Prečo väčšina vylepšení LED svetlometov v skutočnosti nefunguje?

Plug-and-play LEDnáhrady halogénových žiaroviek sú obľúbeným automobilovým mod. LED diódy často vyzerajú jasnejšie ako žiarovky, ale „vyzerá jasnejšie“ a „lepšie svieti“ nie je to isté. Dostal som prísny rozhovor od skutočného odborníka na osvetlenie o modernizácii LED a veda hovorí: Umiestnenie LED tam, kde majú byť halogénové žiarovky, vo všeobecnosti nie je v skutočnosti upgrade.


Prečo by niekto chcelLED svetlomety?

LED diódy, ak sú umiestnené a správne nasmerované, dokážu premeniť minimálny vstupný výkon na veľa svetla, čo robí technológiu vo všeobecnosti príťažlivou.
Ak je všetko ostatné rovnaké, zdá sa, že výmena energeticky náročných žiaroviek predných svetlometov za jasnejšie LED diódy s dolným ťahom by bola vylepšením na dvoch frontoch. Navyše efekt „okamžitého zapnutia“ a vizuálna ostrosť svetla, ktoré vychádza z LED diód, sú ostré a svieže. LED diódy môžu dodať starším autám moderný štýl.
Zjednodušene povedané: LED svetlomety sa ľahko inštalujú a sú ľahko dostupné veci, vďaka ktorým môžu autá vyzerať chladnejšie. Ľudia ich teda dostanú.

Tak čo je na tom zlé?

Väčšina automobilových svetlometov je oveľa viac ako len žiarovka v objímke. Kolíska reflektorov je tvarovaná a naklonená tak, aby svetlo vyžarované z vlákna žiarovky bolo vrhané po ceste spôsobom, ktorý maximalizuje viditeľnosť vodiča bez oslňovania protiidúcich vozidiel.
Väčšina LED diód nevyžaruje svetlo z rovnakého priestoru v kryte svetlometu ako žiarovky a od tohto bodu sú odsúdené na priemernosť.

A čo LED diódy, ktoré vyžarujú zo správneho miesta?

Niekoľko známejších spoločností predávajúcich a testujúcich náhradné LED svetlomety v roku 2020 sa snažilo napodobniť umiestnenie žiaroviek, aby vyriešilo tento problém, ale je to len malá časť rovnice osvetlenia.
V skutočnosti som o tom napísal blog, v ktorom som poukázal na to, prečo sa niektoré LED diódy zdali lepšie ako iné, keď sa použili ako dodatočné vybavenie svetlometov. A práve tento blog je dôvod, prečo sa odborník na osvetlenie Daniel Stern cítil nútený osloviť ma a vysvetliť mi, aký som bol veľmi nedostatočne informovaný.

Prečo nepoužiť LED, ktorá má presne rovnakú veľkosť a tvar ako bežná žiarovka?

Pozdĺžna poloha svetelného zdroja (kde svetelný zdroj začína a končí, merané od základnej roviny žiarovky) je len jedným kritickým aspektom. Ale nie je to jediné, na čom záleží. âIné zahŕňajú tvar, veľkosť, orientáciu a rozloženie jasu. Správna jedna z piatich je lepšia ako nula z piatich, ale stále je to 20 percent, čo je veľmi neúspešná známka.â
„Ak by sa nám podarilo mávnuť čarovným prútikom a prísť s valcovým LED žiaričom rovnakých rozmerov ako vlákno, s potrebným jasom a tokom, potom by nekompatibilita zmizla. To nie je v dohľadnej budúcnosti technicky možné, takže namiesto trojrozmerného valcového vlákna máme v podstate dvojrozmerné ploché LED diódy.â
âMedzi dvoma plochými LED diódami zadnými k sebe je veľký priestor (musí tam byť, inak neexistuje žiadny materiál, ktorý by odvádzal ich teplo), takže teraz sa náš svetelný zdroj radikálne líši od vlákna tvarom, veľkosťou a polohou. a distribúciu svetla, aj keď sme venovali veľkú pozornosť tomu, aby sme umiestnili žiariče presne do rovnakej pozdĺžnej polohy ako pôvodné vlákna.â

A prečo na tom zase záleží?

