Avec l’arrivée des voitures autonomes, l’éclairage de nos automobiles ne cesse d’évoluer, de manière parfois très créative. Pour des raisons de sécurité et d’environnement, la technologie LED gagne des parts de marché. Quelles sont les nouveautés et leurs spécificités ? TRAXIO vous éclaire sur la question.
Aujourd’hui, les constructeurs automobiles dévoilent de plus en plus de concept-cars possédant des phares capables, entre autres, de dessiner un passage clouté pour aider un piéton à traverser ou encore d’écrire des messages au sol. Ces automobiles, équipées de la technologie LED la plus avancée, préfigurent les voitures autonomes de demain. Mais elles sont surtout la preuve que l’éclairage automobile évolue. Pour envisager le monde de demain, l’éclairage purement technique se transforme en éclairage capable de mettre en avant une véritable scénographie.
Néanmoins, comme le rappelle Dominic Vrieze, responsable de Lumileds – autrefois Philips – pour le Benelux, « Les ampoules halogènes représentent encore 65 % du marché environ. » Contrairement aux ampoules domestiques qu’on retrouve dans les maisons, la technologie halogène est donc encore vendue et bien répandue dans le secteur automobile.
L’ampoule halogène est certainement la plus connue du grand public. Reconnaissable avec son petit chapeau gris et son culot, elle reste la moins coûteuse à la fabrication et la moins chère à l’achat. Et puis, selon le type d’incrustation des phares sur le véhicule, il est possible pour tout propriétaire de la remplacer sans faire appel à son garagiste[1].
Techniquement, l’ampoule halogène renferme un filament de tungstène. Le verre est rempli d’un mélange spécial composé d’argon, de xénon et de gaz halogène. Plus la pression du gaz à l’intérieur de l’ampoule est élevée, plus lent sera le vieillissement du filament. Car à force de trop chauffer, le filament finit par céder.
On distingue les ampoules H4 des ampoules H7, toutes deux devant répondre à la norme ECE-R37. La H4 produit 1.000 lumens[2] (lm) +/- 15 % (1.650 lm +/- 15 % en feux de route) tandis que la H7 en produit 1.500 +/- 10 %. Chez Lumileds, on parle d’une durée de vie de 700 heures pour une H4 contre 550 pour une H7. Ces ampoules ont le gros inconvénient d’être énergivores et de devoir être changées assez souvent. Elles sont donc loin d’être écologiques.
Vous vous en doutez, les ampoules xénon renferment principalement du gaz au xénon, ceci ne permettant pas d’être écologiques car il s’agit d’un gaz rare. Néanmoins, par rapport aux ampoules halogènes, leur durée de vie augmente considérablement : entre 2.500 et 3.000 heures par ampoule, alors qu’elles ont la capacité d’émettre jusqu’à 3.200 lm +/- 10 %. Ceci s’explique par leur composition : une ampoule, elle-même composée de deux électrodes, un allumeur et un ballast qui prend le relais après allumage.
Depuis février 2011, les feux de jour sont obligatoires en Europe. Depuis lors, les constructeurs automobiles ne cessent de répandre la technologie LED sur les optiques avant de leurs nouveaux modèles, quel que soit leur niveau de gamme. Les LED sont déjà bien répandus au niveau des feux arrière – et pour l’éclairage d’ambiance intérieur –, tout comme les feux OLED (à diodes électroluminescentes organiques).
Par rapport aux autres technologies d’éclairage, le gros avantage du LED est d’être une source lumineuse électronique. Ainsi, comme avec les autres composants électroniques, les performances des LED augmentent très rapidement, permettant aujourd’hui de largement dépasser celles des systèmes xénon. Leur allumage ultrarapide, leur faible consommation (1/4 de la puissance demandée par les ampoules halogènes), ainsi que leur durée de vie équivalente à celle d’un véhicule – en théorie seulement – sont des atouts considérables dans le secteur automobile actuel qui cherche à augmenter la sécurité et réduire les rejets de CO2. Evidemment, cela a un coût (Cfr. page suivante, tarifs et coûts de réparation).
L’éclairage LED matriciel se répand de plus en plus sur les véhicules neufs, amenant une complexité encore bien supérieure. Il s’agit globalement de feux adaptatifs, dont les fonctions varient d’une marque à l’autre. Grâce aux LED, ce type de phare contient plusieurs petits faisceaux (alors que les feux halogènes n’offrent qu’un faisceau par phare) permettant chacun d’éclairer une portion de route. Voilà pourquoi, dans les systèmes les plus perfectionnés, les feux de route automatiques peuvent rester allumés sans éblouir les véhicules nous précédant ou venant en sens inverse. En effet, ce système exempt de mécanique permet de réduire ou de désactiver certains faisceaux.
Pour l’instant, la lumière laser est l’innovation absolue en matière d’éclairage automobile. Les diodes laser sont particulièrement impressionnantes en raison de leur petite taille et de leur brillance, quatre fois supérieure à celle des LED. Cela signifie qu’à l’avenir, les phares seront encore plus petits sans pour autant sacrifier leur intensité lumineuse.
Dans la pratique, les phares laser disposent de la portée lumineuse la plus importante : jusqu’à 600 mètres, soit plus de deux fois la distance des projecteurs à LED standards ! Cette technologie a bien sûr un coût encore plus important que celui des LED, voilà pourquoi elle n’est pour l’instant proposée que par deux constructeurs premiums (Audi et BMW). Précisons que la lumière à laser, qui ne se déclenche que dans certaines conditions de circulation, reste pour l’instant associée à la technologie LED matriciel et que selon Peter Verroken, Technical Campus Manager chez D’Ieteren Auto, elle ne nécessite pas de réglage particulier. En cas de problème, comme d’autres modules LED, il faut donc remplacer l’unité complète.
[1] Rappelons ici que les ampoules halogènes de bonne qualité affichent une durée de vie homogène. Si l’une s’éteint, mieux vaut donc changer les deux car, généralement, l’autre cessera de fonctionner dans les semaines qui suivent.
[2] Le lumen est l’unité de mesure du flux lumineux, c’est-à-dire la quantité de lumière émise par une ampoule.
Photo: Hella