OSRAM – производитель света № 1. Статья третья. Начало в № 11/2017, 1/2018
Прошлая статья цикла заканчивалась такими словами: …на часто возникающий у потребителя вопрос: можно ли вставлять в фару лампу с повышенной мощностью – должен звучать ответ в том духе, что закон этого не запрещает. Но нужно знать, что автомобиль, оснащенный лампой с повышенной мощностью, может эксплуатироваться в любых условиях, кроме дорог общего пользования. И точка.
Продолжим разговор.
Еще раз остановимся на лампах с повышенной мощностью, потому что то, о чем сегодня будем говорить, должен знать каждый водитель автомобиля, каждый! В прошлой статье для примера рассматривали лампу Н7. Ее название обозначает тип лампы (Н7) с цоколем РХ26D. Такая стандартная лампа удовлетворяет всем нормам Европейской комиссии. Стоит заметить, что внешне она (лампа Н7) ни по каким признакам не отличается от аналога с увеличенной мощностью. Но если мощность лампы типа Н7 превышает 55 Вт (80, 100, 150 Вт и т.д.) – она уже перестает быть лампой Н7, потому что перестает соответствовать нормам Европейской комиссии. А чем это чревато для потребителя?
Как говорили раньше, современные автомобильные фары являются сложными электро-электронно-механическими устройствами. При том, что цоколь и стандартной лампы, и лампы с увеличенной мощностью имеет единые геометрические размеры, – в эксплуатации они будут иметь существенные отличия, которые негативно влияют на световой поток фары. Ночная езда на автомобиле, оснащенном такими нестандартными лампами, чревата ослеплением водителя автомобиля, двигающегося по встречной полосе. А это, как известно, – самый ближайший путь к ДТП. Вопрос: а можно ли вообще устанавливать на автомобили лампы головного света с повышенной мощностью? Повторяем еще раз: можно, но только если ТС эксплуатируется не на дорогах общего пользования. На рыбалке, в лесу и т.д. – пожалуйста.
К большому сожалению, отечественные автомобилисты часто игнорируют нормы Европейской комиссии, между прочим, принятые в виде закона в РФ. Понять их (автомобилистов) можно – света на ночной дороге всегда не хватает – всегда! Но, кто-то решает эту проблему законными средствами, а кто-то – не очень.
Для того чтобы решить проблему повсеместной нехватки света, нужен соответствующий источник света. А сделать его – весьма непросто. Речь не об элементарном увеличении нити накаливания. К сожалению, у нас в России проблему улучшения головного света ТС часто решают путем применения таких лампочек – вразрез с правилами ПДД. За это можно поплатиться штрафом и наказанием, а можно и серьезно повредить конструкцию автомобиля. Какая связь?
А вот какая. Увеличенная мощность источника света производит больше тепла, чем стандартный аналог. Автопроизводители в связи с неблагоприятной ситуацией на рынке ищут недорогую замену материалам, из которых изготавливаются различные элементы автомобиля. В системе освещения этот тренд реализуется в поиске и применении более дешевых (и ненадежных) материалов для изготовления корпусов фар, отражателей, рассеивателей и др. Низкое качество пластика для производства названных деталей отзывается в автомобиле возможностью оплавления элементов фары и серьезным повышением нагрузки на электропроводку ТС со всеми вытекающими…
Производители качественной продукции как могут борются с такими проблемами. Их богатый опыт позволяет ответить на вызовы рынка законными решениями. В результате на рынке появляются новые разработки, способные реализоваться самыми современными идеями. Любая фара имеет строго определенный тип лампы. Например, в фару, на которую можно установить лампу типа Н4, нельзя устанавливать Н7, для которой разработана своя фара. И наоборот – лампу Н7 следует устанавливать только в специально для нее разработанную фару – и никакую другую! И так далее.
Европейские нормы по автомобильному свету существенно отличаются от американских. У них (американцев) источник света омологируется целиком – вместе с фарой и в одновременно с омологацией самого автомобиля как ТС для эксплуатации на дорогах общего пользования. У нас – все отдельно: отдельно лампа – отдельно фара. Если он (производитель) заказал производителю источника света фару под лампу Н7 – поставщик изготавливает ему не какую-то универсальную фару под любую лампу, а именно под лампу Н7.
