Галоген или светодиод что лучше для машины

Когда-то светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, сегодня – не редкость и на автомобилях среднего ценового диапазона. Чтобы выяснить, заслуженно ли светодиодные фары вытесняют из автомобильного обихода ксенон и галогенки, мы устроили ночную охоту. Участники: две Mazda 6 – с биксеноновыми поворотными и с полностью светодиодными адаптивными фарами и два Nissan Tiida – со светодиодным ближним и галогеновым дальним светом и с раздельными галогеновыми ближним и дальним.

Поначалу светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, но за последние год-два новая технология совершила рывок и стала вытеснять ксеноновый свет из списка дополнительных опций даже на автомобилях среднего ценового диапазона. Заслуженно ли?

Чтобы это проверить, в ночной тест на Дмитровский автополигон мы снарядили четыре машины. Первая пара – хэтчбеки Nissan Tiida: один с галогеновыми фарами, а другой со светодиодными. Причем светодиодки неадаптивные и задействованы только в ближнем свете.

А еще – два седана Mazda 6. После недавнего рестайлинга «шестерка» сменила биксеноновые поворотные фары на полностью адаптивные светодиодные. Поэтому мы взяли новую машину и дореформенную: поглядим, есть ли прогресс.

Если световой поток встречает на своем пути какую-то поверхность, то она получает освещенность, измеряемую в люксах (лк). Мы прихватили с собой люксометр «Эколайт» СФАТ.412125.002 и на 200‑метровом тестовом отрезке дороги замеряли освещенность на разных дистанциях. Помимо замеров, результаты которых сведены в таблицу, оценить светораспределение помогут фотографии, сделанные в одном ракурсе. Ведь никакие цифры не способны передать то, что видят глаза.

Первым к 200‑метровой «линейке» из конусов со светоотражателями подъезжает самый скромный участник теста – Tiida с галогеновым светом. Она показала ожидаемый и невыдающийся результат: пятно теплого желтого цвета теряет одетого в темное человека на правой обочине уже на расстоянии 50 метров при ближнем свете, а при переходе на дальний – на дистанции 120 метров. Это наша отправная точка.

На исходную позицию выходит Tiida в дорогой комплектации: светодиоды вспыхивают белым cветом и… Немая сцена. Новомодные светодиоды светят вдоль полосы всего на 25 метров! При этом из-за специфической формы пучка пешеход в темной одежде виден на обочине в светодиодном ближнем свете на расстоянии 40 метров. Проигрыш галогенкам не столь уж велик, поскольку светодиодный пучок лучше «простреливает» обочину, но все равно – проигрыш! Впору вспомнить зарю автомобилизации, когда перед машиной шел человек с красным флажком и предупреждал о приближении невиданной самоходной кареты.

Mazda 6 с биксеноновой оптикой сразу дала понять, что нашей 200‑метровой «линейки» ей будет недостаточно. Около последней отметки прибор уловил люксы даже от ближнего света фар, а дальний и вовсе освещал лес в 320 метрах от машины. «Тарированный» пешеход скрылся из вида на расстоянии 60 метров в режиме ближнего света и 120 метров – в дальнем свете.

А светодиодные фары снова озадачили. Картина не столь катастрофическая, как у Тииды, но похожая: граница света и тени заметно ближе, чем в случае ксенона, причем ближняя ее часть точно в полосе движения, а обочина освещается лучше. Эксперимент с человеком подтвердил первые впечатления: границы видимости одетого в черное пешехода – 55 и 110 метров, что хуже показателей ксенона. Вот вам и новые технологии.

Подкрепим замеры субъективными ощущениями от езды.

В случае с Тиидами галогенки неплохо справляются со своей задачей, позволяют вполне комфортно передвигаться на разрешенных за городом скоростях. А с LED-фарами ехать неприятно и порою даже опасно, в первую очередь из-за странного светораспределения. Светодиоды сильно бьют вдоль правой обочины и немного захватывают встречную полосу, зато прямо перед носом вырезают из светового пучка довольно значимый кусок – вероятно, чтобы не слепить водителя идущей впереди машины.

