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I.E.S. Mateo Alemán 1 Manuel Sanleón Carlón
1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ILUMINACIÓN
1.1. Fotometría y unidades de medida
Intensidad luminosa
Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en una dirección determinada. La
unidad de intensidad luminosa es la Candela (cd).
Un proyector de automóvil tiene una intensidad luminosa de 20.000 a 150.000 cd en el
eje del proyector y un piloto antiniebla 150 cd.
Flujo luminoso
Cantidad de luz irradiada en todas las direcciones por una fuente luminosa. La unidad
de medida es el Lumen (lm).
El flujo luminoso emitido por una candela (cd) equivale a 12,57 lúmenes (lm)
Una lámpara C.E. tiene un flujo luminoso de 450 lm, una halógena H7 1.100 lm, una
lámpara de descarga D2S 3.000 lm y una lámpara P21W 460 lm.
El rendimiento luminoso total denominado también intensidad luminosa específica, se
define como la razón del flujo luminoso que sale de la fuente a la potencia eléctrica total
absorbida por ella y se expresa en lúmenes por vatio (lm/W).
Iluminación
Flujo luminoso incidente por unidad de área. La unidad de medida es el Lux (lx) que
equivale a la iluminación de una superficie que recibe, normalmente y de un modo
uniformemente repartido, un flujo luminoso de 1 lumen por m2.
La iluminación en el suelo a 50 m. proporcionada por dos proyectores es de 15 lux
La iluminación de una superficie es directamente proporcional a la intensidad luminosa
de la fuente emisora, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la
fuente luminosa y la superficie iluminada.
La luminancia de una fuente luminosa es la relación de su intensidad luminosa en
candelas y su superficie en metros cuadrados. La unidad de luminancia es el Nit, siendo
1 Nit = 1 cd/ m2
.
1.2. Parámetros fotométricos
Haz de cruce
El haz luminoso de cruce queda determinado por los 6 parámetros que se indican a
continuación (fig. 3.1 y 3.1a) y que sirven de base para comparar dos proyectores:
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PROFUNDIDAD CONFORT ANCHURA
Iluminación media de la
carretera a una distancia de
60 metros por delante del
vehículo.
Corresponde a la distancia
de visibilidad del conductor
con atención concentrada,
es decir, cuando efectúa
recorrido cortos a gran
velocidad.
Iluminación sobre la
superficie de la carretera a
una distancia entre 30 y 60
metros.
Corresponde a la distancia
de visibilidad del conductor
con atención difusa, es
decir, cuando efectúa largos
recorridos a velocidad
moderada.
Iluminación media a lo ancho
de la carretera incluyendo sus
aledaños en una distancia
entre 20 y 30 metros.
La anchura permite posicionar
bien el vehículo en las curvas
o en situaciones de mala
visibilidad (niebla).
Fig. 3.1. Parámetros de cruce
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MALESTAR
Exceso de iluminación de la calzada en la
proximidad del vehículo que dificulta ver
más lejos. El malestar es responsable de
fatiga en el conductor.
DESLUMBRAMIENTO
Cantidad de luz entre el 1 y 2% por
encima del corte del haz luminoso.
El deslumbramiento depende sobre todo
del mal reglaje de los proyectores y,
además, de la calidad y estado de la
superficie del reflector, de su forma y
definición de las estrías del cristal.
El deslumbramiento es causa de peligro
para el conductor que viene en sentido
contrario.
HOMOGENEIDAD
Existen dos tipos de homogeneidad:
Homogeneidad estática (vehículo parado)
y dinámica (vehículo en movimiento).
Si el haz luminoso no es homogéneo y
presenta “manchas de luz” (exceso o falta
de luz), se impide una buena visibilidad
causando fatiga en el conductor.
Fig. 3.1a. Parámetros de cruce
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Haz de carretera
El haz de carretera queda definido por los 4 parámetros que se indican a continuación
(ver fig.3.2):
PROFUNDIDAD
Iluminación de la calzada a más de
150 metros.
CONFORT
Iluminación de la calzada entre 50 y
150 metros.
ANCHURA
Iluminación de la calzada entre 30 y
50 metros.
MALESTAR
Exceso de luz hasta una distancia de
20 metros.
Fig. 3.2. Parámetros de carretera
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2. MISIÓN DE LA ILUMINACIÓN
2.1. Descripción de un proyector
Se distinguen dos generaciones de proyectores:
Primera generación (proyectores de cristal móvil años 60, 70 y 80)
Estos proyectores se componen de los elementos siguientes (figura 3.3):
- Embellecedor: tiene una función estética y a la vez, cubre los tornillos de reglaje y
fijación del bloque óptico.
- Carcasa: realiza la unión mecánica entre el bloque óptico y la carrocería del
vehículo.
- Bloque óptico: se compone de un reflector y un cristal óptico.
Estos tres elementos son independientes y desmontables entre si.
En esta tecnología el bloque óptico necesita unas lengüetas de fijación y un espacio de
tolerancia importante con la carrocería, el reglaje de los proyectores se realiza
desplazando todo el bloque óptico, por medio de los tornillos de reglaje previstos al
efecto.
Esta tecnología tiene la ventaja de costes de producción relativamente bajos, pero la
unión proyector-carrocería no es muy correcta, dando problemas aerodinámicos y de
estética.
En los años 80 esta tecnología evoluciona con los proyectores de cristal fijo, que
elimina la carcasa siendo el propio reflector el que asume la función.
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Segunda generación (proyectores de cristal fijo y reflector móvil)
Estos proyectores se componen de un módulo completo, formado por el proyector
propiamente dicho, el corrector de profundidad y el piloto (figura 3.4).
El proyector a su vez, se compone de los siguientes elementos:
- Cristal
- Reflector
- Carcasa
- Cubierta: permite el acceso a las fuentes luminosas (lámparas).
- Máscara: proporciona un aspecto de continuidad entre el reflector y el cristal. Esta
pieza tiene una función estética y no se encuentra en todos los modelos de
proyector.
- Corrector de profundidad: permite regular la profundidad del haz luminoso de cruce
en función de la carga del vehículo, las últimas generaciones de proyectores tienden
a incorporar correctores eléctricos, abandonándose definitivamente los de mando
neumático e hidráulico.
En algunos casos, el módulo incluye un sistema de limpia-proyectores.
En esta generación de proyectores con carcasa, el cristal es fijo.
El reglaje se realiza desde el interior del proyector mediante el desplazamiento del
reflector, por medio del tornillo de reglaje previsto al efecto.
Esta tecnología permite optimizar la unión del proyector a la carrocería, pero resulta
más costosa que la tecnología de cristal móvil de los años 80.
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2.2. Sistema óptico: el reflector
Un sistema óptico esta compuesto de 3 elementos fundamentales:
- Reflector
- Cristal
- Fuente luminosa
El objeto del reflector es captar la mayor cantidad posible de luz y ordenar los rayos del
haz de luz emitido por la fuente luminosa (lámpara), para proyectarlos en una sola
dirección y conseguir el máximo alcance posible.
El reflector también se denomina con frecuencia espejo o parábola.
La potencia de un sistema de iluminación está en función:
- Del flujo luminoso emitido por la lámpara
- De la superficie reflectante (calidad de la superficie, materiales empleados en su
fabricación, tipo de superficie utilizada y tamaño del reflector) ver los ejemplos que
se exponen en la fig. 3.5.
Tipos de reflectores
Reflector parabólico
Tiene forma parabólica, generalmente dispone de una lámpara de doble filamento (H4 o
C.E.) para las funciones de cruce y carretera.
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Función carretera: La fuente luminosa (filamento de lámpara) se sitúa en el foco
geométrico de la parábola (F), de este modo, los rayos reflejados en su superficie se
proyectan paralelos al eje AB del reflector (fig. 3.6).
Función cruce: La fuente luminosa (filamento de lámpara) se sitúa delante del foco
geométrico de la parábola y dispone en su parte inferior, de una pantalla ligeramente
inclinada denominada tapa-luz, con la función de suprimir los rayos luminosos que
se reflejarían en la mitad inferior del reflector, que son los que generan el
deslumbramiento de los vehículos que circulan en sentido contrario. Esta
particularidad de la función de cruce, supone desgraciadamente la perdida de la
mitad del flujo luminoso emitido por la lámpara.
La fuente luminosa C situada delante del foco (F) de la parábola y con el tapa-luz
D, proporciona un haz de luz asimétrico dirigido hacia abajo (convergente) y
limitado por un corte limpio no deslumbrante (fig. 3.7 y 3.8).
Las lámparas de doble filamento (H4 o C.E.) para las funciones de cruce y carretera, se
posicionan dentro del reflector por medio de un casquillo metálico en posición única, de
modo que, el filamento de carretera coincida con el foco de la parábola, mientras que el
de cruce se sitúa por delante del foco. El reflector parabólico se utiliza indistintamente
en aplicaciones de iluminación y señalización.
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Reflector de superficie compleja (SC)
La superficie compleja es una configuración
particular del reflector, obtenida mediante el cálculo
por ordenador de aproximadamente 50.000 puntos
(sucesión de pequeñas superficies reflectantes), que
definen la superficie total del espejo reflector
(figura 3.9). Por medio de procedimientos
matemáticos especiales (HNS) y programas
luminotécnicos especialmente desarrollados (CAL),
el ordenador determina la posición específica de
todos los puntos y define el diseño final del objeto
(forma de la superficie reflectora).
Cada uno de estos puntos de la superficie
reflectante, presenta una orientación tal que reenvía
la luz a la zona adecuada de la carretera, en función
de la aplicación para la que ha sido desarrollado
(cruce, antiniebla, carretera, etc.).
Con distancias focales pequeñas, estas técnicas permiten acomodar en el espacio
constructivo de un reflector parabólico convencional (lámpara H4), tres reflectores
separados, para luz de cruce, luz de carretera y luz antiniebla (lámparas H1 ó H2) y al
mismo tiempo aumentar el rendimiento luminoso (fig. 3.10).
Esta tecnología suprime el tapa-luz característico de la superficie parabólica, utilizando
toda la superficie del reflector con una distribución de luz óptima. En la superficie
compleja los 360º del reflector son aprovechados, mientras que el tapa-luz de un
reflector parabólico solo utiliza 195º, esta particularidad, determina una ganancia de
flujo luminoso de hasta un 80 % en la tecnología de superficie compleja: 360º/195º =
1,8 (80% más de flujo luminoso).
