Warum die meisten LED-Scheinwerfer-Upgrades nicht wirklich funktionieren

Plug-and-Play-LEDErsatz für Halogen-Scheinwerferlampen sind ein beliebter Automod. LEDs sehen oft heller aus als Glühlampen, aber „heller aussehen“ und „besser leuchten“ sind nicht dasselbe. Ich bekam ein strenges Gespräch von einem echten Beleuchtungsexperten über LED-Retrofits, und die Wissenschaft sagt: LEDs dort zu platzieren, wo Halogenlampen sein sollten, ist im Allgemeinen eigentlich kein Upgrade.


Warum sollte jemand wollenLED-Scheinwerfer?

LEDs können, wenn sie richtig untergebracht und ausgerichtet sind, eine minimale Eingangsleistung in viel Licht umwandeln, was die Technologie im Allgemeinen attraktiv macht.
Wenn alles andere gleich ist, scheint es, als wäre der Austausch von stromhungrigen Glühlampen für hellere LEDs mit niedrigerem Stromverbrauch ein Upgrade an zwei Fronten. Außerdem ist der „Instant-on“-Effekt und die visuelle Klarheit des Lichts, das von LEDs kommt, scharf und frisch. LEDs können älteren Autos ein modernes Styling verleihen.
Einfach ausgedrückt: LED-Scheinwerfer sind einfach zu installierende und leicht verfügbare Dinge, die Autos cooler aussehen lassen können. Die Leute bekommen sie also.

Also, was ist daran falsch?

Die meisten Autoscheinwerfer sind viel mehr als nur eine Glühbirne in einer Fassung. Eine Halterung aus Reflektoren ist so geformt und abgewinkelt, dass das vom Glühfaden einer Glühbirne ausgestrahlte Licht so auf die Straße geworfen wird, dass die Sicht des Fahrers maximiert wird, ohne den Gegenverkehr zu blenden.
Die meisten LEDs geben ihr Licht nicht aus demselben Raum im Scheinwerfergehäuse ab wie Glühlampen, und von diesem Punkt an sind sie zur Mittelmäßigkeit verurteilt.

Was ist mit LEDs, die an der richtigen Stelle emittieren?

Einige der bekannteren Unternehmen, die 2020 LED-Scheinwerfer ersetzen und testen, haben sich bemüht, die Positionierung von Glühlampen nachzuahmen, um dieses Problem anzugehen, aber es ist nur ein kleiner Teil der Beleuchtungsgleichung.
Tatsächlich habe ich einen Blog darüber geschrieben und darauf hingewiesen, warum einige LEDs besser als andere zu sein scheinen, wenn sie als Scheinwerfer-Nachrüstungen verwendet werden. Und dieser Blog war der Grund, warum sich Beleuchtungsexperte Daniel Stern dazu veranlasst fühlte, mich zu erreichen und mir zu erklären, wie grob unterinformiert ich war.

Warum nicht einfach eine LED verwenden, die genau die gleiche Größe und Form wie eine normale Glühbirne hat?

Die Längsposition der Lichtquelle (wo die Lichtquelle beginnt und endet, gemessen von der Basisebene der Glühbirne) ist nur ein kritischer Aspekt. Aber es ist nicht das Einzige, was zählt. „Andere sind Form, Größe, Ausrichtung und Leuchtdichteverteilung. Eins von fünf richtig zu machen ist besser als null von fünf, aber es sind immer noch 20 Prozent, eine sehr schlechte Note.“
„Wenn wir einen Zauberstab schwingen und einen zylindrischen LED-Emitter mit den gleichen Abmessungen wie ein Filament mit der erforderlichen Leuchtdichte und dem erforderlichen Lichtstrom finden könnten, dann würde die Inkompatibilität verschwinden. Das ist auf absehbare Zeit technisch nicht möglich, also haben wir im Prinzip zweidimensionale Flach-LEDs anstelle eines dreidimensionalen zylindrischen Filaments.“
„Es gibt einen erheblichen Abstand zwischen den zwei Rücken an Rücken liegenden flachen LEDs (es muss sonst kein Material vorhanden sein, um ihre Wärme abzuleiten), sodass sich unsere Lichtquelle jetzt in Form, Größe und Position radikal von einem Glühfaden unterscheidet , und Lichtverteilung, auch wenn wir große Sorgfalt darauf verwendet haben, die Emitter an genau der gleichen Längsposition wie die ursprünglichen Filamente zu platzieren

Und warum spielt das nochmal eine Rolle?

