ÉCLAIRAGE ET SIGNALISATION FONCTION - VOIR ET ÊTRE VU - AMÉLIORER LE CONFORT D'UTILISATION DU VÉHICULE CONDITIONS D' UTILISATION Pour éclairer la route, le dispositif d'éclairage doit satisfaire à deux conditions contradictoires: >>> éclairer le plus loin possible devant le véhicule >>> ne pas éblouir les usagers roulant en sens inverse. Pour satisfaire à la première condition, les rayons lumineux émis par l'ampoule sont réfléchis vers l'avant du véhicule par un miroir paraolique. Ce sont les feux de route. Pour ne pas éblouir les usagers, une partie des rayons lumineux émis par l'ampoule est occultée pour ne pas être réfléchie par le miroir parabolique. Ce sont les feux de croisement. RÈGLE ÉLECTRIQUE GÉNÉRALE P (Watt) P = U. I => I (A) = ---- U (Volt) La puissance détermine l'intensité consommée. RÈGLE ÉLECTRIQUE PARTICULIÈRE À chaud, la puissance d'une lampe est donnée par la formule suivante: P (watt) = U² (volt) ==> R = U² R (ohm) P Une lampe de 12 V / 21 W présente donc un résistance de 6,85 Ω PAGE 1 / 8
MISE EN SITUATION - INVENTAIRE PROJECTEURS (Route et croisement) Variante PROJECTEURS (Route) PROJECTEURS (Croisement) PROJECTEURS ADDITIONNELS (Brouillard ou longue portée) CLIGNOTANTS LANTERNES BOÎTE À GANTS PORTIÈRE TABLEAU DE BORD MIROIR DE COURTOISIE PLAFONNIERS LECTEUR DE CARTES SPOT COFFRE CLIGNOTANTS LANTERNES STOPS PLAQUE DE POLICE RECUL BROUILLARD PAGE 2 / 8
DESCRIPTION ET NORMALISATION DE LA LAMPE LA LAMPE À DOUBLE FONCTION OU CODE EUROPÉEN La lampe code européen double fonction est actuellement utilisée sur le segment bas de gamme. La coupure d'éclairage en feux de croisement est relevé de 15 sur la droite grâce à la forme particulière de la coupelle. On obtient ainsi un faisceau asymétrique. Description LA LAMPE HALOGÈNE H4 Dans une lampe ordinaire, le filament est en tungstène. Porté à haute température, il se détruit par vaporisation. Pour éviter ce phénomène, on a recours à un fonctionnement halogène qui limite la température du filament. À l'intérieur de l'ampoule en verre de silice, est enfermé un mélange de gaz comprenant du kryton, de l'iode, du brome et du fluor. Sous l'action de la chaleur, le filament de tungstène se vaporise en fines particules. En se combinant avec les particules d'iode, le tungstène se transforme en iodure de tungstène. Au contact du verre de l'ampoule, l'iodure de tungstène se refroidit, car la température du filament est beaucoup plus élevée que celle du verre, les molécules éclatent et le tungstène se redépose sur le filament. La lampe H4 est 20% plus puissante et permet de doubler l'intensité lumineuse. 1. Masse 2. Feu de croisement 3. feu de route 4. Ampoule en verre 5. Verre de silice 6. Coupelle 7. Collerette 8. Culot Rabattement du faisceau Hauteur du projecteur 1 à 2,5 cm 0,75 m 1. Code européen et code iode 2. Limite code classique PAGE 3 / 8
TECHNIQUE DU MIROIR PARABOLIQUE Un miroir parabolique a la forme de la surface engendrée par la rotation d'une parabole autour de son axe. Cette parabole est caractérisée par son foyer et son axe. Le foyer d'un miroir parabolique a une incidence sur la propagation des rayons lumineux réfléchis. 3 cas peuvent se présenter: la source lumineuse est placée au foyer. Dans ce cas les rayons réfléchis sont parallèles à l'axe du miroir. La portée de la lumière est très longue mais la surface éclairée est petite. 1. parabole 2. rayon réfléchi 3. source lumineuse 4. rayon incident la source lumineuse est placée en arrière du foyer. C'est le cas des feux de route Dans ce cas les rayons sont divergents et la surface éclairée est très grande. 5. filament "route" F. foyer la source lumineuse est placée en avant du foyer. C'est le cas des feux de croisement Dans ce cas les rayons réfléchis convergent puis divergent. Le filament de la lampe est placé en avant du foyer. Une coupelle écran empêche une partie des rayons de se réfléchir sur la partie inférieure de la parabole évitant ainsi d'éblouir les usagers venant en sens inverse. 7. filament "croisement" 8. coupelle F. foyer LES GLACES DES PROJECTEURS Description 1. Parabole 2. Glace 3. Prisme 4. Rayon réfléchi 5. Source lumineuse 6. Strie 7. Rayon réfléchi Les stries et les prismes qui apparaissent sur les glaces des projecteurs ont pour fonction de diffuser avec un maximum d'efficacité la lumière émise. Elles permettent d'éviter les zones d'ombres du faisceau qui gênent le conducteurs. Leur rôle est de seconder le miroir de la parabole en guidant l'orientation du flux lumineux avec plus de précision. - les prismes provoquent une déviation parallèle des rayons. - les stries permettent une divergence des rayons réfléchis. La combinaison de ces 2 procédés pour obtenir le faisceau recherché est le fruit d'études en laboratoire et d'essais en conditions réelles d'utilisation. PAGE 4 / 8
