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Technique : éclairage automobile avant

Technique : éclairage automobile avant

Guillaume Darding - 31 mai 2021
Temps de lecture : environ 9 minutes

L'éclairage automobile à l'avant est à la fois un élément de sécurité essentiel de nuit comme de jour, mais il est aussi un élément stylistique fort du véhicule avec la naissance de signatures lumineuses distinctives et propres à chaque constructeur. Son évolution technologique a aussi permis de réduire sensiblement les émissions de CO2.

Les différents types de feux

Il existe 7 types de feux à l'avant d'une voiture, chacun ayant un rôle bien spécifique.

Allumage feux Audi A3 Sportback 2020
  • feux de circulation diurnes

Les feux de circulation diurnes sont des feux destinés à rendre le véhicule visible de jour. Ils sont constamment allumés dès que le contact est mis. Selon la configuration du bloc optique, lorsque le conducteur active un feu clignotant (ou les feux de détresse), le ou les 2 feux diurnes peuvent temporairement baisser leur intensité lumineuse (voire être complètement éteints) pour rendre les feux clignotants plus visibles.

  • feux de position

Les feux de position sont conçus pour que le véhicule soit visible de nuit lorsqu'il est stationné.

  • clignotants 

Les clignotants émettent une couleur orange. Ils servent à avertir les autres conducteur d'un changement prochain de direction ou de voie.

  • feux de croisement

Ils sont conçus pour éclairer la route de nuit sans toutefois éblouir les conducteurs circulant en sens inverse.

  • feux de route

Les feux de route procurent un éclairage maximal de la chaussée jusqu'à une distance d'environ 150 mètres au minimum.

  • feux de brouillard

Les feux de brouillard avant sont essentiellement conçus pour éclairer vers le bas de la route (là où la couche de brouillard est la moins épaisse), vers l'avant (sur une courte portée) et sur les côtés du véhicule. Les feux de brouillard à l'avant ne sont pas obligatoires à l'avant d'une voiture.

  • feux d'angle

Les feux d'angle sont destinés à éclairer sur les côtés du véhicule lors d'un virage à basse vitesse. Ils ne sont pas obligatoires pour l'homologation d'une voiture et bien souvent, ils ne font qu'un avec les feux de brouillard à l'avant.

Feux avant Mégane 4 R.S.

L'utilisation des feux en fonction des circonstances de conduite est régie par le code de la route : un mauvais usage des feux ou un dysfonctionnement de ces derniers est passible d'une amende voire d'une perte de points.

Unités

  • Flux lumineux (lumen - lm) : il s'agit de la puissance émise par une source dans toutes les directions
  • Puissance (Watt - W) : elle correspond à la puissance électrique consommée par le système d'éclairage
  • Intensité lumineuse (candela - cd) : il s'agit du flux lumineux dans une direction donnée
  • Luminance (cd/m2) : elle définit la notion d'éblouissement par l'oeil humain en prenant en compte l'intensité lumineuse d'une source divisée par la surface apparente de cette source.
  • Eclairement lumineux (lux) : rapport entre le flux lumineux et la surface éclairée
  • Température de couleur (K) : elle définit la tonalité de la source lumineuse. Plus la température est basse, plus la lumière émise tirera vers les tons jaunes et aura une teinte chaude. Au-delà de 5000 K, les tons deviennent froid avec une dominante de bleue dans la composition de la lumière. Une température de 6500 K équivaut à la lumière du plein soleil à midi
  • Efficacité lumineuse (lm/W) : elle définit le ratio entre la puissance lumineuse et la puissance électrique consommée
Unités pour qualifier les phénomènes lumineux Fonctions des différents feux avant

Technologie d'éclairage

Il existe 5 types d'éclairage différents :

  • ampoule à incandescence
  • ampoule halogène
  • ampoule xénon
  • éclairage LED
  • éclairage laser
Comparaison entre les différents types d'éclairage (incandescence, halogène, xénon, LED, laser)

Les ampoules à incandescence sont rarement utilisées pour l'éclairage principal (feux de croisement ou feux de route), mais restent assez largement présentes pour les clignotants et les feux de brouillard. Des phénomènes thermorayonnants génèrent l'éclairage de l'ampoule : l'apport d'énergie électrique chauffe le filament de l'ampoule. Le rendement de ce type d'ampoule est faible car la déperdition de chaleur est importante et les ampoules ont une durée de vie limitée.

L'ampoule halogène est une ampoule à incandescence améliorée : grâce à l'apport d'halogène au sein de l'ampoule (généralement de l'iode), l'ampoule procure un meilleur éclairage (luminance plus élevée) et une longévité accrue. Il s'agit du type d'éclairage le plus utilisé pour les feux de croisement et les feux de route. Les types d'ampoule les plus répandus sont les ampoules de type H1, H4 et H7.