Das Problem ist, dass Lichtreflektoren, die für Halogenlampen ausgelegt sind, von Natur aus nicht mit der Lichtleistung von LEDs kompatibel sind.
Stern schrieb: „...die Nah- und Fernfeld-Lichtverteilung ist ganz anders als das, wofür die Optik der Lampe konstruiert wurde.“ Und als Ergebnis ist das Strahlmuster des Scheinwerfers nicht so Es ist nicht das, was es sein soll, passt nicht zur Konstruktion des Fahrzeugs und ist insgesamt suboptimal.

Warum müssen meine Leuchten das werkseitige Lichtmuster beibehalten?

„Ich trage eine Brille, und mein Nachbar von nebenan auch. Es wäre schädlich und kontraproduktiv für uns, sie auszutauschen, denn selbst wenn sie zu meinem Gesicht passen und toll aussehen, passt die Optik nicht zu meinen Augen (selbst wenn ich denke, dass ich damit gut sehen kann).“
„Und das liegt nicht daran, dass ich den Nachbarn zur Linken statt den Nachbarn zur Rechten gewählt habe. Dasselbe gilt für die Brillen beider Nachbarn, obwohl das eine Paar Glasgläser hat und die anderen aus Kunststoff sind, das eine Paar runde Gläser hat und die anderen rechteckig sind, das eine Paar selbsttönend ist und das andere nicht ein Nachbar ist weitsichtiger als ich und der andere ist kurzsichtiger usw
„Die Details sind unterschiedlich, aber das Grundproblem ist immer noch die optische Inkompatibilität, und die Größenordnung der relevanten Unterschiede ist viel kleiner als „diese Objektive sehen für mich gleich aus!“.
Um es noch einmal etwas wissenschaftlicher zu sagen: LEDs in Gehäusen, die für den Ersatz von Halogenlampen konzipiert sind, bringen die falsche Lichtmenge an die falschen Stellen.

Funktioniert der Austausch von LED-Lampen also jemals?

Nicht alle Halogen-Glühlampen sind gleich, und wie wir bereits erwähnt haben, gibt es inzwischen auch eine ganze Reihe von LED-Ersatzlampen auf dem Markt.
Das Problem hier ist „ein Mangel an Vorhersagbarkeit“.
Genauer gesagt: „… Gelegentlich ist es möglich, auf eine Kombination aus einer dieser „LED-Lampen“ und einem bestimmten Scheinwerfer zu stoßen, der akzeptabel funktioniert.“ (Zum Beispiel hat DiodeDynamics eine besondere „LED H11“ Stern erinnerte sich, dass er in einem bestimmten Ford-Lkw-Scheinwerfergehäuse erfolgreich war.)
»Aber es ist nicht vorhersehbar; es ist überhaupt nichts wie „Oh, solange Sie Projektoren haben, ist alles in Ordnung“ oder „Reflektoren sind in Ordnung, wenn sie eine Lampenblende haben“, [a Glühbirnenschutz ist ein Stück, das unerwünschtes Licht blockiert, das aus bestimmten Winkeln einer Glühbirne kommt] oder so etwas. Und ‚Oh, kein Problem, bei unserer Lampe können die LEDs relativ zum Sockel gedreht werden, damit Sie sie fokussieren können‘, ist, wenn überhaupt, schlechter, nicht besser.“
Der springende Punkt bei der Standardisierung von Glühlampentypen, erklärt Stern, ist, dass „jeder Scheinwerfer, der für die Aufnahme [zum Beispiel] einer H11 entwickelt und gebaut wurde, sicher mit jeder Glühlampe funktioniert, die gemäß den H11-Spezifikationen entwickelt und gebaut wurde. Das heißt nicht, dass alle H11 gleich sind... aber die Standardisierung sorgt für zumindest ausreichende Sicherheit.“
„Und das muss wirklich so sein, denn denken Sie an eine Birne, die in jede H11-Stirnlampe passt, aber nur in wenigen sicher funktioniert.“ Das wäre ziemlicher Mist.

Was macht eigentlich einen guten Scheinwerfer aus?

