Tại sao hầu hết các nâng cấp đèn pha LED không thực sự hiệu quảï¼

Cắm và chạy LEDthay thế cho bóng đèn pha halogen là một mod xe hơi phổ biến. Đèn LED thường trông sáng hơn đèn sợi đốt, nhưng "trông sáng hơn" và "chiếu sáng tốt hơn" không giống nhau. Tôi đã nhận được một cuộc nói chuyện nghiêm khắc từ một chuyên gia chiếu sáng thực tế về việc trang bị thêm đèn LED và khoa học cho biết: Đặt đèn LED ở những nơi được cho là bóng đèn halogen nói chung không thực sự là một bản nâng cấp.


Tại sao ai cũng muốnđèn pha LED?

Đèn LED, khi được lắp đặt và nhắm chính xác, có thể biến năng lượng đầu vào tối thiểu thành nhiều ánh sáng, đó là điều làm cho công nghệ nói chung trở nên hấp dẫn.
Mọi thứ khác đều bình đẳng, có vẻ như việc hoán đổi bóng đèn pha sợi đốt ngốn điện bằng đèn LED có dải sáng thấp hơn sẽ là một sự nâng cấp trên cả hai mặt. Ngoài ra, hiệu ứng “bật tức thì” và độ sắc nét trực quan của ánh sáng phát ra từ đèn LED rất sắc nét và tươi mới. Đèn LED có thể mang lại cho những chiếc xe cũ phong cách hiện đại.
Nói một cách đơn giản nhất: đèn pha LED là thứ dễ lắp đặt và sẵn có có thể khiến ô tô trông ngầu hơn. Vì vậy, mọi người nhận được chúng.

Vì vậy, có gì sai với điều đó?

Hầu hết các đèn pha ô tô không chỉ là một bóng đèn trong ổ cắm. Một khung phản xạ có hình dạng và góc cạnh để ánh sáng phát ra từ dây tóc của bóng đèn sợi đốt sẽ chiếu xuống đường sao cho người lái có thể quan sát tối đa mà không làm chói mắt các phương tiện ngược chiều.
Hầu hết các đèn LED không phát ra ánh sáng từ cùng một không gian trong vỏ đèn pha như đèn sợi đốt và do đó, chúng phải chịu số phận tầm thường.

Còn đèn LED phát ra từ đúng vị trí thì sao?

Một số công ty nổi tiếng bán và thử nghiệm các sản phẩm thay thế đèn pha LED vào năm 2020 đã nỗ lực bắt chước vị trí của bóng đèn sợi đốt để giải quyết vấn đề này nhưng đó chỉ là một phần nhỏ của phương trình chiếu sáng.
Trên thực tế, tôi đã viết một blog về vấn đề này, chỉ ra lý do tại sao một số đèn LED có vẻ tốt hơn những đèn khác khi được sử dụng làm trang bị thêm cho đèn pha. Và blog đó là lý do tại sao chuyên gia ánh sáng Daniel Stern cảm thấy buộc phải liên hệ với tôi để giải thích rằng tôi đã thiếu thông tin đến mức nào.

Tại sao không chỉ sử dụng một đèn LED có cùng kích thước và hình dạng như một bóng đèn thông thường?

Vị trí dọc của nguồn sáng (nơi nguồn sáng bắt đầu và kết thúc, được đo từ mặt phẳng đế của bóng đèn) chỉ là một khía cạnh quan trọng. Nhưng đó không phải là điều duy nhất quan trọng. âCác thông số khác bao gồm hình dạng, kích thước, hướng và phân bố độ sáng. Đúng 1/5 còn tốt hơn là 0/5, nhưng đó vẫn là 20 phần trăm, một điểm kém nặng nề.â
“Nếu chúng ta có thể vung đũa thần và tạo ra một bộ phát đèn LED hình trụ có cùng kích thước với dây tóc, với độ chói và quang thông cần thiết, thì sự không tương thích sẽ biến mất. Điều đó là không thể về mặt kỹ thuật trong tương lai gần, vì vậy về cơ bản chúng tôi có đèn LED phẳng hai chiều thay cho dây tóc hình trụ ba chiều.â
âCó khoảng cách đáng kể giữa hai đèn LED phẳng mặt sau (phải có, nếu không thì không có vật liệu nào mang nhiệt của chúng), vì vậy giờ đây nguồn sáng của chúng tôi hoàn toàn khác với dây tóc về hình dạng, kích thước, vị trí và phân bố ánh sáng ngay cả khi chúng tôi đã hết sức cẩn thận để đặt các bộ phát ở cùng một vị trí theo chiều dọc giống như các dây tóc ban đầu.â

Và tại sao điều đó lại quan trọng?

