Por que a maioria das atualizações de faróis de LED realmente não funcionam?

LED plug-and-playsubstituições para lâmpadas de farol de halogênio são um mod de carro popular. Os LEDs geralmente parecem mais brilhantes do que as lâmpadas incandescentes, mas “parece mais brilhante” e “ilumina melhor” não são a mesma coisa. Recebi uma conversa severa de um especialista em iluminação real sobre retrofits de LED, e a ciência diz: Colocar LEDs onde as lâmpadas de halogênio deveriam estar geralmente não é realmente uma atualização.


Por que alguém iria quererfaróis de LED?

Os LEDs, quando alojados e direcionados corretamente, podem traduzir o mínimo de energia de entrada em muita luz, o que torna a tecnologia atraente em geral.
Tudo o mais sendo igual, parece que trocar lâmpadas de farol incandescentes famintas por LEDs mais brilhantes e de baixo consumo seria uma atualização em duas frentes. Além disso, o efeito instantâneo e a nitidez visual da luz que vem dos LEDs é nítido e fresco. Os LEDs podem dar um estilo moderno aos carros mais antigos.
Nos termos mais simples: os faróis de LED são itens facilmente instalados e prontamente disponíveis que podem fazer os carros parecerem mais legais. Então, as pessoas os pegam.

Então, o que há de errado com isso?

A maioria dos faróis dos carros é muito mais do que apenas uma lâmpada em um soquete. Um berço de refletores é moldado e inclinado para que a luz emitida pelo filamento de uma lâmpada incandescente seja projetada na estrada de uma forma que maximize a visibilidade do motorista sem ofuscar o tráfego que se aproxima.
A maioria dos LEDs não emite luz do mesmo espaço no compartimento do farol que as lâmpadas incandescentes e, a partir desse ponto, estão fadadas à mediocridade.

E quanto aos LEDs que emitem do ponto certo?

Algumas das empresas mais conhecidas que vendem e testam substituições de faróis de LED em 2020 se esforçaram para imitar o posicionamento das lâmpadas incandescentes para resolver esse problema, mas é apenas uma pequena parte da equação de iluminação.
Na verdade, fiz um blog sobre isso, apontando por que alguns LEDs pareciam melhores do que outros quando usados ​​como retrofits de faróis. E esse blog é o motivo pelo qual o especialista em iluminação Daniel Stern se sentiu compelido a me procurar para explicar como eu estava mal informado.

Por que não usar um LED exatamente do mesmo tamanho e formato de uma lâmpada comum?

A posição longitudinal da fonte de luz (onde a fonte de luz começa e termina, medida a partir do plano de base da lâmpada) é apenas um aspecto crítico. Mas não é a única coisa que importa. âOutros incluem forma, tamanho, orientaçãoe distribuição de iluminação. Acertar um em cinco é melhor do que zero em cinco, mas ainda é 20%, uma nota muito ruim.
“Se pudéssemos agitar uma varinha de condão e criar um emissor de LED cilíndrico com as mesmas dimensões de um filamento, com a luminância e o fluxo necessários, a incompatibilidade desapareceria. Isso não é tecnicamente possível no futuro previsível, então temos basicamente LEDs planos bidimensionais no lugar de um filamento cilíndrico tridimensional.â
“Existe um espaço significativo entre os dois LEDs planos consecutivos (deve haver, caso contrário, nenhum material para transportar o calor), então agora nossa fonte de luz é radicalmente diferente de um filamento em forma, tamanho, posição , e distribuição de luz, mesmo que tenhamos tomado muito cuidado para colocar os emissores exatamente na mesma posição longitudinal dos filamentos originais.â

E por que isso importa de novo?

O problema é que os refletores de luz projetados para lâmpadas halógenas são inerentemente incompatíveis com a saída de luz dos LEDs.
Stern escreveu: “...a distribuição de luz de campo próximo e distante é bem diferente daquela para a qual a ótica da lâmpada foi projetada.” E, como resultado, o padrão de feixe do farol é não é o que deveria ser, não se alinha com a forma como o veículo foi projetado e é totalmente abaixo do ideal.

Por que minhas luzes precisam manter o padrão de feixe de fábrica?