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Evolución de los proyectores de superficie compleja
1ª Generación SC1 (1989): El haz luminoso es distribuido en sentido vertical
directamente por la superficie del reflector y en sentido horizontal por un cristal
protector estriado que adapta el ancho de luz por refracción (figura 3.11).
2ª Generación SC2 (1992): El haz luminoso es distribuido totalmente por la
superficie del reflector, el cristal puede ser liso y tiene una función exclusiva de
protección y decorativa. Esta tecnología está adaptada especialmente a los
proyectores antiniebla (figura 3.12).
3ª Generación SC3 (1995): La superficie SC3 es idéntica a la superficie SC2, con la
única diferencia de que dispone de pequeñas estrías en la superficie del reflector,
que optimizan la homogeneidad del haz luminoso y a la vez, proporcionan al
proyector un aspecto como de diamante (figura 3.13).
La tecnología SC3 permite un mayor grado de libertad de estilo y de adaptabilidad a
los volúmenes con frecuencia estrechos por motivos aerodinámicos, disponibles en
las carrocerías:
El cristal es liso o provisto según diseño de estrías decorativas y puede presentar una
inclinación de hasta 60º, proporcionando dos veces más de luz que otro proyector
del mismo tamaño y tecnología parabólica convencional. El tamaño del proyector
puede ser más reducido, obteniéndose las mismas prestaciones.
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Ventajas y avances de la superficie compleja
En todos los casos la superficie compleja optimiza el rendimiento luminoso del
reflector y ofrece avances en seguridad, confort y estética:
- Aporta un 80% más de luz en relación al proyector clásico de tecnología
parabólica.
- Se suprimen las zonas oscuras al pasar del haz de cruce a carretera. La
lámpara monofilamento del reflector mantiene la función de cruce
superponiéndose al haz de carretera.
- Adaptación a las nuevas tendencias de diseño y estilo. La utilización de
cristales lisos unido a la menor temperatura del haz luminoso, permite el empleo
de plástico (policarbonato) para el cristal de protección, más ligero y
maleable que el vidrio, propiedades importantes a la hora de realizar formas
complejas de diseño, con inclinaciones de 20 a 30º en los proyectores con
tecnología SC1, y hasta 60º para los de 3ª generación SC3, esta particularidad,
permite reducir la altura del proyector, mejorando su implementación en las
modernas carrocerías, con frontales cada vez más estilizados y “CX” mejorados.
El cristal plástico ofrece además una amplia libertad de diseño y estilo.
- La seguridad en caso de rotura del cristal esta asegurada ya que la calidad
del haz luminoso no se ve afectada (es el reflector el que realiza la
distribución vertical y horizontal del haz), en consecuencia, se puede
continuar sin perder visibilidad ni deslumbrar a los conductores que vienen
en sentido contrario, hasta el taller más cercano y sustituir el proyector.
Los proyectores diseñados con la tecnología de superficie compleja, se adaptan a
todas las funciones de iluminación del automóvil (cruce, carretera, antiniebla, etc.).
Esta tecnología se utiliza igualmente hoy en los pilotos de señalización, para los que
ofrece las mismas ventajas que para los proyectores delanteros
Reflector elíptico
Como se desprende de su denominación, tiene forma de elipsoide con diseño asistido
por ordenador para optimizar su superficie, lo que asegura la correcta distribución de la
luz, mejorando sustancialmente, la relación entre la anchura del haz y la profundidad
(distancia de visibilidad).
Su característica fundamental es su gran capacidad para concentrar mucha luz con un
reflector de pequeña altura, sin embargo, necesita de una gran profundidad (168 mm.).
Principio de funcionamiento
Situando una fuente luminosa en el foco posterior (2) de un reflector elíptico, todos
los haces luminosos obtenidos por reflexión en la superficie elíptica, pasan
necesariamente por el foco delantero (3) del elipsoide que coincide con el foco de la
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lente (objetivo), posteriormente el haz luminoso atraviesa la lente convergente que
se ocupa de proyectar adecuadamente la luz hacia la calzada (fig. 3.14).
Características generales de los reflectores elípticos
- La fuente luminosa esta constituida por una lámpara sin tapaluz situada en
el foco posterior del reflector (2).
Se montan dos tipos de lámparas:
Lámpara halógena (proyectores elípticos de cruce y antiniebla)
Lámpara de descarga (proyectores elípticos de cruce)
- El reflector es de metal o aluminio moldeado, capta el flujo luminoso emitido
por la fuente y lo proyecta según una distribución predefinida en el plano focal
de la lente convergente.
Toda la anchura del haz viene dada por el reflector cuyos parámetros están
optimizados por ordenador.
- La lente convergente (óptica de proyección) asegura la distribución óptima del
flujo luminoso, concentrándolo en una dirección muy precisa sobre la calzada
por delante del vehículo.
- La imagen del diafragma situado entre el reflector y el foco delantero (3) se
proyecta por debajo de la horizontal permitiendo eliminar todo el flujo luminoso
deslumbrante, de este modo, se obtiene un corte neto del haz luminoso (límites
entre la zona iluminada y la oscura definidos con total precisión) .
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Reflector Polielípsoidal
Este proyector dispone de una configuración diferente al proyector elíptico
convencional visto en el apartado anterior.
Es un reflector diseñado con las tecnologías elíptica y de superficie compleja, el
resultado es una superficie reflectora optimizada, en la que los haces luminosos
obtenidos por reflexión, no concurren justamente en el foco delantero (3), como ocurre
en los proyectores elípticos convencionales, sino que registran direcciones modificadas
por el nuevo reflector (figura 3.15).
Los proyectores diseñados con esta tecnología, permiten disponer de un diámetro de
lente más reducido (50 mm) en relación con un proyector elíptico tradicional con
lámpara de descarga.
El proyector polielípsoidal esta adaptado especialmente al haz de cruce.
Características
Las mismas que el reflector elipsoidal con las mejoras siguientes:
- El proyector polielípsoidal es menos profundo (138 mm) lo que mejora su
implementación en carrocería.
- La homogeneidad y distribución del flujo luminoso son óptimas.
- El volumen es más reducido que en los proyectores elípticos tradicionales.
- Mejora la libertad de diseño, estilo y forma del proyector.
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2.3. Sistema óptico: el cristal
Misión
Los cristales de dispersión tienen la
tarea de desviar con precisión la luz
emitida por los reflectores y
dispersarla o agruparla en un haz
para lograr el efecto luminoso
deseado sobre la calzada. Para
realizar estas funciones, el cristal de
dispersión dispone en su cara
interna de una serie de elementos
lenticulares y prismáticos, así como
superficies planas, con el fin de
lograr tanto una luz de carretera de
largo alcance, como una luz de
cruce bien distribuida, optimizando
los parámetros fotométricos
(profundidad, confort y anchura),
ver figura 3.16 y 3.17.
La cara exterior del cristal de
dispersión es siempre lisa, para
evitar que se acumule suciedad en
el mismo.
Materiales de los cristales de dispersión
Cristal de vidrio
Los cristales utilizados en los proyectores de automoción son de vidrio prensado, con
un alto grado de pureza y exento de burbujas y aguas (fig.3.18).
La definición de los elementos ópticos del cristal, es fundamental para obtener una
iluminación de buena calidad, con este fin, se ha desarrollado la fabricación de cristales
con “elementos ópticos evolutivos” que suprime las separaciones horizontales entre las
diferentes zonas de elementos verticales, responsables de aumentar el deslumbramiento
y deterioro de la homogeneidad del haz luminoso.
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Cristal plástico
La finalidad es sustituir el vidrio (pesado, poco flexible y frágil) por un material
plástico, ligero, resistente y que permite prácticamente todas las formas de moldeo,
incluso las más elaboradas y complejas (fig. 3.19).
Dependiendo de la tecnología utilizada, puede ser de diseño estriado, asumiendo la
distribución del haz luminoso (ej. Peugeot 106) o liso, en este caso el cristal de plástico
solo tiene una función de protección y estética (ej. Ford KA), la distribución del haz
luminoso la realiza en su totalidad el reflector.
El cristal esta fabricado en policarbonato (material orgánico) y protege con igual
eficacia al proyector contra los impactos y la intemperie. Gracias a un barniz de alta
protección aplicado a la superficie del cristal de plástico, queda protegido contra el
amarilleo provocado por los rayos UV del sol, las ralladuras y los disolventes presentes
en los hidrocarburos (protección contra las fisuras).
Ventajas
- El cristal de plástico se trabaja fácilmente, permitiendo moldear diseños y
formas muy elaboradas.
- Permite integrar las funciones de cruce, carretera, posición y antiniebla bajo una
misma cubierta, con mayor inclinación y homogeneidad de estilo y diseño.
- Resulta más ligero, la reducción de peso con respecto al vidrio puede alcanzar
hasta un 60%.
- Es más resistente a los choques y golpes que el cristal de vidrio.
Cuando el cristal plástico es liso, es decir, sin óptica de dispersión, ofrece además
las siguientes mejoras adicionales:
- Efecto de profundidad y transparencia que realza el diseño y mejora el aspecto
de los proyectores.
- Inclinación hasta 60º sin modificar sus prestaciones luminosas.
- Mayores posibilidades de integración a las líneas más aerodinámicas de las
modernas carrocerías.
- Abre nuevos horizontes en materia de diseño y estilo, con altas prestaciones en
la calidad de iluminación.
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2.4. Sistema óptico: la fuente luminosa
Para conseguir la iluminación del espacio necesario por delante del vehículo, es
necesario transformar la energía eléctrica en luminosa, lo que se consigue mediante el
empleo de los radiadores térmicos (lámparas).
La calidad de la iluminación depende básicamente de la calidad de la fuente luminosa,
por este motivo, las lámparas son fundamentales para la seguridad de los vehículos
durante la conducción nocturna, permitiendo durante el día la correcta señalización del
vehículo.
Lámparas de incandescencia (lámpara de vacío)
La lámpara de incandescencia con filamento de volframio pertenece al grupo de
radiadores térmicos. El filamento se pone incandescente al ser atravesado por una
corriente eléctrica.
El rendimiento luminoso de una
lámpara estándar es escaso y su vida útil
limitada, a causa del ennegrecimiento
de la ampolla con las partículas de
volframio evaporadas del filamento. Por
este motivo, las lámparas de
incandescencia han sido sustituidas casi
completamente por lámparas de
halógeno, en su función de fuentes
luminosas para los proyectores o faros.
Únicamente en los servicios de
señalización y maniobra (posición,
freno, intermitentes, marcha atrás, etc.)
siguen utilizándose lámparas de
incandescencia (fig. 3.20).
