Все про автомобільні лампи головного світла

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 головні лампи такого сказати не можна: 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 за менших витратсил. 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 яскраве, але нерегульоване світло, що сліпило всіх зустрічних водіїв, і були вкрай незручні в експлуатації.

Як тільки з'явилися перші електричні лампи, вони практично одразу ж стали застосовуватися в автомобілях, і спочатку це були потужні прожектори. Революцію в автомобільному освітленні зробила (знову) 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 існує до сьогодні.

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

Види ламп

Виробники пропонують сьогодні три основних види автомобільних ламп: галогенові, ксенонові тасвітлодіодні, 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.

Галогенова лампа – це модифікація стандартних ламп розжарювання, свого роду класика. Вона також має вольфрамову спіраль, але нагрівається до набагато вищої температури (3000°С), а від перегоряння (випаровування вольфраму і потоншування нитки) її захищає газ, що закачується у цоколь під великим тиском. Безперечними перевагами таких ламп є величезний модельний ряд, відмінні показники роботи за поганоїпогодиі 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 тагірші показники світлового потоку, ніж у інших видів ламп. До того ж лампи розжарювання сильно нагріваються, поступово виводячи з ладу полікарбонатний відбивач і розсіювач фари. Але не зважаючи на появу сучасніших автоламп, галогенові мають попиті досівстановлюються на більшість моделей автомобілів, а виробники продовжують їх удосконалювати.

Ксенонові лампи (HID або газорозрядні) – наступне покоління автомобільних ламп. У них вже немає ниткирозжарення, а джерелом світла є плазма – іонізований газ, що дає яскраве світіння. Залежно від складу газулампи можуть мати як тепле, так і холодне світло, що дає змогу 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 вібрації таперегріву), дуже яскраве світло. Недоліком ксенону є високе споживання електроенергії, що вимагає встановлення додаткових перетворювачів напруги (з 12 В на 10-20 кВ), і, звичайно, висока ціна. Встановлення ксенону потребує особистої відповідальності: яскраве світло може серйозно засліпити водія зустрічної машини, якщо фари не будуть нормально відрегульовані.

Ксенонові лампи не встановлюються у протитуманні фари: розряд, що постійно міняє конфігурацію, 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 доавтомобільноїгалузі, і спочатку застосовувалися в основному для габаритних, бічних ліхтарів і підсвічування салону, і тільки в останні роки почали використовуватися дляголовного світла. Переваги LED ламп дають їм змогу успішно конкурувати із 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 у спектрі (не псують фару). Світлодіодні лампи не бояться вібрації завдяки відсутностігазу (твердотільні джерела світла). Але є і недоліки: досить висока ціна, менша дальність розсіювання і дальність пучка світла (порівняноіз ксеноновими лампами), а отже, менша ефективність при швидкісній їзді заміськими (неосвітленими) трасами. 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.

Протягом останніх кількох років компанія Philips працює над технологією органічних світлодіодів (OLED), що світять завдяки ефекту електролюмінесценції органічних матеріалів. Сьогодні вже готові освітлювальні прилади для приміщень і перші автолампи на їхній основі, що віщує серйозний прорив утехнологіях створення світла.

Класифікація автоламп за IEC (типом цоколя)

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

Типи галогенних ламп

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

Взаємозамінність галогенової і LED лампи

Ксенонові лампи позначаються D1S, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, D4R. У цьому маркуванні D читається як discharge – газорозрядний. Лампи D_S призначені для лінзованих 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 нижча, для дальнього світла – вища. 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 минає без наслідків.

Маркування на цоколі галогенової лампи

Країна сертифікації лампи:
1.Германія, 2.Франція, 3.Італія, 4.Нідерланди, 5.Швеція, 6.Бельгія, 7.Угорщина, 8.Чеська Республіка, 9.Іспанія, 10.Югославія, 11.Велікобританія, 12.Австрія, 13.Люксембург, 14.Швейцарія, 16.Норвегія, 17.Фінляндія, 18.Данія, 19.Румунія, 20.Польша, 21.Португалія, 22.Росія, 23.Греція, 24.Ірландія, 25.Хорватія, 26.Словенія, 27.Словаччина, 28.Біларусь, 29.Естонія, 31.Боснія і Герцеговина, 32.Латвія, 34.Болгарія, 37.Турція, 40.Македонія, 42.ЄС (Євросоюз), 43.Японія, 45.Австралія, 46.Україна, 47.Південна Африка.

Зазначена робоча напруга 12 V є номінальним показником. Фактично всі лампи працюють за напруги12,6-13,8 V.

Позначення U (вид лампи) означає галогенову лампу з посиленим захистом від УФ випромінювання. Такий захист є обов'язковим для всіх ламп, що виробляються 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: що більше жовтого, то нижча світлова температура, і що більше синього – тим вона вища.

