Недавно в Алматы специалистами компании Philips был проведен семинар по автомобильному освещению, который порадовал как полезной содержательной частью, так и интересной формой организации, включавшей розыгрыш среди слушателей подарков и памятных призов
Посетители семинара из короткой исторической справки узнали, что компания Philips была основана в 1914 году и уже более ста лет удерживает ключевые позиции в автомобильном освещении. Сегодня проще перечислить тех автопроизводителей, которым компания не поставляет свою продукцию, чем перечислять почти все именитые бренды.
В ходе семинара был рассмотрен такой непраздный вопрос: «Сколько света необходимо на дороге?» В контексте данного вопроса было полезно узнать, что с возрастом острота зрения снижается и потребность в свете нарастает, но вместе с тем растет чувствительность глаз, в том числе и к яркому свету, к ослеплению.
Исходя из правил распределения света на дороге, мы понимаем, что взаимодействие лампы с оптикой фары должно приводить к точной конфигурации луча света на определенных участках дороги. Распределение света автомобильных фар всегда ассиметрично, так как свет на противоположную полосу движения ограничивается до минимума, чтобы не ослеплять водителей, едущих навстречу. Важно также иметь в виду, что дистанция дальнего света должна лежать в пределах от 50 до 75 метров.
В той части семинара, которая была посвящена измерению количества света, слушатели узнали, что световой поток измеряется в люменах, они показывают количество света, излучаемого лампой. Интенсивность света измеряется в канделах, они показывают количество света, проецируемого на дорогу автомобильной оптикой. Освещенность измеряется в люксах. Их количество на квадратный метр дает представление о количестве света на дороге, воспринимаемом зрением человека. Цветовая температура измеряется в кельвинах. Идея тут заключается в том, что чем сильнее нагревают некое черное тело, тем сильнее меняется его цвет – от красного до желтого, а затем от белого до голубого.
В лампе накаливания электричество проходит через металлическую нить с высоким сопротивлением, что приводит к нагреванию нити и ее накалу. Очевидно, что чем горячее становится нить, тем больше света она излучает. Понятно также, что нить накала должна как можно дольше выдерживать экстремально высокие температуры. Поэтому чаще всего производители ламп используют в них вольфрам, температура плавления которого равна 3422 градусам Цельсия.
Под воздействием очень высокой температуры молекулы вольфрама испаряются и перемещаются к более холодным участкам лампы. Часть металла оседает на поверхности стекла, делая лампу темной, менее прозрачной, поэтому инженеры стали использовать в лампах газы, предотвращающие оседание молекул вольфрама: ксенон, криптон, аргон.
Наполнение колбы газами, которые, нагреваясь, расширяются, вызвало потребность в прочной колбе, поэтому производители стали использовать для изготовления автомобильных ламп термостойкое кварцевое стекло, выдерживающее давление в колбе до 15 бар и защищающее пластиковые фары от разрушающего воздействия ультрафиолета.
Нити накала высокопроизводительных ламп тоньше, поэтому светят такие лампы ярче. Но чудес не бывает, и чем сильнее раскаляется нить, тем короче становится срок службы лампы. Поэтому конструкторы пребывают в непрекращающемся поиске оптимального баланса между яркостью и долговечностью.
Срок службы ламп сильно зависит от рабочего напряжения. Для оптимальной работы напряжение должно составлять 13,2 В, причем если оно превышает номинальное хотя бы на 5%, доходя до 13,8 В, то срок службы лампы сокращается вдвое.
Важнейшими ключевыми показателями качественной лампы являются следующие: высокая яркость нити и точность ее позиционирования; оптимально сбалансированный состав газовой смеси для каждого типа ламп; использование кварцевого стекла для изготовления колбы; высокоточное позиционирование всех частей в лампе для получения луча заданной конфигурации.
В современных приборах головного освещения используется в основном рефлекторная или линзованная (прожекторная) оптика. Первый тип требует проектирования отражателя сложной формы. Зеркальная поверхность здесь рассчитывается на весь световой поток, поэтому требуется очень точно расположить источник света. Рефлекторная оптика используется в Европе в основном для галогенных ламп, а в Японии и для ксеноновых. Во втором типе светотеневая граница для ближнего света создается с помощью металлического затвора (шторки). Кроме того, в прожекторной оптике существует двойной функционал – переключение с ближнего света на дальний. В Европе прожекторная оптика используется с ксеноновыми лампами, реже – с галогенными.
Для понимания того, насколько точно необходимо расположить нить в отражателе рефлекторной оптики, достаточно узнать, что, согласно европейскому стандарту ЕСЕ R37, максимальный допуск отклонения нити лампы H7 составляет всего 0,2 миллиметра.
В газоразрядных лампах процесс возникновения свечения очень похож на эффект молнии, то есть в них между двумя электродами зажигается яркая электрическая дуга.
Горелка ксеноновой лампы содержит ксенон и различные металлические соли. Высоковольтный стартер зажигает в лампе электродугу, и соли металлов, становясь жидкими, испаряются, производя свет разного цвета. Смешение цветов создает ярко-белый цвет ксенонового освещения.
Наиболее передовое на сегодняшний день светодиодное освещение привлекает тем, что требует меньшего количества энергии, более устойчиво к вибрациям и обеспечивает более широкий длинный луч света. Светодиод состоит из двух полупроводниковых слоев, один из которых имеет свободные электроны, а второй – свободные отверстия. В процессе попадания электронов в эти ячейки высвобождается энергия в виде фотонов, то есть возникает свечение.
На семинаре рассматривалась и такая актуальная для всех производителей качественной продукции проблема, как защита от подделок. Опасность использования поддельных ламп заключается в высоковольтных утечках, которые могут спровоцировать срабатывание подушек безопасности при переключении света. Кроме того, некачественная лампа приведет к неправильному распределению света в рефлекторе, а значит, или недостаточно осветит дорогу, или ослепит водителей во встречном потоке. Поддельная лампа может повредить оптические приборы и стекло фары, которое приобретет мутно-желтый оттенок. А еще контрафактные изделия создают помехи для радио и срок их службы, конечно же, значительно ниже, чем у оригинальных ламп.
Участники семинара узнали, что Philips помимо ламп выпускает еще и датчики давления в шинах, которые несут в себе термостойкие батареи, позволяющие датчикам работать около пяти лет. Докладчик также вкратце рассказал о бренде Narva. Под этой маркой выпускаются лампы экономсегмента. А само название никак не связано с Эстонией, оно образовано первыми буквами названия двух газов – азота (N) и аргона (AR), а также обозначения вакуума (VA). Компания Narva была основана в 1948 году в городе Плауэне (Германия), а в 90-е годы прошлого века автомобильное подразделение Narva было куплено Philips. На сегодня продукция Narva представлена в 96 странах мира и пользуется немалой популярностью у автолюбителей и сервисменов.
Организаторы семинара завершили познавательное занятие розыгрышем лотереи, в которой счастливчикам достались замечательные призы – лампы и фонари Philips.
Текст: Андрей Сафонов, фотоматериал редакции