Verbesserung der Lichtausbeute bei einer GSX-R 750

[Gregor750]

Hallo zusammen

Möchte kurz von einem Projekt berichten, welches ich vor kurzem abgeschlossen habe.
Und zwar fahre ich relativ häufig mit dem Motorrad zur Arbeit und da passiert es vor allem jetzt im Herbst immer öfter, dass ich in der Dunkelheit heimfahren muss. Hier stört mich schon seit langem die relativ schwache Lichtausbeute der GSX-R. Da ich selbst Elektroniker bin, kenn ich mich mit der Materie aus und habe auch immer die ziemlich dünn ausgelegte Verkabelung zu den Lampen im Verdacht gehabt und wollte dies schon immer ändern. Gescheitet ist es immer daran, dass ich nicht die Zeit gehabt habe, ein solch doch umfangreiches Projekt anzugehen.
Nun habe ich die Zeit gefunden und kann einige Details berichten.

Situation:

• Für Abblendlicht ist eine H7 Birne und Fernlicht eine H9 Birne verbaut.
• Verkabelung zur H7: Plus 0,5mm², Minus 0,75mm² (was das bringen sollte, dass die Masse dicker ist, erschließt sich mir nicht. In der Lampe kann ja kein zusätzlicher Strom auf der Masse hinzukommen.
• Verkabelung zur H9: Plus 0,5mm² und Minus 0,5mm²
• Wobei die 0,5mm² geschätzt sind. Könnten auch einen Ticken dünner sein.

Also alleine bei den Querschnitten sollte alles klar sein. Eine H7 mit 55W zieht 4,5A Strom und eine H9 mit 65W sogar 5,5A.

Messung des Spannungsabfalls:

• Messung von Batterie Minus zu Abblendlicht- Minus: 0,4V bis 0,5V
• Messung von Batterie Plus zu Abblendlicht- Plus: 2,4 bis 2,6V (ist sicher auch den Kontaktwiderständen geschultet. Da sind ja einige Steckverbinder zwischen Batterie und der eigentlichen Lampe, Kontakte wurden vor der Messung gereinigt und inspiziert. Also Ursache vergammelte Kontakte sollte ausgeschlossen sein)

• Messung von Batterie Minus zu Fernlicht- Minus: 1,0 bis 1,2V
• Messung von Batterie Plus zu Fernlicht- Plus: 2,9 bis 3V (ist sicher auch den Kontaktwiderständen geschultet. Da sind ja einige Steckverbinder zwischen Batterie und der eigentlichen Lampe, Kontakte wurden vor der Messung gereinigt und inspiziert. Also Ursache vergammelte Kontakte sollte ausgeschlossen sein)

Also verliert man durch die schwache Verkabelung fast 3V Spannung für das Abblendlicht und bis zu 4V für das Fernlicht. Spannung die eigentlich in nutzbare Lichtleistung umgesetzt werden könnte.

Man sieht auch deutlich wenn man das Fernlicht anschaltet, dass das Abblendlicht deutlich dunkler wird, und das bei angeschlossenem Ladegerät an der Batterie. Also hier wäre der Spannungseinbruch an der Batterie auszuschließen. Dieser ist auch ohne Ladegerät nur ca. 0,2V- 0,3V bei einer vollen Batterie, da ich bei meinem Motorrad einen Lithium- Eisenphosphat Akku verbaut habe, der auch unter Last seine Spannung sehr stabil hält.

