Re: Frontscheinwerfer mit H4-Lampe; Verbesserung durch neue ´Lampen-Typen´


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Geschrieben von Tiemo am 13. November 2012 21:31:39:

Als Antwort auf: Re: Frontscheinwerfer mit H4-Lampe; Verbesserung durch neue ´Lampen-Typen´ geschrieben von LTPIT(Peter) am 12. November 2012 18:25:58:

Hi Peter!

>Die Relaisschaltung, ist jedem Birnen Austausch mit unsicherem Ausgang,vor zu ziehen!!!!Das Ergebnis ist einfach nur Genial! Die alten Spiegel sind für so etwas(Birnen Tuning)mit höherer Wärmebelastung einfach nicht ausgelegt!Ich habe schon Spiegel gesehen, die im unmittelbaren Bereich um das Leuchtmittel,einfach schwarz verbrannt waren.

Wie hier schon dargelegt, ist die Leistung von zugelassenen Birnen genormt, bei H4-Lampen sind es 55W für das Abblendlicht und 60W für das Fernlicht. Auch Glühlampen mit extra großer Lichtausbeute nehmen diese Leistung auf und geben ca. 95...97% davon in Form von Infrarotstrahlung, also Wärme, an ihre Umgebung ab. Glühlampen wandeln nur einen verschwindenden Anteil der aufgenommenen Leistung, nämlich 3...5%, in sichtbares Licht um und sind daher eine Katastrophe, was den Wirkungsgrad angeht.
Extrahelle Lampen gleicher Leistung haben dabei einen besseren Wirkungsgrad und geben tendenziell sogar WENIGER Hitze an den Reflektor ab, dafür etwas mehr sichtbares Licht.
Glühlampen sind Temperaturstrahler. Die Verteilung der abgegebenen Strahlung zwischen Infrarot und sichtbarem Licht hängt nur von der Temperatur des Glühfadens ab und folgt dabei dem Wienschen Verschiebungsgesetz, wonach das Strahlungsmaximum von der vierten Potenz der Glühfadentemperatur abhängig ist (daher oft auch "T^4-Gesetz" genannt). Hier gilt also: Je heißer, desto besser. Heiß bedeutet aber nicht mehr Hitze für den Reflektor, sondern im Gegenteil geringfügig weniger.

Wenn du thermisch zerstörte Reflektoren gesehen hast, könnte das aber andere Ursachen haben: Für den Rallye-Betrieb gibt es z.B nicht zugelassene Glühlampen doppelter elektrischer Leistung (und damit auch Wärmeentwicklung). Außerdem kann man die Schaltung im LT so modifizieren (Überbrücken des Abschaltkontaktes im Abblendschalter), dass beim Einschalten des Fernlichts der Wendel für das Abblendlicht weiterhin mitleuchtet, auch das verdoppelt nochmals die Wärmeentwicklung, so dass sie nun das Vierfache des Auslegungswerts beträgt. Da kann ich mir dann vorstellen, dass selbst die relativ robusten verchromten Blechreflektoren im LT "weich werden". In moderneren Fahrzeugen, wo das alles aus Plaste ist, ist das aber noch viel schlimmer, da gibt es dann "Käsefondue" im Scheinwerfer...