LES LAMPES MODÈLE PUISSANCE CONSOMMATION SOUS 12 Volts AFFECTATION CODE EUROPÉEN 40 W - 45 W 3,3-3,75 A 2 fonctions: FEUX DE ROUTE FEUX DE CROISEMENT H4 CODE EUROPÉEN 4,5-5 A 2 fonctions: FEUX DE ROUTE 55 W - 60 W FEUX DE CROISEMENT 1 fonction: H1 55 W 4,5 A PROJECTEURS et ADDITIONNELS - ANTI-BROUILLARD - LONGUE-PORTÉE 1 fonction: H2 55 W 4,5 A PROJECTEURS et ADDITIONNELS - ANTI-BROUILLARD - LONGUE-PORTÉE 1 fonction: H3 55 W 4,5 A PROJECTEURS et ADDITIONNELS - ANTI-BROUILLARD - LONGUE-PORTÉE PAGE 5 / 8
LES LAMPES MODÈLE PUISSANCE CONSOMMATION SOUS 12 Volts AFFECTATION GRAISSEUR 5 W 0,41 A VEILLEUSE (LANTERNES) PLAQUES DE POLICE POIRETTE 21 W 1,75 A CLIGNOTANT FEUX STOP FEUX DE RECUL FEUX DE BROUILLARD POIRETTE 21 W - 5 W 1,75 A 0,41 A AVANT: VEILLEUSE CLIGNOTANT ARRIÈRE: VEILLEUSE STOP NAVETTE 3, 5, 7 W 0,25 A 0,41 A 0,52 A PLAFONNIER COFFRE BOÎTE À GANTS PLAQUES DE POLICE PORTIÈRES VOYANT SANS CULOT 3 W AVEC CULOT 3 W 0,25 A TABLEAU DE BORD LECTEUR DE CARTE MIROIR COURTOISIE BOÎTE À GANTS PAGE 6 / 8
LES LAMPES À DÉCHARGE C'est la grande innovation des années 93-95. Elles permettent de réduire de moitié la hauteur des projecteurs ce qui est d'un intérêt énorme sur le plan aérodynamique et stylistique. Principe de fonctionnement Une décharge de très haute tension (8000 à 10000 volts) traverse un tube de verre rempli de sodium et de mercure. L'échauffement de ce gaz se traduit par une lumière exceptionnelle. La première difficulté est d'obtenir avec une rapidité quasi-instantanée, cet échauffement indispensable, et pour cela, on utilise du xénon pour créer l'éclair d'amorçage. La seconde difficulté est de produire cette très forte tension à partir d'une batterie de 12 volts, de stabiliser l'arc électrique sous une tension de 100 volts et de contrôler avec précision la puissance de la lampe. Cette fonction est remplie par un convertisseur électronique de petite taille qui doit se loger sous le capot, derrière la calandre par exemple. La lampe à décharge produit une lumière blanche. Avantages de la lampe à décharge par rapport aux lampes halogènes - À consommation égale, la luminosité est multipliée par trois, avec une meilleure répartition du flux lumineux. Malgré des projecteurs plus petits, l'éclairement de la chaussée est doublé. - La durée de vie est trois fois supérieure grâce à l'absence de filament à l'intérieur: 1500 heures de fonctionnement contre 450 pour une H4. - La consommation d'énergie est diminuée de moitié. En effet, la luminosité d'une 35 watts à décharge équivaut à 62 watts en halogène H4. LES PROJECTEURS À SURFACES COMPLEXES A. feux de croisement B. feux de route Le système d'éclairage à surfaces complexes fait appel à une technique optique jusqu'alors inconnue dans l'automobile. La parabole du projecteur est décomposée en une multitude de petites facettes, comme autant de petits miroirs qui vont contrôler de façon très rigoureuse l'orientation du flux lumineux. Grâce à de puissants programmes informatiques, l'orientation de ces surfaces de réflexion est calculée avec la plus grande précision. La distribution de lumière obtenue permet de prendre en compte les facteurs tels que la taille du filament des lampes, la dimension et l'inclinaison des glaces, etc. De plus, dans ces projecteurs, le flux est récupéré au maximum grâce à l'utilisation de la totalité de la surface de la parabole. PAGE 7 / 8
HISTORIQUE 1859 Naissance du premier "projecteur" de lumière électrique placé sur l'arc de triomphe par M. Saurer 1878 Découverte de la lampe à incandescence. 1885 Premier projecteur parabolique avec un réflecteur en verre. 1899 Première réglementation sur l'éclairage des automobiles (un feu blanc et un feu vert à l'avant, et remplacement des lampes à acétylène et à pétrole par des lanternes électriques. 1929 Arrêté obligeant deux dispositifs d'éclairage sur les véhicules automobiles. 1939 La lumière jaune devient obligatoire sur tous les véhicules automobiles. 1957 Apparition du faisceau de croisement asymétrique dit "code européen" (coupure à 15 ). 1962 Utilisation d'une lampe halogène simple fonction sur une voiture de compétition. 1971 Création de la lampe halogène deux fonctions (croisement et route). 1990 Invention de la lampe à décharge 1992 La lumière blanche devient obligatoire sur les voitures neuves... VOCABULAIRE On doit dire feux de route au lieu de plein phare On doit dire feux de croisement au lieu de code On doit dire lampe au lieu d'ampoule. En effet, l'ampoule n'est que le globe de verre rempli d'un gaz sous faible pression, contenant les filaments de la lampe à incandescence. PAGE 8 / 8