Забота о ближнем – дело благое, но не в ущерб же себе! Не всегда ведь следуешь за кем-то.

Более того, граница света и тени очень резкая и рассмотреть что-либо за ней невозможно – словно занавес перед машиной опустили, причем в 25 метрах от бампера. При такой, мягко говоря, скромной дальности прочие достоинства светодиодов (например, более привычный глазу цвет светового пучка) сходят на нет. Границы световой зоны существенно расширяются, когда переключаешься на дальний, – точнее, загораются дополнительные секции с галогеновой лампой. Но держать его включенным постоянно не получится – будешь слепить встречных. Кроме того, от двухцветного пучка (белый от светодиодов и желтый от галогенок) глаза быстро устают.

Но и на Мазде не всё однозначно! На невысоких скоростях светодиодный ближний свет тоже проигрывает ксенону, хотя электроника умеет перестраивать форму светового пучка в зависимости от дорожной обстановки.

Пользу от умной системы управления ощущаешь лишь на скорости выше 40 км/ч и при отсутствии других машин в поле зрения: автоматически включается дальний свет, разом прекращая все разговоры о недостаточной эффективности.
При приближении попутных или встречных автомобилей LED-фара не выключает дальний свет полностью, а лишь приглушает отдельные секции, чтобы не ослеплять других водителей, – в пучке света словно вырезается темный прямоугольник, в котором маячит встречная машина.

Опираясь на данные с передней камеры, электроника играет формой пучка довольно четко. Лишь в паре случаев она ошибочно приглушила огни, приняв за фары встречного автомобиля яркий фонарь.

Ксеноновые фары дореформенной Мазды светят лучше, но приглушать свет они не умеют, а потому при встречных разъездах и обгонах приходится вручную переходить с дальнего света на ближний и обратно. Вот почему при чуть худших параметрах источника света светодиодные фары обновленной Мазды 6 мы оцениваем выше старых, газоразрядных ламп.

«Заглядывать» в повороты умеет и та и другая маздовская светотехника, но никакой существенной разницы в четкости и скорости срабатывания мы не заметили ни на спецдорогах полигона, ни на трассах общего пользования.
В СВЕТЕ ГРЯДУЩЕГО

Вывод неоднозначный: я одновременно голосую и за светодиоды, и против них. Очевидно, что на недорогих машинах без электронного управления формой и яркостью светового пучка LED-фары проигрывают стандартным галогенкам.

В случае с Тиидой переплата за крутые светодиоды вроде бы скромная: за 27 тысяч рублей обретаете продвинутые фары, шторки безопасности, круиз-контроль и еще пару декоративных мелочей. Но – вот парадокс! – получаете при этом худший свет.

А на машинах среднего и высшего ценовых сегментов умные адаптивные фары не только умело скрывают недостатки полупроводниковых источников света, но и делают ночные поездки безопаснее. В этом мы убеждались и прежде на других дорогих автомобилях. И уже ради этого стоит приобщиться к высоким технологиям.

Они пока недешевы, но сама опция при покупке новой машины оценивается примерно так же, как и «старый» ксенон.

Например, для Мазды это 170 тысяч рублей за пакет из LED-фар, кожаного салона с электроприводами и памятью регулировок, проекционного дисплея и обогрева задних сидений. Год назад, при значительно более гуманном валютном курсе, схожий набор с биксеноном (кстати, без проекционного дисплея и обогрева задних сидений) стоил 130 тысяч рублей.

При покупке оптики отдельно разница более заметна: ксеноновая фара на «шестерку» стоит около 40 тысяч рублей (для справки: более навороченная на Audi A8 обойдется в 100 тысяч), а светодиодная минимум вдвое дороже, причем неоригинальных комплектующих нет и, скорее всего, не будет. Такие ценники могут довести до инфаркта. Впрочем, светодиодная техника будет быстро дешеветь.