âDie Sicherheitsleistung des Scheinwerferstrahls beinhaltet mehrere voneinander abhängige Variablen. Zum Beispiel wird eine Menge an Vordergrundlicht, die mit einem starken, gut fokussierten Hotspot in Ordnung sein könnte, die Sicht des Fahrers auf völlig unzureichende 50 oder 60 Fuß einschränken, wenn der Hotspot des Strahls schwach ist oder nicht existent. Nur zu sagen: „Yep, der Cutoff sieht gut aus“, ist noch nicht einmal ansatzweise gut genug.“
„Was viel wichtiger ist, ist die Menge und Verteilung des Lichts unter der Cutoff-Grenze, und das wird bei den meisten „LED-Birnen“ in den meisten Halogenscheinwerfern ziemlich durcheinander gebracht (zufällig). Um nur eines von vielen Beispielen zu nennen, wie leicht man an diesem Punkt stolpern kann: Manchmal bekommt man mit einer „LED-Birne“ einen ziemlich scharfen Cutoff, aber der Hot Spot (sofern er noch vorhanden ist) wird verschoben.â
„Jede kleine Abwärts- und/oder Rechtsbewegung des Hotspots verringert die Sichtweite für den Fahrer, aber der Strahl an der Wand sieht so aus, als hätte er eine schöne Unterbrechung und einen Hotspot.“
„Ein weiteres Beispiel: Nehmen wir an, wir haben es mit einer Stirnlampe zu tun, die nicht mit einer sehr scharfen Abblendung beginnt. Setzen Sie eine „LED-Birne“ ein und der Hotspot bewegt sich nach oben/links. Der typische Ratschlag: „Richten Sie die Lampen neu aus, um den hellen Teil von den Augen anderer Fahrer fernzuhalten.“ Aber dadurch haben wir das gesamte Strahlmuster verschoben, so dass ein Haufen anderer Dinge nicht länger vorhanden ist ausreichend Licht hat.â
„Wie groß sind diese Auswirkungen auf die Sichtweite bei unterschiedlicher effektiver Ausrichtung der Lampe (entweder durch die Einstellung der Lampe oder durch die Verteilung des Lichts durch die Lampe)? Nun, wenn Sie die Shine-on-a-Wall-Methode verwenden und einen Abblendlichtstrahl nur 2,3 cm (0,9 Zoll) tiefer richten, als er sein sollte, verringern Sie Ihre Sichtweite nachts um 26 Meter (85 Fuß)!â "

Kann ich das irgendwo selbst sehen?

Wenn Sie bis hierher gelesen haben, werden Sie vielleicht erkennen, was Stern mir gesagt hat: Die meisten LED-Rezensionen im Internet sind nicht hilfreich, und die Kriterien, die sie oft zitieren (scharfe Grenzabschaltungen, Farbtemperatur).
In Bezug auf Amateur-Laien-Feldtests von LED-Scheinwerfern wies Stern auf diesen Thread im Tacoma World-Forum als eine ziemlich gute reale Erklärung dafür hin, warum „sorgfältig ausgewählte“ Halogenlampen sogar LED-Nachrüstungen von Markennamen schlagen.
„Das ist ein von Amateuren instrumentierter Testaufbau, der so günstig wie möglich für die LED-Birne ist … Es ist ein großes Markenprodukt, kein No-Name-Schmuck für 20 Dollar, und es wurde in einem getestet Projektorlampe, die eine scharfe Begrenzung mit so gut wie jeder eingepferchten Lichtquelle erzwingt“, schrieb mir Stern.

Was ist mit LED-Upgrades, die das gesamte Gehäuse austauschen?

Ältere Autos und Jeeps mit Sealed-Beam-Scheinwerfern könnten ironischerweise in einer besseren Position sein, wenn es um die Nachrüstung von LED-Scheinwerfern im aktuellen technologischen Ökosystem geht.
Wenn Sie die Glühbirne und das Gehäuse austauschen, fragte ich Stern, könnten Sie mit der heutigen Technologie nicht eine gute LED-Nachrüstung bekommen? Seine Antwort:
„Das Konzept stimmt – das ist der richtige Weg, ein LED-Scheinwerfer, der als solcher entwickelt, konstruiert, konstruiert, getestet und zertifiziert/zugelassen ist. Es gibt hervorragende auf dem Markt und natürlich auch jede Menge Schrott. Der Königsvater von allen [zum Zeitpunkt der Veröffentlichung] ist der JW Speaker 8700 Evolution-J3, der Technologie auf fast Star-Trek-Niveau in das alte 7-Zoll-Rundscheinwerferformat bringt.“
Stern rief auch den „JWS 8700 Evo 2“ als eine gute Option aus, eine Stufe tiefer, und „ein oder zwei Stufen tiefer [ist] die Peterson Manufacturing 701C (in Peterson- oder Sylvania Zevo-Verpackung). gleiche Lampe) und die Truck-Lite-Einheiten sind mit oder ohne beheizte Linse recht gut.â
JW Speaker wurde im Moment auch als optimale Wahl für rechteckige Sealed-Beam-Nachrüstungen genannt, und „Truck-Lite stellt auch respektable Lampen in dieser Größe her.“