Problémom je, že svetelné reflektory určené pre halogénové žiarovky sú zo svojej podstaty nekompatibilné so svetelným výkonom LED diód.
Stern napísal: „...distribúcia svetla v blízkom a vzdialenom poli je úplne odlišná od toho, na čo bola optika lampy navrhnutá.“ A výsledkom je, že vzor lúča svetlometu nie je Nie je to, čo by malo byť, nezodpovedá spôsobu, akým je vozidlo skonštruované, a celkovo nie je optimálne.

Prečo si moje svetlá musia zachovať továrenský vzor lúča?

âNosím okuliare a môj sused tiež. Výmena by bola pre nás škodlivá a kontraproduktívna, pretože aj keď mi sedia na tvári a vyzerajú úžasne, optika sa mi nezhoduje s očami (aj keď si myslím, že s nimi vidím dobre).â
„A nie je to preto, že som vybral suseda naľavo namiesto suseda napravo. To isté platí pre oba susedné okuliare, aj keď jeden pár má sklenené šošovky a ostatné sú plastové, jedna súprava má okrúhle sklá a ostatné sú obdĺžnikové, jedna súprava je fotochromatická a druhá nie, jeden sused je ďalekozraký ako ja a druhý je krátkozraký atď.â
„Podrobnosti sa líšia, ale základným problémom je stále optická nekompatibilita a rozsah relevantných rozdielov je oveľa menší ako „tieto šošovky sa mi zdajú rovnaké!“
Znova to zopakujem, trochu vedecky: LED diódy v krytoch určených na výmenu halogénových žiaroviek dodávajú nesprávne množstvo svetla na nesprávne miesta.

Fungujú teda niekedy výmeny LED žiaroviek?

Nie všetky halogénové žiarovky sú rovnaké, a ako sme sa už dotkli, na trhu je v súčasnosti aj množstvo náhradných LED žiaroviek.
Problémom je „nedostatočná predvídateľnosť“.
Presnejšie: „...Príležitostne sa môže stať, že kombinácia jednej z týchto „LED žiaroviek“ a konkrétneho svetlometu funguje prijateľne.â (Napríklad spoločnosť DiodeDynamics má âLED H11â Stern si pripomenul, že bol úspešný v konkrétnom kryte svetlometu pre nákladné auto Ford.)
„Ale nedá sa to predvídať; vôbec to nie je ako „och, pokiaľ máte projektory, ste v poriadku“, alebo „reflektory sú v poriadku, ak majú kryt žiarovky“, „a“ štít žiarovkyâ je kus, ktorý blokuje nežiaduce svetlo prichádzajúce z určitých uhlov žiarovky] alebo niečo podobné. A “Ó, žiadny problém, na našej žiarovke sa dajú LED diódy otáčať vzhľadom na základňu, aby ste ich mohli zaostriť” je, ak vôbec niečo, horšie, nie lepšie.â
Celý bod štandardizácie typov žiaroviek, vysvetľuje Stern, spočíva v tom, že „akýkoľvek svetlomet navrhnutý a vyrobený na použitie [napríklad] H11 bude bezpečne fungovať s akoukoľvek žiarovkou navrhnutou a vyrobenou podľa špecifikácií H11. To neznamená, že všetky H11 sú rovnaké... ale štandardizácia zaisťuje aspoň primeranú bezpečnosť.â
„A tak to naozaj musí byť, pretože pomyslite na žiarovku, ktorá sa hodí do akéhokoľvek svetlometu H11, ale bezpečne funguje iba v niekoľkých z nich.“ To by bolo svinstvo.

Čo teda robí dobrý svetlomet?

