Устройство автомобилей




Галогеновые и ксеноновые лампы




Галогенные лампы

Галогенные лампы (их часто называют галогеновыми лампами) отличаются от обычных ламп накаливания меньшими размерами колбы и повышенной яркостью нити накаливания. Принципиальное различие между обычными лампами накаливания и галогенными описано на предыдущей странице. Так как вольфрам не оседает на поверхности колбы, она остается прозрачной в течение всего срока службы лампы.
галогеновые лампы для автомобилей Использование галогенов не дает существенного увеличения срока службы лампы, так как вольфрам испаряется и оседает на поверхности спирали неравномерно, что неизбежно приводит к уменьшению ее толщины на отдельных участках и перегоранию.

Галогенная лампа представляет собой малогабаритную цилиндрическую колбу из кварцевого стекла, внутри которой располагается тело накала. Выводы выполняются из молибдена, температурный коэффициент расширения которого близок к коэффициенту расширения кварца, что исключает появление трещин и дефектов в стыке выводов с колбой.

Двухнитевая галогенная лампа категории Н4 устанавливается в фарах головного освещения. Специальный цоколь Р43t/38 исключает установку лампы в не предназначенный для нее оптический элемент и правильно ориентирует выводы лампы с контактами. Нити дальнего и ближнего света лампы категории Н4 имеют фору цилиндров и расположены вдоль оптической оси.

Однонитевые галогенные лампы категорий Н1, Н2 и Н3 применяются в противотуманных фарах, фарах-прожекторах и фарах рабочего освещения.

Сила тока, потребляемого лампой от источника электроэнергии, сетевой поток и световая отдача зависят от напряжения. Отечественная промышленность выпускает лампы с номинальным напряжением 6, 12 и 24 В.
Расчетное напряжение ламп выше и составляет соответственно 6,3…6,75, 12,6…13,5 и 28 В.
При повышении напряжения относительно расчетного значения увеличиваются сила тока, температура спирали, световой поток и световая отдача, но резко сокращается срок службы лампы. При снижении напряжения на 50…60% лампа практически не изучает видимую часть светового спектра.

Для повышения уровня унификации, стандартизации и сокращения номенклатуры осветительных приборов автомобилей различного назначения выпускают взаимозаменяемые лампы, независимо от их номинального напряжения.
Напряжение питания ламп накаливания на автомобиле зависит от настройки регулятора напряжения, состояния источников электроэнергии и цепей питания осветительных приборов, от числа включенных потребителей, сечении и длины соединительных проводов, состояния контактов соединительных элементов и т. п.
Лампы должны выдерживать возможные в системе электрооборудования автомобиля колебания напряжения.

Автомобильные лампы работают в условиях вибрации и тряски, поэтому должны быть механически прочными и надежно удерживаться в патроне. Крепление колбы к цоколю должно выдерживать усилие, прилагаемое к лампе, когда она вставляется в патрон или извлекается из него.
Снижение вибрационных нагрузок на нить накала и устройство для закрепления лампы в патроне достигается с помощью эластичной подвески патрона или осветительного прибора на автомобиле.

***

Разрядные или ксеноновые лампы фар

В оптических элементах современных легковых автомобилей все чаще встречаются разрядные лампы высокой интенсивности, которые в несколько раз ярче галогенных ламп. Пионером в разработке разрядных ламп для автомобильных фар является голландская фирма Royal Philips Electronics. Среди автопроизводителей первым их начал устанавливать концерн «BMW» для седанов седьмой серии, впоследствии они появились и на других легковых автомобилях ведущих фирм мирового автопрома – японских, европейских и американских.
разрядные или ксеноновые лампы для автомобилей Тем не менее, в настоящее время такими фарами оборудуется далеко не все автомобили - их использование ограничивается легковыми автомобилями большой мощности и повышенной комфортности.
В бытовом лексиконе фары, содержащие разрядные лампы высокой интенсивности, обычно называют ксеноновыми фарами.

