Левый ксенон в рефлекторных фарах

Левый ксенон в рефлекторных фарах

Автомобилей с ксеноновыми фарами на наших дорогах становится всё больше и больше. В связи с этим, проблема ослепления встречного транспорта усугубилась как никогда. Несмотря на то, что есть немало принципиальных противников ксеноновых фар, даже установленных заводом изготовителем (что является весьма спорной темой и речь пойдет не об этом), всё же значительную часть проблемы ослепления создают автомобили, незаконно оборудованные ксеноновым светом.

Цель данной статьи – это попытка просто и ясно объяснить, почему нельзя устанавливать ксеноновые лампы в рефлекторные фары, изначально спроектированные под галогенные. Хотя информации на эту тему уже написано много, внятного ответа на вопрос: ”Почему нельзя?” найти не так легко. Можно получить только расплывчатое представление о том, что так делать нельзя, потому что: получается неправильное распределение света в луче ближнего света, пропадает дальний свет, или у китайских ксеноновых наборов низкая надёжность. Всё это верно, но касается главным образом тех, кто переделывает фары. Нам то без разницы, какой у них там свет получается. Главная же опасность заключается в другом, в том, что фары, подвергнутые ксеноновой модификации, обладают чрезмерно высоким слепящим эффектом, что уже перестаёт быть личным делом незаконных ксенонщиков. Как правило, с этим не готовы согласиться подавляющее большинство установивших левый ксенон. Такие люди искренне полагают, что если переоборудованные ксеноновые фары кого-нибудь бывает и ослепляют, то всё это де от неграмотной установки и регулировки. И если всё сделать так как надо и правильно настроить положение светотеневой границы, то автомобиль никогда не будет слепить встречных. К сожалению, это отражает только их субъективную точку зрения и является заблуждением.

Основная мысль этой статьи: “Рефлекторные галогенные фары с установленными в них ксеноновыми лампами обладают недопустимо высоким слепящим эффектом”.

Причина кроется в свойствах отражателей. Любая практическая отражательная поверхность (стеклянное зеркало, отполированный металл, алюминированный пластик, хромированная сталь и т.д.) не является идеальной. Она не только отражает падающие на неё лучи света, но часть их поглощает, часть пропускает, а часть рассеивает. Вот та часть, которая рассеивается, и не даёт нам спокойно жить. Поверхности принято характеризовать коэффициентами зеркального и так называемого диффузного отражений. На рисунке ниже схематически показано, как отражается луч от гладкой поверхности. Помимо основного, зеркально отражённого луча, попадающего в точку наблюдения A, имеются также диффузно отражённые, рассеянные лучи, попадающие, например, в точку наблюдения B. Если поверхность была бы идеально гладкой, то она отражала бы только зеркальным образом, и лучей, попадающих в точку B, не наблюдалось бы совсем. К сожалению, даже самым лучшим образом отполированные зеркала рассеивают (т.е. диффузно отражают) десятые доли процента падающего света. Технология изготовления отражателей, применяемых в автомобильных фарах, стадии полировки не предусматривает совсем, и с помощью неё можно достичь коэффициента диффузного отражения в лучшем случае не более пары процентов.

Теперь рассмотрим типовую конструкцию рефлекторной фары с параболическим отражателем. На рисунке схематически изображён принцип работы такой фары в режиме ближнего света. Лучи, исходящие из источника света, расположенного в фокусе параболического рефлектора, после отражения формируют пучок ближнего света, который направлен под небольшим наклоном вниз, обеспечивая необходимое положение светотеневой границы.

Всё сказанное справедливо только для хода основных лучей, которые отразились зеркально. Но помимо их, как видно из рисунка, существуют ещё и диффузно отражённые лучи, которые светят и вниз, и влево-вправо, и вверх, попадая в том числе и выше светотеневой границы.

Какова основная причина того, почему существуют желающие установить ксеноновые лампы вместо галогенных? Правильно, потому что они светят ярче (причем ярче почти в три раза). Соответственно и фары после установки в них ксеноновых ламп начинают светить ярче и освещать дорогу лучше. Но они начинают не только дорогу освещать лучше, но и слепить сильнее встречных за счёт света, рассеянного отражателем (больше света от лампы – больше рассеянного света). Строго говоря, данный эффект имеет отношение к установке не только ксеноновых, но также и галогенных ламп повышенной мощности. Увеличение количества света, излучаемое лампой, не зависимо от того, каким образом оно было получено, неизбежно приводит к возрастанию слепящего эффекта фар.