В Америке же все гораздо проще. Если параметры автомобильного света укладываются в их нормы, то независимо от того, какая лампа установлена в фаре (галогенная, ксеноновая или светодиодная), все будет в порядке! Именно поэтому в Америке вполне законно устанавливать светодиодные лампы на замену галогенных. Главное, чтобы светораспределение на дороге было правильным согласно законам.
Как же решают сложнейший вопрос усиления светового потока автомобильного освещения в рамках действующих норм Европейской комиссии специалисты крупнейших мировых компаний? Обратимся к опыту OSRAM. Но перед этим сделаем коротенькое отступление. Затем продолжим разговор о технологиях, которые позволяют солидному производителю источников света увеличивать световой поток фар без нарушений норм Европейской комиссии, т.е. без увеличенной мощности или нарушений геометрии в конструкции ламп.
А сейчас о жуликоватых производителях ламп повышенной мощности. Их предостаточно. Продукция, которая выбрасывается ими на рынок, имеет лишь одно «достоинство» – низкую цену. Источники света с повышенной мощностью лампы от таких изготовителей – это продукция безответственных (или алчных) людей! Тупо увеличив мощность автомобильной лампы, они предлагают ее к продаже для использования на дорогах общего пользования. Это чудовищное нарушение всех норм и стандартов ЕСЕ. Почему? И почему стоимость источников света с повышенным световым потоком от авторитетных производителей существенно выше названных «аналогов»?
Для того чтобы ответить на эти вопросы, обратимся к авторитетным производителям автомобильного света, среди которых, безусловно, OSRAM – главный эксперт. Познакомимся с некоторыми блестящими идеями, реализованными компанией за последнее время. Это позволило производителю добиться увеличения светового потока фары на 130% в рамках требований ЕCE.
Шагом в реализации идеи стала модернизация нити накаливания. Как известно, размеры нити накаливания определяют температуру ее нагрева – и чем диаметр нити меньше – тем выше температура ее разогрева. Новая лампа OSRAM имеет невероятно тонкую вольфрамовую нить накала при сохранении ее длины, которая, так же как и другие параметры фары, лимитируется требованиями ЕСЕ. Это достоинство новой нити позволило существенно улучшить два ее параметра: во-первых, увеличить яркость за счет более высокой температуры нити накала, ведь чем лампа сильнее нагревается, тем больше света генерирует, и во-вторых, повысить однородность освещения дорожного полотна, так как за счет более тонкой нити накала удалось вместить большее количества витков на заданную, строго определенную ECE, длину нити накала. Что это дало?
Как сказано, новая вольфрамовая нить OSRAM способна генерировать почти двукратный (на 130% выше), по отношению к прежнему (55Вт), световой поток. Если максимально упростить результат модернизации лампы, можно показать этот процесс так. Стандартная лампа испускает световой поток величиной в 1500 люмен при прочих равных условиях. Когда мы манипулируем с нитью накала, делая ее тоньше, она начинает испускать больше света, к примеру, не 1500, а 2000 люмен. Какие изменения в лампу следовало внести конструкторам, чтобы никого не слепить на дороге и обеспечить требования ЕСЕ к автомобильному свету?
Для реализации этой совсем непростой задачи специалисты разработали специальный фильтр поверхности колбы лампы. Это был второй очень важный шаг OSRAM на пути поиска эффективного управления светом. Если рассмотреть эту новую лампу, то легко заметить светлые «окошки», через которые световой поток величиной более 2000 люмен очень точно попадает на дорогу, именно в нижней части светотеневой границы, туда, где свет и нужен. Часть колбы лампы имеет темный (синий) цвет – она перекрывает возможность повышенному световому потоку попадать в зоны, в которых он может ослепить водителей встречного транспорта за счет того, что синий фильтр попросту затемняет испускаемый нитью накала свет. Как итог, увеличенный в результате показанной выше технологии световой поток, пройдя через фильтр новой лампы, обеспечивает повышенную освещенность нужных участков дороги.
В стандартах ЕСЕ, которые имеют отношение к автомобильному свету, нормируются параметры, как самой лампы отдельно, так и ее работы в составе фары.
