Xenarc original d1s

Чем обусловлено качество освещения?

В случае с галогенкой или светодиодной фарой свечение исходит от конкретного физического устройства. Это элемент накаливания или непосредственно диод. Но в случае с ксеноном светится вся колба, наполненная газом. Чем выше плотность газа в устройстве, тем лучше освещает дорогу прибор. Конечно, качество свечения очень зависит от производителя лампы, а также ее возраста.

На отражатель попадает намного больше света, так что дорога освещается ярким и управляемым потоком. Дальность освещения сильно повышается, так как колба по всему своему периметру светится очень ярко. В среднем вы получаете дополнительные 30-60 метров освещения на ближнем свете и до 200 м на дальнем, чего вполне достаточно для безопасной и качественной поездки.

Принцип работы ксеноновых и биксеноновых ламп

Чтобы понять принцип действия биксенона и ксенона, стоит разобраться в особенностях каждого из них.

1. Ксенон.

Лампа внутри которой содержится инертный газ. Главное отличие от привычных лампочек — отсутствие нити накаливания.

Принцип работы прост и гениален. Внутри лампы газ ксенон и пара электродов. Между ними появляется разряд высокого напряжения, который заставляет газ светиться.

Как следствие, возникает яркий пучок света определенного направления. Получается, что главный источник света — газ.

Если говорить подробнее, то внутри стеклянной емкости, имеющей размер спичечной головки, содержится смесь солей металла и инертного газа (ксенона).

Разряд высокого напряжения появляется между электродами, которые помещены в колбу, что способствует появлению яркого свечения смеси.

Главный плюс такой конструкции — минимум энергозатрат при качественном освещении.

Сложность ксенона заключается в организации электросети. Принцип действия прост, чего не скажешь о схеме построения.

Для пуска ксенона и появления разряда между электродами должно быть создано напряжение в 25 000 Вольт. Чтобы гарантировать горение, необходима поддержка переменного тока с напряжением в 330 Вольт и частотой 330 Герц.

Вот почему при монтаже ксеноновых фар не обойтись без установки дополнительных узлов, один из которых — блок поджига.

Главный плюс ксенона — отсутствие спирали. Но такая отличительная черта привела к появлению новой проблемы — ослеплению водителей встречных автомобилей.

В «галогенках» схема проще. Там, чтобы исключить ослепление, стоит переключить нити накаливания, сменив режим с дальнего на ближний.

В случае с ксеноном проблема решается установкой дополнительного экрана, отсекающего «лишний» световой пучок.

Кроме этого, большим спросом пользуется биксенон. Он позволяет перейти на ближний (дальний) свет, не теряя в качестве освещения дороги.

2. Биксенон.

Такая лампа считается одной из разновидностей классического ксенона.

Главная особенность — наличие внутри механизма, способного менять направление излучения.

Речь идет о металлической шторке, перемещаемой под действием магнитного устройства. За счет действия магнита происходит открытие различных зон биксеноновой лампы.

Принцип действия биксеноновой линзы следующий. Лампочка серии D2S (лампы такого типа монтируются в ксеноновые линзы) направляет пучок света на овальный рефлектор.

Последний отражает свет в сторону линзы, которая получает поток с отражателя и распределяет его. После этого шторка закрывает часть света для создания «ближнего» режима.

Переключение способствует получению равномерного света с четкими границами, без «лишних» засветок по краям.

Биксенон и биксеноновые линзы – в чем отличия?

Мы разобрались, чем отличается ксенон от биксенона, а теперь поговорим еще об отличии обычных ламп от линзованных систем. Это совершенно разные технологии, которые дают полярно разное качество освещения. Если объяснить грубо, обычный биксенон – это невероятно мощная лампа, которая светится по всему своему периметру и дает огромный прирост эффективности освещения. Линзы же имеют такие особенности:

  • линза занимает совершенно все место в блоке фары, если изначально не подготовлен отдельный слот;
  • в линзе уже на заводе все отлично настроено, вы не будете слепить встречных водителей;
  • свет от линзы узконаправленный, недопустимо наличие никаких отражателей и рифленых линий на стекле;
  • чаще всего линзы могут давать только один вид света – либо ближний, либо дальний;
  • это самостоятельный элемент освещения, ему не нужны дополнительные условия, даже настройка не потребуется;
  • единственным важным фактором является угол установки, чтобы линза светила на дорогу, а не в небо.

