Eclairage – Led : la vraie révolution

Il a fallu moins de 40 ans pour passer des Leds-lampes témoins aux Leds-éclairage de phares, en lumière blanche, basse consommation et d’une durée de vie imbattable. Cette nouvelle technologie est issue de l’électronique puisqu’il s’agit de produire une lumière sans émission de chaleur d’un semi-conducteur. Si la découverte date de 1907, sa première application attendra 1962, puis 1995 pour une émission de lumière blanche. Les premiers projecteurs ont vu le jour en 2008, sur une Audi R8, et ses principales promesses sont sa durée de vie, son intégration esthétique sans comparaison possible et sa très faible consommation d’énergie.

Comment ça marche ?

Un composant semi-conducteur est soumis à un champ électrique. Au passage du courant, le matériau semi-conducteur émet de la lumière. Selon la composition du semi-conducteur, la lumière est verte, rouge ou bleue. Pour obtenir du blanc, comme pour la lumière du jour, il suffit de combiner les 3 couleurs. Facile sur le papier, mais la réalisation a été très longue à obtenir.

Si la lumière est émise sans échauffement, contrairement à une lampe à filament qui est portée «au rouge» par le courant électrique, la lumière de la Led impose un passage de courant plus important pour que l’effet soit efficace en matière d’éclairage. C’est le courant passant qui émet de la chaleur. Celle-ci doit être dissipée et les lampes de projecteurs ou les projecteurs à Leds sont équipés de radiateurs, souvent des lamelles métalliques qui dissipent la chaleur dans l’air ambiant. Une électronique de gestion des Leds est intégrée au système, et les projecteurs auto-adaptatifs (AFS ou Advance Frontlighting System), ont leur propre calculateur qui peut même imposer des mises à jour de logiciel, comme le module d’habitacle ou du moteur.

Les possibilités

La Led est tellement simple qu’elle semble tout promettre. Pourtant, les premiers essais de réalisation d’un projecteur de route ont conduit à des échauffements trop importants. Le phare, pour intégrer l’électronique et les radiateurs idoines, était aussi volumineux qu’un phare traditionnel. Progressivement, les performances se sont améliorées et aujourd’hui la puissance lumineuse des Leds blanches est suffisamment importante pour éclairer à plus de 200 mètres.

L’atout de la Led est de pouvoir émettre la lumière avec un faisceau très mince, et par multiplication des Leds, et des faisceaux les uns à côté des autres, éclairer l’ensemble de la surface de la route tout en étant capable d’éteindre des points précis dans le faisceau global. Cette caractéristique est utilisée dans les feux AFS, le système d’éclairage frontal adaptatif. Activé, le montage permet de rouler en feux de route (plein phares) sans risque d’éblouissement des autres usagers. Des capteurs (caméras ou lidars) identifient les sources lumineuses sur le trajet du véhicule, d’autres véhicules croisés ou un véhicule suivi. En fonction de son positionnement, les Leds correspondantes seront éteintes au fur et à mesure. Le conducteur conserve ainsi la vision globale de la route devant lui sans éblouir les autres usagers de la route.

Pour le mécano

Les constructeurs intègrent les Leds dans des blocs indémontables, en raison d'une longévité des cellules lumineuses bien supérieure à la vie de la voiture. Ceci est également valable pour les phares, qui sont remplacés davantage lors de chocs que lors de pannes. Seul le module de gestion électronique est séparé et conduira à une phase de reprogrammation par les services du constructeur (ou au travers d’un apprentissage via le passthru ou SAE J2534).

Les fabricants de Leds militent pour des jeux de Leds remplaçables aussi bien pour les optiques principaux (dits généralement «full leds» qui ne sont pas forcément AFS ou auto-adaptatifs) que pour les feux de signalisation, où de plus en plus, on constate des pannes de sous-ensembles lumineux. L’objectif est de limiter le coût de remplacement de ces feux qui atteignent des montants encore jamais vues par les assurances...

Le réglage des phares à Leds est identique à celui des optiques classiques. Réglementairement, seule la coupure des feux de croisement, la hauteur et l’orientation, sont soumis au contrôle (voir ci-dessous «Parole d’expert»). Pour cela, même sur les véhicules équipés de phares AFS, une position classique du comodo d’éclairage permet le contrôle. De plus en plus, les réglophares contrôlent aussi l’efficacité de l’éclairage des phares. Au-delà de l’aspect réglementaire, cela permet d’établir le degré d’opacité des «verres» de phares en polycarbonate qui sont sujets à une dégradation rapide sous l’effet des rayons UV solaires.

L’histoire n’est jamais finie : si les Leds deviennent la référence pour l’éclairage automobile dans les dix prochaines années, de nouvelles solutions d’éclairage font leur apparition. Les «OLed», des Leds organiques qui autorisent des affichages encore plus nombreux, surtout pour les feux de signalisation, et les lasers qui promettent des distances d’éclairage proches de la vision diurne.

D’ici là, les lampes traditionnelles, du H1 au H7, devraient avoir leur équivalent en source Leds, que les fabricants ont déjà prêts dans leurs production, et qui n’attendent qu’une autorisation de commercialisation en Europe, avec une réglementation spécifique.