Vấn đề là chóa đèn được thiết kế cho bóng đèn halogen vốn đã không tương thích với độ sáng của đèn LED.
Stern đã viết: “...sự phân bố ánh sáng trường gần và trường xa hoàn toàn khác với những gì mà hệ thống quang học của đèn đã được thiết kế để phục vụ.”â Và kết quả là kiểu chùm tia của đèn pha không phải làâ Không phải như những gì nó được cho là, không phù hợp với cách thức thiết kế của phương tiện và hoàn toàn dưới mức tối ưu.

Tại sao đèn của tôi phải giữ kiểu chùm sáng của nhà máy?

“Tôi đeo kính mắt, và người hàng xóm của tôi cũng vậy. Việc chúng tôi hoán đổi sẽ gây tổn thương và phản tác dụng vì ngay cả khi chúng vừa với khuôn mặt của tôi và trông tuyệt vời, hệ thống quang học vẫn không khớp với mắt tôi (ngay cả khi tôi nghĩ rằng tôi có thể nhìn thấy ổn với chúng).
“Và không phải vì tôi chọn người hàng xóm bên trái thay vì người hàng xóm bên phải. Điều tương tự cũng xảy ra với cả kính cận của cả hai kính—mặc dù một cặp có thấu kính bằng thủy tinh và cặp kia bằng nhựa, một bộ có thấu kính tròn và cặp kia hình chữ nhật, một bộ là quang đổi màu còn bộ kia thì không, một người hàng xóm bị viễn thị hơn tôi và người kia cận thị hơn, v.v.â
âCác chi tiết khác nhau, nhưng vấn đề cơ bản vẫn là tính không tương thích quang học và quy mô của sự khác biệt có liên quan nhỏ hơn nhiều so với những ống kính này trông giống tôi!ââ
Nói lại, khoa học hơn một chút: Đèn LED trong vỏ được thiết kế để thay thế bóng đèn halogen đặt sai lượng ánh sáng ở những vị trí không phù hợp.

Vì vậy, thay thế bóng đèn LED bao giờ làm việc?

Không phải tất cả các bóng đèn halogen loại sợi đốt đều như nhau và như chúng ta đã đề cập, hiện nay trên thị trường cũng có khá nhiều loại bóng đèn LED thay thế.
Vấn đề ở đây là âthiếu khả năng dự đoán.â
Cụ thể hơn: â...Đôi khi có thể xảy ra khi kết hợp một trong những Bóng đèn LEDâ này và một đèn pha cụ thể hoạt động ở mức chấp nhận được.â (Ví dụ: DiodeDynamics có một LED H11â Stern nhớ lại đã thành công trong vỏ đèn pha xe tải Ford cụ thể.)
“Nhưng không có gì có thể đoán trước được về nó; nó chẳng có gì giống như “ồ, miễn là bạn có máy chiếu thì bạn vẫn ổn,” hoặc “bộ phản quang cũng được nếu chúng có tấm chắn bóng đèn,”[a â tấm chắn bóng đènâ là một bộ phận chặn ánh sáng không mong muốn phát ra từ các góc nhất định của bóng đèn] hoặc bất cứ thứ gì tương tự. Và Ồ, không thành vấn đề, trên bóng đèn của chúng tôi, các đèn LED có thể xoay được so với đế để bạn có thể tập trung chúng— nếu có thì tệ hơn chứ không phải tốt hơn.â
Stern giải thích, toàn bộ điểm tiêu chuẩn hóa các loại bóng đèn là “vì vậy bất kỳ đèn pha nào được thiết kế và chế tạo để sử dụng [ví dụ] H11 sẽ hoạt động an toàn với bất kỳ bóng đèn nào được thiết kế và chế tạo theo thông số kỹ thuật của H11. Điều đó không có nghĩa là tất cả các H11 đều giống nhau... nhưng tiêu chuẩn hóa đảm bảo ít nhất là an toàn đầy đủ.â
“Và đó thực sự là cách nó phải diễn ra, bởi vì hãy nghĩ đến một bóng đèn phù hợp với bất kỳ đèn pha H11 nào nhưng chỉ hoạt động an toàn với một số ít trong số đó.” Điều đó sẽ khá tào lao.

Vì vậy, những gì thực sự làm cho một đèn pha tốt?