Найкомфортнішим для очей є аналог сонячного освітлення – біле світло 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. Що потужніший світловий потік, тояскравішесвітло лампи. Але тут є певні обмеження: щоб ближнє світло булодосить ефективним і при цьому не сліпиловодіїв зустрічних машин, законодавчо встановленеобмеження 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 застосування кварцевого скла для колби замість звичайного тугоплавкого. Це дало відразу кілька переваг: по-перше, кварцеве скло практично не пропускає УФ-промені, а значить, розсіювач фари прослужить довше. По-друге, кварцевесклонабагато міцнішеі витримує більший тиск. Це дає змогу підвищити тиск газу всередині колби, а отже, подовжити термін служби лампи. І по-третє, саме скло має більшу прозорість, ніж звичайне, тобто менше поглинає світло. Різниця здається невеликою, але з таких дрібних нюансів складається загальна ефективність лампи.

Фарбування колби ублакитний колір (повністю або частково) дає змогу зробити світло більш білим, поглинаючи жовтий відтінок. Це часто використовується на посилених лампах (типу +80%), які за умови грамотногоналаштування і у якісних фарах будуть світити не набагато гірше ксенону.

Галогенні лампи для протитуманних фар можуть фарбуватися ужовтий колір (в кодуванні такої лампи буде буква Y – yellow). Вони можуть застосовуватися для отримання максимально ефективного жовтого світла, якщо розсіювач фари прозорий.

Екологічні вимоги змусили виробників відмовитися від використання ртуті в ксенонових лампах. Це трохи погіршило їхні характеристики (зменшилася сила світлового потоку), але позбавило від необхідності спеціальної утилізації відпрацьованих ламп.

Багато світлодіодних ламп мають своєрідний «кулер» –систему охолодження, що відводить тепло. Під час роботі світлодіод гріється (1/4 енергії йде на світіння і 3/4 на тепло). У деяких особливо потужних лампах встановлюються і мініатюрні вентилятори.

Вимоги до фар

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 із лампою відповідних характеристик формують оптимальне освітлення дороги.

В першу чергу важливий 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 сліпити зустрічних водіїв. Також виробники рекомендують стежити за герметичністю фар: пил і бруд, що потрапляють на відбивач, пригоряють до нього (в першу чергу під час використаннясильно гріються галогенові лампи) і виводять його з ладу.

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

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

Ксенон і біксенон

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

Встановлення газорозрядних ламп замість галогенних типу H4 (широко застосовувана лампа з двома спіралями, що вмикаються окремо, 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 дальнєвиконується або поворотом самої лампи, або зміщенням світловідсікаючої шторки.

Схема роботи біксенонової линзованої фари

За правильноговстановленнята регулюваннябіксенонова фара дає максимальну ефективність дальнього світла – до 480 м на сучасних автомобілях.

Технології майбутнього – адаптивні фари

Технологія адаптивних фар (AFS або AFL), керованих комп'ютером, вже є на сучасних автомобілях (зокрема, її застосовують концерни Audi і BMW). Їхня розробка стала можливою завдяки LED-лампам: саме вони можуть досить швидко перемикатися і міняти яскравість світіння (ксенон вирізняється деяким запізненням). Суть нової технології – змінанапрямку і яскравості ближнього і дальнього світла залежно від дорожньої ситуації. Адаптивні фари можуть створити тіньову ділянку, щоб не засліплювати водія машини, якаїде попередуабо назустріч, 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 полягає в тому, що більше не потрібно вимикати дальнє світло при наближенні до зустрічного автомобіля: автоматика сама перемкне напрямок світла таким чином, щоб нікому не створювати незручностей.

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 найякісніша. Цьому є абсолютно об'єктивні причини, вплинути на які досить складно.

Галогенні лампи страждають в першу чергу від випаровування вольфраму зі спіралі. Цей процес, хоча 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. Найчастіші причини – неправильне встановлення, стрибки 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 перегорає раніше. Цей нюанс добре відомий професійним автомеханікам.

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. Малоефектівні блоки розпалювання дають недостатньо енергії на лампу, чим прискорюють її старіння, а дроти недостатнього перетину окислюються і перегоряють. Неякісні пластикові елементи цоколя випаровуються від перегріву і псують відбивач фари.

Порівняння вигорілого і нового відбивача

Старіння LED ламп спричиняється перегрівом. І що потужніша лампа, тобільший струм має проходити через неї і тосильніше вона гріється. Це і є причиноютого, чому малопотужні світлодіодні лампи (габаритні, бічні) служать довше, ніж лампи головного світла. Проявляється старіння світлодіодів зменшенням яскравості. Коли вони починають світити на 40-50% гірше, їх потрібно міняти.

Міняють завжди дві лампи одразу (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. Достатньо сказати, що це один з компонентів безпеки на дорозі. Тому питання, пов'язані з автосвітлом, 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.

Про те, як вибрати лампи і які бренди заслуговують на особливу увагу, наш "Гід покупця ".