Лазери, ксенон, діоди: які автомобільні фари краще світять та чому

Лазери, ксенон, діоди (LED) – в першу чергу під цими поняттями ми розуміємо джерела світла, тобто лампи. Але стосовно автомобіля треба говорити не про лампи окремо, а про цілісну оптичну систему – про фари, інакше повноцінного освітлення дороги не отримати. Про це, власне, слід сказати дещо детальніше.

Як влаштована сучасна фара

Автомобільна фара будь-якого типу (є один виняток, але про нього нижче) має три основних елементи: джерело світла (лампу), рефлектор-відбивач і скло-розсіювач. Лампа дає світло, а решта деталей оформлюють його у промінь потрібної форми. Причому участь у справі двох останніх елементів може бути різною, іноді ключовим є відбивач, іноді майже все вирішує скло, яке, до речі, часто є не склом, а пластиком. Але лампа в будь-якому разі найголовніша – якщо вона слабка, прийнятного променя не отримати ні за що.

Також важливий чинник ефективної роботи автомобільної фари – абсолютна цілісність всіх її компонентів. На відміну від інших систем автомобіля, пошкоджена фара нормально працювати не буде, а то й буде загрожувати безпеці інших водіїв. Головна умова при цьому – точне розташування лампи у фарі відносно рефлектора і розсіювача. Адже точка випромінювання світла – наприклад, спіраль галогенки чи LED-чіп діодної лампи – має бути розташована строго у фокальній точці оптичної системи. Якщо лампа з якоїсь причини опиниться не в фокусі, нормально освітлювати дорогу фара не буде, але натомість буде засліплювати інших водіїв, у тому числі і попутних.

Галогенки

Для початку не можна не сказати про старі добрі лампи розжарювання – ті, що ми сьогодні називаємо галогенками. Світло в них випромінює нитка тугоплавкого металу, розжарена внаслідок підведення до неї електричного струму. Галогенними лампи стали тоді, коли їхню колбу почали наповнювати інертним газом – галогеном. Ця технологія підвищує віддачу лампи при збереженні терміну служби.

Лампи-галогенки недорогі та технологічні, підключаються без додаткових стартерів, не бояться перепадів напруги та температур, легко адаптуються до будь-яких оптичних систем. Недоліки – низький, близько 5 - 15%, ККД. Завдяки новій технології підвищення тиску в колбі з 5 до 12–13 бар з’явилася змога випускати моделі з стандартним споживанням, але з підвищеною світловіддачею: + 30% яскравості, + 50% і навіть + 100%. В найкращих галогенок ресурс до 1000 годин, у більш-менш масових якісних – не більше 400 год.

Ксенон

На технічній мові це газорозрядні лампи, в них світло дає електрична дуга, розпалена між парою електродів в атмосфері інертного газу – ксенону. Проти галогенок така лампа споживає майже вдвічі менше струму, проте світловий потік у неї в двоє-втроє більший. Фірмова газорозрядна лампа служить більше, ніж типова галогенова. До позитиву також відносять те, що спектр її світла близький до денного. Недоліків теж чимало: висока температура дуги, через що лампа випалює рефлектори стандартної, неспеціалізованої оптики, потреба у блоках розпалювання і додатковій системі динамічної корекції променя. Ксенонові лампи відверто дорогі, якісний комплект з модулями-стартерами і відповідною оптикою коштує близько тисячі доларів.

На жаль, найчастіше українські "тюнери" використовують напівкустарний "ксенон", встановлюючи такі лампи просто у звичайні фари, розраховані під галогенки. Таким чином переваги газорозрядних ламп нівелюються, адже у стандартній оптиці не можна сформувати правильний промінь. Крім того, строк служби цього кустарного ксенону часто не дотягує навіть до ресурсу дешевих ламп розжарювання.

Світлодіоди

В LED-лампах світло дає напівпровідниковий чіп, який потребує вдвічі-втричі менше енергії, ніж лампи розжарювання. Інший вагомий плюс – у довговічності (аж до 100 тис. годин). Нинішні світлодіодні лампи головного світла підключаються до мережі без додаткових блоків. Важливо, що є змога створити LED-лампу у типорозмірі звичайної галогенової (Н4, Н7 тощо), тобто можна без проблем використовувати діодне світло в стандартних фарах. Проте, це має бути виключно високоякісна лампа від одного з двох-трьох провідних світових виробників, які навчилися виготовляти LED-чіпи розміром не більше спіралі галогенки. При тому дешеві аналоги не потрапляють у фокус оптики і нормального освітлення не забезпечують, натомість засліплюють всіх навколо.

Якісні LED-лампи для фар головного світла дешевші за ксенонові, але суттєво дорожчі галогенок. Проте головне, чому світлодіодні фари набувають все більшого поширення – у можливість створити на їх основі так зване матричне освітлення. Такі фари часто використовують на машинах високого класу. Як джерело світла використовують панель з багатьма світлодіодами, від кількох сотень до 19 тисяч в кожній фарі. Ними керує потужний процесор, який вміє освітлювати тільки потрібні ділянки дороги, вимикаючи ті LED-чіпи, які в даний момент засліплюють водія зустрічної машини. В результаті за містом можна практично весь час їхати з дальнім світлом фар – не засліплюючи інших, але контролюючи дорогу на кількасот метрів вперед.

Лазерні фари

Найновіша на сьогодні технологія світла – лазерна. В цих фарах дорогу освітлює не сам лазер, а флуоресцентна речовина, яку цей лазер “накачує”. Крім того, спеціальний набір лінз і мікродзеркал збирає до купи світло від багатьох окремих “пікселів”, і спрямовує його на дорогу.

Головна перевага таких фар – у великій світловіддачі, бо яскравість вдвічі більше за яскравість LED-фар чи "ксенону". Лазерний промінь досягає 600 метрів, але через яскравість його бажано використовувати тільки з вищезгаданою матричною технологією. Лазерні фари можна зробити малого розміру, вони гріються менше LED-івських, а служать так же довго, як вони.

Лазерна технологія поки що поширення не отримала, хоча вперше на серійних машинах (Audi та BMW) з’явилася рівно 10 років тому – певно, причина у невідповідності складності і ціни реальним технічним перевагам таких систем.

Якщо коротко

Штатні фари кожного автомобіля – однозначно адекватний освітлювальний прилад, безпечний і відповідний до загальних характеристик зазначеної моделі авто. Штатні фари проходять численні випробування і як мінімум дві сертифікації – разом з машиною і окремо. Тому якщо у вас є претензії до фар, варто почати з того, щоб привести їх до ладу: відрегулювати промінь, встановити штатні лампи, відполірувати заматоване скло, переконатись, що рефлектор не брудний, не іржавий і не втратив покриття. Так, не всі виявлені проблеми можна усунути сходу, в такому випадку доведеться замінити деякі деталі чи фару в цілому. Це ми до того, що одним лише встановленням чарівної суперпотужної лампочки проблему старої фари не вирішити. І ще одне: пам’ятайте, що ідеальних фар не буває, а справжню безпеку вночі забезпечує перш за все акуратне водіння і штатні фари у належному стані.