Feux halogènes Fiat 500L

Les phares au xénon (autrement appelées lampes à décharge) procurent généralement un meilleur éclairage que les ampoules halogène. Leur fonctionnement s'apparente aux éclairages néon utilisés dans les bâtiments : c'est un arc électrique qui génère le flux lumineux et non un filament.

Feux xénon Audi A1 2010

D'autre part, les ampoules xénon nécessitent des tensions très élevées : une impulsion de plus de 20.000 V pour l'amorçage (génération d'un arc électrique permettant de ioniser le gaz xénon) et entre 40 et 80 V en continu. Le ballast contient toute l'électronique nécessaire pour générer ces hautes tensions ainsi que tous les modules de sécurité coupant le circuit d'alimentation en cas de mauvais fonctionnement (lampe défectueuse, court-circuit,...).

Dans le cas d'un éclairage bi-xénon, une seule et même ampoule a la charge des feux de croisement et des feux de route : un cache mobile permet de faire la commutation entre les 2 types de feux. L'éclairage au xénon est environ 40% plus économe qu'un éclairage halogène.

L'éclairage LED ("Light Emitting Diode" ou diode électroluminescente) est en passe de remplacer complètement les éclairages au xénon. D'un coût similaire, l'éclairage LED autorise plus de liberté et de flexibilité dans le style des feux. D'autre part, la longévité de l'éclairage LED est supérieure aux autres types d'éclairage.

Feux Matrix LED Audi Q3 Sportback

La technologie LED repose sur la circulation de courant à travers des semi-conducteurs, ce qui libère des photons et génère de la lumière. Si les diodes en elles-mêmes ne produisent pas beaucoup de chaleur, les circuits électroniques associés nécessitent une gestion thermique appropriée afin de ne pas surchauffer. Le refroidissement peut se faire de manière passive (dispersion de la chaleur à travers des ailettes) et/ou de manière active à l'aide de ventilateurs dans les cas les plus défavorables.

Par rapport à un éclairage halogène, l'éclairage LED consomme environ 60% de moins d'électricité : avec un éclairage purement halogène, la consommation moyenne de CO2 impacte la consommation du véhicule de l'ordre de 3 g de CO2 par km tandis qu'avec un éclairage 100% LED, la consommation est réduite à 1,2 g. Les plus gros contributeurs sont les feux de croisement (60% de la consommation totale des feux, en prenant aussi en compte la consommation des feux arrière). 

Température éclairage en fonction de la technologie (incandescence, halogène, xénon, LED, laser)

Enfin, sur le segment des véhicules haut de gamme, l'éclairage laser permet d'augmenter la visibilité de nuit à l'aide d'un faisceau étroit mais d'une longueur doublée par rapport aux autres technologies de feux de route. Le module laser est constitué de plusieurs rayons laser émettant une lumière bleue. Cette lumière est convertie en lumière blanche visible par l'oeil humain à travers une plaque au phospore. 

BMW éclairage laser - vue détaillée de la conversion du laser vers de la lumière visible

Pour les véhicules dont l'intensité lumineuse est supérieure à 2.000 lumen, la réglementation européenne impose la présence d'un dispositif de correction automatique de la portée lumineuse, ceci afin de ne pas éblouir les conducteurs venant en sens inverse.

Faisceau d'éclairage des feux de croisement

Afin de ne pas éblouir les conducteurs circulant en sens inverse, le faisceau d'éclairage des feux de croisement doit répondre à une forme précise de nature asymétrique. La hauteur des feux est réglementée tout comme l'inclinaison des feux vers le bas.

Faisceau éclairage feux de croisement et feux d'angle

Le faisceau projeté sur un mur de face a une forme asymétrique avec une composante horizontale à gauche et une pente à droite. Les feux de croisement sont conçus de manière à procurer une bonne visibilité à une distance de 75 mètres. 

Il existe plusieurs zones importantes définies par le réglement européen :

  • à 25 mètres à droite et à gauche de la route (25R et 25L)
  • à 50 mètres (50R et 50L)
  • point représentant le regard d'un conducteur venant en sens inverse (B50L)
  • à 75 mètres (75R et 75L)
Ecran de contrôle et de réglage des feux de croisement et des feux de route

Le contrôle et l'ajustement de la position des feux de croisement s'effectuent à l'aide d'un réglophare. Le réglophare est aligné sur le centre du projecteur pour effectuer le contrôle et le réglage des feux.

Alors que les mesures du faisceau des feux doit normalement se faire à un distance de 25 mètres, le réglophare est positionné à moins d'un mètre du véhicule et, par l'entremise de miroirs de réflexion, simule le faisceau des feux de croisement à une distance de 25 m. Ce dispositif est notamment utilisé dans les centres de contrôle technique pour vérifier le bon fonctionnement des feux.

