«Маленькое солнце» с именем ксенон

Одним из наиболее распространенных элементов дополнительного светового оборудования, которое можно установить на автомобиль, считается замена заводских галогеновых фар на так называемые ксеноновые. Ксеноновый свет достаточно популярен в среде автолюбителей – эти яркие лучи хорошо заметны в дорожном потоке. Но с недавних пор позволить себе ксеноновые фары способны лишь владельцы дорогих автомобилей, так как «колхозный ксенон» оказался под запретом, и самовольно его теперь не поставишь. Давайте разберемся, что же такое ксенон, и почему водители так недовольны запретом на установку ксеноновых ламп в фары их автомобилей.

История ксенона

Ксенон – это химический элемент из аргонной группы, который английский химик Уильям Рэмзи официально открыл в 19 веке. Но, история ксенона началась еще в 1785 году. Ученый Генри Кавендиш исследовал состав воздуха и, при пропускании через него разряда, пришел к любопытному факту: после удаления окиси азота и избытка кислорода, примерно 1/120 исходного объема оставалась и ни в какие соединения не вступает. Он предположил, что в атмосфере содержится еще какой-то неизвестный газ. Описания именно этих опытов и прочел Уильям Рэмзи.

Особо углубляться в эту проблему он не стал, но внимание обратил. Надо сказать, что к концу 19 века состав атмосферы считался изученным полностью и наличие новых элементов в нем казалось абсурдом. Через некоторое время начать выделение нового газа из атмосферного воздуха его подтолкнул некий Джон Рэлей. Вскоре Рэмзи совместно с коллегой Уильямом Траверсом начал работы по поиску этого газа. Эти два английских ученых совершили настоящий подвиг: никогда еще не приходилось светилам науки работать со стольким количеством исходного материала, искать газ в ничтожно малых количествах, да еще к тому же и не вступающим в химические реакции.

Поиск производился путем сжижения воздуха и последующего его испарения – разные газы испарялись при разных температурах. С помощью спектрального анализа выявлялось, что за газ был получен. Были «пойманы» неон («новый»), криптон («скрытый») и ксенон («чуждый»). Поначалу казалось, что эти газы вообще не вступают во взаимодействие ни с какими элементами. Только в начале 1960-х годов выяснилось, что представление об инертных газах как о химических «мертвецах» несостоятельно. Удалось получить фториды, оксиды и другие соединения ксенона, криптона, а позднее и радона.

Особенности ксеноновых ламп

Галогеновая лампа представляет собой стеклянную колбу, наполненную смесью газов из группы галогенов. Химические свойства этих газов способствуют возвращению испаряющегося в процессе нагревания вольфрама обратно на нить накаливания. Благодаря этой хитрости, в свое время конструкторам удалось более чем вдвое увеличить светоотдачу ламп подобного типа по сравнению с традиционными лампами накаливания.

Световой поток обычной автомобильной 45-ваттной лампы составляет около 600 люменов, а галогенной лампы в 55 ватт – более полутора тысяч люменов. К тому же колба галогеновой лампы значительно меньше загрязняется, а сама лампа служит существенно дольше, чем лампа накаливания, прежде всего за счет большей сохранности вольфрамовой нити. Но, хотя галогеновые лампы были явным технологическим прорывом по сравнению с лампой накаливания и её трехпроцентным КПД, все-таки для современного общества это оказалось недостаточным.

В ксеноновой лампе основным газом в данной смеси является ксенон. Со временем, последовав по пути ксерокса и памперса, ксеноны стали нарицательным названием для всех ламп данного типа, именно этим объясняется небольшие статистические разночтения в характеристиках различных «ксенонов».

«Электрическая дуга, возникающая между двумя электродами в 35-ваттной ксеноновой лампе, дает световой поток в 3000 люменов; причем этот свет достаточно легко сформировать в четкий световой пучок, что для автомобильных фар имеет большое значение», – рассказывает менеджер по продажам центра «Интерпауэр» Андрей.

