сегодняшний день ксенон является одной из самых современных, передовых технологий. Ее использование позволяет получить самые высокие показатели по мощности потока света.

В сравнении с галогеном, эффективность ксенона имеет показатели выше в 3-4 раза. Иногда ксенон заменяют светодиодами, однако качество этих ламп сильно «хромает».

Водители могут устанавливать ксенон самостоятельно, только при условии, что они знают, как проверить, работает ли ксенон.

Неправильная установка приведет к тому, что ТС не пройдет технический осмотр и лампы придется снимать.

Что это такое

Вещество, используемое для ксеноновых ламп, по своей природе является инертным газом. Он состоит всего из одного атома и совершенно не имеет запаха и цвета и при правильном применении безопасен для человека.

Фото: вид стеклянной емкости с ксеноном

Основной способ получения газа – добыча из радиоактивных источников. В современной промышленности ксенон получают из воздуха, при использовании азота и кислорода.

За счет нескольких сложных преобразований ксенон не имеет никаких примесей. Под давлением его закачивают сразу в колбу лампы.

Приобретать ксенон следует вместе с блоком розжига, который необходим для того, чтобы привести лампу в действие.

Его разновидности

Существует несколько разновидностей ксеноновых ламп. Перед тем, как осуществлять установку, водитель должен решить, какой тип лампы подойдет для конкретного автомобиля наилучшим образом.

Фото: типы ламп с маркировкой

Наиболее распространенными являются ксеноновые лампы старого образца – Н4

При выборе лампы данного типа следует обратить внимание на некоторые варианты:

Биксеноновая лампа Н4	Подходит для того, чтобы использовать оба режима света – ближний и дальний. Работают за счет движения шторки или механического передвижения колбы с ксеноном
Лампы D2R, D2S	Работают с подключением к переходнику. Лампа D2R используется для рефлекторной оптики. D2S лучше подходит для линзованной оптики. Разделение необходимо для тех фар, которые были разработаны специально для использования ксенона
Наиболее предпочтительным является ксенон Н4 D2S	Он имеет более высокую цветовую температуру, светит более ярко и имеет насыщенный белый оттенок
Лампы Н4	Могут быть корейского производства. Они имеют готовый цоколь

Получить и ближнее и дальнее освещение можно только при установке биксенона. Использование других вариантов, в том числе обычных ксеноновых ламп дает только дальнее, или иногда только ближнее освещение.

Фары с данной температурой отличаются насыщенным желтым цветом. На лампах 4300 К желтый цвет уже не выделяется.

Можно установить лампы, которые будут испускать цвет, максимально похожий на солнечный – это лампы 5000 – 5500 Кельвинов. Они являются наиболее щадящими для глаз и легко прорезывают дождь, туман.

Чем более повышается температура, тем более синий цвет имеют лампы. Ксенон 8000 К отличается насыщенным синим цветов, а лампы 18 000 К – фиолетовый. Такие лампы чаще всего используются для тюнинга и улучшения внешнего вида автомобиля.

Законодательная база

Нормативно-правовые акты, которые должны учитываться и соблюдаться водителями, устанавливающими ксеноновые фары:

КоАП РФ – Федеральный Закон № 195	В данном НПА указаны меры наказания, применяемые к водителям, нарушившим основные требования
Постановление Правительства РФ № 1090 «О Правилах Дорожного Движения»	В данном документе содержится указанием о правилах использования автолюбителями фар и особенности получения разрешения для проведения тюнинга автомобиля
Разъяснения Департамента по обеспечению безопасности ДД МВД РФ «Об использовании ксеноновых фар», публикация документа от 20.02.2010 года	—

Чтобы не возникало проблем при прохождении технического осмотра, водителю следует заблаговременно получить разрешение и согласовать все планируемые изменения.

Зажигание ксеноновых ламп

Подушки безопасности в автомобиле: устройство, принцип работы, срок эксплуатации

Напряжение зажигания ксеноновых ламп значительно превышает напряжение питающей сети, поэтому поджигающее устройство основано на принципе искрового генератора. На рис. 3 приведены схемы зажигания лампы с помощью искрового генератора

Для зажигания ламп имеют важное значение не только величина поджигающего импульса и число подаваемых на лампу импульсов, но и сдвиг фаз между напряжением питания лампы и пускового устройства. При питании лампы и пускового устройства от одной и той же фазы сети напряжение зажигания лампы выше, чем при питании от различных фаз

Поэтому к пусковому устройству и к лампе подаются различные фазы сети. Контактами контактора R1 в случае автоматического управления зажиганием ламп на первичную обмотку трансформатора Т1 подается сетевое напряжение.

Рисунок 3. Схемы включения ксеноновых ламп.