Tuningmaßnahme:

Da die Kabel als Ursache somit identifiziert waren und auch alle Steckkontakte (Motorradkabelbaum und Cockpitkabelbaum) vorher gereinigt und inspiziert wurden (damit ein Kontaktübergangswiderstand ausgeschlossen werden konnte) musste die Verkabelung verstärkt werden. Nun wollte ich nicht die vorhandenen Kabel im Kabelbaum durch dickere ersetzen, was eine Heidenarbeit gewesen wäre, sondern nur eine 2,5mm² Leitung jeweils direkt von Batterie Plus und Minus über eine Sicherung an die Lampen bringen. Dazu habe ich mir Schaltrelais vom Louis organisiert. Jeweils eines für Fernlicht und eines fürs Abblendlicht. Das Plus von der Batterie wird an der einen Seite des Schaltkontakts auf beide Relais gegeben. Auf der anderen Seite wir direkt der Pluspol der ensprechenden Lampe angeschlossen. Die Minuspole der Lampen werden zusammengefasst und ebenfalls mit einem 2,5mm² Kabel direkt zu Batterie Minus zurückgeführt.
Die Relaisspule wird in dieser Konfiguration einfach an die ursprünglichen Lampenkabel angeschlossen. Somit schaltet man mit dem Lichtschalter für Fernlicht z.B. nur die Relaisspule, wodurch das Relais anzieht und das Fernlicht direkt über eine niederohmige Verbindung von der Batterie versorgt.

Fazit:
Ich bin begeistert, wie viel heller und besser die Ausleuchtung der Straße mit dieser relativ simplen Modifikation der Verkabelung ist. Man hat auch nicht mehr die lastabhängige Abdunkelung der Lampen. Der minimale Spannungseinbruch der Batterie unter Last von 0,3V kann man eigentlich nicht erkennen.

Ich wollte das Projekt hier nur einmal vorstellen und bin gespannt auf eure Meinungen. Falls hier Interesse besteht, kann ich auch weitere Details und Infos hier posten. Ich fand nur, dass dieses Thema durchaus für manche von euch interessant sein könnte.

LG
Gregor

 

[Racing snail]

Hi, ja, das ist ein wichtiger Hinweis.
Zur weiteren Optimierung kann man noch das Leuchtmittel ersetzen.
Zb : Philips H7 VisionPlus, was +60% bringen soll.

Nun, wieso es nicht möglich ist, endlich mal, nach Jahren, alle standardisierten Leuchtmittel mit Glühfaden,
durch LED Varianten mit E Nummer zu ersetzen, ist mir schleierhaft.

 

[Maggus01]

Um die E Nummer zu bekommen muss dies ein Prüfverfahren unterzogen werden. Das kostet Geld. Ein Chinahersteller der für Weltweit Birnen herstellt, spart sich die ungeheure Kostensumme lieber. Kann man ja auch verstehen. Diesen Bürokratiebullshit möchte sich eigentlich lieber jeder ersparen

 

[Racing snail]

Die Praxis sieht so aus, das man eine Ware importiert.
Sind gesetzliche Vorgaben zu erfüllen, gilt der Importeur (sowieso) als haftender Hersteller und hat diese bindend zu erfüllen.
Das ist auch der Grund, warum viele Dinge verschiedene Namen und Hersteller haben, aber bei näherer Betrachtung eben doch aus China, bzw. Fernost kommen, sich exakt gleichen oder gar vom selben Erzeuger stammen.
Das Interesse der Asiaten hier alles und jedes EU konform zu machen, dürfte seine Grenzen haben.

In Anbetracht der Gefahr und Unfallopfer durch mangelhafte Beleuchtung, läge es meines Erachtens an der EU, hier eine schnelle und umfassende Lösung zu ermöglichen.

Wobei man, natürlich rein satirisch betrachtet, betreffend der EU, das Paradoxon schon beim lesen der obigen Zeile erkennt.

Im Prinzip geht es darum, das Leuchtverhalten der LED Leuchtmittel exakt an das der vorhandenen Glühfaden Leuchtmittel anzupassen, was ja offensichtlich inzwischen möglich ist.
Das die Chinesen das nicht können, kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen.
Aber wie gesagt, ist es nicht primär Sache der Chinesen, sich um eine EU Zulassung zu bemühen.