Благодаря отсутствию вольфрамовой нити газоразрядные лампы устойчивы к вибрациям, что также является большим плюсом для использования устройств этого типа в световом оборудовании автомобиля.

Особенностью ксеноновых ламп является «постепенность» их включения – газовой среде, испускающей свет, требуется несколько секунд для разогрева и достижения максимальной яркости. Но зато каждую ксеноновую фару можно назвать «маленьким солнцем» – температура газовой смеси доходит до 4000 градусов по Цельсию. Для успешной работы в режиме и дальнего и ближнего света применяются так называемые биксеноновые лампы – подвижные устройства, позволяющие достичь дальности освещения в 300-400 метров без возникновения ослепляющего эффекта.

«Наиболее приближенная имитация рассеянного солнечного света – это биксенон с цветовой температурой 4300 К. Он является наиболее комфортабельным вариантом для вождения автомобиля. Ксенон излучает бело-желтый цвет, который является самым ярким. После температуры 4300-4500 К яркость ксенона снижается, несмотря на то, что по цветовой шкале дальше идет белый цвет. Многие производители биксенона включают лампы с температурой 4300 К в базовую комплектацию выпускаемых автомобилей», – говорит Андрей.

Преимущества ксеноновых ламп

Рассмотрим подробнее преимущества, возникающие при установке ксеноновых ламп в качестве дополнительного светового оборудования автомобиля:

1. По сравнению с галогеновыми лампами, яркость ксеноновых ламп в среднем в 2,5 раза больше. В условиях низкой видимости в результате тумана, снегопада, дождя, освещение с использованием ксеноновых фар препятствует возникновению эффекта «световой стены», когда лучи рассеиваются на каплях расположенной перед автомобилем водяной «взвеси». Излучение газоразрядной лампы находится в узком диапазоне частот, поэтому отражение светового потока от капель воды является минимальным;

2. Ксеноновая лампа имеет длительный срок службы – обычно не менее 2000 часов. Это более чем в четыре раза превышает срок службы галогеновых ламп;

3. КПД ксеноновой лампы составляет около 93%, то есть практически вся энергия, потребляемая лампой, преобразуется именно в световой поток. Для сравнения, данный показатель у галогеновых ламп составляет около 60%, для традиционных ламп накаливания всего лишь около 3% (вся остальная энергия уходит в тепло, что для автомобильной фары является абсолютно бесполезной нагрузкой). Соответственно, ксеноновая лампа практически не нагревается;

4. Установка ксеноновых фар позволяет достичь оптимального освещения дороги при существенно меньшем потреблении электроэнергии. Таким образом, у генератора остается больше энергии для других нужд автомобильного электрооборудования, в том числе для мультимедийных и навигационных устройств. Соответственно, меньшее потребление энергии делает ваш автомобиль более экологически чистым и дружелюбным к окружающему пространству, поскольку установка энергосберегающего ксенонового оборудования снижает объем вредных выбросов в атмосферу вследствие меньшего потребления топлива ;

5. Спектр ксеноновых ламп максимально близок к спектру дневного света, что позволит водителю в четком «хорошем» свете увидеть дорожные знаки и разметку, а также других участников движения, а значит максимально быстро и правильно сориентироваться в сложной дорожной ситуации. При этом, глаза водителя, воспринимая естественный дневной свет и не напрягаясь в условиях хорошей видимости, существенно меньше устают;

По статистике, более 60% всех дорожно-транспортных происшествий происходят в условиях плохой видимости. И это тем более обидно, поскольку плохая освещенность стопроцентно не относится к факторам действия непреодолимой силы, как выражаются страховщики, здесь очень многое находится в руках самих автовладельцев. И правильно установленные ксеноновые фары, по словам знатоков, делают пребывание за рулем автомобиля наиболее безопасным и комфортным.