Varför de flesta LED-strålkastaruppgraderingar inte riktigt fungerar?

Plug-and-play LEDersättningar för halogenstrålkastarlampor är en populär bilmod. LED-lampor ser ofta ljusare ut än glödlampor, men "ser ljusare ut" och "lyser bättre" är inte samma sak. Jag fick ett strängt samtal från en verklig belysningsexpert om LED-eftermontering, och vetenskapen säger: Att placera lysdioder där halogenlampor ska vara är i allmänhet inte en uppgradering.


Varför skulle någon viljaLED-strålkastare?

Lysdioder, när de är placerade och riktade på rätt sätt, kan översätta minimal ineffekt till mycket ljus, vilket är det som gör tekniken tilltalande i allmänhet.
Allt annat lika verkar det som att byta kraftkrävande glödlampor mot ljusare LED-lampor med lägre dragning skulle vara en uppgradering på två fronter. Plus att "direkt-på"-effekten och den visuella skarpheten hos ljus som kommer från lysdioder är skarp och fräsch. Lysdioder kan ge äldre bilar modern stil.
I de enklaste termerna: LED-strålkastare är lättinstallerade och lättillgängliga saker som kan få bilar att se coolare ut. Så folk får dem.

Så vad är det för fel med det?

De flesta bilstrålkastare är mycket mer än bara en glödlampa i ett uttag. En vagga av reflektorer är formad och vinklad så att ljus som sänds ut från glödlampans glödlampa kommer att kastas nerför vägen på ett sätt som maximerar förarens sikt utan att blända mötande trafik.
De flesta lysdioder avger inte ljus från samma utrymme i strålkastarhuset som glödlampor och från den punkten är de dömda till medelmåttighet.

Vad sägs om lysdioder som sänder ut från rätt plats?

Några av de mer kända företagen som säljer och testar byte av LED-strålkastare under 2020 har ansträngt sig för att efterlikna placeringen av glödlampor för att lösa detta problem, men det är bara en liten del av belysningsekvationen.
Faktum är att jag gjorde en blogg om detta och påpekade varför vissa lysdioder verkade bättre än andra när de användes som eftermontering av strålkastare. Och den bloggen är anledningen till att ljusexperten Daniel Stern kände sig tvungen att kontakta mig och förklara hur grovt underinformerad jag var.

Varför inte bara använda en LED som har exakt samma storlek och form som en vanlig glödlampa?

Ljuskällans longitudinella position (där ljuskällan börjar och slutar, mätt från glödlampans basplan) är bara en kritisk aspekt. Men det är inte det enda som betyder något. âAndra inkluderar form, storlek, orientering och luminansfördelning. Att få en av fem rätt är bättre än noll av fem, men det är fortfarande 20 procent, ett dåligt betyg.â
âOm vi ​​kunde vifta med en trollstav och komma på en cylindrisk LED-sändare med samma dimensioner som en glödtråd, med den nödvändiga luminansen och flödet, då skulle inkompatibiliteten försvinna. Det är inte tekniskt möjligt under överskådlig framtid, så vi har i princip tvådimensionella platta lysdioder istället för en tredimensionell cylindrisk glödtråd.â
âDet finns ett stort utrymme mellan de två platta lysdioderna (det måste finnas, annars måste det inte finnas något material för att föra bort deras värme), så nu skiljer sig vår ljuskälla radikalt från en glödtråd i form, storlek, position , och ljusfördelning även om vi har varit mycket noga med att placera strålarna i exakt samma longitudinella position som de ursprungliga filamenten.â

Och varför spelar det någon roll igen?

Problemet är att ljusreflektorer avsedda för halogenlampor i sig är inkompatibla med ljuseffekten från lysdioder.
Stern skrev: â... ljusfördelningen i när- och fjärrfältet skiljer sig helt från vad lampans optik konstruerades för.â Och som ett resultat är strålkastarens strålmönster inte Inte vad det ska vara, stämmer inte överens med hur fordonet är konstruerat, och är generellt sett suboptimal.

Varför måste mina lampor behålla fabriksljusmönstret?

âJag bär glasögon, och det gör min granne också. Det skulle vara skadligt och kontraproduktivt för oss att byta för även om de passar mitt ansikte och ser fantastiska ut så stämmer inte optiken med mina ögon (även om jag tror att jag kan se OK med dem).â
âOch det är inte för att jag valde grannen till vänster istället för grannen till höger. Detsamma gäller för båda grannarnas glasögon även om det ena paret har glaslinser och de andra är av plast, den ena uppsättningen har runda linser och de andra är rektangulära, den ena uppsättningen är fotokrom och den andra inte, en granne är mer långsynt än jag och den andra är mer närsynt osv.â
"Detaljerna är olika, men det grundläggande problemet är fortfarande optisk inkompatibilitet, och omfattningen av de relevanta skillnaderna är mycket mindre än "dessa linser ser likadana ut för mig!ââ
För att säga det igen, lite mer vetenskapligt: ​​LED-lampor i höljen designade för byte av halogenlampor sätter fel mängd ljus på fel ställen.