Lámparas de halógeno
La intensidad luminosa que proporciona una lámpara de incandescencia, depende de la
temperatura que alcance su filamento, cuanto mayor sea ésta, mayor intensidad
luminosa se obtiene.
Simultáneamente con el aumento del rendimiento luminoso, la alta temperatura del
filamento, produce la vaporización del volframio que lo forma, es decir, el aumento de
energía que experimentan los átomos del volframio, produce la emisión electrónica
siendo empujados los electrones fuera de sus órbitas.
Como consecuencia de la emisión electrónica, las partículas metálicas del filamento son
despedidas en todas direcciones, chocando contra las paredes de la ampolla, lo que
ocasiona un ennegrecimiento de la misma, que con el tiempo se vuelve más opaca
disminuyendo la emisión del flujo luminoso. Simultáneamente se reduce la sección del
filamento que se debilita de forma paulatina, acortando la vida útil de la lámpara
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Para paliar estos inconvenientes, las
lámparas de alógeno se rellenan de gas
alógeno, (yodo o bromo) que permite
que la temperatura del filamento
alcance casi el punto de fusión del
volframio (unos 3400 0C) y por tanto
un alto rendimiento luminoso (fig.
3.21). El volframio evaporado se une
con el gas de relleno en las
proximidades de la pared caliente de la
ampolla y forma un gas transparente
(haluro de volframio) que impide que
el metal se deposite en la ampolla de
cristal. Este compuesto gaseoso es
estable en un intervalo de temperaturas
de 200 a 1400 0C. Cuando el haluro de
volframio llega a las inmediaciones del
filamento, la alta temperatura de éste lo
descompone a su vez en volframio
(que se deposita sobre el filamento
regenerándolo) y en yodo, libre para
iniciar un nuevo ciclo de regeneración
(fig. 3.22). Para mantener este proceso
cíclico de regeneración, se requiere que
la temperatura exterior de la ampolla
de la lámpara sea de 300 0C
aproximadamente, lo que requiere
sustituir el vidrio por cristal de cuarzo.
La ventaja adicional derivada de lo
anterior, es la posibilidad de trabajar
con mayor presión de llenado y
contrarrestar la evaporación del
volframio a baja temperatura. No
obstante, debido a la alta temperatura
de la ampolla incluso los más pequeños
sedimentos grasos, como el contacto
directo con los dedos, conducen a la
formación de depósitos que pueden
atacarla y destruirla. En el proceso de
regeneración hay siempre una perdida
de volframio que debilita el filamento,
pero es mucho menor que en las
lámparas de incandescencia, en las
que no existe regeneración, lo que
representa una vida útil mayor de las
lámparas de alógeno.
Este tipo de lámpara presenta la ventaja de que su potencia luminosa es muy superior a
la de una lámpara convencional, con un pequeño aumento del consumo de corriente,
I.E.S. Mateo Alemán 18 Manuel Sanleón Carlón
además, la ausencia casi total de ennegrecimiento en la ampolla, hace que su potencia
luminosa sea prácticamente igual durante toda su vida.
La zona recubierta con pintura denominada “escudo de luz directa”, tiene la misión de
suprimir el flujo luminoso directo que no es dirigido por el reflector. El empleo de la
lámpara alógena en lugar de la convencional aporta un fuerte aumento de la energía
luminosa, para luz de carretera 1.200 lúmenes en lugar de los 700 de la convencional y
en luz de cruce 750 lúmenes frente a 450.
Los faros alógenos dan mayor profundidad de visión en la luz de carretera, mientras que
en la de cruce, aunque la distancia iluminada es la misma, la establecida en el código de
circulación, la luz es mucho más intensa y el haz luminoso más ancho, lo que
proporciona una mejor visión de los bordes de la calzada.
Lámparas de descarga de gas
Se entiende por descarga de gas la descarga eléctrica producida al pasar la corriente
eléctrica a través de un gas, proceso en el que se emite radiación (ejemplos: lámparas de
vapor de sodio para alumbrado de calles y lámparas fluorescentes para iluminación de
interiores).
Las fuentes luminosas de descarga de gas, en combinación con los sistemas electrónicos
de alumbrado “Litronic” y “Velarc bifunción”, están adquiriendo una creciente
importancia para los vehículos, ya que permiten una mejor adaptación a los hábitos
visuales y una iluminación de mayor alcance, más clara y homogénea de la calzada.
Tienen una duración tan prolongada que casi nunca es necesario cambiarlas en toda la
vida de servicio del vehículo. Además permiten diseñar faros compactos para vehículos
de frontal sin resaltes.
La lámpara de descarga de gas se
rellena con xenón, un gas noble, y una
mezcla de haluros metálicos. Para su
encendido es necesario montar un
circuito electrónico auxiliar. Cuando se
aplica la tensión de encendido de 10...20
kV, el gas situado entre los electrodos
se hace conductor (se ioniza) y origina
la formación de un arco voltaico (fig.
3.23). Mediante la alimentación
controlada de corriente alterna (400
Hz), la sustancia metálica de relleno se
evapora como consecuencia del
aumento de temperatura en el quemador
y la lámpara emite luz.
La lámpara no suele alcanzar todo su brillo hasta unos segundos después, cuando se han
ionizado todas las partículas. Para acelerar este proceso, se hace circular una “corriente
de arranque” más elevada. Una vez logrado el máximo rendimiento luminoso, se limita
la corriente de la lámpara. A partir de este momento es suficiente con una tensión de
funcionamiento de solo 85 V para mantener el arco voltaico (fig. 3.24).
I.E.S. Mateo Alemán 19 Manuel Sanleón Carlón
Esta técnica presenta ventajas decisivas en comparación con las lámparas de
incandescencia:
- Larga duración, puesto que no se evapora metal sólido y la lámpara no tiene ningún
desgaste mecánico.
- Alto rendimiento luminoso por la alta temperatura de la mezcla de gases (superior a
4.000 K).
- Mejora del rendimiento por el mayor rendimiento luminoso y el menor consumo, ya
que la temperatura de funcionamiento necesaria es más baja.
Las lámparas de descarga de gas para vehículos, se fabrican con casquillo enchufable y
ampolla de vidrio protector de UV, en las versiones siguientes:
- Lámpara D2R con “sombreador” integrado para generar el límite entre la zona
iluminada y la oscura (equivalente a la caperuza utilizada en la luz de cruce con
lámpara halógena H4), para faros de reflexión fig. 3.25.
- Lámpara D2S para faros en ejecución PES (Sistema PoliElipsoide) fig. 3.25.
I.E.S. Mateo Alemán 20 Manuel Sanleón Carlón
Lámparas de alumbrado para vehículos
I.E.S. Mateo Alemán 21 Manuel Sanleón Carlón
Las lámparas de alumbrado para vehículos según CEE-37 son de 6 V, 12 V, y 24 V. Los
distintos tipos de lámparas se caracterizan mediante casquillos de formas diferentes,
además, cuando las lámparas tienen el mismo casquillo pero diferente tensión, debe
figurar rotulada la misma para evitar errores de montaje.
El rendimiento luminoso (lumen por vatio) es el rendimiento luminotécnico obtenido en
función de la potencia eléctrica suministrada. En las lámparas de vacío es de 10 a 18
lm/W, en las de halógeno de 22 a 26 lm/W (a causa sobre todo de la mayor temperatura
del filamento) y en las de descarga de gas D2R y D2S es de 85 lm/W que contribuye a
una mejora sustancial de la luz de cruce (ver figura 3.26).
Lámparas de halógeno de potencia luminosa mejorada (H1+30 y H4+30)
Desarrollo posterior de las lámparas H1 y H4, el filamento de estas lámparas es más
delgado, siendo posible que funcione a temperaturas más elevadas. Por este motivo, se
obtiene una densidad superior de luz y el reflector puede dirigir flujo luminoso hacia las
zonas más necesitadas de alumbrado.
Lámparas de halógeno blue lights
Este tipo de lámparas se diferencia de las H1, H3, H4 y H7 por dos motivos. Por una
parte utiliza un filamento diferente y por otra la ampolla de cristal tiene un tono azulado,
estas particularidades, consiguen un filtrado de la luz infrarroja, lo que permite que la
luz se perciba con más claridad y mayor contraste.
3. ILUMINACIÓN DE LA PARTE DELANTERA DEL VEHÍCULO
3.1. Faros principales
Misión
La misión de los faros principales de un vehículo es doble: por un lado deben garantizar
el máximo alcance visual con el mínimo deslumbramiento del tráfico en sentido
contrario, y por otro, proporcionar una distribución luminosa que satisfaga las
necesidades de circulación en el área inmediata. Las curvas han de poder tomarse con
seguridad, es decir, la distribución lateral de luz debe sobrepasar los bordes de la
calzada. No es preciso conseguir una densidad luminosa totalmente homogénea sobre la
calzada, pero deben evitarse los grandes contrastes de densidad luminosa.
Luz de carretera
Como ya adelantamos al exponer el reflector parabólico, la luz ce carretera es producida
normalmente por una fuente luminosa dispuesta en el foco del reflector, de modo que la
luz reflejada salga en un haz paralelo al eje del mismo (fig. 3.27).
La intensidad de iluminación máxima alcanzada con la luz de carretera, depende
esencialmente de la superficie luminosa del reflector. Además de los reflectores
parabólicos puros de luz de carretera, se montan también, sobre todo en sistemas de
cuatro y seis faros, reflectores de superficie compleja que permiten utilizar
simultáneamente la luz de carretera y la de cruce.
I.E.S. Mateo Alemán 22 Manuel Sanleón Carlón
En estos sistemas de reflectores de
superficie compleja, la distribución
de la luz de carretera pura se diseña
de manera que, junto con la
distribución de la luz de cruce pura,
se obtenga una distribución armónica
de la luz de carretera (conmutación
simultanea), suprimiéndose así, la
zona de solape perturbadora habitual
en el campo delantero de la
distribución de luz.
Luz de cruce
La fuente luminosa de la luz de cruce
se encuentra delante del foco del
reflector, de este modo después de la
reflexión, el haz luminoso tiende a
inclinarse hacia el eje del reflector
(fig. 3.28). Una caperuza o pantalla
ligeramente inclinada también
llamada “tapa - luz”, suprime los
rayos luminosos que se reflejarían en
el campo inferior del reflector en
forma plana hacia arriba. Por lo
tanto, el borde de la caperuza se
reproduce sobre la calzada como un
límite entre la zona iluminada y la
oscura, que evita por un lado, el
deslumbramiento del tráfico en
sentido contrario y por otro, consigue
una iluminación relativamente
intensa por debajo del límite entre la
zona oscura y la iluminada (fig.