âHiệu suất an toàn chùm sáng của đèn pha bao gồm nhiều yếu tố phụ thuộc lẫn nhau. Ví dụ: lượng ánh sáng tiền cảnh có thể vừa đủ với điểm nóng mạnh, được tập trung tốt, sẽ hạn chế tầm nhìn của người lái xe ở mức hoàn toàn không đủ 50 hoặc 60 feet nếu điểm nóng của chùm sáng yếu hoặc không tồn tại. Vì vậy, chỉ cần nói “Yep, điểm cắt có vẻ ổn… thậm chí không bắt đầu gần đủ tốt.”â
“Điều quan trọng hơn nhiều là lượng và sự phân bổ ánh sáng dưới ngưỡng và điều đó khá hỗn loạn (ngẫu nhiên) với hầu hết Bóng đèn LEDâ trong hầu hết các đèn pha halogen. Chỉ đưa ra một trong nhiều ví dụ về mức độ dễ bị vấp ở điểm này: Đôi khi, bạn sẽ nhận được một đường cắt khá sắc nét với “bóng đèn LED” nhưng điểm nóng (giả sử nó vẫn tồn tại) được di chuyển.â
âMỗi chuyển động nhỏ cuối cùng đi xuống và/hoặc sang phải của điểm nóng sẽ làm giảm khoảng cách nhìn thấy của người lái xe, nhưng chùm sáng trên tường có vẻ như có điểm cắt và điểm nóng đẹp mắt.â
“Một ví dụ khác: giả sử chúng ta đang xử lý một chiếc đèn pha ban đầu không có đường cắt rất sắc nét. Đặt âBóng đèn LEDâ và điểm nóng di chuyển lên trên/sang trái. Lời khuyên điển hình: Chỉnh lại đèn để giữ cho phần sáng không lọt vào mắt của những người lái xe khác.â Nhưng bằng cách đó, chúng tôi đã thay đổi toàn bộ mô hình chùm tia để không còn nhiều thứ khác nữa có lượng ánh sáng thích hợp trên đó.â
“Quy mô của những tác động này đối với việc nhìn khoảng cách với các mục tiêu đèn hiệu quả khác nhau là bao nhiêu (cho dù đó là do cách điều chỉnh đèn hay cách đèn phân bổ ánh sáng)? Chà, nếu bạn đang sử dụng phương pháp chiếu sáng trên tường, hãy nhắm chùm sáng thấp chỉ thấp hơn 2,3 cm (0,9 inch) so với chùm sáng sẽ giảm khoảng cách nhìn của bạn 26 mét (85 feet) vào ban đêm!â bạn

Có bất cứ nơi nào tôi có thể nhìn thấy điều này cho chính mình?

Nếu bạn đã đọc đến đây, bạn có thể nhận ra những gì Stern đã nói với tôi: Hầu hết các bài đánh giá về đèn LED trên internet đều không hữu ích, cũng như các tiêu chí họ thường trích dẫn (mức cắt sắc nét, nhiệt độ màu).
Đối với thử nghiệm nghiệp dư, không chuyên về đèn pha LED, Stern đã chỉ ra chủ đề này trên diễn đàn Tacoma World như một lời giải thích khá hay trong thế giới thực về lý do tại sao bóng đèn halogen “được lựa chọn cẩn thận”” đánh bại cả những trang bị thêm đèn LED có thương hiệu.
“Đó là một cuộc thử nghiệm bằng thiết bị nghiệp dư được thiết lập để thuận lợi nhất có thể cho bóng đèn LED... Đó là một sản phẩm có thương hiệu lớn, không phải một món đồ rẻ tiền không tên trị giá 20 đô la nào đó và nó đã được thử trong một đèn máy chiếu, thực thi một đường cắt sắc nét với bất kỳ nguồn sáng nào được đưa vào,” Stern viết cho tôi.

Thế còn việc nâng cấp đèn LED thay đổi toàn bộ vỏ thì sao?

Trớ trêu thay, những chiếc xe ô tô và xe Jeep cũ hơn với đèn chùm kín có thể ở vị trí tốt hơn khi nói đến việc trang bị thêm đèn pha LED trong hệ sinh thái công nghệ hiện tại.
Nếu bạn đang thay thế bóng đèn và vỏ, tôi đã hỏi Stern, liệu bạn có thể trang bị thêm đèn LED tốt với công nghệ ngày nay không? Phản hồi của anh ấy:
“Ý tưởng là chính xác—đây là cách thực hiện đúng, một đèn pha LED được chế tạo, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và chứng nhận/phê duyệt như vậy. Có những cái tuyệt vời trên thị trường, và tất nhiên cũng có rất nhiều thứ rác rưởi. Vua của tất cả [tại thời điểm xuất bản] là Loa JW 8700 Evolution-J3, mang công nghệ gần như cấp độ Star Trek đến định dạng đèn pha tròn 7 inch cũ.â
Stern cũng hét lên “JWS 8700 Evo 2â là một lựa chọn tốt khi bước xuống một bước và “một hoặc hai bước nữa từ đó, [là] Peterson Sản xuất 701C (trong bao bì của Peterson hoặc Sylvania Zevo â cùng một đèn) và các thiết bị Truck-Lite tương đối tốt dù có hoặc không có thấu kính sưởi.â
Loa JW được coi là sự lựa chọn tối ưu ngay bây giờ cho các trang bị thêm chùm tia kín hình chữ nhật và âTruck-Lite cũng tạo ra những chiếc đèn đáng kính ở kích thước này.â