Линзы считаются более эффективным видом ксенона, чем обычные лампы. Они безопасны, качественно настроены на заводе при производстве, могут использоваться практически на всех автомобилях. Тем не менее, стоимость линзы разительно отличается от цены традиционных ламп биксенона. Если вы посмотрите, сколько стоит биксенон в линзованном виде, вы вряд ли захотите переделывать свою машину на такой вид освещения. А вот если у вас уже стоят линзы, то придется раскошелиться для замены.

Теперь собственно о том, что такое биксенон?

Время не стоит на месте и на смену ксенону пришли более совершенные и высокотехнологичные лампы, именуемые биксеноном. Биксеноновые лампы, как вы понимаете из названия, являются преемниками все того же ксенона, однако в отличии от предшественников имеют ряд существенных отличий. В последнее время биксенон стал более популярным, чем ксенон, и причин этому несколько, в основном они касаются конструктивных особенностей. Биксенон имеет более сложное устройство и функционал, однако при этом позволяют не разделять ближний и дальний свет, используя вместо этого лишь одну лампочку. Ксеноновые же лампы чаще всего используются в случаях, когда на дальний и ближний стоят две отдельные лампы.

Биксенон отличается тем, что может переключать режим свечения лампы, тем самым продуцируя то ближний, то дальний свет в зависимости от необходимости и дорожной ситуации. Биксеноновые фары способны изменять геометрию потока света и его границу, посредством специальной шторки или колбы. Передвигаясь, шторка способна в считанные секунды менять свет с дальнего на ближний и на оборот, не теряя время на розжиг газоразрядных ламп. В конструкции биксеноновых фар чаще всего используется электромагнит, который собственно и приводит в движение колбу или шторку.

Разрешен ли биксенон к установке?

Формально эксплуатация не запрещена, однако просто так взять и самостоятельно поставить данный тип линз на свой автомобиль не получится – существуют определенные условия, при соблюдении которых использование фар будет считаться законным. Речь идет о следующих ситуациях:

  • Осветительные приборы на основе биксенона изначально предусмотрены производителем и являются частью заводской конструкции транспортного средства;
  • Переоборудование автомобиля было произведено для установки газоразрядных ламп, пройдены все полагающиеся тесты, получена сертификация, свидетельство о соответствии и новый паспорт ТС;
  • Биксеноновые линзы куплены у официального производителя машины, обладающего всей необходимой документацией (подтверждение выполнения всех стандартов ГОСТа).

В противном случае монтаж фар будет считаться правонарушением, что грозит водителю серьезными последствиями. Логика контролирующих ведомств здесь вполне понятна и легко объяснима – самостоятельно вставленный ксенон очень редко бывает нормально отрегулирован, из-за чего он становится довольно опасным.  К главным проблемам они относят:

  • Большую вероятность возникновения пожара. Газоразрядные лампы – источник высокого напряжения, поэтому их установка в непредназначенное для этого транспортное средство может привести к нарушению корректной работы и даже возгоранию;
  • Ухудшение видимости водителям встречных автомобилей. Речь  здесь именно о самодельном ксеноне (в народе его также называют колхозным), то есть об осветительных приборах, вмонтированных в ТС неподходящей конструкции.

История

Открыт в 1898 году британскими учёными Уильямом Рамзаем и Морисом Траверсом, которые подвергли медленному испарению жидкий воздух и спектроскопическим методом исследовали его наиболее труднолетучие фракции. Ксенон был обнаружен как небольшая примесь к криптону. За открытие инертных газов (в частности ксенона) и определение их места в периодической таблице Менделеева Рамзай получил в 1904 году Нобелевскую премию по химии.

Происхождение названия

Рамзай предложил в качестве названия элемента древнегреческое слово ξένον, которое является формой среднего рода единственного числа от прилагательного «чужой, странный». Название связано с тем, что ксенон был обнаружен как примесь к криптону, и с тем, что его доля в атмосферном воздухе чрезвычайно мала.