И за этими источниками света будущее – это ясно уже сегодня.
Будущее за многофункциональными фарами, автоматически формирующими световой пучок в зависимости от скорости, погодных условий, профиля дороги и наличия других машин. За распределение света отвечает комплекс устройств: датчики дождя, скорости, угла поворота руля и положения подвески, камера на ветровом стекле, навигационная система.

Первая эффективно работающая адаптивная светотехника (1) была сделана на базе биксеноновых фар. За изменение светораспределения в них отвечает барабан-шторка, установленный между лампой и линзой. Вращаясь на горизонтальной оси, он занимает одно из нескольких фиксированных положений, каждое из которых формирует световой пучок. Так получаются городской, пригородный, магистральный и прочие варианты освещения. Позже инженеры решили использовать в основном дальний свет, а с ослеплением бороться с помощью постепенного опускания ламп.
LED-технология открыла новые горизонты. В фаре (2) несколько светодиодов, каждый из которых отвечает за свой сегмент дороги. Значит, можно затенять отдельные секторы, оставляя освещенным остальное пространство.

Самые совершенные, сложные и дорогие – так называемые матричные фары (3) . Каждый источник света, счет которым идет на десятки, отвечает за определенный сектор. В фаре нет поворотных элементов для регулирования светового пучка – светодиоды жестко закреплены на стационарной плате под определенными углами относительно горизонтальной и вертикальной осей, а алгоритмы включения и регулировки яркости задаются программой. Так как светодиоды быстро выходят из строя при повышенных температурах, в фарах обязательно предусмотрена система принудительного охлаждения – с микровентиляторами и дополнительными воздуховодами для точного распределения воздушных потоков.
ГАЛОГЕНКИ
ПЛЮС: Низкая цена; недорогие источники света и возможность их замены

МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет никто не делает

КСЕНОН
ПЛЮС: Отличный свет; возможность замены ламп

МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет сложно реализовать

СВЕТОДИОДЫ
ПЛЮС: Безграничные возможности в создании адаптивных фар; низкое энергопотребление, долгий срок службы; по спектру ближе всех к дневному свету

МИНУС: Необслуживаемые (заменяется только фара в сборе); сложная конструкция с собственной системой управления и охлаждения очень дорога; без адаптивного режима светят плохо

В магазинах автомобильных запчастей можно легко найти комплекты для быстрой замены галогенных ламп на светодиодные, не требующие дополнительных переделок автомобиля или поездки в автосервис. Чтобы проверить, насколько хороши диодные лампочки, испытаем их на внедорожнике Toyota 4Runner 1996 года, который оборудован галогенными фарами с лампами накаливания H4.

Галогенная лампа устроена так, что она излучает свет из колбы во все стороны, а в диодной лампочке в нашем случае свет излучают лишь четыре маленьких точки. Кроме того, светодиодные лампы обязательно оборудованы радиаторами отвода тепла.

С практической точки зрения, диодные лампы очень яркие и теоретически должны служить очень долго, а кроме того, они потребляют в несколько раз меньше энергии, чем обычные «галогенки». Установить готовый комплект в старые фары, что нынче именуют модным словом «ретрофит», довольно просто — нужен лишь хороший доступ к фарам из моторного отсека. Только не забудьте после этого проверить регулировку фар.

Вот так выглядит разница между лампами глазами водителя:

Глядя на фото, кажется, что светодиодные лампочки во всём превосходят галогенные, но если сравнивать их воочию, то «галогенки» всё-таки светят чуть дальше, что может быть более важным, чем повышенная яркость освещения близкого расстояния. Для встречных автомобилей диодные лампы тоже выглядят гораздо ярче, а из-за отсутствия чёткой светотеневой границы в рефлекторных фарах они могут ощутимо их слепить.

Вердикт? Светодиодные лампы хороши, но вряд ли годятся в качестве быстрой замены галогенных лампочек. Зато они отлично подойдут для использования в световых приборах, где яркость важнее дальности освещения — например, в стоп-сигналах или указателях поворота. Что касается фар головного света, то старые добрые «галогенки» пока рано отправлять на покой.