Конденсатор С1, включенный во вторичную обмотку трансформатора, заряжается, и, когда на нем напряжение достигает величины напряжения пробоя воздушного разрядника Р, он почти мгновенно разрядится на первичную обмотку импульсного трансформатора Т2. Во вторичной обмотке трансформатора Т2 индуктируется высоковольтный, высокочастотный импульс, который будет приложен к электродам лампы. Под воздействием этого импульса разрядный промежуток лампы пробьется, что вызовет его первоначальную ионизацию.

Если величина и число подаваемых импульсов оказываются достаточными, то в лампе создаются необходимые условия для развития дугового разряда, и лампа зажигается. После того как лампа зажглась, необходимо, чтобы искровой генератор продолжал работать в течение некоторого промежутка времени. Если отключить искровой генератор раньше положенного времени, то лампа может погаснуть. Время, в течение которого искровой генератор должен продолжать работать, зависит от напряжения и полного сопротивления сети. Необходимая выдержка времени обеспечивается введением в схему (на схеме не показано).

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=oAURMvlKCjs

Когда процесс зажигания лампы закончится, поджигающее устройство отключается от лампы. Для этого размыкается кнопка К1, а вторичная обмотка импульсного трансформатора замыкается накоротко кнопкой К2. В случае автоматического управления реле времени включает контактор (не показан на схеме), который своими контактами отключает трансформатор Т1 и замыкает накоротко вторичную обмотку трансформатора Т2. Конденсатор С2 служит для защиты сети от попадания в нее высокого напряжения.

Лампы мощностью до 6 кВт могут включаться по две последовательно на напряжение 220 В и зажигаться одним поджигающим устройством.

Следует обратить внимание на размещение пускового устройства. Оно должно размещаться не далее 30 м от лампы, в противном случае это будет снижать величину высоковольтного импульса

Так как величина этого импульса составляет 20-50 кВ, то изоляция провода, соединяющего лампу с пусковым устройством, должна быть выбрана из расчета на номинальное напряжение 15-20 кВ.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=vxKiPfELn6c

При отключении лампы от сети ее повторное включение возможно только после достаточного остывания, на что требуется 5-10 мин. Повторное включение неостывшей лампы может вывести ее из строя, поэтому его следует избегать.

Чем отличается ксенон от биксенона?

Автомобилисты практичны. Они всегда стараются обеспечить полную безопасность при движении. Это особенно актуально в ночное время, когда видимость сильно ограничена. К тому же вождению сильно мешают ослепляющие фары встречных машин. Были времена, когда устанавливались дополнительные фары на автомобиль. Ведь серьезные аварии часто случаются из-за недостатка освещения. Но в наши дни эта проблема решается иным способом. Появились газоразрядные лампы, которые имеют уникальные показатели, увеличивая яркость почти в 3 раза. Это ксеноновые лампы, в которых используется инертный газ. Различают ксеноновые и биксеноновые лампы. Так в чем же разница между ними?

Определение ксенона и биксенона

Ксеноновая лампа наполнена газом, от обычных ламп она отличается главным образом тем, что не имеет нити накаливания. Принцип работы лампы заключается в следующем: между двумя электродами проходит высокое напряжение, это вызывает свечение газа, находящегося в лампе. Ксеноновая лампа обладает постоянным излучением, менять его направление не способна.

Биксеноновая лампа является той же ксеноновой лампой, но снабжена механизмом, который может менять направление свечения. В роли такого механизма выступает металлическая шторка, которая перемещается под действием магнита, открывая при этом разные участки лампы.

Сравнение ксенона и биксенона

В чем же отличия биксеноновых ламп от ксеноновых? Если говорить по-простому, то ксеноновые лампы могут давать только ближний свет, а вот технология биксеноновых ламп устроена таким образом, что свет здесь можно переключать с ближнего на дальний. Биксеноновое освещение построено на изменении фокусного расстояния (дальний и ближний фокус) обычной ксеноновой лампы, которая может менять свое положение, используя «плавающую колбу» или переключающий рефлектор-шторку.

Ксеоновыми фарами оснащаются представительские автомобили, которые оборудованы чуть ли не проблесковыми маячками. Такие фары обеспечивают отличное освещение дороги. Заменив привычные галогенки на ксеон, вы просто удивитесь, как могли передвигаться без них раньше. Не забывайте, что яркость света – непременное условие безопасной езды. Свет таких ламп не ослепляет встречных водителей, они очень экономичны и служат минимум два года.

У ксенона и биксенона принцип формирования свечения одинаковый, по показателям яркости свечения, надежности и экономичности они не различаются

Но если в вашей машине не предусмотрена раздельная оптика, есть смысл обратить внимание на биксеоновые лампы. Установить их можно и самостоятельно, если следовать инструкции

При покупке стоит обратить внимание на обозначение цоколя лампы.