Получение

Ксенон получают как побочный продукт производства жидкого кислорода на металлургических предприятиях.

В промышленности ксенон получают как побочный продукт разделения воздуха на кислород и азот. После такого разделения, которое обычно проводится методом ректификации, получившийся жидкий кислород содержит небольшие количества криптона и ксенона. Дальнейшая ректификация обогащает жидкий кислород до содержания 0,1—0,2 % криптоно-ксеноновой смеси, которая отделяется адсорбированием на силикагель или дистилляцией. В дальнейшем ксеноно-криптоновый концентрат может быть разделён дистилляцией на криптон и ксенон, подробнее см. .

Из-за своей малой распространённости ксенон гораздо дороже более лёгких инертных газов. В 2009 году цена ксенона составляла около 20 евро за литр газообразного вещества при стандартном давлении.

Что это такое?

Как нетрудно догадаться по названию, биксеноновые линзы – это усовершенствованная версия обычного ксенона. Один из основных недостатков газоразрядных ламп заключается в том, что они обеспечивают только ближний свет, тогда как для дальнего используются стандартные галогеновые фары. Биксеноновые лампочки в свою очередь могут излучать оба вида света (благодаря наличию специальной шторки либо тумблера), что и является их главным преимуществом. Именно этим объясняется приставка «би» в названии оборудования, которая указывает на наличие сразу двух функций. Вместе с тем этот вид линз сохраняет в себе все преимущества ксенонового аналога, а именно:

  • долгий срок службы (в разы превышающий галоген);
  • яркое освещение в ночное время суток (позволяет водителю значительно раньше обнаруживать препятствия на дорогах);
  • низкая нагреваемость стекла (что особенно полезно, если часто приходится иметь дело с перепадом температур) и загрязняемость фар.

За все эти достоинства потенциальным владельцам придется хорошенько раскошелиться, а также немало повозиться с установкой лампочек на автомобиль.

Примечания

  1. ↑  (англ.). www.webelements.com. Дата обращения 6 августа 2009.
  2. Легасов В. А., Соколов В. Б. Ксенон // Химическая энциклопедия: в 5 т. / И. Л. Кнунянц (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа—Меди. — С. 548—549. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
  3. Ramsay W., Travers M. W. On the extraction from air of the companions of argon, and neon (англ.) // Report of the Meeting of the British Association for the Advancement of Science. — 1898. — P. 828.
  4. Gagnon, Steve . Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Дата обращения 16 июня 2007.
  5. Williams, David R. . NASA (1 сентября 2004). Дата обращения 10 октября 2007.
  6. Schilling, James  (недоступная ссылка). Mars Global Circulation Model Group. Дата обращения 10 октября 2007.
  7. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Неорганическая химия в реакциях. Справочник. — 2-е изд.. — Москва: Дрофа, 2007. — С. 609. — 640 с.
  8.  (недоступная ссылка). Дата обращения 11 сентября 2011.
  9.  (недоступная ссылка). Дата обращения 16 февраля 2011.
  10.  (недоступная ссылка). Дата обращения 10 ноября 2015.

Как биксенон обеспечивает работу режимов ближнего и дальнего света?

Несмотря на применение одной технологии, ксенон и биксенон совершенно по-разному работают. В первом случае достаточно создать постоянный свет нужной мощности, такие лампы можно просто вставить в штатную оптику.

Биксенон демонстрирует такие сложные особенности работы:

  • специальное устройство, которое называется экран-лампа, располагается в колбе с газом;
  • при включении дальнего света происходит перемещение колбы с помощью электромагнита;
  • свет падает на отражатель с другого угла и по-другому освещает дорогу для водителя;
  • при включении ближнего света происходит обратный процесс, колба возвращается на прежнюю позицию;
  • электромагнит и особое строение самой лампы требуют полной переделки оптики.

Поэтому в случае с биксеноном обустройство головной оптики получается достаточно дорогим и сложным. Это становится и одним из недостатков технологии – при поломке нужно будет заменить оборудование или выполнить его сложный и дорогостоящий ремонт.