Bất kỳ tính năng quan trọng nào khác trên những đèn đó?

Stern đã đưa ra một điểm hay mà tôi đã từng nghe trước đây: Vì đèn LED không làm nóng thấu kính đèn pha như cách làm của bóng đèn halogen nên bạn có thể muốn đèn có thấu kính nóng để làm tan tuyết.
âNên mua thấu kính có sưởi nếu một người phải lái xe nhiều vào mùa đông trong điều kiện tuyết và sương mù dày đặc; không có bộ sưởi thấu kính, thấu kính đèn pha LED sẽ lạnh nên cặn có thể tích tụ trên chúng và đóng băng/làm tắc đèn thay vì tan chảy giống như chúng làm từ thấu kính đèn halogen hoặc BiXenon ấm. Tuy nhiên, ngắn gọn là vậy, có rất ít lý do để lo lắng về điều đó; điều kiện mùa đông ít khắc nghiệt hơn với lượng tuyết ít hơn, khô hơn sẽ không gây ra vấn đề gì vì những bông tuyết lạnh giá sẽ chỉ lướt qua ống kính lạnh.â
âTình huống với đèn tròn nhỏ thì khác và khó khăn hơn. Một lần nữa, ở đây, các mục của Loa JW thật tuyệt vời khi có hoặc không có đèn đỗ xe LED tích hợp, đèn chạy ban ngày và đèn báo rẽ tất cả các chức năng đều được phê duyệt an toàn; đây không phải là thứ béo ngậy dành cho trẻ em mà người ta tìm thấy trên khắp các trang web về xe mô tô / cần câu nóng / cửa hàng chrome. Tuy nhiên, đắt tiền và hầu hết các cốc gắn đèn pha sẽ cần mở rộng các lỗ trung tâm của chúng để làm thoáng phần thân phía sau tương đối lớn của những đèn này. Không có mục nào ở kích thước này từ bất kỳ nhà sản xuất lớn nào khác, vì nhu cầu tương đối nhỏ. Tuy nhiên, tôi hiện đang thử nghiệm một số sản phẩm khá hứa hẹn được sản xuất tại Hàn Quốc. Tôi hy vọng họ thành công; chúng sẽ phù hợp hơn với hầu hết các cốc gắn kết.â
âĐôi khi, một người gặp phải sự không tương thích về điện khi cố gắng lắp đặt các chùm đèn LED kín. Ví dụ, các loại xe do Toyota sản xuất có mạch đèn pha được cấu hình rất bất thường, một số trong số đó sẽ không hoạt động tốt với đèn LED. Có những cách giải quyết không liên quan đến việc hack phương tiện.â

Đèn pha LED có bao giờ là một bản nâng cấp xứng đáng cho nhiều xe hơi hơn trong tương lai?

“Có các nhóm công tác kỹ thuật trên toàn thế giới (SAE ở Mỹ, GTB ở Châu Âu/Châu Á) đang tích cực làm việc để phát triển tiêu chuẩn kỹ thuật cho bóng đèn trang bị thêm LED nhằm thay thế bóng đèn halogen trong đèn pha, đèn sương mù và các loại tương tự khác,” Stern cho biết tôi, với tư cách là thành viên của những nhóm như vậy.
Đối với tình trạng công nghệ hiện tại, Stern cho biết: “Không giống như âHID kitsâ không có khả năng tương thích quang học, khả năng đó về mặt lý thuyết tồn tại với đèn LED. Các sản phẩm hiện có trên thị trường không ở mức chấp nhận được; vẫn còn một số rào cản kỹ thuật rất quan trọng cần vượt qua... nhưng cuối cùng, sẽ có những sản phẩm hợp pháp thuộc loại này.â
“Thật khó để chờ đợi (hãy tin tôi, tôi biết!) nhưng những chiếc trên thị trường hiện nay không có giá tốt, bất kể tên của ai trên hộp cũng như những lời hứa và tuyên bố nào được đưa ra.” 1