“Eu uso óculos, e meu vizinho também. Seria prejudicial e contraproducente para nós trocar, porque mesmo que eles se encaixem no meu rosto e pareçam incríveis, a ótica não combina com meus olhos (mesmo que eu ache que posso ver bem com eles).
“E não é porque escolhi o vizinho da esquerda em vez do vizinho da direita. O mesmo vale para os óculos de ambos os vizinhos, embora um par tenha lentes de vidro e os outros sejam de plástico, um conjunto tenha lentes redondas e os outros sejam retangulares, um conjunto seja fotocromático e o outro não, o um vizinho é mais míope do que eu e o outro é míope, etc.”
âOs detalhes são diferentes, mas o problema básico ainda é a incompatibilidade óptica, e a escala das diferenças relevantes é muito menor do que essas lentes parecem iguais para mim!ââ
Para dizer novamente, um pouco mais científico: LEDs em caixas projetadas para substituição de lâmpadas halógenas colocam a quantidade errada de luz nos lugares errados.

Então, as substituições de lâmpadas LED funcionam?

Nem todas as lâmpadas de halogênio do tipo incandescente são iguais e, como mencionamos, também há uma grande variedade de substituições de lâmpadas de LED no mercado.
O problema aqui é a falta de previsibilidade.
Mais especificamente: â...Ocasionalmente, é possível encontrar uma combinação de uma dessas âlâmpadas LEDâ e um farol específico que funciona de forma aceitável.â (Por exemplo, DiodeDynamics tem um determinado âLED H11â Stern lembrou-se de ter sido bem-sucedido em um farol de caminhão Ford específico.)
“Mas não há previsibilidade nisso; não é nada como “oh, contanto que você tenha projetores, tudo bem” ou “refletores são bons se tiverem uma proteção de lâmpada” bulb shieldâ é uma peça que bloqueia a luz indesejada vinda de certos ângulos de uma lâmpada] ou qualquer coisa assim. E âOh, sem problemas, em nossa lâmpada os LEDs podem ser girados em relação à base para que você possa focá-losâ é pior, não melhor.â
O objetivo da padronização dos tipos de lâmpadas, explica Stern, é “então qualquer farol projetado e construído para receber [por exemplo] um H11 funcionará com segurança com qualquer lâmpada projetada e construída de acordo com as especificações do H11. Isso não significa que todos os H11 são iguais... mas a padronização garante pelo menos uma segurança adequada.â
“E realmente é assim que tem que ser, porque pense em uma lâmpada que cabe em qualquer farol H11, mas funciona com segurança em apenas alguns deles.†Isso seria uma porcaria.

Então, o que realmente faz um bom farol?

âO desempenho de segurança do farol envolve múltiplas variáveis interdependentes. Por exemplo, uma quantidade de luz de primeiro plano que pode funcionar bem com um ponto quente forte e bem focado limitará a visão do motorista a 50 ou 60 pés totalmente inadequados se o ponto quente do feixe for fraco ou inexistente. Portanto, apenas dizer Sim, o corte parece bomâ não chega nem perto de ser bom o suficiente.â
O que importa muito mais é a quantidade e distribuição de luz sob o corte, e isso fica bem embaralhado (aleatório) com a maioria das “lâmpadas de LED” na maioria dos faróis de halogênio. Para dar apenas um dos muitos exemplos de como é fácil tropeçar neste ponto: Às vezes, você obtém um corte razoavelmente nítido com uma "lâmpada LED", mas o ponto quente (supondo que ainda exista) é movido.â
“Cada pequeno movimento para baixo e/ou para a direita do ponto quente diminui a distância de visão para o motorista, mas o feixe na parede parece ter um bom corte e ponto quente.”
Outro exemplo: digamos que estamos lidando com um farol que não começou com um corte muito acentuado. Coloque uma lâmpada LEDâ e o ponto quente move-se para cima/esquerda. O conselho típico: Redirecione as lâmpadas para manter a parte brilhante fora dos olhos dos outros motoristas. tem quantidades apropriadas de luz sobre ele.â
“Qual é a escala desses efeitos ao ver a distância com diferentes objetivos efetivos da lâmpada (seja por força de como a lâmpada é ajustada ou como a lâmpada está distribuindo sua luz)? Bem, se você estiver usando o método de brilho na parede, apontar um farol baixo apenas 2,3 cm (0,9 polegadas) mais baixo do que deveria cortar 26 metros (85 pés) de sua distância de visão à noite! ¼

Existe algum lugar onde eu possa ver isso por mim mesmo?

Se você leu até aqui, deve estar percebendo o que Stern explicou para mim: a maioria das avaliações de LED na internet não são úteis, nem os critérios que costumam citar (cortes nítidos, temperatura da cor).
No que diz respeito aos testes de campo amadores e leigos de faróis de LED, Stern apontou para este tópico no fórum Tacoma World como uma explicação muito boa do mundo real de por que as lâmpadas de halogênio "cuidadosamente selecionadas" superam até mesmo os retrofits de LED de marca.
“Esse é um teste instrumentado amador configurado para ser o mais favorável possível para a lâmpada LED... É um produto de marca importante, não uma bugiganga sem nome de $ 20, e foi testado em um lâmpada do projetor, que impõe um corte preciso com praticamente qualquer fonte de luz inserida”, Stern me escreveu.