3.29).
A causa de la densidad de tráfico actual, solo es posible utilizar la luz de carretera en
casos excepcionales, por este motivo, la verdadera luz de conducción es la luz de cruce.
En los últimos años, se ha conseguido mejorar considerablemente la iluminación de la
calzada gracias a la adopción de varias medidas fundamentales:
- Introducción de la luz de cruce asimétrica con mayor alcance visual en el borde
derecho de la calzada.
- Homologación de diferentes tipos de lámparas de halógeno, las cuales han
aumentado la densidad de iluminación sobre la calzada entre un 50 y 80 %.
- Introducción de nuevos sistemas de faros con reflectores de superficie compleja
(PES y HNS) que mejoran el rendimiento luminoso hasta en un 50 %.
I.E.S. Mateo Alemán 23 Manuel Sanleón Carlón
- Un regulador del alcance de luces, permite ajustar los faros para evitar que los
vehículos muy cargados en la parte trasera deslumbren al tráfico en sentido
contrario. Además, los vehículos deben incorporar sistemas de limpieza de faros,
sobre todo, en sistemas de iluminación con lámpara de descarga de gas.
- Los sistemas de faros “Litronic” y “Velarc” con lámparas de descarga de gas,
aumentan a más del doble la cantidad de luz generada en comparación con las
lámparas de halógeno de los sistemas convencionales.
Prescripciones
Los faros principales, así como su montaje y utilización, se rigen por disposiciones y
directivas oficiales dictadas al efecto.
Luz de carretera, montaje exterior
Se autorizan dos luces de carretera como mínimo y cuatro como máximo, así mismo, se
permite solo el ensamble y la inclusión con la luz de cruce y las demás luces delanteras.
La máxima intensidad luminosa admisible, considerada como suma de las distintas
intensidades luminosas de todos los faros de luz de carretera montados en el vehículo,
es de 225.000 cd. Este valor se controla mediante números de referencia que figuran
indicados en todos los faros, cerca de la marca de homologación. Las 225.000 cd.
corresponden al número 75.
Cuando un vehículo sólo está equipado con estos faros (sin ningún faro adicional de luz
de carretera), la intensidad luminosa total asciende al 40/75 % de 225.000 cd., es decir,
a 120.000 cd.
Luz de cruce, montaje exterior
Para los vehículos de varias vías se autorizan dos faros de luz de cruce de color blanco y
distribución de luz asimétrica.
I.E.S. Mateo Alemán 24 Manuel Sanleón Carlón
Para el control del efecto deslumbrante de un faro, se aplica la directiva que considera
nulo el deslumbramiento cuando la iluminación a 25 m. de distancia, a la altura del
centro del faro, no excede de 1 lux.
Cambio de luces cruce/carrrtera
Al cambiar a luz de cruce deben apagarse simultáneamente todos los faros de luz de
carretera. Se permite la amortiguación (desconexión retardada) con un tiempo máximo
de amortiguación admisible de 5 segundos. Para que el proceso de desconexión no
tenga lugar cuando se acciona el avisador de ráfagas, existe un retardo de reacción de 2
segundos. La luz de cruce puede estar encendida en la posición de “luz de carretera” del
conmutador de luces (conexión simultanea). Por lo general, las lámparas están
diseñadas para el funcionamiento con los dos filamentos encendidos durante corto
tiempo.
Sistemas de faros (fig. 3.30)
En los “sistemas de dos faros” se
utiliza un reflector común para las
posiciones de luz de carretera y
cruce, es el caso de los faros con
lámpara H4 provista de dos fuentes
luminosas (fig. 3.30a).
En los “sistemas de cuatro faros”
una pareja de faros se usa para luz
de cruce y luz de carretera o solo
para luz de cruce, y la segunda
pareja para luz de carretera (fig.
3.30b).
En los “sistemas de seis faros” al
sistema de cuatro faros se le añade
un faro antiniebla adicional,
integrado en cada uno de los faros
principales (fig. 3.30c).
3.2. Tipos de faros
Faros convencionales
Generalmente son faros con reflectores parabólicos, en los cuales la calidad de la luz de
cruce mejora al aumentar el tamaño del reflector.
Un montaje lo más alto posible produce un gran alcance luminoso, pero en
contraposición con esta medida, la aerodinámica de las carrocerías actuales exige
mantener bajo el frontal del vehículo. En la actualidad este tipo de proyectores es más
frecuente en furgonetas y camiones.
I.E.S. Mateo Alemán 25 Manuel Sanleón Carlón
Faros con reflectores escalonados
Los reflectores escalonados son reflectores segmentados, formados por partes
reflectoras parabólicas o paraelípticas (en forma de paraboloide elíptico) de diferentes
distancias focales. Esta configuración permite disfrutar de las ventajas de los reflectores
profundos con una profundidad constructiva reducida (fig. 3.31).
Reflector homofocal
Este reflector se compone de un reflector principal y de reflectores adicionales en forma
de sectores. Los reflectores adicionales con un foco común, tienen una distancia focal
menor que la del reflector principal y por ello contribuyen a mejorar el flujo luminoso
eficaz (iluminación delantera inmediata y lateral) pero no aumenta el alcance luminoso.
Para estos reflectores es apropiada una lámpara halógena H4 de doble filamento (cruce
y carretera) ver fig. 3.31, posiciones 1a y 1b.
Reflector multifocal
El principio del reflector multifocal es igual al del reflector homofocal. Dispone de
partes paraelípticas con pluralidad de focos que dispersan la luz horizontalmente.
Faros con reflectores no escalonados
Son faros con reflectores desarrollados con el programa CAL (Computer Aided
Lighting) que permite realizar reflectores de formas no escalonadas denominados VFR
(Variable Focus Reflektor) con secciones no parabólicas.
Faros sin óptica de dispersión (cristal de cierre diáfano)
Son faros con reflectores de geometría compleja HNS (Homogeneous Numerically
Calculated Surface) con un rendimiento luminoso de hasta el 50%. Con esta tecnología
I.E.S. Mateo Alemán 26 Manuel Sanleón Carlón
la distribución de la luz puede determinarse totalmente desde el propio reflector, es
decir, sin perfil óptico en el cristal de dispersión. Los faros con cristal de cierre sin perfil
óptico y diáfano, ofrecen nuevas posibilidades en el diseño de proyectores para
vehículos.
Faros con reflectores facetados
En los reflectores facetados la superficie total del reflector se divide en varios
segmentos, cada uno de los cuales puede optimizarse con el programa luminotécnico
CAL. La característica esencial de estos reflectores es que permiten discontinuidades y
escalones en las cuatro superficies reflectantes límite, gracias a lo cual es posible
generar una distribución óptima del flujo luminoso.
Faros PES (faros de proyección)
Son faros con reflectores de superficie elíptica (calculados con el programa CAL) y una
óptica de proyección. A diferencia de los faros tradicionales en los que es preciso un
cristal de dispersión para la distribución de la luz, en los faros PES (Sistema
PoliElipsoide) tal distribución es generada por el propio reflector y reproducida sobre la
calzada por una lente.
Su funcionamiento es semejante al de un proyector de diapositivas ya que en ambos
casos, la función esencial es la reproducción óptica de un objeto: en el proyector de
diapositivas el objeto es la propia diapositiva, mientras que en el faro es la distribución
de la luz, generada por el reflector y el borde de un diafragma. Dicho borde genera el
límite entre la zona iluminada y la oscura, necesaria para la luz de cruce y que según se
requiera, puede delinearse con gran nitidez, difuminarse o adoptar cualquier forma
deseada (ver apartado de reflectores elípticos).
La característica esencial del faro de proyección (fig. 3.32) es su capacidad para
concentrar mucha luz, de este modo, con una superficie de salida de luz de tan solo 28
cm2, se puede obtener distribuciones de luz iguales a las de los faros de gran superficie
convencionales.
Los faros de proyección los podemos clasificar en los siguientes tipos (fig. 3.33):
Faro PES (fig. 3.33a)
Faro PES-PLUS (fig. 3.33b)
Parte de la luz es irradiada sobre una sección del reflector situada por debajo del
diafragma de imagen, con lo que mejora la iluminación delantera inmediata, además, se
amplia el cuadro de señalización que reduce el deslumbramiento psicológico.
Faro PES-PLUS con reflector anular (fig. 3.33c)
El efecto conseguido con el principio PES-PLUS es reforzado con un reflector anular
adicional, que proporciona ante todo un efecto positivo sobre el tráfico en sentido
contrario.
I.E.S. Mateo Alemán 27 Manuel Sanleón Carlón
I.E.S. Mateo Alemán 28 Manuel Sanleón Carlón
Faros con lámpara de descarga de gas
Los sistemas de faros con lámpara de descarga de gas xenón, es actualmente lo más
avanzado en iluminación para automóviles, cumple los requisitos luminotécnicos más
exigentes tanto por el tipo de luz y brillo, como por su pequeña forma constructiva.
Sus más de 1500 horas de vida útil son suficientes para la duración media total que se
exige a un automóvil. La iluminación de la calzada es sensiblemente mejor que con
faros dotados de lámparas de halógeno (fig. 3.34).
Componentes
Los componentes del sistema de iluminación con lámpara de descarga de gas son los
siguientes:
- Unidad óptica con lámpara de descarga de gas.
- Circuito electrónico adicional con dispositivo de encendido y unidad de control.
- Sistema de regulación automática del alcance de iluminación.
- Sistema limpia-lavafaros.
Funcionamiento
Los faros con lámpara de descarga de gas suministran mayor flujo luminoso que los
faros halógenos y una distribución de luz óptima adaptada a las necesidades específicas.
Los bordes de la calzada resultan claramente visibles durante la marcha y además, en
situaciones difíciles y con mal tiempo, la visibilidad y la orientación experimentan una
I.E.S. Mateo Alemán 29 Manuel Sanleón Carlón
mejora sustancial. El sistema de iluminación se acompaña siempre, conforme a la norma
comunitaria CEE-R48, con un sistema de regulación automática del alcance de
iluminación y un sistema limpia-lavafaros, que garantizan en todo momento el
aprovechamiento óptimo de su gran alcance y una salida de luz con una óptica
impecable.