Как понять, что биксенон работает правильно

Последним шагом будет подключение питания. Для этого через заглушку протягивают провода и подключают к питанию. Закрепить блоки розжига, завести машину и проверить насколько удачно выставлен свет.

Если подключение было произведено неверно, на ближнем направлении загорается дальнее и наоборот. В этом случае разбираем ксенон, переставляем диод и заново подключаем проводку.

Настройка света производится только на ближнем, дальний настраивается автоматически. Для этого авто подогнать к стене так, расстояние до бампера должно быть минимальным. Отметить на поверхности центр от ламп и авто. Провести через отмеченные точки горизонтальную линию. Ниже на 7,62 см чертят еще одну параллельную линию.

Затем откатить машину ровно на 7,5 м и включить ближний свет. Необходимо отрегулировать его так, чтобы верхний край светового пучка касался нижний свет.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Как легализовать ксенон

Ксенон разрешен для установки в двух случаях:

  1. В машине установлен штатный ксенон. Однако производителя ставят его только на дорогих авто с максимальной комплектацией. В этом случае на цоколе стоит маркировка, которая начинается на D (DCR, DR, DC).
  2. Если фары изначально предусмотрены для того, чтобы установить ксенон.

Если вы хотите установить такую оптику, потребуется ее легализовать. На лампы должен быть сертификат соответствия, который выдается в магазине при покупке. В ГИБДД потребуется написать заявление на изменение конструкции авто. О том, что у вас легальный ксенон, отмечается в свидетельстве о регистрации и техпаспорте.

Свойства

Физические свойства

Гранецентрированная кубическая структура ксенона; a = 0,6197 нм

При нормальном давлении температура плавления 161,40 К (−111,75 °C), температура кипения 165,051 К (−108,099 °C). Молярная энтальпия плавления 2,3 кДж/моль, молярная энтальпия испарения 12,7 кДж/моль, стандартная молярная энтропия 169,57 Дж/(моль·К).

Плотность в газообразном состоянии при стандартных условиях (0 °C, 100 кПа) 5,894 г/л (кг/м3), в 4,9 раза тяжелее воздуха. Плотность жидкого ксенона при температуре кипения 2,942 г/см3. Плотность твёрдого ксенона 2,7 г/см3 (при 133 К), он образует кристаллы кубической сингонии (гранецентрированная решётка), пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,6197 нм, Z = 4.

Критическая температура ксенона 289,74 К (16,59 °C), критическое давление 5,84 МПа, критическая плотность 1,099 г/см3.

Тройная точка: температура 161,36 К (−111,79 °C), давление 81,7 кПа, плотность 3,540 г/см3.

В электрическом разряде светится синим цветом (462 и 467 нм). Жидкий ксенон является сцинтиллятором.

Заполненная ксеноном газоразрядная трубка

Слабо растворим в воде (0,242 л/кг при 0 °C, 0,097 л/кг при 25 °C).

При стандартных условиях (273 К, 100 кПа): теплопроводность 5,4 мВт/(м·К), динамическая вязкость 21 мкПа·с, коэффициент самодиффузии 4,8·10−6 м2/с, коэффициент сжимаемости 0,9950, молярная теплоёмкость при постоянном давлении 20,79 Дж/(моль·К).

Ксенон диамагнитен, его магнитная восприимчивость −4,3·10−5. Поляризуемость 4,0·10−3 нм3. Энергия ионизации 12,1298 эВ.

Химические свойства

Ксенон стал первым инертным газом, для которого были получены настоящие химические соединения. Примерами соединений могут быть дифторид ксенона, тетрафторид ксенона, гексафторид ксенона, триоксид ксенона, ксеноновая кислота и другие.

Первое соединение ксенона было получено Нилом Барлеттом реакцией ксенона с гексафторидом платины в 1962 году. В течение двух лет после этого события было получено уже несколько десятков соединений, в том числе фториды, которые являются исходными веществами для синтеза всех остальных производных ксенона.

В настоящее время описаны фториды ксенона и их различные комплексы, оксиды, оксифториды ксенона, малоустойчивые ковалентные производные кислот, соединения со связями Xe-N, ксенонорганические соединения. Относительно недавно был получен комплекс на основе золота, в котором ксенон является лигандом. Существование ранее описанных относительно стабильных хлоридов ксенона не подтвердилось (позже были описаны эксимерные хлориды с ксеноном).