Если измерять световой поток лампы вне фары с помощью шарового фотометра, то параметры такого света будут соответствовать нормам ЕСЕ. И это вполне объяснимо – прибор улавливает излучаемый лампой рассеянный по всем направлениям свет и пересчитывает его значения интегрально. А замеряя параметры светового потока, организованного лампой и отражателем в составе фары, световой поток дробится фильтром лампы и поэтому не превышает нормы ЕСЕ. Как говорилось в предыдущих статьях, только половина света, который излучает лампа, в итоге попадает на дорогу.
Проще говоря, фильтр лампы создан таким образом, что увеличенная яркость лампы попадает именно в свет, который не блокируется системой фильтра фар, а то, что блокируется, как раз и затемняется синим фильтром лампы. Таким образом, была реализована задача по разработке совершенно новой лампы, которая обладает повышенными параметрами светового потока без нарушения норм ЕСЕ. Повернемся лицом к авторынкам: мировому и российскому. На них присутствуют две группы участников: честные и нечестные. Если смотреть на упаковочные коробки ламп, изготовленных последними, можем прочесть, например, следующее: лампы повышенной мощности: свет +100%, срок службы +100%!
Речь идет о лампе Н7. Получается, производители – волшебники! Задаемся вопросом: как они этого достигли? Цена высокая, но, видимо, того стоит! Нет – просто молодцы! Утоньшили нить накаливания? Увеличили количество витков намотки вольфрамовой нити? А какие гарантии даются – невероятно! Но не станем торопиться и хлопать в ладоши – просто задумаемся.
Любой технарь знает, что чем меньше диаметр нагревательной нити – тем короче срок ее службы. Это, кстати, касается и нити накаливания любого элетронагревательного устройства – не обязательно электрической лампы. Такие сообщения на упаковке должны бы насторожить человека, привыкшего думать. Ну, предположим, вопрос о неадекватно низкой цене на такую лампу, способную повысить световой поток фары на 130%, можно опустить, тут можно придумать что угодно. Но как без волшебства и без участия потусторонних сил можно увеличить срок службы лампы с утоньшенной нитью накаливания, да еще и на 100%? Где же этот волшебник? А его почему-то нет.
Приходится вновь обратиться к авторитетам. Эксперты от OSRAM соглашаются: да, так оно и есть – увеличение яркости светового потока лампы сопряжено с уменьшением срока ее службы! Основной недостаток ламп с повышенной светоотдачей как раз и состоит в их уменьшенном сроке службы. Потребители должны понимать, что за все нужно платить – и за яркость, и за увеличенный срок службы. При этом OSRAM, для того чтобы компенсировать уменьшение срока службы, идет на многие шаги, которые характеризуют компанию как честного, лояльного потребителю игрока рынка. В чем это заключается?
Обратимся к устройству галогенной лампы. Вспомним, что испарившийся атом вольфрама с нити накала, сцепившись с атомами галогена, возвращается к нити, как говорят специалисты, совершив галогенный цикл. Эффективность этого процесса серьезно зависит от заданных параметров «участников генерации света». Не последний среди них – галоген. Его количество в колбе лампы влияет на верное протекание галогенного цикла. Повышение давления галогена в лампе до определенного значения может повышать эффективность ее работы. В результате лампа служит дольше.
Чтобы обеспечить такие решения, OSRAM идет на дальнейшие шаги в совершенствовании ламп с повышенной светоотдачей. Повышение давления галогена в колбе тянет за собой необходимость в производстве колб повышенной прочности. По закону термодинамики повышение температуры в закрытой системе сопряжено с повышением давления. Для этого производитель переходит с производства колб из тугоплавкого стекла на кварцевое, которое способно работать в режимах высокой температуры и давления. Такой подход характеризует компанию как высокого профессионала и честного производителя.
А можно жить по-другому. Продавать лампы повышенной мощности под видом ноу-хау, которое только им одним и известно. И делать это раза в два дороже, чем хорошая надежная лампа OSRAM, и дороже раз в десять лампы этого же производителя с повышенной мощностью. Устанавливают в колбу толстую нить накаливания, которая влечет за собой повышение мощности лампы и как результат – существенно выросший световой поток, не регулируемый оптическими фильтрами. Такой мощный неуправляемый поток света чудовищно ослепляет водителей автомобилей встречного потока. Комментарии, как говорится, излишни.
