Technique : éclairage automobile avant

Technique : éclairage automobile avant

Guillaume Darding - 31 mai 2021

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. 

Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 14 commentaires):

Guillaume Darding [administrateur]

03 juin 2021 à 09h41

Bonjour Pascal29, merci pour votre complément d'information.
J'attire votre attention sur le fait que la puissance d'un projecteur ne fait pas tout (même si, en théorie, les systèmes de type projecteur permettent effectivement d'éclairer plus loin devant le véhicule et le faisceau est plus large) et ce n'est pas parce qu'un système est moins puissant qu'il va moins bien éclairer : il suffit d'un réflecteur ou d'une lentille mal conçue pour gâcher tout le potentiel d'un projecteur.

Enfin, les systèmes de type projecteur sont plus compacts que les systèmes à réflecteur, ce qui permet plus de libertés dans le style des feux.
pjmdur

04 juin 2021 à 16h21

Pascal29, j'ai lu aussi que les LED ECO sont limités en puissance(2000Lumen, à vérifier), ils peuvent donc utiliser un système économique basé sur un réglage manuel.
Au delà de cette puissance, faut obligatoirement un correcteur d'assiette.
Dans cet ordre d'idée, Philips qui propose des retrofit pour remplacer les halogènes, comporte deux gammes dont l'une est limitée(de mémoire) à une certaine puissance de faisceau. Je crois que cela va être bientôt autorisé.

On remarquera que sur le 3008, il n'y a plus de feux AV de brouillard sur les Full Led, c'est remplacé par une diminution de puissance du faisceau si feu de brouillard AR activé.
Guillaume Darding [administrateur]

04 juin 2021 à 22h06

Bonjour pjmdur,

il y a effectivement une limite en fonction de l'intensité (je rajoute cette précision dans l'article): au-dessus d'une intensité de 2.000 lumen, la présence d'un dispositif de correction automatique de la hauteur du faisceau lumineux est obligatoire. Il en va de même pour le lave-phare obligatoire au-dessus de 2.000 lumen.

Dans le cas du 3008, comme je le mentionnais dans mon précédent commentaire, les feux full LED bénéficie d'une baisse de l'intensité lumineuse lorsque le feu de brouillard arrière est allumé (personnellement, je trouve cette fonction discutable, car je ne trouve pas que les feux de croisement éblouissent dans le brouillard, soit...) pour "compenser" l'absence de feux de brouillard à l'avant et il y a aussi un feu d'angle intégré dans le bloc phare principal.
Pascal29

05 juin 2021 à 05h03

Guillaume, les lave-phares ne sont obligatoires que pour les Xénons, pas sur les full leds, quelle que soit la puissance, jamais vu un véhicule équipé de leds, avec lave-phares; ou alors, même les full leds ne dépassent pas les 2000 lumens !
Guillaume Darding [administrateur]

05 juin 2021 à 09h45

Bonjour Pascal,

il y a, en effet, une petit subtilité qui tient à la matière de la vitre des feux : si celle-ci est en plastique, le nettoie-projecteur n'est pas obligatoire quelle que soit la puissance des feux (s'en référer au réglement 48 paragraphe 6.2.9) :

"Les feux de croisement munis d'une source lumineuse ou d'un ou de plusieurs modules DEL produisant le faisceau de croisement principal et ayant un flux lumineux objectif total supérieur à 2 000 lm ne peuvent être installés que si un ou plusieurs nettoie-projecteurs conformes au règlement no 45 (15) le sont également."

"(15) Rien n'empêche une Partie contractante appliquant les règlements concernés d'interdire l'utilisation d'un dispositif mécanique de nettoyage des projecteurs munis de lentilles plastiques, marquées «PL»."