Реакции со фтором:

Xe+F2→XeF2{\displaystyle {\mathsf {Xe+F_{2}\rightarrow XeF_{2}}}} при комнатной температуре и УФ-облучении или при 300—500 ºC под давлением;
Xe+2F2→XeF4{\displaystyle {\mathsf {Xe+2F_{2}\rightarrow XeF_{4}}}} при 400 ºC под давлением; примеси XeF2, XeF6;
Xe+3F2→XeF6{\displaystyle {\mathsf {Xe+3F_{2}\rightarrow XeF_{6}}}} при 300 ºC под давлением; примесь XeF4.

Изотопы

Основная статья: Изотопы ксенона

Известны изотопы ксенона с массовыми числами от 108 до 147 (количество протонов 54, нейтронов от 54 до 93), и 12 ядерных изомеров.

9 изотопов встречаются в природе. Из них стабильными являются семь: 126Xe, 128Xe, 129Xe, 130Xe, 131Xe, 132Xe, 134Xe. Еще два изотопа (124Xe и 136Xe) имеют огромные периоды полураспада, много больше возраста Вселенной.

Остальные изотопы искусственные, самые долгоживущие — 127Xe (период полураспада 36,345 суток) и 133Xe (5,2475 суток), период полураспада остальных изотопов не превышает 20 часов. Среди ядерных изомеров наиболее стабильны 131Xem с периодом полураспада 11,84 суток, 129Xem (8,88 суток) и 133Xem (2,19 суток).

Изотоп ксенона с массовым числом 135 (период полураспада 9,14 часа) имеет максимальное сечение захвата тепловых нейтронов среди всех известных веществ — примерно 3 миллиона барн для энергии 0,069 эВ, его накопление в ядерных реакторах в результате цепочки β-распадов ядер теллура-135 и иода-135 приводит к эффекту так называемого отравления ксеноном (см. также Иодная яма).

Есть ли недостатки у ксенона и биксенона?

Если вы уже приняли решение об установке данной технологии на автомобиль, стоит поговорить немного о возможных минусах. Скорее всего, пока вы рассматривали только положительные качества, такие как хорошее освещение, дальность светового луча и приятный цвет. Но и о проблемах забывать не стоит:

  1. Незаконное переоборудование. В России закон разрешает ездить с биксеноном и ксеноном только в том случае, если эта технология света предусмотрена производителем в вашем авто.
  2. Дорогая замена ламп. Уже через 2 года после установки лампы и линзы могут выйти из строя, так что придется раскошеливаться на новый комплект.
  3. Выход газа из ламп. Очень часто случается так, что газ ксенон выходит из лампы, что сильно снижает эффективность освещения дороги, придется менять элементы.
  4. Сложность и общая дороговизна технологии. Этот минус дополняет большие расходы на содержание таких фар и регулярную замену ламп при покупке некачественного оборудования.
  5. Сложность правильной настройки. Если вы не настроите комплект должным образом, вы будете слепить водителей, а они могут не справиться с управлением и создадут опасность для вас.

Применение

Ксеноновая лампа-вспышка

Прототип ионного двигателя на ксеноне

Несмотря на высокую стоимость, ксенон незаменим в ряде случаев:

  • Ксенон используют для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света (высокая атомная масса газа в колбах ламп препятствует испарению вольфрама с поверхности нити накаливания).
  • Радиоактивные изотопы (127Xe, 133Xe, 137Xe и др.) применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках.
  • Фториды ксенона используют для пассивации металлов.
  • Ксенон как в чистом виде, так и с небольшой добавкой паров цезия-133, является высокоэффективным рабочим телом для электрореактивных (главным образом — ионных и плазменных) двигателей космических аппаратов.
  • В конце XX века был разработан метод применения ксенона в качестве средства для наркоза и обезболивания. Первые диссертации о технике ксенонового наркоза появились в России в 1993 г. В 1999 году ксенон был разрешён к медицинскому применению в качестве средства для ингаляционного наркоза.
  • В наши дни[уточнить] ксенон проходит апробацию в лечении зависимых состояний.
  • Жидкий ксенон иногда используется как рабочая среда лазеров.
  • Фториды и оксиды ксенона предложены в качестве мощнейших окислителей ракетного топлива, а также в качестве компонентов газовых смесей для лазеров.
  • В изотопе 129Xe возможно поляризовать значительную часть ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами — состояния, называемого гиперполяризацией.
  • Для , проявляющего сильные окисляющие свойства.