Så fungerar byte av LED-lampor någonsin?

Alla halogenlampor av glödlampa är inte lika, och som vi har pekat på finns det en mängd olika byte av LED-lampor på marknaden nu också.
Problemet här är âen brist på förutsägbarhet.â
Mer specifikt: â...Ibland är det möjligt att hända med en kombination av en av dessa âLED-lamporâ och en speciell pannlampa som fungerar acceptabelt.â (DiodeDynamics har till exempel en speciell âLED H11â Stern påminde om att han var framgångsrik i ett speciellt Ford-lastbilsstrålkastarhus.)
âMen det finns ingen förutsägbarhet i det; det är inget alls som âåh, så länge du har projektorer går det bra, eller âreflektorer är bra om de har en glödlampsskärm,â[en â bulb shieldâ är en del som blockerar oönskat ljus som kommer från vissa vinklar på en glödlampa] eller något liknande. Och âÅh, inga problem, på vår glödlampa kan lysdioderna roteras i förhållande till basen så att du kan fokusera demâ är, om något, sämre, inte bättre.â
Hela poängen med standardisering av glödlampstyper, förklarar Stern, är – så alla strålkastare som är designade och byggda för att ta [till exempel] en H11 kommer att fungera säkert med alla glödlampor som är designade och byggda enligt H11-specifikationerna. Det betyder inte att alla H11 är lika... men standardiseringen garanterar åtminstone tillräcklig säkerhet.â
"Och det är verkligen så det måste vara, för tänk på en glödlampa som passar i vilken H11-strålkastare som helst men som bara fungerar säkert i ett fåtal av dem." Det skulle vara ganska skit.

Så vad är egentligen en bra strålkastare?

âSäkerhetsprestanda för strålkastare involverar flera ömsesidigt beroende variabler. Till exempel, en mängd förgrundsljus som kan vara bra med en stark, välfokuserad hot spot, kommer att begränsa förarens syn till totalt otillräckliga 50 eller 60 fot om strålens hot spot är svag eller obefintlig. Så bara att säga "Japp, gränsen ser bra ut" börjar inte ens vara nära tillräckligt bra.â
"Vad som är mycket viktigare är mängden och fördelningen av ljus under avskärningen, och det blir ganska förvrängt (randomiserat) med de flesta "LED-lampor" i de flesta halogenstrålkastare. För att bara ge ett av många exempel på hur lätt det är att bli snubblad på den här punkten: Ibland får du en ganska skarp avskärning med en "LED-lampa", men hot spot (förutsatt att den fortfarande existerar) är flyttad.â
âVarje sista lilla rörelse nedåt och/eller åt höger av hot spot minskar synavståndet för föraren, men strålen på väggen ser ut att ha en fin avskärning och hot spot.â
âEtt annat exempel: säg att vi har att göra med en pannlampa som inte började med en mycket skarp avstängning. Sätt i en âLED-lampaâ och hot spot flyttas uppåt/vänster. Det typiska rådet: âRikta om lamporna för att hålla den ljusa delen borta från andra förares ögon.â Men genom att göra det har vi flyttat hela strålmönstret så att en massa andra saker inte längre har lämpliga mängder ljus på sig.â
âVad är omfattningen av dessa effekter på seavstånd med olika effektiva lampriktningar (oavsett om det beror på hur lampan är justerad eller hur lampan fördelar sitt ljus)? Tja, om du använder shine-on-a-wall-metoden, när du riktar ett halvljus bara 2,3 cm (0,9 tum) lägre än det borde, skärs 26 meter (85 fot) från ditt synavstånd på natten!â ¨

Finns det någonstans jag kan se detta själv?

Om du har läst så här långt kanske du inser vad Stern stavade för mig: De flesta LED-recensioner på internet är inte användbara, inte heller de kriterier de ofta citerar (skarpa gränser, färgtemperatur.)
När det gäller amatör-, lekmannatestning av LED-strålkastare, pekade Stern på den här tråden på Tacoma World-forumet som en ganska bra verklig förklaring till varför "genomtänksamt utvalda" halogenlampor slår till och med kända LED-retrofiter.
âDet är ett amatörinstrumenterat test som är inrättat för att vara så gynnsamt som möjligt för LED-lampan... Det är en stor märkesprodukt, inte någon 20 dollar utan namn prydnadssak, och den har prövats i en projektorlampa, som tvingar fram en skarp avstängning med nästan vilken ljuskälla som helst instoppad, skrev Stern till mig.