J'ai omis de parler de la note 15 (en petits caractères dans le réglement, comme dans les contrats d'assurance 🤬) dans mon précédent commentaire, merci pour votre vigilance !
Pascal29

05 juin 2021 à 11h01

Donc, Xénons lave-phares obligatoires (ainsi que le correcteur d'assiette automatique), et full leds derrière vitre en verre aussi, si j'ai bien compris ? au sujet du correcteur d'assiette, il me semble avoir lu que les voitures équipées en full leds, n'avaient qu'un capteur sur le train avant, contrairement à celles en Xénon, qui ont un capteur sur chaque essieu ...
Guillaume Darding [administrateur]

06 juin 2021 à 01h05

C'est malheureusement plus compliqué que cela... Initialement, les lave-phares étaient obligatoires avec les feux xénon puis il y a eu l'introduction d'une limite à 2.000 lm qui a conduit certains constructeurs à proposer des feux Xénon dont la puissance était limitée à 25 W afin de limiter l'intensité lumineuse à 2.000 lumen (à ma connaissance, Audi A1 et DS 3 par exemple). Mais, ce que dit le réglement n° 48 actuellement, c'est que lorsque la vitre des feux est en plastique (une très large majorité de la production), il n'y a pas besoin de lave-phare, que les feux soient au xénon ou LED... et il y a eu vraisemblablement certains véhicules livrés avec des feux xénon d'une intensité classique de 3.200 lm sans lave-phare...

Concernant les capteurs utilisés dans le cadre du correcteur d'assiette, il y en a normalement un par essieu sauf sur les véhicules courts (essentiellement les citadines voire éventuellement une compacte) où le capteur sur l'essieu arrière uniquement est suffisant.
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).

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Commentaires
Pires à propos de l'article «Présentation moteur: Audi 2.0l TFSI»

Il y a 10 heures

Bonjour, Je dois remplacer les pistons/segmentation/bielle sur mon audi Q5 TFSI 211cv de 2009. ( problème de surconsommation d'huile ). Mon véhicule étant de 2009 (66000 kms) , je n'espere pas de prise en charge d'Audi. J'ai peut être une solution en récupérant le bloc contenant les pièces défaillantes sur un moteur 211cv TFSI de 2019. Pensez- vous que le bloc de 2019 est compatible avec celui de 2009? D'avance merci pour votre aide

Fabalx à propos de l'article «Présentation moteur: Volkswagen 1.5l TSI»

Avant-hier

Bonjour, J'utilise plusieurs véhicules reprogrammés à l'ethanol, une clio et un sportvan. J'ai plus de recul avec la clio (3 ans) et considère que c'est un succes relatif : J'entends que ça fonctionne bien mais il y a un point étrange, je ne surconsomme pas mais je passe un jeu de bougies d'allumage tous les 25000KM. Est ce que le mélange est trop pauvre? Je ne pense pas vu qu'elle démarre même en hiver en e85 tant que je suis dans l'intervalle de 25000km. Si vous avez une opinion sur ce phénomène, je suis preneur de votre science. J'ai maintenant un Sportvan DACA 130CV que j'ai converti il y a de ça presque un an. Je constate toutefois un bruit métallique très discret lorsque la désactivation des cylindres opère depuis la conversion. Il est parfaitement cyclique mais je ne parviens pas à localiser s'il provient des cyclindres ou du turbo car on ne peut pas tester à l'arrêt... Est-ce que vous sauriez si le fait d'avoir modifier l'avance allumage et/ou les temps d'ouverture fermeture d'injecteurs lors de la reprogrammation ethanol peut avoir un impact néfaste sur le fonctionnement de la désactivation des cylindres? Qu'en est-il des reprogrammation incluant une montée en puissance/couple? Un passage au banc indique un passage de 130CH à 175CH identique à celle proposée pour le bloc DADA alors qu'il n'ont pas le même turbo, ni le même ratio de compression, ni les mêmes soupapes, etc... Ne sachant pas toutes ses disparités moteur avant reprogrammation, j'ai peut être fait preuve de candeur en pensant optimiser le réglage en passant au banc. Au final, je ne suis pas capable d'isoler la cause de ce changement de comportement en mode désactivation de cylindres. Est ce que ce bruit serait d'avantage imputable à un excès de gonflette ou bien les lois d'injection pour le E85??? Est-il possible pour un moteur de passer d'un cycle de Miller à un cycle Beau de Rochas par reprogrammation? Pure spéculation de néophite mais je soupsonne l'application d'une cartographie commune pour deux moteurs qui partagent finalement bien peu de chose...

pjmdur à propos de l'article «Technique : batterie Li-ion»

Avant-hier

Merci Guillaume. C'était un peu ma conclusion. Il est difficile de comprendre pourquoi sur mon véhicule, il y a une telle différence d'autonomie réelle sur ces faibles delta de température. Surtout qu'en plus il n'y en a pas trop par construction.

© Guillaume Darding

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