Caractéristiques de mesure en technique d'éclairage
Vous trouverez ici des connaissances de base utiles et des conseils précieux sur le thème de la technique d'éclairage et des sources lumineuses dans les véhicules.
Consigne de sécurité importante
Les informations techniques, les conseils et astuces pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels dûment qualifiés.
Vous trouverez ci-dessous un aperçu des concepts de base les plus importants en technique d'éclairage et les unités de mesure correspondantes pour évaluer les caractéristiques de lampes et de feux :
Unité : Lumen [lm]
Par flux lumineux F, on désigne l'ensemble de la puissance lumineuse émise par une source lumineuse.
Unité : Candela [cd]
L'intensité lumineuse est la partie du flux lumineux qui éclaire dans une direction donnée.
Unité : Lux [lx]
L'éclairement E indique le rapport entre le flux lumineux et la surface éclairée.
L'éclairement lumineux correspond à 1 lx, lorsqu'un flux lumineux de 1 lm reçu uniformément par une surface de 1 m².
Unité : Candela par mètre carré [cd/m2]
La luminance L est l'impression de luminosité que l'œil reçoit d'une surface éclairante ou éclairée.
Unité : Lumen par Watt [lm/W]
L'efficacité lumineuse ŋ indique avec quelle efficacité la puissance électrique consommée est transformée en lumière.
Unité : Kelvin [K]
Kelvin est l'unité pour la température de couleur. Plus la température d'une source lumineuse est élevée, plus la proportion de lumière bleue dans le spectre de couleur est grande et plus la proportion de lumière rouge diminue.
Une lampe avec une lumière blanche chaude a une température de couleur d'env. 2 700 K. Une lampe à décharge (D2S) avec 4 250 K a cependant une lumière blanche froide qui est par contre plus proche de la lumière du jour (env. 5 600 K).
Les sources lumineuses sont des corps thermo rayonnants qui génèrent de la lumière due à l'énergie thermique. Cela signifie que plus une source lumineuse est chauffée, plus l'intensité lumineuse est importante.
Le faible rendement des corps thermorayonnants (8 % de rayonnement lumineux) ne permet qu'une efficacité lumineuse relativement faible par rapport aux lampes à décharge (28 % de rayonnement lumineux). Ces derniers temps, ce sont de plus en plus des LED qui sont utilisées dans les véhicules en tant que source lumineuse.
Les lampes à incandescence (lampes à vide) font partie des corps thermorayonnants, car l'arrivée d'énergie électrique permet de porter à incandescence le filament en tungstène.
Comme déjà mentionnée, la puissance lumineuse d'une lampe standard est relativement faible. De plus, l'évaporation des particules de tungstène visible sous forme de noircissements sur l'ampoule fait baisser toutes les valeurs relatives à la technique d'éclairage et la durée de vie de telles lampes est relativement courte.
La lampe halogène offre des avantages certains par rapport à la lampe classique. L'ajout de petites quantités d'atomes d'halogène, comme par exemple l'iode, permet de réduire le noircissement de la lampe.
Grâce au processus cyclique, les lampes halogènes peuvent être utilisées, à durée de vie identique, avec des températures plus élevées et offrent donc un rendement plus élevé.
Il existe deux types de lampes halogènes différents. Les lampes H1, H3, H7, H9, H11, HB3 n'ont qu'un seul filament. Elles sont utilisées pour les feux de croisement et les feux de route. La lampe H4 présente deux filaments, un pour l'éclairage route et un pour l'éclairage code.
Le filament pour l'éclairage code est doté d'un capot de protection. Celui-ci a pour objet de recouvrir la part de lumière éblouissante et de produire la coupure clair-obscur.
Les H1+30/50/90 et H4+30/50/90 sont des évolutions des lampes H1 et H4 classiques, avec un remplissage de gaz de protection.
Les lampes H7 ont une luminance plus élevée, une puissance absorbée plus faible et une meilleure qualité de lumière par rapport aux lampes H1. Celles-ci sont également disponibles en tant que H7+30/50/90.
Depuis quelque temps, des lampes halogènes à apparence bleue sont également disponibles. Contrairement aux lampes halogènes classiques, ces lampes ont une lumière blanche bleutée (jusqu'à 4 000 K) et sont donc plus proches de la lumière du jour. La lumière paraît plus claire et plus contrastée à l'œil. Cela permet de conduire plus longtemps sans signes de fatigue. Cette impression est néanmoins subjective.