Die Kehrseite der Medaille bei der Erhöhung der Glühfadentemperatur ist die Haltbarkeit: Je höher die Glühfadentemperatur ist, desto schneller verdampft der Glühfaden bis zum Durchbrennen. Bei den Halogenlampen wird zwar der Wolframdampf abgefangen und wieder am Glühfaden abgelagert, leider aber bevorzugt an kälteren Stellen und nicht genau dort, wo er temperaturbedingt am schnellsten Material wegbringt. Man kennt das: Neue Halogenlampen haben einen gleichmäßig glänzenden Glühwendel, gebrauchte einen perlig-glitzernden, die Perlen sind das an kälteren Stellen im Übermaß abgelagerte Wolfram (sog. Whiskers-Bildung). Immerhin wird der Glaskolben während der Betriebsdauer nicht immer dunkler und schluckt immer mehr Licht, aber irgendwann ist eine Stelle des Wendels so dünn, dass sie vom Strom überfordert ist und durchbrennt. Eine weitere Maßnahme gegen das Verdampfen ist die Erhöhung des Gasdrucks im Glaskolben der Glühlampe, deswegen explodieren manche Exemplare regelrecht, wenn der Glaskolben beschädigt wird. Der erhöhte Druck drückt auch gegen die Wolframatome, die vom Faden wegdampfen wollen und vermindert so die Verlustrate.

>Die Entwickler der Scheinwerfer, haben damals einfach nicht, mit den heutigen Licht Tunern gerechnet, als sie die Belastung der Spiegel erechneten.

Wie schon dargelegt, ergibt sich die thermische Belastung der Spiegel ziemlich exakt (bis auf 2...3% genau) aus der eingebrachten elektrischen Leistung, weil diese aufgrund des miserablen Wirkungsgrades fast vollständig in Hitze umgewandelt wird.

>Also wenn schon Tuning......dann nur über die Stromstärke,oder mit Birnen mit Freigabe!

Birnen mit Freigabe, und Verdrahtungs-Tuning. Wobei man gerade bei den High-End Lampen mit besonders kurzer Brenndauer rechnen muss, wenn man aufgrund einer verlustarmen Verdrahtung ihre Betriebsspannung im oberen Toleranzbereich hält.
Bei der Elektrik im LT ist es halt schaltungstechnisch so, dass der Strom nacheinander eine Vielzahl von Kontaktstellen und Leitungswiderständen passieren muss, bevor er endlich im Wendel ankommt. Jeder einzelne Steckkontakt, Schaltkontakt und Leitungszentimeter schluckt dabei etwas von der Versorgungsspannung.
Die Glühlampen im KFZ-Bereich mit 12V Nennspannung sind für 14V (nicht 13.5V, wie ich irrtümlich schrieb) ausgelegt und erreichen bei dieser Spannung im Durchschnitt ihre angegebene Brenndauer. Je nach verwendetem Regler an der Lichtmaschine (LIMA) liegen während der Fahrt 14...14.5V am Akku an. Bei der Vilezahl an Übergangsstellen mit Spannungsverlust kommen aber beim LT meist nur ca. 12.5V bei gutem Zustand der Elektrik an, sonst noch wesentlich weniger. Mit Hilfe eines Lichtsteuergerätes, bei dem der Laststrom nur wenige Übergänge passieren muss (etwa: Batteriepolklemme - Lastkabel - Steckverbindung Steuergerät - interne Verschaltung Steuergerät - Lastkontakt/Leistungshalbleiter Steuergerät - Sicherung mit Kontaktstellen - Kabelbaum zum Scheinwerfer - Stecker Glühlampe (2x, rein und raus) - Kabelbaum zur Masseanbindung - Massestern - Chassis (zu vernachlässigen, Stahl leitet zwar schlecht, aber die Querschnitte sind dafür gegenüber der Verkabelung gigantisch) - Masseband Batterie - negative Polklemme).

Bei der normalen Verkabelung kommen dazu noch: Verteilung an der ZE - Zündanlassschalter (Klemme X) - Lichtschalter - Abblendschalter - gesteckte Sicherungshalter für Sicherungen in der ZE und diverse Leitungen dazwischen, die nicht gerade mit Querschnitt gesegnet sind. Natürlich sind alle Schalter neben dem eigentlichen Arbeitskontakt nochmals gesteckt, so dass pro Schalter mindestens 3 Kontaktübergänge zu veranschlagen sind. Und wehe, irgendwas davon ist nicht metallisch blank bei unsren ollen Kisten...

Gruß,
Tiemo



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