Разница между ксеноном и биксеноном

Биксенон в одном корпусе совмещает и дальний, и ближний свет.
В биксеноне переключение проводится механизмом, который способен менять направление света.
Биксенон стоит дороже, чем ксенон.

Что такое биксенон

Мы уже привыкли, что принцип действия осветительных приборов может быть разным – лампы накаливания в настоящее время уверенно вытесняются другими, более экономными источниками света.

Газоразрядные лампы, а именно к этому классу принадлежит ксеноновая и биксеноновая оптика, известны давно – до сих пор они использовались преимущественно для уличного освещения, но сейчас происходит их активное внедрение и в автомобилестроительную отрасль. Название ламп указывает на то, какой конкретно инертный газ используется при их изготовлении. Сама лампа представляет собой стеклянную колбу, в которую под большим давлением закачан ксенон. Розжиг осуществляется двумя электродами, которые подсоединены к блоку розжига, представляющему собой высоковольтный блок питания.

А теперь рассмотрим, как работает биксенон. В сущности, генерируемый ксеноновой лампой свет представляет собой горение дуги в среде, заполненной инертным газом. Можно сказать, что этот процесс чем-то напоминает дугу, даваемую сварочным аппаратом. В отличие от ламп накаливания, электроды здесь никоим образом не страдают, ведь инертный газ потому так и называется, что никак не реагирует с окружающими его материалами (в отличие от кислорода, водорода, азота и других газов, присутствующих в атмосферном воздухе).

Такая дуга горит непродолжительное время и потому нуждается в постоянной подпитке током, причём формируемое блоком питания напряжение должно иметь номинал порядка 60-80 В.

А поскольку бортовая сеть работает на напряжении 12 В, именно БП ответственен за многократное усиление характеристик тока, причём для этого требуется определённое время. Так что работу ксеноновой фары можно представить себе не как постоянное горение, а как непрерывную череду разрядов, происходящий с такой частотой, что мы этого не замечаем.

По сравнению с галогенными лампами ксеноновые намного безопаснее и экономичнее – их средний срок службы составляет около 2-3 тысяч часов – это примерно 3-4 года при ежедневной 2-3-часовой работе.

Для установки таких ламп в автомобиль требуется специальная линза – без неё свет окажется настолько интенсивным, что будет ослеплять водителей встречных ТС.

Биксеноновые фары отличаются от ксеноновых тем, что в их конструкции предусмотрена специальная шторка, посредством которой меняется направление луча. Это значит, что биксенон может использоваться для генерации как ближнего, так и дальнего света, в то время как ксеноновая оптика умеет светить только в одном направлении.

Сравнения ламп накаливания

Чтоб сделать выбор в сторону хороших и более эффективных лампочек, необходимо понимать, чем отличаются автомобильные галогенные лампы от ксеноновых. Для начала предлагаем ознакомиться с основной информацией об этих источниках освещения.

Свет от разных лампочек

Ксенон

В основе ксеноновых ламп лежит специальный газ, который зажигается в результате срабатывания модуля, установленного внутри конструкции изделия. Основной технической характеристикой газоразрядных лампочек является цветовая температура, поскольку каждый тип температуры имеет свой цвет. К примеру, чем больше будет температура, тем больше свет будет иметь голубой оттенок, а яркость, соответственно, уменьшится. При низкой температуре лампочка будет излучать желтый цвет, но само свечение при этом будет более ярким.

Рассмотрим основные достоинства газоразрядных источников освещения по сравнению с галогенками:

Минимальный нагрев линз оптики. Стекло фары нагревается не так сильно, а это значит, что пыль и грязь с оптики удаляется значительно проще.
Улучшение внешнего вида транспортного средства. Многие автолюбители используют ксенон в качестве элемента тюнинга.
Газоразрядные источники потребляют намного меньше энергии — как минимум, на 40%.
Более яркое свечение, что позволяет обеспечить более комфортную видимость.
Также ксенон обладает более теплым спектром излучения осветительного потока. Благодаря этой характеристике видимость дорожного покрытия в темноту и при движении в непогоду будет более улучшенной (автор видео — канал Eric Davidich smotra).

https://youtube.com/watch?v=8Nx1cHdjcVE

Что касается недостатков, то они следующие:

В отличие от галогена, стоимость ксенона более высокая.
Если галоген выходит из строя, то можно заменить одну лампочку, но если такая проблема произойдет с ксеноном, то придется менять оба источника освещения. Это обусловлено тем, что в ходе эксплуатации газоразрядные лампочки меняют свою температуру свечения, поэтому разница в цвете между новой и старой лампой может быть значительной.
В отличие от галогенок, установка газоразрядных источников подразумевает дополнительную установку блока розжига.
При активации оптики водитель может заметить небольшую задержку. Если вы ставите ксенон в противотуманные фары или в ближний и , то должны учитывать, что для розжига газа потребуется определенное время.
Вероятность ослепления водителей встречных авто. Такие проблемы, как правило, связаны либо с допущением ошибок при установке линз. либо использованием низкокачественного и дешевого ксенона. Если вы хотите сделать тюнинг и удивить других автолюбителей, то ставьте качественный ксенон — дешевые лампы будут только доставлять неудобства другим участникам дорожного движения.