E as atualizações de LED que mudam toda a caixa?

Carros mais antigos e jipes com faróis selados podem, ironicamente, estar em uma posição melhor quando se trata de retrofits de faróis de LED no ecossistema tecnológico atual.
Se você estiver substituindo a lâmpada e o invólucro, perguntei a Stern, você não seria capaz de obter um bom retrofit de LED com a tecnologia atual? Sua resposta:
âO conceito está corretoâesta é a maneira certa de fazer isso, um farol de LED projetado, projetado, construÃdo, testado e certificado/aprovado como tal. Existem excelentes no mercado e, claro, também uma grande quantidade de lixo. O rei de todos eles [no momento da publicação] é o JW Speaker 8700 Evolution-J3, que traz tecnologia quase no nível de Star Trek para o antigo formato de farol redondo de sete polegadas.â
Stern também destacou o JWS 8700 Evo 2â como uma boa opção um degrau abaixo, e mais um ou dois degraus abaixo, [é] o Peterson Manufacturing 701C (na embalagem Peterson ou Sylvania Zevo). mesma lâmpada) e as unidades Truck-Lite são razoavelmente boas com ou sem lentes aquecidas.â
JW Speaker também foi citado como a escolha ideal para retrofits retangulares de feixe selado e “Truck-Lite também produz lâmpadas respeitáveis ​​neste tamanho”.

Quaisquer outras características importantes nessas luzes?

Stern fez um bom argumento que eu já tinha ouvido antes: como os LEDs não aquecem as lentes dos faróis como as lâmpadas halógenas, você pode querer uma luz com lentes aquecidas para derreter a neve.
“É sábio obter lentes aquecidas se alguém dirige muito no inverno em neve pesada e lama; sem um aquecedor de lente, as lentes do farol de LED ficam frias, de modo que a lama pode se acumular nelas e congelar/ocluir a lâmpada em vez de derreter como acontece com uma lente de lâmpada de halogênio quente ou BiXenon. Fora isso, porém, há poucos motivos para se preocupar com isso; condições de inverno menos severas com neve mais seca e de menor volume não causarão problemas, pois os flocos de neve frios apenas resvalarão nas lentes frias.
“A situação com pequenas lâmpadas redondas é diferente e mais difícil. Aqui, mais uma vez, as entradas do JW Speaker são ótimas com ou sem luz de estacionamento LED integral, luz de circulação diurna e pisca - todas as funções aprovadas para segurança; este não é o material de criança gorduroso que se encontra em todos os sites de motocicletas / hot rod / cromo. Caro, porém, e a maioria dos copos de montagem de farol precisaria de seus orifícios centrais ampliados para limpar o corpo traseiro relativamente grande dessas lâmpadas. Nenhuma entrada neste tamanho de qualquer um dos outros grandes fabricantes, devido à demanda relativamente mínima. No entanto, agora estou testando alguns bastante promissores, muito bem feitos na Coréia. Espero que dêem certo; eles seriam mais fáceis de encaixar na maioria dos copos de montagem.
âÀs vezes se depara com incompatibilidades elétricas ao tentar instalar feixes selados de LED. Os veículos fabricados pela Toyota, por exemplo, têm circuitos de farol configurados de maneira muito incomum, alguns dos quais não funcionam bem com LEDs. Existem soluções alternativas que não envolvem hackear o veículo.â

Os faróis de LED serão uma atualização digna para mais carros no futuro?

“Existem grupos de trabalho técnico em todo o mundo (SAE na América, GTB na Europa/Ásia) trabalhando ativamente para desenvolver um padrão técnico para lâmpadas retrofit de LED para substituir lâmpadas de halogênio em faróis, faróis de neblina e outros”, disse Stern eu, como membro de tais grupos.
Quanto ao estado atual da tecnologia, Stern diz: “Ao contrário dos kits HID, onde não há possibilidade de compatibilidade óptica, essa possibilidade existe teoricamente com LEDs. Os produtos atualmente no mercado não são aceitáveis; ainda há alguns obstáculos técnicos muito substanciais a serem superados... mas, eventualmente, haverá produtos legítimos desse tipo.â
“É difícil esperar (acredite em mim, eu sei!), mas os que estão no mercado agora simplesmente não cortam, não importa o nome de quem esteja na caixa e que promessas e reivindicações sejam feitas”. ¼