Таким образом, названные жестокие «световые игрушки» подводят водителя вдвойне, нет – втройне: «организуют» ДТП на ночной трассе, выводят из рабочего состояния светоотражатели фары, а могут и лишить автомобилиста водительского удостоверения. Так как по законодательству РФ использование источников света, не предусмотренных данной фарой, карается лишением права вождения ТС.
Следует добавить, что у OSRAM есть определенные семейства ламп, которые по каким-либо причинам не прошли все требования ECE, поэтому они относятся к лампам OFF Road, однако в отличие от некачественных дешевых брендов, лампы, несмотря на отсутствие ECE одобрения, не будут причинять дискомфорта другим участникам движения, будут иметь правильное светораспределение на дороге и не нанесут никакого вреда автомобилю. Проще говоря, с моральной точки зрения их можно использовать на дорогах общего пользования, но с точки зрения закона нет. Почему? Об этом вы узнаете в следующем цикле статей.
Какие еще световые параметры автомобиля нормируются стандартами ЕСЕ? Это четкость теневых границ, освещенность дорожного полотна и однородность света. Что же такое однородность света, и как ее можно увидеть? Постараемся показать это на примере современных ламп OSRAM Truckstar PRO24В, которые мы будем сравнивать со стандартными лампами OSRAM 24В.
Если не вдаваться в подробности, само изготовление нити накала у стандартной лампы 24В существенно отличается от лампы Truckstar PRO. Рассматривая эту лампу, можно заметить несколько отличий от стандартных аналогов, но главное не это. Основное выигрышное отличие этих ламп состоит в том, что очень близкое расположение витков нити накаливания в лампе Truckstar PRО обеспечивает плотность светового потока. Сама же свето-теневая граница фары создается благодаря точному позиционированию нити накала. Стоит сделать вольфрамовую нить хотя бы с минимальными отклонениями от технологии – свето-теневая граница теряет свою четкость позиционирования.
Остановимся также на извечном вопросе по автомобильным лампам: почему лампы перегорают? Поговорим о галогенных источниках света. Такие лампы наиболее подвержены преждевременным поломкам во время срока службы. Если посмотреть статистику по влиянию повышения электрического напряжения сети на работоспособность галогенной лампы, то выяснятся такие показания: при повышении электрического напряжения, питающего нить накаливания всего на 5%, срок службы лампы падает вдвое! Это – главная причина выхода из строя галогенной лампы.
Автовладельцы часто спрашивают: «А почему у меня на автомобиле лампы головного света перестали светить лишь через три года от начала эксплуатации, а новые не проработали и года? Мне продали некондиционную запчасть? По каким причинам?». Их две. Стоимость автомобильной лампы даже для головного света не очень высока. Для известного производителя автомобилей выход из строя лампочки фары произведенного им ТС в течение нескольких месяцев или года с момента продажи – потеря (ухудшение) имиджа. Поэтому он (автопроизводитель) старается в свой продукт устанавливать лампы с увеличенным сроком службы.
Во-вторых, среди причин выхода из строя автомобильной лампы нестабильная работа бортовой сети автомобиля является главным фактором. Эта система, как и всякая другая, имеет свойство меняться в худшую сторону по мере эксплуатации автомобиля. «Электрика», как мы обычно называем электрическую систему автомобиля, имеет значительное число потребителей: провода, соединения, приборы, устройства и другие электропотребители. Она весьма и весьма чувствительна к различным неполадкам, способным вывести из строя источники головного света.
Вспомним, что 5%-е повышение напряжения сети от номинального понижает срок службы лампы почти в 2 раза. А какое напряжение следует считать номинальным? Номинальное – это не то, которое придумал OSRAM или кто-то еще, оно стандартное и составляет 13,2 В. И если лампа головного света работает с напряжением не 13,2 В, а, например, 14 В, то ее срок службы уменьшается в 2 раза.
Срок службы автомобильных ламп также зависит от манеры езды и дорожного покрытия. Вибрационные нагрузки тоже вносят свою лепту в сокращение срока службы лампы. Если говорить вообще, сокращению срока службы различных ламп чаще всего подвержены галогенные лампы.
По материалам компании
Продолжение следует