âBezpečnosť lúča svetlometov zahŕňa viacero vzájomne závislých premenných. Napríklad množstvo svetla v popredí, ktoré môže byť v poriadku so silným, dobre zaostreným horúcim bodom, obmedzí vodičov výhľad na úplne nedostatočnú vzdialenosť 50 alebo 60 stôp, ak je horúci bod lúča slabý alebo neexistujúce. Takže ak poviete „Áno, hranica vyzerá dobre“, ešte sa ani nezačína byť dostatočne dobrá.â
„Oveľa dôležitejšie je množstvo a distribúcia svetla pod hranicou, a to je dosť zakódované (randomizované) s väčšinou „LED žiaroviek“ vo väčšine halogénových svetlometov. Uvediem len jeden z mnohých príkladov toho, aké ľahké je v tomto bode zakopnúť: Niekedy získate primerane ostré prerušenie pomocou „LED žiarovky“, ale horúce miesto (za predpokladu, že stále existuje) je presunutý.â
âKaždý posledný malý kúsok pohybu horúceho bodu nadol a/alebo doprava znižuje viditeľnú vzdialenosť pre vodiča, ale lúč na stene vyzerá, že má pekné odrezanie a horúce miesto.â
„Ďalší príklad: povedzme, že máme do činenia s čelovkou, ktorá nezačala veľmi ostrým prerušením. Vložte „LED žiarovku“ a horúci bod sa posunie nahor/doľava. Typická rada: „Nasmerujte žiarovky tak, aby sa svetlá časť nedostala do očí ostatných vodičov.“ Tým sme však posunuli celý vzor lúča, takže veľa iných vecí už nebude má primerané množstvo svetla.â
„Aká je miera týchto vplyvov na viditeľnú vzdialenosť s rôznym efektívnym zameraním lampy (či už podľa toho, ako je lampa nastavená, alebo ako lampa distribuuje svoje svetlo)? No, ak používate metódu svietenia na stenu, nasmerovaním stretávacieho svetla len o 2,3 cm (0,9 palca) nižšie, ako by malo byť, sa v noci zníži o 26 metrov (85 stôp) z vašej viditeľnej vzdialenosti!â ˝

Môžem to niekde vidieť na vlastné oči?

Ak ste sa dočítali až sem, možno ste si uvedomili, čo mi Stern povedal: Väčšina recenzií LED na internete nie je užitočná, rovnako ako kritériá, ktoré často uvádzajú (ostré hranice, teplota farieb).
Pokiaľ ide o amatérske, laické testovanie LED svetlometov v teréne, Stern poukázal na toto vlákno na fóre Tacoma World ako na celkom dobré skutočné vysvetlenie toho, prečo „premyslene vybrané“ halogénové žiarovky porazili aj značkové LED retrofity.
„Toto je amatérsky prístrojový test nastavený tak, aby bol čo najpriaznivejší pre LED žiarovku... Je to produkt hlavnej značky, nie nejaká neznáma cetka v hodnote 20 USD a vyskúšaná v lampa do projektora, ktorá si vynúti ostré prerušenie takmer akéhokoľvek zdroja svetla,“ napísal mi Stern.

A čo vylepšenia LED, ktoré zmenia celé puzdro?

Staršie autá a džípy so sealed-beam svetlami môžu byť trochu ironicky v lepšej pozícii, pokiaľ ide o dodatočné vybavenie LED svetlometov v súčasnom technologickom ekosystéme.
Ak vymieňate žiarovku a kryt, spýtal som sa Sterna, nevedeli by ste získať dobrú dodatočnú montáž LED s dnešnou technológiou? Jeho odpoveď:
âKoncept je správny.Toto je správny spôsob, ako to urobiť, LED svetlomet skonštruovaný, navrhnutý, skonštruovaný, testovaný a certifikovaný/schválený ako taký. Na trhu sú výborné a samozrejme aj veľké množstvo haraburdia. Kráľovským otcom všetkých [v čase vydania] je JW Speaker 8700 Evolution-J3, ktorý prináša technológiu takmer na úrovni Star Trek do starého sedempalcového formátu okrúhlych svetlometov.â
Stern tiež kričal „JWS 8700 Evo 2“ ako dobrú možnosť o jeden krok nižšie a „ďalší krok alebo dva nižšie je Peterson Manufacturing 701C (v balení Peterson alebo Sylvania Zevo â rovnaká lampa) a jednotky Truck-Lite sú pomerne dobré s vyhrievanou šošovkou alebo bez nej.â
JW Speaker bol uvedený ako optimálna voľba práve teraz aj pre retrofity s pravouhlým utesneným lúčom a „Truck-Lite tiež vyrába slušné žiarovky v tejto veľkosti.â