Разрядная лампа представляет собой маленькую кварцевую колбу, которая может быть размером с вишневую косточку. Она не содержит традиционной нити накаливания – в ней воспламеняется яркая электрическая дуга, возникающая в среде специальной смеси газов и металлических паров. Обычно такие лампы выполняются в двух кварцевых оболочках-колбах – внешняя колба предохраняет крохотную внутреннюю колбу от резких перепадов давления и температуры, а также механических воздействий.

Разрядные лампы высокой интенсивности излучают свет при прохождении между двумя электродами электрической дуги, которая испаряет соли металлов, ртуть и ксенон. Быстрое испарение ксенона обеспечивает достаточно мощное излучение света сразу же после включения и позволяет сократить время, необходимое для прогревания.

Ксеноновые фары создают яркий сине-белый свет. Цветовая температура света, создаваемого разрядными фарами высокой интенсивности, близка к цветовой температуре солнечного света в летний полдень. Разрядные (ксеноновые) фары обеспечивают улучшенную видимость в ночное время по сравнению с галогенными фарами, поскольку они в 2…3 раза ярче и освещают больший участок дороги перед автомобилем, существенно повышая комфортность езды в темное время суток.




Разрядные (ксеноновые) лампы не могут быть непосредственно включены в сеть напряжением 12 В. Они подключаются только посредством специального пускового трансформатора с электронным управлением (блок розжига или, как его еще называют - балласт), который обеспечивает в начальный момент высокое напряжение до 25 тыс. В. Достигнув определенной температуры, лампа потребляет не более 35 Вт мощности. Для дальнейшего поддержания и стабилизации дуги также используется блок розжига.
Поскольку для ксеноновых фар требуются другие электрические компоненты, включая блок розжига, их нельзя устанавливать непосредственно вместо галогенных фар.
Ксеноновая лампа не может перегореть, потому что не имеет нить накаливания, ей не страшны вибрация и тряска при движении автомобиля. Ресурс ксеноновых ламп в 4…5 раз превышает ресурс галогенных ламп - срок ее службы составляет до 2 000 часов.

К другим достоинствам разрядных ламп относятся экономичность в рабочем режиме, малые габариты, позволяющие уменьшить размеры фар, что создает дополнительные возможности автомобильным дизайнерам.
принцип работы ксеноновой фары Разрядные лампы меньше нагреваются, чем, например, галогенные лампы, что тоже немаловажно для увеличения ресурса.

Основные недостатки разрядных ламп – высокая стоимость и необходимость применения сложных пусковых компонентов. Кроме этого, некоторые разрядные лампы содержат ртуть, что требует повышенного внимания при их эксплуатации и утилизации.

Такое достоинство разрядных ламп, как высокая яркость свечения при неправильном использовании может доставить водителям встречного транспорта дополнительные неудобства, поэтому регулировка светового потока фар с такими лампами должна быть особенно тщательной.

Ведущими производителями разрядных ламп высокой интенсивности (ксеноновых ламп) являются фирмы Royal Philips Electronics (Нидерланды), Osram GmbH (Германия), PIAA Corporation (США).

В настоящее время германская фирма Osram наладила выпуск разрядных ламп, не содержащих ртуть, которые принципиально отличаются от ртутьсодержащих ламп увеличенным содержанием ксенона и использованием заменителя ртути – йодида цинка. У таких ламп отмечается улучшенная стабильность цвета.
Разрядные фары высокой интенсивности, не содержащие ртуть, имеют иные параметры электропитания, и поэтому они не взаимозаменяемы с ртутьсодержащими разрядными фарами высокой интенсивности.

Поскольку обычная ксеноновая лампа излучает свет постоянной интенсивности и направления, для переключения на ближний и дальний свет изначально использовались две фары либо дополнительные лампы, что усложняло управление системой освещения. Современные автомобили часто оборудуют ксеноновыми фарами, лампы которых оснащены специальным механизмом из шторок и оптических линз, либо устройством, способным изменять положение внутренней колбы относительно внешней. Все эти устройства, позволяют изменять направление и силу светового потока при необходимости. Такие фары обычно называют биксеноновыми. Они существенно дороже обычных ксеноновых ламп, но удобнее в использовании. Принцип создания светового потока у биксеноновых ламп такой же, как и у обычных ксеноновых (разрядных) ламп.

***

Приборы световой сигнализации автомобилей



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты