Faros LED, láser o xénon: estas son las tecnologías de iluminación para el coche y la normativa que deben cumplir

Faros LED, láser o xénon: estas son las tecnologias de iluminación para el coche y la norma que deben cumplir

Los sistemas de iluminación del coche son imprescindibles para la protección del conductor. Los creadores de autos han ido modificando la tecnología de los faros y las luces de posición, pasando de las lámparas halógenas y el cristal a tecnologias mas mejoradas como el Oled o el láser. Pero pese a que los equipos de ingeniería cada vez tienen mas tools a su alcance, la norma de la carretera es muy estricta y estas luces deben continuar unos patrones concretos para no producir riesgos.

Vamos a explicar como han transformando los sistemas de iluminación en el coche, cuáles son las ultimas tendencias del mercado y qué tipo de pruebas tienen que suceder los autos para que sus luces no distraigan al resto de conductores y cumplan la normativa. Según Carlos Elvira, encargado de iluminación de SEAT, “el 70% de la reglamentación en automoción toca la iluminación“. Un subido porcentaje que pone de manifiesto la importancia de las luces a nivel de comodidad y seguridad, sin embargo donde además tenemos un elemento de layout que los creadores de autos usan para dar identidad a sus vehículos.

Las mejoras en los sistemas de iluminación no solo están enfocadas en lograr mas brillo, además se intenta innovar en aspectos como el diseño, los colores, el consumo de energía o la iluminación dinámica. Todos ellos factores que influyen al resto de conductores. Las luces del coche son un componente clave en la protección vial y en los últimos años estamos viendo aparecer varias tecnologias relacionadas.

Tecnologías que irán quedando atrás: de las lámparas halógenas al xénon

Luces

La totalidad de los autos disponen de lámparas halógenas en sus faros. Es el mecanismo mas sencillo, con una bombilla en el interior cuyo filamento alcanza enormes temperaturas. Para convertir la iluminación, los creadores de autos pasaron de un metodo de bombilla incandescente a uno con gas halógeno que desprende mas luz con el mismo consumo. También se cambió el layout del faro, pasando de reflectores metálicos y lentes de cristal al plástico, mucho mas maleable.

El lado negativo es el mayor consumo energético y una iluminación mas débil. Este último punto fue progresando considerablemente a medida que la mayor capacidad de informática ha permitido producir maneras ópticas del faro mas eficientes. Pese a todo, a terminos de los 90 la empresa automovilística empezó a apostar por el xénon. Una solucion que cada vez es mas común sin embargo que no ha conseguido desbancar al metodo tradicional.

Los faros halógenos y de xénon son los mas habituales en la empresa del automóvil, sin embargo pese a las mejoras de los últimos años se localizan en desventaja frente a nuevos sistemas como el LED.

Esta circuntancia puede que cambie con la entrada a partir del pasado 1 de septiembre de la nueva norma de la Unión Europea en la que se prohíbe la fabricación de mas bombillas halógenas. Tal y como nos explican nuestros compañeros de Motorpasión, las lámparas halógenas de los autos permanecen exentas y podremos continuar comprándolas durante los siguientes cinco años. Una norma que no tiene como objetivo suprimir de golpe las bombillas halógenas sin embargo sí contribuir a la transición hacia las nuevas tecnologias de iluminación.

Halogeno

La primordial diferencia con las luces de xénon es su iluminación, más blanca y con mayor haz luminoso. Este último punto es muy importante, sobre todo en conducción nocturna cuando un mayor campo de visión nos acepta reaccionar antes a un eventual obstáculo. El funcionamiento de los faros de xénon es como un tubo fluorescente, un mecanismo mas efectiva y duradero sin embargo además con un coste mas elevado, tanto en compra como en reparación.

Otro de los problemas de las luces de xénon es el deslumbramiento que provocan, por lo que siempre van acompañadas de un metodo de dominio de altura. En el caso del clan Volkswagen tenemos el metodo Dynamic Light Assist, un metodo que se activa cuando vamos a mas de 60km/h en oscuridad y de forma automatica baja las luces para eludir deslumbrar a otros conductores que provienen en dirección contraria. Un mecanismo que sirve a través de una cámara ubicada en el interior del vehículo.

Adicionalmente, en ocasiones de mucho frío como en la nieve, las lámparas de xenón deben ir junto a un lavafaros segun normativa para limpiar la óptica. Esto es así porque no se genera calor hacia el exterior y la factible nieve acumulada no se derrite. Para paliar esta situación, que además se repite en los faros LED, los creadores de autos transmiten el calor generado hacia la parte delantera e intentan aprovechar las corrientes de aire para impedir que los faros se empañen.

Presente y futuro: faros Oled y láser

Matrix Led

Según el desarrollador Philips Lumileds, el Oled es unas cuatro o cinco veces mas caro que el halógeno. Pese a ello, creadores como Toyota, Nissan o SEAT están apostando por esta tecnología en sus ejemplos mas avanzados. Se intenta de una tecnología de iluminación con multiples ventajas respecto a los sistemas anteriores. En 1° lugar tenemos una vida util muy superior, entregan un menor consumo y permiten a los programadores implantar con mas facilidad sistemas innovadores de iluminación.

En frases de los especialistas de SEAT, los usuarios prefieren faros con luz blanca, con una temperatura cercana a los 5500K que entregan los LED. En contraposición los halógenos están sobre los 3000K y el xénon en unos 4500K.

Una de las limitaciones es que con un solo Oled no podríamos lograr la luminosidad deseada, por lo que se usan varios diodos. Esto no es un dilema por sí mismo, ya que la vida util de los Oled es de unas 20-25.000 horas, en varios casos mayor que la vida media del coche. Lo que ocurre es que varios creadores conectan estos Oled en serie, por lo que si deficiencia uno obliga a cambiarlos todos.

Para adaptar la iluminación del faro a la carretera de una forma mas precisa, algunos creadores están introduciendo los faros matrix-LED. Se intenta de faros con obturadores electrónicos independientes y donde se pueden encender y apagar los distintos LEDs de forma dinámica.

Además de sus mejorías inherentes, la iluminación Oled acepta a los creadores de autos adaptar con mas precisión la luminosidad de sus faros y por ejemplo atenuarla si llega otro coche en sentido contrario.

Estos mejoras en los sistemas de iluminación esta siendo acompañado de mejores sensores y sistemas de proceso de foto capaces de reconocer al resto de automóvil e inclusive señales. Unos sistemas que en mezcla con tecnologias como los matrix-LED aceptan adaptar preferible la luz del faro a la circuntancia de la carretera.

Led Laser Faros

Hemos explicado que los autos exigen cámaras para descubrir lo que ocurre en la carretera y exactamente serían estas uno de los factores limitantes de los sistemas de iluminación. Mientras que la totalidad de cámaras implantadas en los autos graban a unos 200 metros, ya existen sistemas de iluminación que logran los 600 metros. Esta diferencia es la razón que en SEAT nos dan para justificar que aún no hayan incorporado los faros láser en sus modelos. Una tecnología que el clan BMW sí dispone.

Este último metodo de iluminación es muy innovador sin embargo además costoso. 11.570 euros en el caso del BMW i8. Entre las ventajas del láser tenemos un consumo de energía un 30% menor, un alcance mas largo, una enorme fiabilidad y una intensidad lumínica 10 veces superior a la de las fuentes convencionales. Como alternativa, el grupo Volkswagen tiene en el horno un metodo de micropíxeles con hasta 30.000 puntos de luz. Un metodo de microlentes a medio acceso entre el Oled y el láser.

Ni letras, ni componentes que distraigan: el layout de los faros esta muy controlado

Desde Sernauto, la Asociación Española de Proveedores de Automoción, se inició una campaña a principios de año para avisar sobre la ilegalidad de una acción que estaban observando cada vez mas frecuente. Pese a las mejorías de los faros de LED, esta prohibido segun la norma instalarlos si el coche no estaba previamente esquematizado para ellos. Lo mismo ocurre con las luces xénon y las halógenas. ¿Cuál es la razón? Principalmente porque los reflejos de los haces de luz no serían los adecuados y podríamos deslumbrar al resto de conductores.

Los diseñadores e especialistas de los creadores de coche estudian al milímetro la forma de los faros y deben continuar normas muy concretas. Estos reglamentos están bajo la vigilancia de la Comisión Económica para Europa (CEPE) y hay distintos datos tanto para el diseño de la iluminación general (nº48), para el LED (nº128) y los halógenos y xénon (nº ECE R37 y R99).

Ece Normativa

La norma constituye distancias, ángulos y posiciones concretas para cada tipo de luz del coche. El reglamento es practicamente el mismo desde terminos de los años 60, pese a que diversas normas se han vuelto de obligado cumplimiento con el paso del tiempo, como por ejemplo la presencia de la luces diurnas (DRL).

Ya en 1949, con la Convención de Ginebra sobre la Circulación por Carretera se establecieron unas pautas sobre la iluminación en los coches. Aspectos básicos como que cada automóvil a motor debe disponer de 2 luces blancas o amarillas visibles a 100 metros en condiciones de buena luz o que a excepción de las luces de dirección no puede haber luces parpadeantes. Una norma que puso las bases de lo que hoy es una legislación mucho mas exhaustiva, donde hay estipulado desde la distancia, la altura y la anchura de cada faro.

Luces Mercedes

La filosofía que siguen estas limitaciones en iluminación es la de evitar distracciones en la carretera. Los creadores querrían actualizar el layout de sus faros para por ejemplo poner una sigla identificativa sin embargo esto además esta prohibido.

El criterio que continua el reglamento CEPE para la homologación de vehículos es eludir todos los componentes de layout que puedan inventar distracciones al resto de conductores.

Philips ColoVision es una de las tecnologias que sí ha sido homologada. Se intenta de un metodo para otorgar colores a los faros y convertir la luz a tonos azul, verde, amarillo o morado. Esto a priori estaría prohibido, sin embargo lo que ocurre es que la luz proyectada sobre la carretera continua siendo blanca y por tanto el resto de conductores no se ve afectado.

Otro innovador metodo ha sido mostrado este año durante el Salón de Ginebra. Se intenta de la tecnología Digital Light que encontraremos en los sedanes Mercedes-Benz de variedad alta. Estamos ante un metodo con mas de un millón de microespejos apto de apuntar la luz de forma muy precisa y mostrar mensajes y símbolos en la carretera. Unos faros intelligent que aceptan implantar advertencias gráficas en el suelo sin deslumbrar sin embargo que esta en proceso de revisión por las distintos legislaciones para verificar su viabilidad y seguridad.

Pruebas y factores de iluminación que deben tener en cuenta los creadores de coches

Analisis Faros

Esta rigurosa legislación lleva a los creadores de autos a tener en cuenta centenares de aspectos a la hora de diseñar las luces. Desde la fábrica de Martorell de SEAT nos explican algunos de factores que han tenido que implementar en su último SUV, el Tarraco. Nos llama la interés por ejemplo las luces laterales en los retrovisores o como en la rejilla frontal se aprecia por el interior la luz de los faros. ¿Por qué ocurre esto? Básicamente porque la norma exige que otro coche en una posición inclinada, entre las 10 y menos 4° del reloj, pueda visualizar los 2 faros. Pero en el coche de la compañia española al estar mas adentro el morro tapa la visión si hay mucha inclinación. Para que todo estuviera en regla, se tuvo que implementar esta solucion a nivel de diseño. Es un diminuto ejemplo de como la norma esta muy presente a la hora de diseñar el coche.

El layout de las luces del coche lleva unos 3 años de trabajo y se elaboran hasta 300 simulaciones por modelo, segun nos cuenta SEAT. Para aprender parámetros como el aspecto de la luz, la homogeneidad o el confort, 1° se efectua una maqueta fotométrica que se maneja para llevar a cabo toda una lista de pruebas en el túnel óptico, una sala a oscuras para probar la iluminación en condiciones nocturnas. También se analiza el calor generado por los LEDs en cámaras climáticas, donde se someten temperaturas extremas que van desde los -40ºC a los 70º.

Otra llamativa prueba es con los amortiguadores y el peso colocado en el coche. ¿En qué perjudica esto a las luces? Básicamente en su ángulo efectivo. La norma de nuevo constituye que la luz de los faros no puede variar su inclinación mas de un 1,5% por debajo y un 0,5% por lo alto. Y esto no siempre se cumpliría ya que en la frenada o con mucho peso el coche esta mas inclinado. Para solucionarlo algunos vehículos disponen de una centralita en la que se autoregula en tiempo real el faro en función de como se distribuya el peso. Una homologación que esta muy controlada y es que inclusive los supervisores de la protección vial acuden directamente a la fábrica del coche para trabajar conjuntamente en estos aspectos.

Inclinacion

Estas normas ECE tienen carácter mundial pese a que existen otras legislaciones como la de la SAE americana, con un control menos estricto en la iluminación delantera y normas mas centradas en las de posición. Las distintos normativas son la razón que lleva a que los autos americanos sean distintos a los chinos o a los europeos. Por ejemplo, en Europa las luces de direccionales son de color ámbar, mientras que en USA pueden ser además rojas.

No queda solamente aquí, ya que Rusia o en enorme parte de Latinoamérica además se aplican legislaciones diferentes. Esto lleva a que los faros y las luces, una de las señas de identidad mas fundamentales del coche, vayan modificando de un lugar a otro. En creadores que solamente venden en un mercado esto no les perjudica tanto, sin embargo en ejemplos que se venden internacionalmente es sencillo hallar versiones distintos en función de mercado.

Los gobiernos tienen mucho que mencionar en como aceptan que la tecnología avance, sea en este caso de los sistemas de iluminación para el coche y en otros terrenos. Algunos estándares como los Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) de EEUU llevan años sin convertir e impiden que proyectos como la Digital Light de Mercedes lleguen a la carretera. Por el contrario, la firma de tratados de libre mercado entre regiones como Europa, Vietnam o Japón esta homogeneizando el layout de los coches y por ende estas nuevas tecnologias de iluminación para el coche, en caso de ser homologadas, podrán ser utilizadas por mas conductores.

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La novedad Faros LED, láser o xénon: estas son las tecnologias de iluminación para el coche y la norma que deben cumplir fue publicada originalmente en Xataka por Enrique Pérez .


Xataka



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