Réglophare

Faisceau d'éclairage des feux de route

Le faisceau d'éclairage doit éclairer au maximum la route et ses abords sans considération de la présence d'autres véhicules (le conducteur devant repasser en feux de croisement pour ne pas éblouir les autres conducteurs).

Le point d'éclairement maximal se situe au centre du projecteur, juste au-dessus de l'horizon. Le faisceau dessine une forme ovale autour de ce point central. A l'image des feux de croisement, le contrôle du faisceau des feux de route s'effectue à l'aide d'un réglophare.

Faisceau d'éclairage feux de croisement, feux de route et laser

Correction de la portée lumineuse

Les dispositifs de correction de la portée lumineuse sont obligatoires pour tout véhicule neuf depuis le milieu des années 90. Ils visent à éviter l'éblouissement des conducteurs circulant en sens inverse lorsque le véhicule est fortement chargé.

Au contraire, si les feux sont trop inclinés vers le sol, le véhicule n'éclaire pas suffisamment devant le véhicule et ne procure donc pas une bonne visibilité au conducteur.

A cet effet, il existe deux types de corrections :

  • ajustée manuellement par le conducteur
  • à réglage automatique

Habituellement, les feux halogènes sont à réglage manuel, tandis que les feux xénon et LED disposent d'un réglage automatique.

Lorsque le réglage est manuel, il existe, en règle générale, 4 positions :

  • position 0 : conducteur seul ou tous les sièges avant occupés
  • position 1 : 4 occupants ou plus à bord
  • position 2 : 4 occupants ou plus à bord + coffre chargé
  • position 3 : conducteur seul à bord + coffre chargé
Commande de correction manuelle de la hauteur des feux

Pour les systèmes à réglage automatique, il existe plusieurs déclinaisons :

  • les systèmes ne prenant en compte que la charge du véhicule (nombre de passagers, coffre chargé ou non).
  • les systèmes prenant en compte le chargement du véhicule et les conditions de conduite (accélération, freinage,...)

Pour accomplir la correction de manière automatique, des capteurs positionnés sur les essieux permettent de connaître en temps réel l'affaissement des suspensions et d'en déduire la correction à apporter pour que le faisceau soit correctement orienté vers le sol.

Assistant feux de route

L'assistant feux de route permet de basculer automatiquement entre les feux de route et les feux de croisement. A cet effet, une caméra multifonction, généralement logée devant le rétroviseur central, scrute l'environnement et détermine quel est le type d'éclairage le plus approprié entre les deux types de feux.

Caméra multifonction rétroviseur

Le capteur doit être capable de détecter des véhicules en sens inverse à une distance de 400 m et des véhicules circulant dans le même sens à une distance de 100 mètres minimum, un vélo circulant en sens inverse à 75 m de distance, si tant est que le vélo est équipé d'un feu de signalisation blanc à l'avant (à 80 cm de hauteur avec une intensité de 150 Cd et d'une surface de 7 cm2 au minimum).

Feux adaptatifs

Les feux adaptatifs permettent au véhicule de circuler constamment en feux de route tout en assombrissant les zones critiques comme les véhicules dans un environnement proche, les panneaux et les éléments réfléchissants plus généralement (ce qui inclut les piétons vêtus de vêtements réflechissants ou un vélo équipé d'un éclairage adéquat).

Statégie d'éclairage des feux adaptatifs

Les feux de route s'allument, lorsque le véhicule circule à une vitesse d'au moins 50 km/h, ce qui permet d'éviter d'avoir les feux de route activés en ville alors que le code de la route l'interdit. 

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Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 21 commentaires):

Pascal29

06 juin 2021 à 09h30

Compliqué tout ça, pour l'acheteur lambda, et obligation facilement contournable par les fabricants ! du coup, on ne peut pas se fier à ces textes quand on achète une voiture d'occasion, car on peut tomber sur du Xénon bas de gamme, sans lave-phares, et donc, croire que le vendeur essaye de nous vendre une option inexistante sur sa voiture en vente !
pjmdur

05 juillet 2021 à 15h40

Bonjour,

A propos, sur mon dernier 3008 version restylée, il n'y a plus de feux de brouillard remplacé par une baisse d'intensité des feux de route.

Je ne suis pas sur que ce soit une amélioration positive.
Des feux de brouillard placés très bas qui éclairent les bas cotés me semblaient la solution idéale.
Votre avis?