Галоген

Галогеновые лампы — это один из наиболее распространенных, а также простых по конструкции источников освещения. Такое изделие представляет собой колбу, в галогеновую лампочку также заполняется газ, а ее устройство защищено специальным стеклом. Мощность таких источников может достигнуть 130 Вт.

Основные достоинства:

доступная стоимость;
легкость установки — достал и заменил (автор видео — канал Программа Автомобиль).

Из минусов галогенок стоит выделить:

Неустойчивость к вибрациям, так как в устройстве изделия имеется нить накаливания, а также вольфрамовая спираль. Из-за этого срок службы галогенных ламп может быть снижен.
При работе этих источников освещения стекло оптики греется, а это, в свою очередь, негативно отражается на освещенности дорожного покрытия, так как пыль и грязь, осевшая на фонаре, быстро застывает.
Если сравнивать с ксеноном, то яркость галогенок будет более низкой.
Также следует выделить и более низкий срок службы. Если газоразрядные источники освещения позволяют отработать около 3 тысяч часов, то галогенки обычно служат не более 400 ч.

И хотя галогенки не могут похвастаться такими же техническими характеристиками, в настоящее время — это самый востребованный вид источников освещения среди наших соотечественников.

Конструкция ксеноновых ламп

Различают два основных типа ксеноновых ламп: лампы в шаровых колбах с короткой дугой, с расстоянием между электродами в несколько миллиметров с естественным или воздушным охлаждением и лампы в трубчатых колбах с длинной дугой с естественным или водяным охлаждением.

Лампа с шаровой колбой (рис. 1) представляет собой толстостенный баллон из кварца с впаянными в него двумя электродами, изготовленными из торированного вольфрама. Токопроводящими контактами служат цилиндрические выводы, конструкция которых предусматривает как возможность крепления ламп, так и присоединение питающих проводов. Баллон лампы наполняется ксеноном до давления 8-9 ат, которое при работе лампы возрастает до 20-25 ат.

Лампы могут работать на постоянном и переменном токе. Отличие этих ламп – в конструкции электродов. При постоянном токе лампа имеет очень массивный анод (рис. 1а), располагаемый вверху. При переменном токе оба электрода имеют одинаковую конструкцию (рис. 1б).

Рисунок 2. Схема дуговых ксеноновых ламп типа ДКСТ: 1 – разрядная трубка; 2 — корпус охлаждающей рубашки; 3 — электрод; 4 — втулка; 5 – вывод; 6 — цилиндр из молибденовой фольги; 7 —вкладыш; 8 – стеклянный цилиндр; 9 – гайка; 10 — уплотняющий вкладыш; 11 – уплотняющие прокладки.

Трубчатая ксеноновая лампа с естественным охлаждением (рис. 2а). представляет собой толстостенную трубку из кварцевого стекла, по концам которой вварены электроды из торированного вольфрама. Вводы лампы изготовляются из молибденовой фольги. Внение выводы изготовлены из стали, а переходные втулки – из титана. Колба лампы заполняется ксеноном, его давление составляет от 15 до 350 мм рт.ст.

Величина давления ксенона определяется напряжением зажигания пускового устройства, а также зависит от выбранного внутреннего радиуса трубки и падения напряжения на единицу длины разряда. В лампах с водяным охлаждением разрядная трубка из кварца помещается внутри стеклянного цилиндра (рис. 2б). В зазоре между разрядной трубкой и цилиндром циркулирует вода, которой придается винтообразное движение благодаря некоторому сдвигу входного патрубка по отношению к плоскости, проходящей через ось лампы. Концы стеклянного цилиндра помещаются в сборные латунные муфты и уплотняются резиновыми прокладками.

Для охлаждения ламп используется дистиллированная вода, циркулирующая в замкнутой системе. Нормальная работа лампы возможна, если стеклянный цилиндр полностью заполняется водой. Максимальная температура охлаждающей воды не должна превышать температуры, при которой образуется сплошная паровая рубашка (не более 50°С на выходе из лампы). Из этих соображений определяется расход охлаждающей воды. Применение водяного охлаждения позволяет увеличить почти в 10 раз удельную нагрузку на кварц по сравнению с естественным охлаждением, что дает возможность уменьшить размеры лампы и при этом повысить на 30-40% их световую отдачу.