Projecteurs

Le boîtier du projecteur présente les fonctions suivantes :

• Support de tous les composants du projecteur (câbles, réflecteur, etc.)
• Fixation à la carrosserie du véhicule
• Protection contre les influences extérieures (humidité, chaleur, etc.)
• Réalisation en matière thermoplastique

La fonction première du réflecteur est d'absorber la plus grande partie possible du flux lumineux délivré par la lampe et de la diriger en direction de la chaussée. Afin de répondre à cette exigence de la manière la plus efficace possible, Il existe différents systèmes de réflecteurs.

Si la plupart des réflecteurs étaient autrefois réalisés en tôle, les exigences actuelles imposées aux projecteurs - comme les tolérances de fabrication, le design, la qualité de surface, le poids, etc. – font qu'ils sont désormais principalement en plastique (différentes matières thermoplastiques). Ces plastiques permettent une grande précision de forme.

Il est ainsi possible de réaliser des systèmes étagés et multichambres. Les réflecteurs sont ensuite peints afin d'obtenir la qualité de surface requise. Sur les systèmes de projecteurs fortement sollicités au niveau thermique, on utilise également des réflecteurs en aluminium ou en magnésium. L'étape suivante est la métallisation d'une couche de réflexion en aluminium, puis d'une couche de protection en silicium.

En raison de leur trajectoire de faisceau nettement délimitée et de leur important flux lumineux, les modules de projection sont très couramment utilisés sur les projecteurs modernes. Proposant de multiples diamètres de lentilles, fonctions d'éclairage et possibilités de montage, ces modules peuvent être utilisés pour des concepts de projecteurs très personnalisés.

Les glaces de projecteurs à effet optique ont pour mission de dévier, de répandre ou de focaliser le flux lumineux collecté par le réflecteur de manière à générer la répartition lumineuse souhaitée, par exemple la coupure clair-obscur. Ce concept standard a cependant été remplacé entièrement par des systèmes sans effet optique.

Également appelées « glaces de projecteurs lisses et transparentes », elles ne possèdent pas d'éléments optiques. Elles servent uniquement à la protection contre l'encrassement et les intempéries.

Elles ne sont utilisées que sur les systèmes de projecteurs suivants :

• Lentille intérieure (système DE), pour feux de croisement, de route (bi-xénon) et anti-brouillard
• Glace séparée à l’intérieur du projecteur, directement devant le réflecteur
• Projecteur FF (à surfaces libres), sans aucun élément optique supplémentaire

Les glaces de projecteurs standards sont en général en verre. Ce dernier doit être sans bulle ni strie. En raison des exigences mentionnées ci-dessus, les glaces de projecteurs sont de plus en plus souvent fabriquées en plastique (polycarbonate, PC).

Cette alternative au verre présente de nombreux avantages :

• Très résistant aux chocs
• Très léger
• Possibilité de réduction des tolérances de fabrication
• Plus grande liberté de conception
• Surface avec revêtement spécial résistant aux éraflures suivant les directives ECE et SAE

La répartition lumineuse sur la chaussée se base, dans les projecteurs d'aujourd'hui, sur deux concepts d'éclairage différents : la technique de réflexion et la technique de projection. Alors que les systèmes de réflexion se caractérisent par des réflecteurs à grande surface situés derrière une glace transparente ou à effet optique, les systèmes de projection possèdent une petite sortie de lumière avec une lentille caractéristique.

Le réflecteur présente la surface d'un paraboloïde. Ceci constitue la plus ancienne technique utilisée sur les projecteurs pour la répartition lumineuse. Les réflecteurs paraboliques ne sont toutefois que très peu utilisés aujourd'hui. On ne les trouve plus que sporadiquement dans les projecteurs longue portée et les grands projecteurs H4.

A : Si l'on regarde le réflecteur de face, la partie supérieure du réflecteur est utilisée pour le feu de croisement (Illustration A).

B : La source lumineuse est placée de telle sorte que la lumière émise vers le haut est réfléchie par le réflecteur vers le bas, par l'axe optique, sur la chaussée (Illustration B).