Светотехника автомобиля насчитывает массу видов лампочек, и у каждой свои функции и предназначение. Лампы освещают салон, подсвечивают бардачок, багажник, мотор, габариты предупреждают о предстоящих маневрах автомобиля, некоторые используют как сигнальные лампы, но есть самые важные – для освещения дороги – фары. Фара – это часть автомобиля, без которой движение в тёмное время суток практически невозможно. От этого устройства зависят безопасность водителя, целостность машины, а также сохранение здоровья или жизни пешехода. Стоит ли говорить о том, что качество дорожного полотна оставляет желать лучшего: огромные ямы ближе к краю или множество небольших ямок посреди дороги – и то и другое в любом случае убивает ходовую, колёса, амортизаторы. А потому следует тщательно выбирать, какой вид ламп ставить в фары: галоген, ксенон или светодиод, и что лучше подойдёт к конкретным условиям эксплуатации автомобиля.

Сравнение разных типов фар.

Устройство ламп

Любое транспортное средство оборудовано фарами. В зависимости от габаритов количество фар может быть разным:

• одна (для мототехники);
• две (для легковушек, малогабаритных авто);
• три и больше (для огромных фур, строительной техники, машин специального назначения).

Конструкция фары в принципе одинакова для любого вида транспорта, но не так уж проста, как сразу можно подумать. Автомобильные фары располагаются по краям горизонтальной оси машины. Состоит фара из четырёх частей: излучатель, отражатель, рассеиватель, корпус. Излучатель света – это лампа, которая стоит в фаре, она является единственным источником света, и без неё фара не работает. В зависимости от основного материала, из которого она изготовлена, есть несколько видов таких ламп:

• лампа накаливания;
• галогенная;
• ксеноновая;
• светодиодная.

Далее идёт отражатель. Он отражает свет, который излучает лампа. Отражатель бывает разных форм и имеет множество вариаций. Всё зависит от дизайна автомобиля, стиля, в котором выполнена передняя часть, месторасположения фары, но чаще всего отражатель конусовидной формы. Выполнен из стекла, пластмассы, другого полимерного материала, на котором есть тонкий слой алюминиевого напыления. Свет, попадая на такое напыление, отражается множеством лучей, усиливая его яркость. Отражатели могут быть как самыми простыми, так и со сложной специфической корректировкой. Простые конусы (параболические) только отражают лучи в разные стороны, их нельзя корректировать по яркости, интенсивности, направлению.

Чуть более сложные отражатели (свободной формы) тоже статичны в этом плане, но благодаря разделению на несколько зон и ступенчатой конструкции свет отражается отдельными пучками, а потому становится более отчётливым, при рассеивании не так сильно теряет светопоток, меньше слепит попутные машины. Есть также линзовые фары. Их светоотражатели имеют специфическую эллиптическую форму и дополнительно оборудованы шторкой, которая отсекает поток света. То есть, свет в самой конструкции фары отражается несколько раз, прежде чем попасть на рассеиватель, а затем на дорогу.

Роль рассеивателя тоже велика. Обычно он выполнен из стекла или полимера, по виду и характеристикам похожего на него. Защищает фару от возможных внешних повреждений, рассеивает свет и направляет его в нужную точку. На рассеивателе бывают засечки или углубления, посредством которых можно получить нужный угол освещения. Такие рассеиватели сейчас используются не так часто. Более популярны простые рассеиватели без оптических дополнений, из обычного пластика. Они не направляют свет, а просто выполняют основную функцию защиты от загрязнений, воды, механических внешних повреждений.

Принцип функционирования галогеновой подсветки

Галогенный источник света работает по принципу лампы накаливания. Внутри неё находятся вольфрамная нить, которую нагревает электричество, а также пары галогенных элементов (чаще всего это бром или йод). Под воздействием этих паров атомы вольфрама не так быстро оседают, как в лампе накаливания, начинают двигаться вокруг нити и чаще к ней прилипать. Свет от такой лампы имеет желтоватый оттенок. Она хорошо работает на переменном и постоянном токе.