Para el encendido, funcionamiento y supervisión de la lámpara de descarga de gas, se
utiliza un circuito electrónico adicional, formado por un dispositivo de encendido y una
unidad electrónica de control. El dispositivo de encendido genera la alta tensión
necesaria para encender la lámpara de descarga de gas (20.000 V.). La unidad
electrónica controla la alimentación de corriente en la etapa de encendido y regula la
potencia de lámpara a 35 W régimen estacionario. Durante los primeros segundos fluye
una mayor corriente a la lámpara, para que alcance lo antes posible el estado de servicio
con la máxima potencia luminosa. Asimismo, se estabilizan las oscilaciones de la
tensión de a bordo para evitar modificaciones del flujo luminoso.
Si se apaga la lámpara debido, por ejemplo, a una caída extrema de la tensión de la red
del vehículo, se encenderá de nuevo automáticamente y en caso de avería, el circuito
electrónico adicional interrumpe la alimentación, garantizando así la protección contra
contactos accidentales (ver fig. 3.24 donde se describen las fases de encendido de la
lámpara de descarga de gas).
Modelos
Los faros con lámpara de descarga de gas se emplean para luz de cruce en sistemas de
cuatro faros, combinados con faros de luz de carretera de construcción tradicional (fig.
3.35).
Los sistemas ópticos pueden ser los siguientes:
- Faros de proyección PES en combinación con lámparas de descarga de gas D2S
(fig. 3.36 y 3.37).
I.E.S. Mateo Alemán 30 Manuel Sanleón Carlón
- Faros de reflexión en combinación con lámparas de descarga de gas D2R y D2S
(fig. 3.38 y 3.39). Si se dispone de grandes superficies de salida de luz, pueden
utilizarse para el servicio de cruce, faros de reflexión de tecnología parabólica o
geometría compleja. La superficie de salida de luz, claramente superior, se
caracteriza por la óptica integrada en el cristal de cierre o por una ejecución con
cristal de cierre diáfano.
Como luz de cruce se utiliza una lámpara de descarga de gas D2R, provista de
franjas de sombra para definir el límite entre la zona iluminada y la oscura. Con
las lámparas D2S de uso casi general, puede realizarse también, un faro de
carretera de gran eficacia luminosa.
I.E.S. Mateo Alemán 31 Manuel Sanleón Carlón
Faros con lámpara de descarga de gas “Bifunción”
En la iluminación “Bifunción” una sola lámpara de descarga de gas, permite generar en
un sistema de dos faros, tanto la luz de cruce como la de carretera. Los sistemas
utilizados en la actualidad son los siguientes:
Bi-Litronic de reflexión (Bosch)
Cuando se acciona el conmutador de luz de carretera/cruce un accionador
electromecánico lleva la lámpara de descarga de gas a dos posiciones diferentes con
respecto al reflector, las cuales determinan la salida del cono luminoso para luz de
carretera o cruce, respectivamente (fig. 3.40).
Velarc Bifunción de reflexión (Valeo)
Cuando se acciona el conmutador de luz de carretera/cruce un accionador lleva el
reflector a dos posiciones diferentes con respecto a la lámpara de descarga de gas, las
cuales determinan la salida del cono luminoso para luz de carretera o cruce,
respectivamente (fig. 3.41).
Ambos sistemas utilizan un faro de reflexión provisto de reflector parabólico o de
superficie compleja.
Bi-Litronic de proyección (Bosch)
Se basa en un faro PES de proyección (reflector elíptico) en el que se utiliza una
lámpara de xenón para las funciones de cruce y carretera.
Para la función de cruce se utiliza el diafragma o sombreador, que genera el límite entre
la zona iluminada y la oscura. La función de carretera se obtiene mediante el
desplazamiento del diafragma o sombreador hacia abajo (fig. 3.42).
I.E.S. Mateo Alemán 32 Manuel Sanleón Carlón
Este sistema permite conseguir, con lentes de 60 y 70 mm de diámetro, los faros más
compactos diseñados hasta el momento con luces de carretera/cruce combinadas, a la
vez que un rendimiento luminoso excepcional.
Velarc Bifunción de proyección (Valeo)
Se basa en un faro PES de proyección (reflector elíptico) en el que se utiliza una
lámpara de xenón para las funciones de cruce y carretera.
Igual que en el caso anterior, la función de cruce utiliza el diafragma o sombreador, que
genera el límite entre la zona iluminada y la oscura. La función de carretera se obtiene
mediante el abatimiento del diafragma o sombreador (fig. 3.43 y 3.44).
Ventajas de la iluminación “bifunción”
- Luz de xenón para el servicio de luz de carretera.
- Mejora de las prestaciones luminosas de las funciones de cruce y carretera (fig.
3.45).
- Suprime la diferencia de color entre el haz de cruce (lámpara de xenón) y
carretera (lámpara de halógeno).
I.E.S. Mateo Alemán 33 Manuel Sanleón Carlón
- Control visual por desplazamiento continuo de la distribución de luz de la zona
cercana a la lejana.
- Importante reducción del espacio constructivo en comparación con los sistemas
de cuatro cámaras.
- Reducción del consumo eléctrico y de la temperatura en el interior del proyector,
facilitando la utilización de cristales plásticos con las ventajas que esto
representa.
- Reducción de costes de fabricación por la utilización de una sola lámpara y un
solo circuito electrónico adicional.
Normas de seguridad en los faros de xenón
- El cable de conexión entre el faro y la unidad de control está sometido a alta
tensión.
- Antes de cambiar la lámpara desconecte siempre el faro de la tensión de
alimentación.
- No tocar en ningún caso el interior del enchufe de la lámpara.
- La unidad de control no deberá funcionar nunca sin la lámpara montada, lo que
origina picos de tensión peligrosos en el portalámparas.
- Utilice gafas y guantes de seguridad, la cantidad de luz emitida 3.200 Lúmenes
(1.500 en una lámpara alógena H7) puede ser peligrosa para los ojos.
- La lámpara se encuentra bajo presión lo que conlleva riesgo de explosión.
- No tocar el cristal de la lámpara directamente con los dedos.
- En el caso de rotura de una lámpara de xenón en un recinto cerrado, es
necesario salir de inmediato y dejar que se ventile durante 20 minutos para evitar
posibles inhalaciones nocivas.
- Las lámparas son un residuo industrial y por lo tanto deberán desecharse
convenientemente.
- Una vez cambiada la lámpara compruebe el reglaje de faros.
I.E.S. Mateo Alemán 34 Manuel Sanleón Carlón
3.3. Regulación de los faros
Los haces luminosos proporcionados por los
proyectores (cruce y carretera) deben tener los
parámetros fotométricos óptimos, tanto en
profundidad de iluminación como en confort y
anchura, además el haz de cruce, no debe
producir deslumbramiento en los conductores
que circulan en sentido contrario (fig. 3.46). Para
obtener estos resultados es necesario proceder a
la alineación de los faros, la cual se realiza con
aparatos de ajuste ópticos o por medio de un
procedimiento sencillo sin aparato de ajuste.
Un desajuste hacia arriba (fig. 3.46a) provoca el
deslumbramiento de los conductores que
circulan en sentido contrario de marcha,
provocando situaciones de riesgo y peligrosidad
en la conducción (el desajuste de 1o
hacia arriba
multiplica por 20 el deslumbramiento).
Un desajuste hacia abajo (fig. 3.46b) disminuye
la distancia de visibilidad, aumentando la fatiga
visual y reduciendo notablemente el factor de
seguridad en la conducción nocturna (el
desajuste de 1o
hacia abajo divide por 20 la
eficacia luminosa a 50 m.).
Condiciones previas para el ajuste
- Neumáticos inflados a la presión especificada.
- Vehículo cargado (según tipo de vehículo) en turismos una persona o 75 Kg. en el
asiento del conductor.
- El vehículo deberá rodar unos metros para que se equilibre la suspensión después de
la carga.
- Vehículo situado sobre una superficie plana.
- Los faros se ajustarán de uno en uno; los que no se estén ajustando deberán estar
tapados.
- En vehículos con regulador manual del alcance de luces, el mando deberá colocarse
en la posición prescrita, generalmente en la posición de “vacío” o “0”.
Regulación de faros con aparato de ajuste óptico (regloscopio estándar)
Los regloscopios son cámaras móviles de reproducción óptica, compuestos de una lente
sencilla y una pantalla receptora unida a ella. El sistema óptico debe reproducir sobre la
pantalla receptora una imagen semejante a la que se obtendría sobre un muro situado a
25 metros de distancia (fig. 3.47).
Los parámetros a controlar durante la regulación son el “corte” y la “convergencia” del
haz luminoso.
I.E.S. Mateo Alemán 35 Manuel Sanleón Carlón
El corte corresponde a la posición vertical del haz de cruce y carretera sobre la calzada y
la convergencia a la posición horizontal del haz sobre la carretera. La convergencia es
fijada por el constructor en la concepción del vehículo y casi nunca es regulable, en todo
caso, puede ser verificada durante la regulación del corte del haz de cruce.
Valores de regulación del corte del haz
- Luz de cruce: Llevar el corte del haz en la imagen de la pantalla receptora del
regloscopio al valor recomendado por el fabricante o en su defecto, sobre la línea de
–1% con la ayuda de los tornillos de reglaje de altura de los proyectores.
- Luz antiniebla: Llevar el corte en la imagen de la pantalla receptora del
regloscopio sobre la línea de –0,5% .
- Luz de carretera: Llevar el punto central del haz en la imagen de la pantalla
receptora del regloscopio sobre el “0”.
Proceso ddee rreegguullaacciióónn ((ffiigg.. 33..4488))
- Fase 1: desplazar el regloscopio con la carcasa óptica en posición horizontal.
- Fase 2: colocar la barra guía en posición correcta. En caso necesario utilizar el
alargador.
- Fase 3: ajustar y atornillar la guía inferior de forma que la barra guía apoye
correctamente sobre las dos ruedas delanteras del vehículo. La lente del regloscopio
debe estar situada a una distancia entre 10 y 30 cm. de los proyectores a controlar.
- Fase 4: centrar el cuerpo del regloscopio con el centro del proyector (eje óptico) a
una distancia aproximada de 5 cm.
- Fase 5: abrir el cuerpo óptico tirando a fondo de la parte posterior del regloscopio,
con el freno posterior del aparato bloqueado.
- Fase 6: proceder a la lectura del corte del haz de cruce sobre la pantalla receptora
del aparato, que debe de coincidir con el valor recomendado por el constructor,
grabado normalmente en una etiqueta colocada en el capó o en lugar próximo a los
faros.
- Fase 7: si no hay dato del fabricante, ajustar el corte sobre la línea de –1%.