Что касается ксеноновых ламп, то у них есть ещё одна особенность. Они не только светят ярче стандартных галогенных, но спектр их свечения содержит большее количество синего света, обладающего более короткой длиной волны по сравнению с жёлтым светом, который преобладает у галогенных ламп. Из физики известно, что чем короче длина волны, тем на большие углы происходит рассеяние света. Другими словами, синий свет в сравнении с жёлтым имеет более широкую диаграмму индикатрисы рассеяния при отражении от той же самой поверхности. Это приводит к дополнительному увеличению (до 30%) слепящего эффекта, и фары после установки в них ксеноновых ламп начинают слепить даже более чем в три раза сильнее. Справедливости ради надо отметить, что китайские ксеноновые лампы всё же имеют более низкую светоотдачу по сравнению с оригинальными, которая не достигает положенных по стандарту 3200 люмен (для ламп D1S или D2S), и поэтому сказать точно, насколько именно сильнее будут слепить фары с такими лампами, трудно. Несомненно одно, слепить они будут однозначно сильнее, чем со стандартными галогенными лампами.

Несмотря на то, что в данном примере был разобран только случай параболического отражателя, вывод остается справедливым для любых других типов рефлекторных фар: с параболическим гомофокальным отражателем, с отражателем сложной формы и т.д. На заре внедрения ксеноновых фар некоторые ведущие автопроизводители, такие например как Мерседес и Тойота оснащали свои автомобили рефлекторными фарами, специально спроектированными под ксеноновые лампы типа D1R и D2R. Вполне обоснованно они рассчитывали на новую технологию штамповки пластиковых отражателей с улучшенной гладкостью поверхности. Тем не менее, полностью избавиться от эффекта диффузного отражения не удалось и применение рефлекторных ксеноновых фар в дальнейшем сильно сократилось. В итоге практически все автопроизводители остановили свой выбор на проекторной конструкции ксеноновых фарах, в которой формирование светового пучка завершается стеклянной линзой. В отличие от отражателя эффект рассеяния света линзой как минимум на порядок ниже.

Реальные фотографии ниже наглядно демонстрируют то, как светят и ослепляют различные фары:

На них показаны три варианта света фар, снятые с одинаковыми параметрами экспозиции и баланса белого:
Рефлекторная фара с установленной китайской ксеноновой лампой
Рефлекторная фара с установленной галогенной лампой повышенной мощности 80 Ватт
Линзованная фара с оригинальной ксеноновой лампой
Не вдаваясь в подробности формы лучей, внимание стоит обратить на то, как ярко освещено светлое пятно на воротах. Ярче всего оно выглядит на первой фотографии. Затем промежуточный результат у второй фотографии. И самая маленькая освещённость получилась на последней фотографии. Другими словами: линзованная фара имеет самый маленький слепящий эффект, а китайский ксенон в рефлекторной фаре – самый большой. Галогенная лампа повышенной мощности также показала неутешительный результат.

Последним элементом фары является защитное стекло, которое также вносит свой заметный вклад в общее рассеяние света особенно в случае его загрязнения. Поэтому чистота защитного стекла у ксеноновых фар является важным требованием для минимизации их слепящего эффекта. Комплектование ксеноновых фар омывателем это не прихоть ГОСТа, а настоятельная необходимость.

Вместо заключения

Проблема, затронутая в статье, касается только качества отражателя галогенной фары, чего уже достаточно, чтобы быть серьёзным аргументом против того, чтобы устанавливать ксенон в рефлекторные галогенные фары. Эту проблему невозможно устранить никаким способом, кроме установки сертифицированных ксеноновых фар целиком в сборе вместо галогенных.

Если же говорить о практикуемых методах установки ксеноновых ламп в рефлекторные фары, то они разнообразны и в ряде случаев могут в еще большей степени увеличить слепящий эффект. В основном это возникает при установке ксеноновых ламп типа D1S и D2S (или китайских под цоколь H1, H4, H7 и т.д.), не предназначенных для рефлекторной оптики из-за того, что они создают слишком большое количество несфокусированного паразитного света. Но даже специально спроектированные для ксеноновой рефлекторной оптики лампы D1R и D2R, будучи установленными в рефлекторные галогенные фары, не способны обеспечить требуемого уровня слепящего эффекта фар.

Ниже на фотографиях в качестве примера представлено реальное сравнение света одной и той же рефлекторной фары с разными лампами:

Левая верхняя фотография – штатное использование фары со стандартной галогенной лампой H4
Правая верхняя фотография – фара с оригинальной ксеноновой лампой D2R через переходник
Левая нижняя фотография – фара с оригинальной ксеноновой лампой D2S через переходник
Правая нижняя фотография – фара с китайской ксеноновой лампой из набора для модернизации
Снова, не вдаваясь в характер распределения света в луче, смотрим только на то, что попадает выше светотеневой границы. Видно, что даже с лампой D2R (с самым адекватным вариантом переделки фар) уровень засветки становится выше. Другие ксеноновые варианты демонстрируют вовсе чудовищный уровень засветки и крайне опасны для встречных на дорогах общего пользования.

P.S.
Правильный ксеноновый свет – это линзованные модули, автокорректор и омыватель.
Hosted by uCoz

Информация с источника Левый ксенон в рефлекторных фарах