Ксеноновые источники света

Ксеноновые источники света отличаются от галогенных оттенком цвета, а также имеют различия в сроках эксплуатации. Велика разница и в принципе работы – в ксеноновой лампе тоже катализатором выступает вольфрам, но к нему добавлен торий, а всё пространство заполнено ксеноном. Под действием электричества в ксеноновой лампе возникает дуга плазмы возле катода. Такая лампа источает яркий белый свет, который максимально приближен к дневному свету – 3000 люменов.

Бывают короткодуговые, длиннодуговые (трубчатые), керамические ксеноны. Соответственно, лампы с короткой дугой, где электроды расположены близко друг к другу, а колба похожа на шар, лампы с длинной дугой, где электроды находятся на расстоянии в колбе, которая больше похожа на трубку, керамические лампы тоже с короткой дугой, но в керамической оболочке, а потому безопасны и при установке не требуют корректировки. Впервые такие лампы начали использовать в немецком автопроме.

Светодиодная подсветка автомобиля

Светодиоды стали очень популярными в последнее время. Это полупроводник, который создаёт оптическое излучение, когда через него проходит электричество. Кристалл светодиода излучает конкретный цвет светового потока. Принцип работы такой лампы предусматривает пропуск тока через специальный переход, где носители заряда исчезают, а затем заменяются излучением фотонов. То есть электроны переходят с одного уровня на другой. Светодиод подключают непосредственно к источнику тока, а к источнику напряжения подключают через резистор. Стоит отметить, что они не нагреваются, а просто источают свет. Устройство и принцип работы активно совершенствуются в последнее время, как технология квантовых точек и фотонных кристаллов.

Сравнение ламп

Все виды ламп для фар пользуются спросом. Основными показателями для сравнения являются срок службы, световой поток, обслуживание, стоимость, условия эксплуатации. Некоторые автолюбители устраивают целые тест-драйвы для разных типов фар при разных условиях. Информацию о таких тестах можно легко найти в сети. Причём такие тесты обычно имеют очень широкий диапазон в плане различных условий освещения, сезона, качества дороги. Учитывается также, насколько сильно дрожат границы света при проезде неровностей, насколько быстро происходит переключение с дальнего на ближний свет, какого максимального расстояния достигает световое излучение.

Преимущества и недостатки галогенных ламп

Трудно сказать какие лампы лучше освещают дорогу, да и вообще выполняют возложенную на них функцию. Сама лампа может быть достаточно хорошей по всем параметрам, но устройство фары нивелирует её достоинства, если выбрать неправильно. Галогенки – самые распространённые источники света для фар, ведь их стали использовать раньше остальных. По сути, они являются усовершенствованными лампами накаливания.

Использование таких ламп для авто имеет несколько достоинств:

1. Они недорогие. Из всех возможных вариантов галогеновые лампы будут самым дешёвым выбором.
2. Их легко заменить. Устройство лампы не несёт в себе особенной опасности, не требует специальных условий для замены.
3. Они могут быть очень компактными. Если объём колбы маленький, это увеличивает давление, тем самым уменьшая скорость испарения нити.
4. Лампы нормально реагируют на перемену тока. Могут работать при переменном или постоянном токе, не теряя своей эффективности.

К недостаткам галогеновых ламп можно отнести короткий срок эксплуатации – до 1000 часов, в этом у них выигрывают как диоды, так и ксеноновые фары. Это происходит из-за того, что возврат атомов вольфрама на спираль происходит неравномерно и часто зависит от температуры нагрева, таким образом, спираль неизбежно разрушается. Не очень хорошо и то, что оптика сильно нагревается, транслирует недостаточно яркий свет, а потому не так эффективно освещает дорогу.

Плюсы и минусы светодиодных моделей

В головном освещении лампы ЛЕД стали использовать производители лексуса в 2007 году. На дальнем свете такие лампы способны освещать несколько сотен метров. Но при этом свет не слепит встречных водителей. Автовладельцы отмечают концентрацию света на дороге без рассеивания или каких-либо пятен.