Comprobar al mismo tiempo si el ángulo formado por el haz asimétrico en el centro
de la cruz es el correcto (150). Si la línea de corte del haz no está desplazada a
derecha o izquierda, la convergencia (no regulable) es correcta.
- Fase 8: en caso necesario regular con el tornillo de reglaje para llevar el corte del
haz luminoso, al valor deseado sobre la pantalla del regloscopio.
- realizar el mismo proceso de reglaje para el resto de proyectores.
I.E.S. Mateo Alemán 36 Manuel Sanleón Carlón
I.E.S. Mateo Alemán 37 Manuel Sanleón Carlón
Luxómetro
EEll lluuxxóómmeettrroo ssee uuttiilliizzaa ccoonn eell rreegglloossccooppiioo yy ppeerrmmiittee ccoommpprroobbaarr eell bbuueenn eessttaaddoo ddeell
pprrooyyeeccttoorr,, ddee llaa lláámmppaarraa yy ddee llaass ccoonneexxiioonneess eenn ttooddoo ttiippoo ddee pprrooyyeeccttoorreess,, iinncclluuiiddooss llooss
aauuxxiilliiaarreess ddee llaarrggoo aallccaannccee..
EEll rreegglloossccooppiioo eeqquuiippaaddoo ccoonn lluuxxóómmeettrroo,, ppeerrmmiittee rreeggllaarr eell ccoorrttee ddeell hhaazz ddee lluuzz ccoommoo eell
eessttáánnddaarr yy aa llaa vveezz,, ccoonnttrroollaarr llaa iinntteennssiiddaadd ddeell hhaazz lluummiinnoossoo..
EEll lluuxxóómmeettrroo ssee ddeebbee uuttiilliizzaarr ddeessppuuééss ddee lliimmppiiaarr eell ccrriissttaall ddeell pprrooyyeeccttoorr yy rreegguullaarr eell
ccoorrttee ddeell hhaazz..
Descripción
- Interruptor de encendido.
- Célula situada en el eje del punto de comprobación 50R sobre la pantalla del
regloscopio, para comprobación de la posición de cruce
- Célula situada en el eje del punto de comprobación HR sobre la pantalla del
regloscopio, para comprobación de la posición de carretera.
Proceso ddee ccoommpprroobbaacciióónn ((ffiigg.. 33..4499))
- Fase 1: situar el regloscopio con luxómetro a una distancia entre 10 y 15 cm. del
proyector, con la función de cruce encendida. El motor del vehículo debe estar
en funcionamiento.
- Fase 2: observar en la pantalla del regloscopio el estado de los diodos de
comprobación.
- Fase 3: situar el regloscopio con luxómetro con la función de carretera
encendida. El motor del vehículo debe estar en funcionamiento.
- Fase 4: observar en la pantalla del regloscopio el estado de los diodos de
comprobación.
Diodo verde encendido, proyector en buen estado.
Diodo rojo encendido, proyector en mal estado. En este caso, proceder a
verificar el estado del cristal, del reflector y de las conexiones eléctricas, así
como, el estado y anclaje de la lámpara.
I.E.S. Mateo Alemán 38 Manuel Sanleón Carlón
Regulación de faros sin aparato de ajuste óptico
Elementos de orientación de los faros (figura. 3.50)
1. Tornillo de orientación de los faros en sentido horizontal.
2. Tornillo de orientación de los faros en sentido vertical.
Preparación del coche (fig. 3.51)
El coche debe estar provisto de rueda de repuesto, herramientas, depósito de
combustible lleno, neumáticos a la presión normal y conductor a bordo o una carga
equivalente de 75 kg. En coches equipados con correctores de altura situarlos
previamente en la posición “0”.
Colocar el coche sobre una superficie plana con el cristal de los faros a 10 metros de
una pantalla o superficie opaca, sobre la que se trazarán las siguientes líneas de
referencia:
V – V: vertical correspondiente al plano de simetría del coche.
C – C: correspondiente a los planos verticales que pasan por los centros de referencia
de los grupos ópticos.
HC – HC: horizontal correspondiente a la altura desde el suelo de los centros de
referencia de los grupos ópticos.
AC – AC: horizontal a 10 cm. por debajo de la línea HC – HC.
I.E.S. Mateo Alemán 39 Manuel Sanleón Carlón
Regular las luces de cruce actuando sobre los tornillos de orientación de los faros,
procediendo como se indica a continuación.
Orientación vertical
Hacer coincidir la parte horizontal de la línea de demarcación entre la zona oscura y
la iluminada por el haz luminoso con la línea AC – AC trazada en la pantalla.
Orientación horizontal
Hacer coincidir el punto de cruce de las dos líneas de demarcación horizontal e
inclinada con el cruce correspondiente a las líneas C – C y AC – AC de la pantalla.
3.4. Regulación del alcance de las luces
La regulación del alcance de luces debe mantener una buena y constante visibilidad en
cualquier situación de carga del vehículo, sin provocar deslumbramiento del tráfico en
sentido contrario, en consecuencia, se ha de ajustar el ángulo de inclinación de la luz de
cruce a las distintas condiciones de carga. En ausencia de esta regulación, el alcance de
las luces variará en función de la carga del vehículo (fig. 3.52).
Los efectos del deslumbramiento suponen una perdida momentánea de la visión normal,
para restablecerla son necesarios 3,6 segundos si el deslumbramiento procede del haz de
cruce y más de 5 segundos en el caso del haz de carretera, tiempos nada desdeñables si
consideramos las velocidades que alcanzan los vehículos en carretera.
El deslumbramiento constituye el principal obstáculo en la conducción nocturna, siendo
fuente importante de inseguridad y peligro de accidente.
I.E.S. Mateo Alemán 40 Manuel Sanleón Carlón
Prescripciones
La tabla 1 indica el alcance geométrico para diferentes inclinaciones de los faros,
cuando la altura de montaje de los proyectores es de 65 cm. En las inspecciones técnicas
se aceptan inclinaciones de hasta el -2,5% (1,5% por debajo del ajuste normal)
El ordenamiento legal de la UE (directiva 76/56/CEE) establece que el ajuste
fundamental según la medida de ajuste “e” es de 10 ... 15 cm. a la distancia de 10 m.,
con una persona en el asiento del conductor como carga del vehículo, es decir, de -1% a
-1,5% con relación a la horizontal (fig. 3.53). Normalmente el fabricante del vehículo
indica el valor del ajuste fundamental.
Para los diferentes estados de carga, el haz de cruce debe quedar ligeramente inclinado
hacia abajo, entre los valores de -0,5% y -2,5% con relación a la horizontal (fig. 3.53).
Tabla 1
Alcance geométrico para la parte horizontal del límite entre la zona iluminada y la
oscura de la luz de cruce (altura de montaje del faro 65 cm.)
Inclinación del límite entre la zona iluminada y la oscura
(1% = 10 cm. / 10 m.)
Medida de ajuste e (cm.)
-1%
10 cm.
-1,5%
15 cm.
-2%
20 cm.
-2,5%
25 cm.
-3%
30 cm.
Alcance geométrico para la parte horizontal del límite
entre la zona iluminada y la oscura (m.) 65 m. 43,3 m. 32,5 m. 26 m. 21,7 m.
Actualmente todos los vehículos nuevos que entran en circulación, deben disponer de
un sistema de regulación automática del alcance de luces (obligatorio en los sistemas
con lámpara de descarga) o un sistema manual de ajuste de dicho alcance, que garantiza
las tolerancias de inclinación del haz luminoso en función de la carga del vehículo.
I.E.S. Mateo Alemán 41 Manuel Sanleón Carlón
Sistemas constructivos
En todos los sistemas de regulación del alcance de luces, los elementos de mando
mueven el reflector del faro (tipo con carcasa) o bien el conjunto de faros en sentido
vertical. En los sistemas automáticos, los sensores situados en los ejes transmiten a los
elementos de mando una señal proporcional a la compresión de los muelles de la
suspensión. En los sistemas de accionamiento manual, el movimiento lo origina un
conmutador dispuesto en el interior del vehículo.
Sistema de regulación automática del alcance de luces
En la regulación automática del alcance de luces se distingue entre sistemas estáticos y
dinámicos. Los primeros equilibran la carga adicional que se encuentra en el interior del
vehículo y del maletero; los segundos corrigen, además, la posición de los faros durante
los procesos dinámicos de aceleración, frenado y al arrancar.
Un sistema de regulación automática del alcance de luces consta de los siguientes
componentes (fig. 3.54):
- Sensores en los ejes del vehículo, que registran el ángulo de inclinación exacto de la
carrocería.
- Unidad electrónica de control que calcula el ángulo de cabeceo del vehículo a partir
de las señales de los sensores, lo compara con el valor predeterminado y, en caso de
desviación, envía las correspondientes señales de activación a los servomotores.
- Servomotores (órganos de mando) que realizan el ajuste correcto de los faros.
Sistema estático
Además de las señales de los sensores de los ejes, la unidad de control recibe una señal
de velocidad del tacómetro electrónico de la unidad de control del ABS. En base a esta
señal, el sistema determina si el vehículo está parado, se mueve o se encuentra en
marcha constante.
I.E.S. Mateo Alemán 42 Manuel Sanleón Carlón
El sistema automático estático trabaja siempre con gran amortiguación (10 a 30
segundos) es decir, regula solamente las inclinaciones de la carrocería que se mantienen
durante largo tiempo. Después de cada puesta en marcha del vehículo, corrige la
posición de los faros en función de la carga de éste, la cual se comprueba de nuevo
cuando se alcanza la marcha constante y se corrige si es necesario.
El sistema equilibra según corresponde las desviaciones entre la posición teórica y la
real. En los sistemas estáticos se utilizan los servomotores (órganos de mando) de la
versión manual.
Sistema dinámico
El sistema automático dinámico asegura la posición óptima del faro en cualquier
situación de marcha, puesto que funciona en dos campos operacionales. En
contraposición a los sistemas estáticos de regulación del alcance de luces, la
diferenciación adicional de la señal de velocidad le permite reconocer también los
procesos dinámicos de aceleración y frenado.
A marcha constante el sistema dinámico permanece, como el estático, en el campo de
gran amortiguación, pero si identifica un proceso de aceleración o frenado, el sistema
cambia inmediatamente al campo dinámico. La rápida evaluación de las señales y el
aumento de la velocidad de regulación de los servomotores (motores paso a paso),
permiten adaptar el alcance de la luces en fracciones de segundos. De esta manera, el
conductor dispone siempre del alcance visual óptimo que le ayuda a dominar cada
situación del tráfico. Después del proceso de aceleración o frenado, el sistema cambia
de nuevo automáticamente al servicio de gran amortiguación.