Meine Vorstellung von sowas wäre:
Die EU macht eine Ausschreibung für ein H7 kompatibles LED Leuchtmittel.
Prüft was vorgelegt wird und erteilt, bei bestehen der Prüfung, eine Zulassung.
Ich denke, solche Dinge wären das was die Bürger von einer EU erwarten, dann wäre die Akzeptanz auch
höher und das Kopfschütteln weniger.

Das die dünnen Drähtchen Probleme machen erstaunt den Fachmann an sich wenig.
Der einfachste Weg der Verbesserung ist es dabei, ein Leuchtmittel mit höherer Effizienz einzusetzen.
Verliere ich über Kabelwiderstände 25% Leuchtkraft, kann ich durch einsetzen eines Leuchtmittels mit +60% Leuchtkraft, bei gleicher Leistungsaufnahme, auch ohne weitere Änderungen eine Leuchtkrafterhöhung von ca. einem Drittel erreichen, was schon signifikant ist.

 

[Gregor750]

Ja Osram hat eine LED H7 im Angebot, derzeit aber nur für ausgewählte Automodelle/Modellserien zugelassen. Man könnte die natürlich auch ins Motorrad einbauen, aber halt so quasi illegal. Also genauer nachschauen dürfte dann da niemand.
https://www.amazon.de/BREAKER-Helligkeit-legales-Abblendlicht-Straßenzulassung/dp/B08DNZMC11/ref=sr_1_3?__mk_de_DE=ÅMÅŽÕÑ&dchild=1&keywords=osram+LED+h7&qid=1633172074&sr=3
Die Frage ist auch, ob man diese H7 mit dem zusätzlichen Kühlkörper am Sockel, überhaupt in den vorhandenen H7 Sockel der Leuchtenbaugruppe der GSX-R einbauen kann, ohne irgendwo Platzprobleme zu bekommen.

Ich hab bei meinem Umbau auch gleich die Lampen für Fernlicht und Abblendlicht getauscht und hier Lampen mit höherer Farbtemperatur (weißeres Licht) eingebaut, da man ja mit weißerem Licht auch deutlich besser im Straßenverkehr auffällt und bemerkt wird, als mit dem gelblichen Licht der Standard- Halogenbirnen.

• H9: https://www.amazon.de/gp/product/B00BOBS6CI/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1
• H7: https://www.amazon.de/gp/product/B092JMZTDR/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s01?ie=UTF8&psc=1

Habe aber auch den Umbau mit den verstärkten Kabeln mit den Standardbirnen getestet und konnte auch hier eine deutliche Verbesserung der Leuchtstärke bemerken. Mit den neuen Birnen ist die Leuchtstärke und Leuchtweite noch ein Stück besser.

Wichtige Ergänzung:

Beim Anschluss der Relaisspule sollte noch eine Freilaufdiode zwischen den Spulenkontakten geschaltet werden, um hier die Spannungsspitzen beim Abschalten der Relaisspule zu unterdrücken. Hierzu muss die Kathode (Anschluss der mit dem Ring auf dem Diodengehäuse gekennzeichnet ist) mit dem Plusanschluss an der Spule zu verbinden und die Anode mit dem Minusanschluss. Als Dioden können eigentlich alle Standarddioden mit etwas Leistungsreserve verwendet werden, also z.B. 1N4001, 1N4004, 1N4007 o.Ä.
Ansonsten kann es dazu kommen, dass die Spannungsspitzen auf andere Kabel im Kabelbaum einkoppeln und so zu Störungen führen. Wie gesagt, es kann dazu kommen, kann auch komplett egal sein. Aber bei einer Relaisspule schaltet man immer eine Freilaufdiode parallel dazu, einfach der sauberen Arbeit wegen.

