Корзина Пусто
Техцентр Auto-Rad
  • |
  • |
  • Источники света, используемые в автомобиле

Источники света, используемые в современном автомобиле

Современные автомобили оснащаются различными видами источников света, каждый из которых имеет не только своё предназначение, но и разные технологии изготовления. Если 20 лет назад в автомобилях использовались только лампы накаливания, то сейчас к ним добавились галогеновые лампы, ксеноновые, люминесцентные, а так же светодиодные лампы автомобильного света.

Обычные лампы накаливания

Обыкновенная лампа накаливания состоит из металлического  (сплавы меди, железо) корпуса-патрона и стеклянной колбы. Внутри колбы отсутствуют воздух, и она наполнена инертным газом. Внутри, на впаянных в стекло электродах, закреплена спираль из тугоплавкого металла вольфрама. При прохождении тока через спираль, она нагревается до 2000-2900 градусов, при этом излучает световые волны, то есть, начинает светиться. Чем выше температура спирали, тем ярче свет лампы и выше её КПД. Так устроено большинство ламп накаливания. Естественно, спираль излучает не только свет, но и тепло, при этом отношение выделяемой тепловой энергии к световой равно примерно 95/5. То есть, примерно только 5% потребляемой лампой энергии преобразуется в световое излучение, остальное считается побочными потерями в виде тепла. Как увеличить эффективность ламп накаливания?

Увеличение эффективности ламп накаливания

Чтобы увеличить эффективность простой лампы накаливания, достаточно повысить температуру спирали, то есть, увеличить подаваемый ток на лампу. Чем выше температура, тем белее свет и больше энергии преобразуется в световую. Но не так всё просто, несмотря на то что вольфрам, используемый в качестве спирали, плавится при температуре 3422 °C, нагреть спираль больше 2000 °C, без проблем не получается. Дело в том, что в колбе лампы низкое давление, и вольфрамовая спираль, при температуре выше 2000 °C начинает интенсивно испаряться. При этом спираль уменьшается в объёме, утончается и вскоре сгорает. Чем выше эта температура, тем интенсивнее процесс испарения (вакуумная эмиссия) вольфрама. При температуре около 3000 °C лампа сгорает в течении нескольких минут. Ученые нашли способ повысить температуру лампы, в колбу лампы, где находится инертный газ, добавили немного галогена (йода). Он соединяется с частицами испарившегося вольфрама и разлагается на горячей спирали опять на металл и галоген. Таким образом, постоянно возвращая спирали испарившиеся частицы металла. Теперь температуру в лампе можно поднять почти до 3000 °C. Такие лампы светят белым светом и обладают КПД около 10%. Данные источники света стали с удовольствием использовать в автомобильных фарах. Эти лампы характеризует невысокая цена и длительный срок использования.

Ксеноновые лампы, дуговые

Другая технология, которая используется в ярких фарах рабочего света, основана на электрической дуге в среде газа ксенона. Благодаря тому, что температура электрической дуги около 3500 °C, свет такой лампы практически белый. Но ксеноновые лампы требуют для своей работы напряжения около 100 вольт, поэтому требуют установки специальных преобразователей в автомобиле, которые повышают напряжение с 12 В (24 В) до 100 В. Служат такие лампы дольше галогеновых и КПД достигает 15-20%.

Светодиодные лампы, LED технология

Новая технология, появившаяся сравнительно недавно, в том числе и для дополнительного света на авто, имеет КПД около 95%, для её работы необходимо всего 3 В. Речь пойдёт о светодиодах. По сути светодиод – это кристалл, при подаче на него электрического напряжения, он излучает свет, по световой температуре  приближён к белому свету, похожему на свет ксеноновой лампы со слегка голубоватым оттенком. Только 5% энергии выделяется в виде тепла. Эффективность светодиодов просто потрясающая, на данный момент технологически решены многие проблемы этих световых источников света. Светодиоды применяются в качестве сигнальных, осветительных и габаритных источников света. Разработано множество конструкций светодиодных фар, которые серийно выпускаются промышленностью. Отличают светодиодные источники света высокая световая отдача, но для применения везде, их пока ограничивает завышенная цена. Хотя, за последние 5 лет светодиодные фары подешевели в два раза.

Современный автомобиль оборудуется разными световыми приборами, здесь может быть и ксеноновые лампы и галогеновые. В новых автомобилях габаритные фары оснащаются светодиодными лампами. В качестве основного источника света, автомобильных фар, светодиоды используются только в моделях автомобилей премиум класса. Пока наиболее востребованы галогеновые лампы и ксеноновые. Простая лампа накаливания постепенно вытесняется новыми технологиями.