Nejake dalsie dolezite vlastnosti na tych svetlach?

Stern povedal dobrú pripomienku, ktorú som už predtým počul: Keďže LED diódy nezohrievajú šošovky svetlometov ako halogénové žiarovky, možno budete chcieť svetlo s vyhrievanou šošovkou na roztopenie snehu.
âJe rozumné zaobstarať si vyhrievané šošovky, ak veľa jazdíte v zime v hustom mokrom snehu a kaši; bez vyhrievania šošoviek sú šošovky LED predných svetlometov studené, takže sa na nich môže usadzovať kaša a zamŕzať/uzatvárať lampu, namiesto toho, aby sa roztápala, ako je to pri teplej halogénovej alebo bixenónovej šošovke. Napriek tomu nie je dôvod sa tým trápiť; Menej náročné zimné podmienky s menším objemom a suchším snehom nebudú robiť problémy, pretože studené snehové vločky budú len odzerať studené šošovky.â
âSituácia s malými okrúhlymi lampami je iná a zložitejšia. Aj tu sú vstupy JW Speaker úžasné s integrovaným parkovacím svetlom LED, denným svetlom a ukazovateľom smeru alebo bez nich – všetky funkcie sú schválené pre bezpečnosť; toto nie sú tie mastné veci pre deti, ktoré nájdete všade na stránkach obchodov s motorkami/hot rodmi/chrómami. Drahé a väčšina držiakov na svetlomety by však potrebovala zväčšené stredové otvory, aby sa vyčistilo relatívne veľké zadné telo týchto svetiel. Žiadny ďalší významný výrobca v tejto veľkosti neprišiel kvôli relatívne minimálnemu dopytu. Teraz však testujem niekoľko sľubných, veľmi pekne vyrobených v Kórei. Dúfam, že sa vydaria; ľahšie sa zmestia do väčšiny držiakov.â
âNiekedy sa pri pokuse o inštaláciu utesnených lúčov LED stretnete s elektrickou nekompatibilitou. Vozidlá vyrobené v Toyote majú napríklad veľmi nezvyčajne nakonfigurované obvody svetlometov, z ktorých niektoré sa nehrajú dobre s LED diódami. Existujú riešenia, ktoré nezahŕňajú hacknutie vozidla.â

Budú LED svetlomety niekedy hodnou modernizácie pre ďalšie autá v budúcnosti?

„Na celom svete existujú technické pracovné skupiny (SAE v Amerike, GTB v Európe/Ázii), ktoré aktívne pracujú na vývoji technického štandardu pre retrofitové LED žiarovky, ktoré nahradia halogénové žiarovky v svetlometoch, hmlových svetlách a iných podobných,“ povedal Stern. mňa, ako samotného člena takýchto skupín.
Pokiaľ ide o súčasný stav technológie, Stern hovorí: „Na rozdiel od „súprav HID“, kde neexistuje možnosť optickej kompatibility, táto možnosť pri LED diódach teoreticky existuje. Výrobky, ktoré sú v súčasnosti na trhu, nie sú takmer prijateľné; stále je potrebné prekonať niekoľko veľmi podstatných technických prekážok... ale nakoniec budú existovať legitímne produkty tohto druhu.â
„Je ťažké čakať (verte mi, viem!), ale tie, ktoré sú teraz na trhu, to jednoducho nepreženú, bez ohľadu na to, koho meno je na krabici a aké sú sľuby a nároky.â ½