Для начала напомним тем, кто забыл или не в курсе — что такое ксенон?

Ксенон — это инертный газ, который закачивают в газоразрядные лампы, с целью достижения максимально яркого светового пучка. Именно газ ксенон стал в последствии именем нарицательным для целой серии ксеноновых ламп, которые в простонародье стали называть просто — «ксенон». Ксенон или «ксеноны» работают по принципиально новому принципу абсолютно не схожему с обычными лампами накала. Второе, более верное название ксеноновых ламп — газоразрядные или HID-Lamp (в переводе с анг. аббревиатура расшифровывается как: High Intensity Discharge – высокоинтенсивный разряд). Следует отметить, что кроме вышеупомянутого газа «ксенона», которым наполняются лампы, внутри также содержится определенное количество примесей, солей и металлов. Само свечение образуется в результате создания электрической дуги, отдаленно напоминающей ту, которую можно увидеть во время сварочных работ.

Итоги

Если проанализировать сказанное выше, то стоит подвести следующую черту:

  1. Биксенон — механизм, обеспечивающий два режим освещения (ближний и дальней), в отличие от ксенона, способного дать только «ближний».
  2. В биксеноне есть опция корректировки светового потока и изменения его направления.
  3. Затраты на покупку Bixenon выше, чем на ксеноновые лампы.

Остальные характеристики двух типов осветительных устройств остаются неизменными.

Что именно покупать, решает каждый автолюбитель лично с учетом комплектации машины и наличия необходимой суммы в кармане.

Оба типа ламп при правильном монтаже и настройке гарантируют качественное освещение дороги. Разница только в том, что ксенон делает это исключительно в «ближнем» режиме.

Таким образом, биксенон — альтернатива классическим галогенным лампам с двумя режимами освещения.

При этом часто автолюбители идут на хитрость и устанавливают в автомобиле ксеноновые лампы, но с монтажом так называемых «би-линз».

В этом случае световой поток регулируется за счет перемещения экрана в кожухе линзы.

Плюс такой конструкции — низкая стоимость в сравнении с классическим вариантом исполнения Bixenon.

Подведем итоги. Основные отличия биксенона

  1. Абсолютно другая конструкция, использование колбы или шторки для изменения светового потока.
  2. Одна лампа выполняющая роль как ближнего, так и дальнего света.
  3. Высокая скорость переключения ближний/дальний, без задержки на разогрев.
  4. Высокая стоимость по сравнению с обычными галогеновыми фарами, а также ксеноновыми аналогами.
  5. Несовместимость с большинством фар старого образца рассчитанных на «галогенки» или ксенон.

В заключение…

Каждая из вышеупомянутых разновидностей имеют преимущества перед простыми лампами накала и являются одинаково эффективными в условиях плохого освещения. Ксенон и биксенон способны обеспечить стабильным и ярким светом при условии правильного подхода и настройки. В вопросе, что лучше ксенон или биксенон необходимо руководствоваться личными соображениями, а также финансовыми возможностями. Если фары вашего авто позволяют установить биксенон, при этом «ГАИ не против», вы в праве это сделать. Если же вы по той или иной причине не имеете возможности оборудовать свой автомобиль биксеноном, при этом вам очень не хватает света в темное время суток — рекомендую установить ксенон. В данном случае вы получите хороший свет за приемлемую цену

Также обращаю ваше внимание на тот факт, что установка ксенона не всегда возможна и не во всех случаях оправдана, ко всему прочему у вас могут возникнуть неприятности с Госавтоинспекцией или прохождением ТО

Текст: farainfo.ru

Ссылка на основную публикацию