LG
Gregor

 

[Gregor750]

Das die dünnen Drähtchen Probleme machen erstaunt den Fachmann an sich wenig.
Der einfachste Weg der Verbesserung ist es dabei, ein Leuchtmittel mit höherer Effizienz einzusetzen.
Verliere ich über Kabelwiderstände 25% Leuchtkraft, kann ich durch einsetzen eines Leuchtmittels mit +60% Leuchtkraft, bei gleicher Leistungsaufnahme, auch ohne weitere Änderungen eine Leuchtkrafterhöhung von ca. einem Drittel erreichen, was schon signifikant ist.

Ja damit hast du schon recht. Wobei die Angaben der Hersteller mit X-Prozent zusätzlicher Leuchtkraft immer etwas mit Vorsicht zu genießen sind. Weil im Grunde sind es noch immer Halogen- Leuchtmittel und an dieser Technologie, spich der grundlegenden Effizienz, hat sich in den letzten Jahren nichts geändert. Solche Leuchtkraft Steigerungen werden dann immer durch irgendwelche Beschichtungen, Glühwendelformen etc. erklärt. Ich glaube dem allen nicht so sehr.
Was mich halt stört, und da sind alle Hersteller gleichermaßen schuldig, ist dass man hier halt absichtlich so dünne Leiterquerschnitte verwendet hat (also das Ganze am unteren Limit auslegt), weil das natürlich bei ein paar 10000 Stk. hergestellter Motorräder ein paar 1000€ Kosten einspart. Nur wenn ich mir um ca. 15k€ ein neues Motorrad kaufe, sollte es eigentlich egal sein wenn ich z.B. als Hausnummer 10€ mehr zahle, weil da statt 0,5mm² 1,5mm² Kabel zum Licht verbaut sind.

Die andere Sache ist natürlich auch, wenn es alle Leuchtmittel schon in LED-Ausführung gäbe, dann bräuchte man keine Anpassung mehr vornehmen, da die Kabel dann mit 0,5mm² stark genug wären.

 

[Racing snail]

Bei Glühfaden Leuchtmitteln lässt sich die Lichtausbeute leicht erhöhen, wenn man die Lebensdauer beschränkt, nun ja.
Bei der Beachtung hoher Fertigungsstandards, sollte es noch etwas Luft nach oben geben.
Primär ist der Glühfaden aus heutiger Sicht aber die ineffizienteste Methode Licht zu erzeugen.

Es wundert mich an sich, das hier nicht aus der üblichen Ecke laut geschrien wird, da diese ineffizienten Leuchtmittel fossile Energie zum Betrieb nutzen und eine überschlägige Schätzung des täglichen Verbrauches dadurch, in der EU, wahrscheinlich den ewig klügeren und betroffenen die Haare zu Berge stehen lassen würde.

Passen wird so ein LED Teil wohl, es ist hinten nur noch ein kleiner Kühlkörper dran.
Beim Moped sieht man es leider gleich wenn der Lampensockel hinter der Verkleidung frei sichtbar ist.
Von vorne, leider auch.
Das blaustichige Licht ist im KFZ Bereich eher ein Hype, reines Weiß ist weniger belastend für das Auge.
Bei älteren Fahrzeugen weckt es schnell die Neugier des Betrachters.
"Was haben sie denn da drin, Sie wissen ja wohl, das sie so nicht weiterfahren können" !

 

[Frank]

Mit der Relaisschaltung hatte ich das vor fast 20 Jahren bei meinem Auto gemacht, nachdem ich auf Doppelkammer Scheinwerfer umgebaut hatte. Erst hatte ich Klemme 30 von der Lima geholt um Kabelweg zu sparen. Fazit Lampen nach 2-3 Monaten durch Überspannung kaputt. Die Relais an der Batterie angeschloßen war besser, aber auch noch ein erhöhter Lampenverbrauch bemerkbar und da treten beim Auto weniger Vibrationen auf. Am besten wäre es mal gewesen du hättest die tatsächliche Spannung unter Last am Lampensockel bei laufenden Motor gemessen.