Irgendwelche anderen wichtigen Merkmale dieser Lichter?

Stern machte einen guten Punkt, den ich schon einmal gehört hatte: Da LEDs die Scheinwerferlinsen nicht so erwärmen wie Halogenlampen, möchten Sie vielleicht ein Licht mit einer beheizten Linse, um Schnee zu schmelzen.
Es ist ratsam, sich beheizbare Linsen zu besorgen, wenn man im Winter viel in schwerem, nassem Schnee und Schneematsch fährt; Ohne Linsenheizung werden die Linsen der LED-Scheinwerfer kalt, sodass sich Matsch darauf ansammeln und die Lampe einfrieren / verdecken kann, anstatt abzuschmelzen, wie dies bei einer warmen Halogen- oder BiXenon-Lampenlinse der Fall ist. Abgesehen davon gibt es jedoch wenig Grund, sich darüber aufzuregen; Weniger strenge Winterbedingungen mit geringerem, trockenerem Schnee stellen keine Probleme dar, da die kalten Schneeflocken nur von den kalten Linsen abprallen.“
„Die Situation bei kleinen runden Lampen ist anders und schwieriger. Auch hier sind die JW Speaker-Einsätze mit oder ohne integriertem LED-Standlicht, Tagfahrlicht und Blinker grandios – alle Funktionen sicherheitsgeprüft; das ist nicht das fettige Kinderzeug, das man überall auf den Seiten der Motorrad- / Hot Rod- / Chrom-Shops findet. Teuer jedoch, und bei den meisten Scheinwerferhalterungsschalen müssten ihre zentralen Löcher vergrößert werden, um den relativ großen hinteren Körper dieser Lampen freizugeben. Kein Eintrag in dieser Größe von einem der anderen großen Hersteller, da die Nachfrage relativ gering ist. Allerdings teste ich jetzt einige ziemlich vielversprechende, die sehr schön in Korea hergestellt wurden. Ich hoffe, dass sie sich durchsetzen; Sie passen besser in die meisten Reittierschalen.“
„Manchmal stößt man beim Versuch, versiegelte LED-Beams zu installieren, auf elektrische Inkompatibilitäten. Von Toyota hergestellte Fahrzeuge haben zum Beispiel sehr ungewöhnlich konfigurierte Scheinwerferschaltkreise, von denen einige nicht gut mit LEDs harmonieren. Es gibt Problemumgehungen, bei denen das Fahrzeug nicht gehackt werden muss.“

Werden LED-Scheinwerfer in Zukunft jemals ein würdiges Upgrade für mehr Autos sein?

„Es gibt weltweit technische Arbeitsgruppen (SAE in Amerika, GTB in Europa/Asien), die aktiv daran arbeiten, einen technischen Standard für LED-Nachrüstlampen zu entwickeln, um Halogenlampen in Scheinwerfern, Nebelscheinwerfern und anderen ähnlichen Lampen zu ersetzen“, sagte Stern mich selbst als Mitglied solcher Gruppen.
Zum aktuellen Stand der Technik sagt Stern: „Anders als bei „HID-Kits“, wo es keine Möglichkeit der optischen Kompatibilität gibt, besteht diese Möglichkeit bei LEDs theoretisch. Die derzeit auf dem Markt befindlichen Produkte sind nicht annähernd akzeptabel; Es gibt noch einige sehr beträchtliche technische Hürden zu überwinden ... aber irgendwann wird es legitime Produkte dieser Art geben
„Es ist schwer zu warten (glauben Sie mir, ich weiß!), aber die, die jetzt auf dem Markt sind, schneiden einfach nicht ab, egal wessen Name auf der Schachtel steht und welche Versprechungen und Behauptungen gemacht werden.“ ¾