C : Les éléments optiques de la glace produisent la répartition de la lumière, afin de satisfaire aux exigences légales. Deux formes d'éléments optiques sont utilisées à cette fin : des profilages verticaux cylindriques pour la répartition horizontale de la lumière et des structures prismatiques à hauteur de l'axe optique assurant une répartition lumineuse destinée à focaliser plus de lumière aux endroits les plus importants sur la chaussée (Illustration C).

D : La glace d'un projecteur parabolique pour le feu de croisement est dotée d'éléments optiques visibles et fournit la répartition lumineuse typique (Illustration D).

E : Répartition typique du feu de croisement d'un projecteur parabolique sous forme de diagramme Isolux (Illustration E).

Les projecteurs FF présentent des surfaces de réflecteur formées librement dans l'espace. Elles ne peuvent être calculées et optimisées que par ordinateur. Dans l'exemple présenté ici, le réflecteur est divisé en segments qui éclairent différentes zones de la route et des environs.

A : Grâce à une conception spécifique, presque toutes les surfaces du réflecteur peuvent être utilisées pour le feu de croisement (Illustration A).

B : Les surfaces sont orientées de telle sorte que la lumière est réfléchie vers le bas, sur la route, par tous les segments du réflecteur (Illustration B).

C : La déviation des rayons lumineux et la dispersion de la lumière sont directement assurées par les surfaces du réflecteur. De cette manière, il est également possible d'utiliser des glaces de projecteurs lisses et transparentes, qui donnent une impression de brillant. La coupure clair-obscur et l'éclairage du bas-côté droit sont générés par les segments de réflecteur disposés horizontalement (Illustration C).

D : Exemple de répartition lumineuse sur une glace d'un projecteur FF (Illustration D).

E : La répartition lumineuse sur la chaussée peut être adaptée sans problème à des souhaits et des exigences spécifiques (Illustration E).

Presque tous les systèmes de réflexion modernes pour les feux de croisement sont dotés de réflecteurs FF.

Les projecteurs Super DE sont, comme les projecteurs DE, des systèmes de projection et leur principe de fonctionnement est le même. Les surfaces de réflecteur sont ici conçues par le biais de la technologie à surfaces libres (FF). Le projecteur présente la structure suivante :

A : Le réflecteur saisit le plus de lumière possible de la lampe (Illustration A)

B : La lumière collectée est dirigée de manière à ce qu'une quantité maximum passe l'occulteur et atteigne la lentille (Illustration B).

C : La lumière est dirigée de telle sorte par le réflecteur que la répartition lumineuse est générée au niveau de l’occulteur et projetée sur la chaussée par la lentille (Illustration C).

D : Répartition typique du feu de croisement d'un projecteur Super DE sur la glace (Illustration D).

E : Répartition typique du feu de croisement d'un projecteur Super DE sous forme de diagramme Isolux (Illustration E).

La technologie à surfaces libres permet une plus grande dispersion et un meilleur éclairage des accotements. La lumière peut être concentrée à proximité de la coupure clair-obscur, ce qui permet d'avoir une plus grande portée lumineuse et de conduire de façon détendue la nuit. Presque tous les nouveaux systèmes de projection pour feux de croisement sont aujourd'hui équipés de réflecteurs FF. Des lentilles d'un diamètre allant de 40 à 80 mm sont utilisées. Plus les lentilles sont grandes, plus la puissance d'éclairage est élevée, mais plus le poids est important aussi.

En raison du volume des dispositions légales, seules les réglementations les plus importantes sont indiquées ci-après. Dans les directives suivantes figurent toutefois tous les éléments essentiels relatifs aux projecteurs principaux, à leurs caractéristiques et leurs utilisations :

76/761/CEE, ECE-R1 et -R2
Projecteurs pour feux de route et de croisement ainsi que leurs lampes

ECE-R8
Projecteurs avec lampes H1 à H11 (sauf H4), HB3 et HB4

ECE-R20
Projecteurs avec lampes H4

StVZO § 50
Projecteurs pour les feux de croisement et de route

76/756/CEE et ECE-R48
Pour montage et utilisation

ECE-R98/99
Projecteurs avec lampe à décharge

ECE-R112
Projecteurs avec feux de croisement asymétriques (également LED)

ECE-R119
Feu de virage

ECE-R123
Système d’éclairage frontal adaptatif (AFS, Advanced Frontlighting System )