Hur är det med LED-uppgraderingar som byter ut hela huset?

Äldre bilar och jeepar med förseglade strålkastare kan, något ironiskt nog, ha en bättre position när det gäller eftermontering av LED-strålkastare i det nuvarande tekniska ekosystemet.
Om du byter glödlampa och hölje frågade jag Stern, skulle du inte kunna få en bra LED-uppgradering med dagens teknik? Hans svar:
"Konceptet är korrekt" det här är rätt sätt att göra det, en LED-strålkastare konstruerad, designad, konstruerad, testad och certifierad/godkänd som sådan. Det finns utmärkta sådana på marknaden, och naturligtvis också en hel del skräp. Kungpappan av dem alla [vid tidpunkten för publiceringen] är JW Speaker 8700 Evolution-J3, som ger nästan Star Trek-nivå teknik till det gamla sjutumsformatet med runda pannlampor.â
Stern ropade också ut "JWS 8700 Evo 2" som ett bra alternativ ett steg ner, och "ett annat steg eller två ner därifrån, [är] Peterson Manufacturing 701C (i Peterson eller Sylvania Zevo-förpackning â samma lampa) och Truck-Lite-enheterna är ganska bra med eller utan uppvärmd lins.â
JW Speaker citerades som det optimala valet just nu för rektangulära förseglade strålar eftermontering också och "Truck-Lite gör också respektabla lampor i denna storlek."

Några andra viktiga funktioner på dessa lampor?

Stern gjorde en bra poäng som jag hade hört förut: Eftersom lysdioder inte värmer strålkastarlinser på det sätt som halogenlampor gör, kanske du vill ha en lampa med en uppvärmd lins för att smälta snö.
âKlokt att skaffa uppvärmda linser om man kör mycket vintertid i tung blöt snö och slask; utan en linsvärmare blir LED-strålkastarlinserna kalla så att slask kan byggas upp på dem och frysa/täppa till lampan istället för att smälta bort som de gör från en varm halogen- eller BiXenon-lamplins. Bortsett från det, men det finns ingen anledning att oroa sig för det; mindre stränga vinterförhållanden med lägre volym, torrare snö kommer inte att skapa problem eftersom de kalla snöflingorna bara tittar bort från de kalla linserna.â
âSituationen med små runda lampor är annorlunda och svårare. Även här är JW Speaker-ingångarna fantastiska med eller utan inbyggt LED-parkeringsljus, varselljus och blinkers – alla funktioner är säkerhetsgodkända; det här är inte de feta barnprylarna man hittar överallt på motorcykel/hot rod/chrome-butiker. Men dyra, och de flesta pannlampsmonterade koppar skulle behöva sina centrala hål förstorade för att rensa den relativt stora bakkroppen av dessa lampor. Inget bidrag i denna storlek från någon av de andra stora tillverkarna på grund av relativt minimal efterfrågan. Men nu testar jag några ganska lovande som är väldigt snyggt gjorda i Korea. Jag hoppas att de slår ut; de skulle passa lättare i de flesta monteringsmuggar.â
âIbland stöter man på elektriska inkompatibiliteter när man försöker installera LED-tätade strålar. Toyota-tillverkade fordon, till exempel, har mycket ovanligt konfigurerade strålkastarkretsar, av vilka några inte kommer att spela bra med lysdioder. Det finns lösningar som inte involverar hackning av fordonet.â

Kommer LED-strålkastare någonsin att vara en värdig uppgradering för fler bilar i framtiden?

"Det finns tekniska arbetsgrupper över hela världen (SAE i Amerika, GTB i Europa/Asien) som aktivt arbetar för att utveckla en teknisk standard för LED-lampor för att ersätta halogenlampor i strålkastare, dimljus och annat," berättade Stern mig, själv som medlem i sådana grupper.
När det gäller det nuvarande teknikläget säger Stern: "Till skillnad från "HID-kit" där det inte finns någon möjlighet till optisk kompatibilitet, finns den möjligheten teoretiskt sett med lysdioder. De produkter som för närvarande finns på marknaden är inte i närheten av acceptabla; det finns fortfarande några mycket betydande tekniska hinder att övervinna... men så småningom kommer det att finnas legitima produkter av det här slaget.â
âDet är svårt att vänta (tro mig, jag vet!) men de som finns på marknaden nu klipper inte det, oavsett vems namn som står på kartongen och vilka löften och påståenden som görs. ¹