À ceux qui souhaitent obtenir un maximum de puissance lumineuse, il est conseillé d'utiliser les lampes +30/50/90.
Jusqu'à présent, des lampes à ampoule orange étaient utilisées pour les feux clignotants. Pour les conducteurs « tendance », il existe également les lampes de clignotants Magic Star. Lorsqu'elles sont éteintes, elles ne se distinguent pratiquement pas du réflecteur argenté. Mais une fois activées, elles génèrent cette lumière orange caractéristique d'une clarté constante.
L'application de plusieurs couches intermédiaires sur l'ampoule permet d'effacer certaines composantes du spectre de lumière qui sont émises par le filament. Seule la composante orange traverse les couches et est visible.
Les lampes à décharge génèrent de la lumière d'après le principe physique de la décharge électrique. Grâce à l'établissement d'une tension d'amorçage par un ballast (jusqu'à 23 KV pour la 3ème génération des ballasts HELLA), le gaz est ionisé entre les électrodes de la lampe (remplissage avec un gaz rare, le xénon, et un mélange de métaux et d'halogénures métalliques) et excité à l'aide d'un arc électrique pour produire la lumière.
Durant l'alimentation contrôlée en courant alternatif (environ 400 Hz), les substances liquides et solides s'évaporent en raison des températures élevées. La lampe atteint son niveau de luminosité total après quelques secondes seulement, lorsque tous les composants sont ionisés.
Afin d'éviter la détérioration de la lampe par l'augmentation incontrôlée du courant, celui-ci est limité à l'aide d'un ballast. Une fois la puissance lumineuse maximale atteinte, il ne faut plus qu'une tension de service (pas la tension d'amorçage) de 85 V pour maintenir l'éclairage. Le flux lumineux, l'efficacité lumineuse, la luminance et la durée de vie sont nettement meilleurs que pour les lampes halogènes.
Les lampes à décharge sont classifiées d'après leur version de développement : D1, D2, D3 et D4. Le « D » désigne ici « Discharge », le mot anglais pour décharge. Les générations diffèrent parfois considérablement. Les lampes D1 - la première génération d'ampoules au xénon - disposent ainsi d'un élément d'amorçage intégré. Les lampes D2, en revanche, sont uniquement constituées de la lampe montée sur culot et, contrairement à tous les autres stades de développement des lampes à décharge de l'automobile, elles ne possèdent aucune ampoule en verre extérieure autour du tube à décharge. Tous les perfectionnements présentent une ampoule UV et une forme de construction sensiblement plus solide.
L'ancienne lampe D1 est souvent confondue avec la lampe D1-S/R d'aujourd'hui avec module d'allumage intégré. Les perfectionnements des lampes D1 et D2, les lampes D3 et D4, veillent à une meilleure compatibilité environnementale sans mercure. En raison des différents paramètres électriques (42 V à la place de 85 V de tension de décharge à puissance identique), les lampes D3 et D4 ne peuvent pas être utilisées avec les calculateurs pour lampes D1 ou D2.
Lampe halogène (H7) | Lampe à décharge | |
---|---|---|
Source lumineuse | Filament | Arc électrique |
Luminance | 1 450 cd/m2 | 3 000 cd/m2 |
Puissance | 55 W | 35 W |
Bilan énergétique | 8% de rayonnement lumineux 92 % de rayonnement thermique | 28% de rayonnement lumineux 58 % de rayonnement thermique 14 % de rayonnement UV |
Durée de vie | env. 500 h | 2 500 h |
Résistants aux chocs | Limité | Oui |
Tension d'amorçage | Non | Oui 23 000 V (3e génération) |
Électronique de réglage | Non | Oui |
Malgré la régénération à l'intérieur d'une lampe, le filament de tungstène se consomme peu à peu et limite ainsi la durée de vie de la lampe.
La durée de vie et l'efficacité lumineuse dépendent entre autres fortement de la tension d'alimentation présente.
Règle de base à retenir : si la tension d'alimentation d'une lampe est augmentée de 5%, le flux lumineux augmente de 20%, mais la durée de vie est en même temps divisée par deux.
Avec le configurateur de lampes, vous trouvez facilement et rapidement la lampe qu'il vous faut. Pour savoir quelles lampes sont compatibles avec votre véhicule, sélectionnez la marque, la classe et l'année-modèle de votre véhicule.
Accéder ici au Configurateur de lampes.
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