Sistema de ajuste manual del alcance de luces
El ajuste lo realiza el conductor, en la posición base necesita un enclavamiento, en la
cual también se efectúa el ajuste del haz luminoso. En la versiones continuas o
escalonadas ha de haber, cerca del conmutador manual, unas marcas correspondientes a
las condiciones que precisan la regulación del alcance de los faros.
Sistemas de accionamiento o de mando
Para desplazar el órgano de ajuste se emplean los sistemas siguientes:
- Sistemas hidromecánicos (hidráulicos): Un mando situado en el tablero de
instrumentos, actúa sobre dos pistones hidráulicos que transmiten presión por medio
de un líquido a dos contra-rótulas, unidas directamente a los reflectores.
- Sistemas de vacío: Similar al anterior, pero en este caso, se utiliza como medio la
depresión del colector de admisión.
- Sistemas eléctricos: Es el más utilizado en la actualidad y prácticamente ha
desplazado a los sistemas anteriores. En el sistema eléctrico el reflector pivota
alrededor de un eje, movido por la acción de un vástago con tornillo sin-fin,
accionado en un sentido o en el otro, por medio de un motor eléctrico.
I.E.S. Mateo Alemán 43 Manuel Sanleón Carlón
Los motorreductores eléctricos (fig. 3.55 y 3.56) pueden ser accionados por medio de
conmutadores (reostatos) dispuestos en el interior del vehículo o por un automatismo
sujeto a las variaciones de inclinación de la carrocería (sensores en los ejes).
Desmontaje y montaje de los motorreductores eléctricos
Desmontaje (ver figura 3.57)
1. Desconectar el conector eléctrico a.
2. Abrir, si dispone de ellos, los clips de sujeción con la ayuda de un destornillador.
I.E.S. Mateo Alemán 44 Manuel Sanleón Carlón
3. Extraer el corrector girándolo si se trata de un corrector tipo bayoneta b, o bien
desatornillándolo si está colocado en un soporte.
4. Liberar la rótula c del interior de su alojamiento:
- Haciéndola deslizar lateralmente en la cápsula de deslizamiento del reflector
(según modelo de proyector).
- Tirando de la tulipa o de la cápsula del proyector (según modelo de proyector).
Montaje (ver figura 3.58)
1. Conectar el conector eléctrico a.
2. Extender la varilla del corrector d accionando el selector desde el tablero de
mandos.
3. Apoyarse sobre el portalámparas para hacer pivotar el reflector a su posición más
alta (corrector montado en la parte superior), o a su posición más baja (corrector
montado en la parte inferior).
4. Atornillar o girar el corrector en el soporte si es de tipo bayoneta b.
5. Asegurarse que el reflector no puede moverse libre en el soporte
I.E.S. Mateo Alemán 45 Manuel Sanleón Carlón
Reglaje (fig. 3.59)
1. Situar el corrector en posición “0” o vacío
accionando el selector del cuadro de mandos.
2. Reglar el proyector con el regloscopio y con
ayuda del tornillo de reglaje sobre el
corrector e. Si dispone de un reglaje manual
utilice el tornillo de reglaje fijado a la
carcasa.
3.5. Limpia-proyectores o lavafaros de agua presurizada
Los análisis realizados al respecto, confirman que la suciedad (barro, polvo, insectos,...)
en los cristales de los proyectores, pueden reducir hasta un 40% la iluminación sobre la
carretera.
Para eliminar esta falta de iluminación, se montan los lavafaros que limpian la
superficie del cristal del proyector, consiguiendo que los valores fotométricos del haz
luminoso se mantengan en sus valores óptimos.
El limpia-proyector muy utilizado en los países escandinavos, podría llegar a ser
obligatorio en los próximos años, con el fin de mejorar la seguridad en la conducción
nocturna.
I.E.S. Mateo Alemán 46 Manuel Sanleón Carlón
Proceso de funcionamiento
El limpia-proyector de agua presurizada, solo funciona cuando el conmutador de luces
bajo volante, se encuentra en posición de cruce.
Al conectar el lavafaros, una bomba eléctrica envía agua a presión a los difusores,
situados en la zona de los proyectores, los cuales a su vez, proyectan el agua sobre la
superficie del cristal del proyector para realizar su limpieza.
Tipos de lavafaros de agua presurizada
- Lavafaros telescópico: este modelo se integra en la carrocería o en los
propios proyectores. Los eyectores en este sistema, pueden estar recogidos
(posición de reposo) o desplazados entre 25 y 75 mm. (posición de lavado) por
medio del montaje telescópico correspondiente (fig. 3.60).
- Lavafaros fijo en el parachoques: en este sistema los eyectores (pulverizadores)
están montados sobre el parachoques en posición de lavado (figuras 3.61, 3.62, 3.63
y 3.64).
Componentes de la instalación lavafaros
- Bomba eléctrica: proporciona agua a presión (4 bares) durante un tiempo de 600
milisegundos
- Tuberías: realizan la conexión de los distintos componentes
- Racor de tres vías (distribuidor): distribuye el agua a presión a las dos
canalizaciones que alimentan a los pulverizadores
- Elevadores (solo en lavafaros de tipo telescópico): desplazan los pulverizadores
a las posiciones de lavado (extendidos) y reposo (recogidos)
- Válvulas de contención: regulan el flujo de agua a presión
I.E.S. Mateo Alemán 47 Manuel Sanleón Carlón
Presión de apertura: 2,8 bares de sobrepresión
Presión de cierre: 1,8 bares de sobrepresión
En los lavafaros telescópicos siempre hay dos válvulas, situadas en los
sistemas elevadores. Los sistemas fijos, pueden montar una sola válvula situada al
nivel del racor de tres vías (distribuidor), o más generalmente dos, una delante de
cada eyector.
- Eyectores o pulverizadores: proyectan el agua a presión sobre la superficie del
cristal del proyector, pueden disponer según diseño de una o dos salidas de agua
orientables, van situados en el parachoques (lavafaros fijo) o sobre el cristal del
proyector en posición de reposo (lavafaros telescópico)
Según el diseño de los proyectores a limpiar, pueden proyectar dos tipos de
chorros de agua a presión:
Dos chorros anchos para proyectores lisos y de cristal ancho (ej. Citroën Xantia)
Dos chorros más concentrados para proyectores elípticos y de cristales torneados (ej.
BMW Z8)
Ventajas del limpia-proyector o lavafaros
- El haz luminoso conserva en todo momento sus valores fotométricos óptimos,
aún en condiciones particularmente sucias de la carretera, lo que redunda en un
incremento importante de la seguridad en la conducción nocturna.
- Se puede montar sobre proyectores provistos de cristal de vidrio o plástico.
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I.E.S. Mateo Alemán 50 Manuel Sanleón Carlón
3.6. Faros antiniebla
Misión
Los faros antiniebla deben servir para mejorar la iluminación de la calzada cuando la
visibilidad es mala (niebla, lluvia intensa, nubes de polvo o nieve).
Principio óptico
Paraboloide
Un reflector parabólico, con la fuente luminosa en el foco, refleja la luz en un haz
luminoso paralelo al eje (igual que la luz de carretera) que, a través de un cristal de
dispersión, se extiende en una banda horizontal (fig. 3.65). La radiación luminosa hacia
arriba (deslumbrante) se limita por medio de un diafragma o tapa-luz.
Técnica CD
Con ayuda del programa CAL y de la tecnología de superficie compleja, se diseñan
reflectores antiniebla que dispersan la luz directamente, es decir, sin perfil óptico en el
cristal de dispersión y que al mismo tiempo generen, sin utilizar ningún medio de
oscurecimiento separado, un límite preciso entre la zona iluminada y oscura.
Al utilizarse todo el contorno de la lámpara, se obtiene un volumen de luz considerable
con una anchura máxima de dispersión luminosa (fig. 3.66).
Faro antiniebla de proyección (PES)
Con esta técnica se minimiza el deslumbramiento propio del conductor cuando se
conduce con niebla. La imagen del diafragma que con la lente se proyecta sobre la
calzada, genera un contraste máximo del límite entre la zona iluminada y la oscura.
Montaje
Los faros antiniebla adicionales se montan verticalmente en el frontal o colgados debajo
del parachoques. Por motivos estilísticos o aerodinámicos, es frecuente adaptar los faros
I.E.S. Mateo Alemán 51 Manuel Sanleón Carlón
antiniebla a la línea de la carrocería como unidades incorporadas o hacerlos formar
parte de un bloque óptico (en ejecución ensamblada con los faros principales), los
reflectores son móviles para permitir el ajuste o regulación del haz luminoso.
La mayoría de los faros antiniebla están preparados para luz blanca y no existen
fundamentos psicológicos que respalden posibles ventajas de la luz amarilla. La acción
luminosa de los faros antiniebla, depende fundamentalmente de la superficie y distancia
focal del reflector.
Prescripciones
La normativa europea autoriza dos faros antiniebla, de color blanco o amarillo. Se
permite el ensamble con otras luces delanteras y faros y, se prohíbe, las combinaciones
con otras luces. El circuito eléctrico debe permitir la conmutación de los faros antiniebla
con independencia de las luces de cruce y de carretera.
Los faros antiniebla se ajustan como los faros principales (cruce y carretera) respetando
la medida de ajuste “e” indicada en las especificaciones.
3.7. Faros de carretera adicionales
Misión
Los faros de luz de carretera adicionales sirven para mejorar la acción de la luz de
carretera en sistemas de dos, cuatro y seis faros. Generan un haz de luz muy agrupado y
por lo tanto poseen un gran alcance luminoso
Principio óptico
Cosiste básicamente en un reflector aproximadamente parabólico con la fuente luminosa
en el foco. En ciertos casos se utiliza un cristal de dispersión adicional, adecuado para
cumplir los requisitos luminotécnicos de la luz de carretera.
Montaje y prescripciones
El montaje, características luminosas y el ajuste corresponden a los especificados para
la luz de carretera. Así mismo, se debe cumplir que la suma de los números de
referencia de todos los faros de luz de carretera colocados en el vehículo, no exceda de
75, correspondiente a una intensidad luminosa de 225.000 cd.
4. LUCES DE SEÑALIZACIÓN (PILOTOS)
4.1. Luces intermitentes (delanteras, laterales y traseras)
Las luces intermitentes sirven como indicadores de dirección para señalizar un cambio
de dirección intencionado y como luces de emergencia para indicar una situación de
peligro. Deben estar ubicadas y conformadas de manera que la indicación pueda ser
recibida con claridad por los demás conductores, cualesquiera que sean las condiciones
de alumbrado y de marcha.