Ceci dit, je n'ai pas encore eu l'occasion d'utiliser ce mode, attendons l'hiver...
Guillaume Darding [administrateur]

06 juillet 2021 à 18h36

Bonjour pjmdur,

je suis d'accord avec vous. Les feux de brouillard classiques, à l'avant, ont l'avantage d'être proche du sol et de passer, généralement, sous la couche de brouillard, sans parler de l'éclairage sur les côtés, appréciable.

Si je m'en réfère à ma propre expérience, la baisse d'intensité des feux de croisement n'est pas indispensable car il n'éblouissent pas en se reflétant dans la couche de brouillard. Après, sur ces 4 dernières années, il n'y a vraiment qu'une seule fois où le manque de feux de brouillard à l'avant s'est fait ressentir...

Donc, oui, j'aime pouvoir compter sur des feux de brouillard à l'avant en cas de situation critique, mais, au final, les situations compliquées, en matière de brouillard, ne sont pas légion (en tout cas, pour ma part - j'imagine aisément qu'en région montagneuse avec des épisodes de neige intenses, l'utilisation des feux de brouillard est bien plus fréquente).
Antoine29

26 mai 2022 à 15h45

Bonjour, dans le schéma montrant les zones d'éclairage des feux de croisement/de route, un ovale représente la limite de visibilité du faisceau des feux de route. Savez-vous s'il existe une réglementation concernant l'angle horizontal et l'angle vertical de ce faisceau? Si oui est-ce une norme qui s'applique à tous types de véhicules? Je recherche pour des besoins techniques les valeurs de ces angles pour un fourgon utilitaire Citroën Jumper. Pas facile à trouver comme info!

Merci d'avance pour votre réponse.
Guillaume Darding [administrateur]

01 juin 2022 à 15h54

Bonjour Antoine,

la répartition du faisceau des feux de route est régie par le réglement n° 112 ("Prescriptions uniformes relatives à l’homologation des projecteurs pour véhicules automobiles
émettant un faisceau de croisement asymétrique ou un faisceau de route ou les deux à la fois et
équipés de lampes à incandescence et/ou de modules à diodes électroluminescentes (DEL)" ).
Il faut se référer au paragraphe 6.3.3.

Ce réglement s'applique aussi bien pour les véhicules particuliers que les véhicules utilitaires tels que le Jumper. Le réglement précise notamment des intensités minimales à respecter sur l'axe horizontal.
christophe69

03 septembre 2022 à 18h10

Bonjour,
Sur mon appareil de réglage de phare, il y a un laser qui mesure l'éclairement lumineux (lux) mais je ne trouve pas les valeurs de référence, le connaissez vous ?
Cordialement.
Guillaume Darding [administrateur]

13 septembre 2022 à 15h51

Bonjour Christophe,

dans le cas des feux de route, la valeur doit être comprise entre 32 lux et 240 lux au niveau du point d'éclairage central.
Pour ce qui est des feux de croisement, la réglementation européenne (réglement n°112) définit de nombreux points de contrôle et il est difficile de vous donner une valeur précise (par exemple, il faut que la valeur soit inférieure à 15 lux au point 50L et supérieure à 6 lux au point 50R).
sofiane

19 septembre 2023 à 10h36

Bonjour,

Je me pose la question concernant la surface minimum du feux avant et arrière. Ainsi que de la distance entre chaque fonction pour les Feux avant et Arrière ( feux croisement, clignotant, feux de stop etc....) :

*Ex1 : Au USA les feux arriere ont une surface de 50cm2 minimum, quand est-il de l'Europe ?

*Ex2 : Feux avant, y a t'il une limite entre la fonction clignotant et le Lowbeam par exemple ( afin de bien discerner les modules ) ?

Je suis intéressé si vous avez des liens ou sites détaillants ce types de questions.

Merci à vous !
Rems

07 octobre 2023 à 18h04

Bonjour

Je voudrais savoir si des feux Full Led (fermé en verre)
avec un Marquage: DOT SAE E9 et vendu comme homolgué Europe et US
Mais dont le faisceau et uniquement horizontal (sans la diagonale )
serait accepté au CT. ?
Guillaume Darding [administrateur]

07 octobre 2023 à 23h25

Le marquage E9 correspond, en effet, à une homologation Europe. Il est certainement possible que le faisceau soit plat, tant que la séparation clair/obscur se fait en-dessous du niveaux défini.

En toute logique, ce phare devrait être acceptable en vue du contrôle technique. Néanmoins, il faut s'attendre à ce que l'opérateur soit surpris et, par méconnaissance, refuse de le valider.

D'autre part, de manière plus pratique, se priver du faisceau asymétrique est un grand moins pour éclairer les abords de la route à droite, ce qui est moins confortable (direction plus difficile à suivre car on voit la ligne moins loin devant) et qui rend la détection d'un obstacle sur le bord de la route plus tardive.

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