Достоинств перед другими лампами светодиодные фары имеют много:

1. Они очень долговечны. Способны работать от 10000 до 100000 часов. Если в сутки такие лампы будут работать 8 часов, то их хватит на 34 года. Стоит отметить, что при такой длительной работе кристалл потеряет свою яркость.
2. Диод потребляет минимум энергии. Нагрузка на генератор будет приятно низкой, ведь кристалл – полупроводник.
3. Прочность и надёжность. В структуре лампы нет чувствительных частей типа вольфрамовой нити. Поэтому светодиод очень хорошо переносит низкие температуры.
4. Кристаллы обеспечивают свечение белого цвета, какой не сравнится с галогенами или ксенонами. Цвет достигается не с помощью фильтров или преломления, а посредством самого источника. Спектр белого цвета – от 2700 К до 6500 К.

Стоит отметить, что самым главным недостатком светодиодов называют высокую цену. На рынке нельзя найти предложений, равных по стоимости с ксеноном. Проблема есть ещё и в том, что дизайн подчас не предусматривает достаточного количества ламп для достижения хорошего светового потока. А потому эффективность светового потока не всегда будет лучше аналогов.

Достоинства и недостатки ксенона

Лампы, заполненные ксеноном, являются газоразрядными. Первый раз её использовали в концерне BMW. В систему такой фары обычно входят блок зажигания и электронный блок управления. Они обеспечивают появление разряда за счёт переменного тока напряжением 10 – 20 кВ. Часто такие фары идут как биксеноновые, потому что ставить отдельно на ближний и дальний свет ксенон нецелесообразно.

В дилемме ксенон или галоген можно разобраться, рассмотрев их преимущества. Достоинства галогена уже описаны, поэтому перейдём к ксенону:

1. Срок эксплуатации намного дольше галогеновых. Он достигает отметки до 3000 часов.
2. Световой поток намного ярче галогенок. В отличие от предлагаемых 1000 – 1500 люмен, ксенон имеет 2500 – 4000 люмен. Хорошо освещается не только дорога, но и обочина.
3. Лампы потребляют меньше электрической энергии. Большой разряд необходим им для импульса к включению, а дальше лампа работает на переменном токе, чем совершенно не нагружает генератор.
4. Низкий нагрев оптики. Можно отметить, что лучше – ксенон или светодиодные лампы – укажет этот параметр. Галогенки по сравнению с ними сильно нагреваются.

Есть, конечно, и недостатки. Лампы уменьшенной мощности стоят достаточно дорого. Ксенон нужно заменять сразу в двух фарах. Многие боятся использовать такие лампы из-за применения в них ртути, считая их опасными из-за этого. Но её удельная масса не настолько высока, чтобы причинить вред здоровью водителя. Из-за загрязнений рассеивателя фара иногда светит, мешая встречному потоку, или рассеивает свет в разные стороны. Но по яркости LED или ксенон могут иметь равные показатели. Яркость светодиодов напрямую зависит от их количества в фаре. Например, Seat оснащён диодами на 1600 – 1700 люменов, что даже меньше, чем стандартные показатели ксеноновой лампы.

Какие лампы всё же выбрать для автомобиля

Чтобы выбрать автомобильные лампы, нужно учесть все достоинства и недостатки предлагаемой на рынке продукции. Есть недорогие лампы с хорошими характеристиками и достаточно эффективными показателями. Современные машины оборудованы такой светотехникой, которая нивелирует применение определенного вида лампы.

Например, устройство галогеновой фары в Dacia Duster имеет такие же показатели полезного действия, как и ксеноновые. Светододиоды же имеют приятный оттенок и очень долгий срок службы. Ксеноновые фары по светопотоку бывают ярче, чем ЛЕД-лампы. Поэтому прежде чем выбрать лампу в своё авто, обращайте внимание на устройство самой фары.