Д.Соснин
На современном легковом автомобиле устанавливается до 40 самых разнообразных электрических ламп. Но главные из них — это электролампы для автомобильных фар.

До недавнего времени в качестве источника света в автомобильных фарах* применялись только электролампы с нитью накаливания. Самые простые из них — лампы с одной нитью в колбе силикатного стекла, из которой откачан воздух. Нить накаливания изготавливается в виде спирали, навитой из вольфрамовой проволоки. Концы нити привариваются микросваркой к фиксирующим стойкам из никеля, которые одновременно являются электрическими выводами.

Основным светотехническим параметром любой электролампы является так называемая световая отдача, которая характеризует фотометрический КПД лампы. Светоотдача измеряется в люменах светового потока, приходящихся на один ватт электрической мощности, потребляемой лампой. Светоотдача вольфрамовой нити накаливания, помещенной в вакуумную колбу из силикатного стекла, не превышает 20 лм/Вт.

В настоящее время обычные лампы накаливания применяются в основном в сигнальных наружных фонарях мощностью не более 25 Вт. В современных универсальных фарах устанавливаются двухнитевые электролампы (рис. 1). Их принципиальное отличие от маломощных ламп для сигнальных фонарей состоит в том, что обе нити накаливания устанавливаются с очень высокой точностью по отношению к фиксатору на цоколе. Этим обеспечивается необходимое для универсальных фар строго определенное положение нитей в оптическом отражателе фары.

Самыми эффективными из ламп с нитью накаливания являются так называемые галогенные лампы. Галогенная лампа (рис. 2) — это миниатюрная кварцевая цилиндрическая колба 7 (диаметр 10...17 мм, высота 16...34 мм), наполненная инертным газом в смеси с парами галогена, в их среду помещена вольфрамовая нить (или нити 3 и 4) накаливания. В таком случае светоотдача вольфрамовой нити может быть повышена. В обычной лампе накаливания вольфрам, испаряясь с поверхности нити при высокой температуре, оседает на внутренней стенке стеклянной колбы, что делает ее менее прозрачной и нарушает теплообмен колбы с окружающим воздухом. Срок службы лампы быстро сокращается и она перегорает. В галогенной лампе имеет место возвратный цикл, за счет которого вольфрам, осевший на стенках колбы, возвращается обратно на нить накаливания. Значительного затемнения стекла не происходит на протяжении всего срока службы лампы. Для поддержания возвратного цикла температура нити должна быть не менее 1400°С, а температура колбы не ниже 700°С. При этом расстояние от нити до стенки колбы должно быть минимальным. Этим объясняются малые размеры галогенной лампы и изготовление ее колбы из кварцевого стекла. Переносчиком вольфрама в возвратном цикле может быть любой галоген, обычно йод или бром, или их соединения. Механизм переноса заключается в следующем. Сначала пары галогена, например, йода, вступают в высокотемпературную химическую реакцию с тонкопленочным вольфрамом, осевшим на колбе. Образуется йодистый вольфрам WI2, который тут же испаряется с горячей поверхности стекла. Соприкасаясь с сильно разогретой вольфрамовой нитью, йодистый вольфрам снова разлагается на пары йода и вольфрам. Пары йода возвращаются к менее нагретой поверхности колбы, а вольфрам оседает на более горячей поверхности нити накаливания. Описанный возвратный цикл защищает нить накаливания от перегорания, что позволяет повысить ее рабочую температуру до 3500°С. Светоотдача лампы увеличивается более чем в полтора раза (до 30...35 лм/Вт). В этом заключается главное преимущество галогенных ламп.

Однако галогенная лампа по продолжительности безотказной работы не превосходит обычные лампы накаливания. Это объясняется тем, что возвратный цикл в галогенной лампе используется не для продления срока ее службы, а для увеличения яркости свечения. И хотя вольфрам нити накаливания в возвратном цикле частично восстанавливается, но продолжительность наработки на отказ не увеличивается. При этом галогенная лампа стоит намного дороже обычной. Это является главным ее недостатком. Второй недостаток — высокая температура колбы, чем ограничивается использование галогенных ламп в пластмассовых фонарях.