I.E.S. Mateo Alemán 52 Manuel Sanleón Carlón
Se prescriben:
- Dos luces de color amarillo delanteras.
- Dos luces de color amarillo laterales.
- Dos luces de color amarillo traseras.
4.2. Luces de posición
Las luces de posición tienen la misión de asegurar la buena visibilidad del vehículo y
que los conductores que circulan detrás lo reconozcan a tiempo, sin necesidad de que el
vehículo haya frenado.
Se prescriben:
- Dos luces de color blanco delanteras.
- Dos luces de color rojo traseras.
4.3. Luces de estacionamiento
Las luces de estacionamiento deben hacer reconocible el vehículo cuando se encuentra
estacionado. Han de poder lucir sin necesidad de encender otras luces.
Se prescriben:
- Una o dos luces de color blanco delanteras.
- Una o dos luces de color rojo traseras.
En la mayoría de los casos, la función del alumbrado de estacionamiento la asumen las
luces de posición.
4.4. Luces de freno
Las luces de freno deben advertir a los conductores que siguen al vehículo que éste está
frenando
Se prescriben:
- Dos luces de freno de color rojo traseras.
En la inclusión de las luces de freno con las de posición traseras, la relación efectiva de
intensidad luminosa de las funciones individuales debe ser de 5:1.
4.5. Luces de freno elevadas adicionales (tercera luz de freno)
Las luces de freno elevadas proporcionan una ayuda importante a la seguridad y son
visibles cualesquiera que sean las condiciones de circulación (fig. 3.67) .
La experiencia nos muestra que el conductor pone su atención en el punto más lejano
posible, percibiendo los pilotos de freno clásicos en su zona “periférica de visión”, lo
que conlleva tiempos de reacción más largos.
I.E.S. Mateo Alemán 53 Manuel Sanleón Carlón
Las luces de freno elevadas están situadas en el eje de visión del conductor, con lo que
la percepción de la información sobre la maniobra de freno de otros vehículos es
inmediata, esta circunstancia, reviste gran importancia cuando se circula en carretera a
velocidades elevadas.
Debido a su situación estratégica, las luces de freno elevadas son visibles a través de los
vehículos que nos preceden, de este modo, el conductor puede anticipar su frenada, en
base al encendido de la luz de freno elevada de un vehículo situado por delante, con esto
evitamos retardo en la frenada que es uno de los motivos que dan lugar a los accidentes
en cadena.
Además, en la actualidad la lámpara de incandescencia es sustituida por “LED” y luces
de neón que se iluminan con mayor celeridad, es decir, disponen de un retraso en el
encendido considerablemente inferior (fig. 3.68).
Debido a estas ventajas, las luces de freno elevadas son obligatorias desde el año 1999
en todos los automóviles de fabricación nuevos.
I.E.S. Mateo Alemán 54 Manuel Sanleón Carlón
4.6. Luces de niebla traseras
Las luces de niebla traseras tienen por misión hacer reconocible a tiempo el vehículo en
marcha normal a los conductores que lo siguen, cuando al visión está dificultada por la
niebla u otras circunstancias.
Se prescriben:
- Una o dos luces de niebla traseras de color rojo.
La conmutación de este circuito debe asegurar que las luces de niebla traseras, solo
puedan encenderse si está activado el alumbrado de cruce, carretera o antiniebla.
Además, deben poder apagarse con independencia de los faros antiniebla y los testigos
de control obligatorios han de ser amarillos
4.7. Luces de matricula
La luz de matrícula debe permitir que los demás conductores puedan leer la matricula
del vehículo.
La matricula trasera debe estár iluminada de manera que sea legible de noche a 25 m. de
distancia. La puesta en funcionamiento de este circuito se realiza simultáneamente con
el encendido de las luces de posición.
4.8. Difusión del haz luminoso en los pilotos
Los sistemas utilizados para la difusión del haz de luz en los pilotos de señalización son
los siguientes:
Sistema de flujo reflejado (óptica de reflector)
La luz de la lámpara se desvía en direcciones próximas al eje por medio de un reflector
de una forma cualquiera (que suele ser parabólica) y es distribuida por un cristal con
elementos ópticos difusores según la especificación correspondiente (fig. 3.69).
Esta tecnología permite sustituir el reflector parabólico por otro de superficie compleja
que integre la función del reparto del haz de luz, es decir, sin perfil óptico en el cristal
de dispersión. La tulipa puede ser de tipo “vitrine” que mejora el estilo del piloto.
I.E.S. Mateo Alemán 55 Manuel Sanleón Carlón
Sistema de flujo directo (óptica de Fresnel)
En este sistema la luz de la lámpara incide directamente sobre el cristal sin ser desviada
por el reflector y es refractada por una óptica Fresnel del cristal para que emerja en las
direcciones deseadas (fig. 3.70).
Las ópticas de tipo Fresnel tienen por lo general menor rendimiento que las ópticas de
reflector explicadas en el apartado anterior.
Sistema con óptica de reflector y óptica fresnel
Se trata de un sistema mixto que aprovecha las dos tecnologías anteriores (flujo
reflejado y flujo directo) y se utiliza principalmente en vehículos de gama alta (fig.
3.71).
Esta tecnología utiliza parte del flujo reflejado por un reflector esférico o de diseño
especial (paraboloide de revolución) y parte del flujo directo emitido por la fuente
luminosa (lámpara).
Está constituido por pequeños escalones o micro-prismas intermedios de
aproximadamente una décima de milímetro, que homogeneizan la luz y la encaminan en
la dirección deseada. Cuando la normativa lo permita será posible suprimir el reflector
esférico.
La lente exterior o transparencia pierde prácticamente su función óptica, pasando
fundamentalmente a tener una finalidad estética y de estanqueidad.
El sistema óptico micro-fresnel, encuentra aplicación sobre todo en pilotos a integrar en
espacios reducidos (piloto delantero, posterior ahumado, piloto antiniebla posterior o
piloto adicional de freno)
Las ventajas de este sistema son las siguientes:
- Aumento del número de puntos luminosos sin necesidad de aumentar el
número de fuentes
I.E.S. Mateo Alemán 56 Manuel Sanleón Carlón
- Mejora la homogeneidad de la iluminación
- Permite utilizar ópticas de poco espesor, que reducen las pérdidas de flujo y facilitan
su fabricación en molde
4.9. Descripción de los pilotos
Tipos de pilotos
- Pilotos con tulipa desmontable
- Pilotos con tulipa soldada
Pilotos con tulipa desmontable
Los pilotos con tulipa desmontable pueden ser de dos tipos:
- Piloto dividido en dos partes, tulipa y cuerpo
El cuerpo forma conjunto con el portalámparas (monobloc) montándose las lámparas
directamente sobre el cuerpo (fig. 3.72).
- Piloto dividido en tres partes, tulipa, cuerpo y portalámparas
En este modelo de piloto el portalámparas es independiente del cuerpo, recibiendo
directamente las lámparas, a las que se puede acceder sin necesidad de desmontar la
tulipa del cuerpo.
I.E.S. Mateo Alemán 57 Manuel Sanleón Carlón
Pilotos con tulipa soldada
Estos pilotos son cada vez más empleados en el automóvil, por sus mejores propiedades
estéticas y garantía en la protección de la óptica (fig. 3.73).
El montaje de las lámparas se realiza por la parte posterior del piloto (portalámparas
independiente).
Están constituidos por los elementos siguientes:
- Conjunto formado por la tulipa y el cuerpo (pueden estar soldados o pegados)
- Portalámparas independiente, montado sobre el conjunto tulipa/cuerpo
I.E.S. Mateo Alemán 58 Manuel Sanleón Carlón
Componentes
Tulipa
La tulipa, también denominada transparencia o plástico, tiene la función de transmitir la
luz reflejada por el cuerpo y a la vez, proporcionar al flujo luminoso, generalmente, su
color de emisión (fig. 3.74).
COLORES NORMALIZADOS PARA TULIPAS
PARTE
ANTERIOR
Piloto de posición BLANCO
Indicador de dirección (intermitente) AMBAR
PARTE
POSTERIOR
Piloto de posición ROJO
Piloto de freno ROJO
Piloto antiniebla ROJO
Catadióptrico ROJO
Indicador de dirección (intermitente) AMBAR
Piloto de marcha atrás BLANCO
Tercera luz de freno ROJO
Cuerpo
I.E.S. Mateo Alemán 59 Manuel Sanleón Carlón
Se denomina también base o soporte, tiene la función de recuperar la luz emitida por las
lámparas y proyectarla en una dirección determinada, actúa por tanto, como reflector
(fig. 3.75).
Portalámparas
Se denomina también circuito impreso o casquillo, sirve de soporte para la ubicación de
las lámparas y a la vez , realiza la función eléctrica (fig. 3.76).
De este componente se pueden distinguir los siguientes tipos:
- Portalámparas integrado en el cuerpo (piloto completo).
- Portalámparas de ajuste por clipsado.
- Casquillos portalámparas independientes fijados por clipsado.
El portalámparas integrado con circuito eléctrico metálico, transmite la corriente
eléctrica a todas las lámparas a partir de una conexión central múltiple, donde se
conecta el cableado del vehículo.
I.E.S. Mateo Alemán 60 Manuel Sanleón Carlón
4.10. Catadióptricos
El catadióptrico (sistema de reflexión total) debe responder a la reglamentación
establecida al respecto, ya que en caso de fallo en la señalización de un vehículo, es el
único elemento que permite detectar su presencia durante la noche (ver figuras 3.77 y
3.78).
El catadióptrico debe respetar los siguientes parámetros:
- Color
- Superficies mínima y máxima
- Posición
- Estanqueidad
- Resistencia a los agentes externos
- Proporcionar retroreflexión
I.E.S. Mateo Alemán 61 Manuel Sanleón Carlón
4.11. Lámparas de señalización
I.E.S. Mateo Alemán 62 Manuel Sanleón Carlón
I.E.S. Mateo Alemán 63 Manuel Sanleón Carlón
5. ALUMBRADO DEL INTERIOR DEL VEHÍCULO
5.1. Iluminación del habitáculo
Para la iluminación del interior del vehículo no existen prescripciones legales al
respecto. Los fabricantes de vehículos pueden elegir libremente su diseño, en
consecuencia, el equipamiento suele ser diferente de unos vehículos a otros.
Luz interior
Casi como único estándar se ha generalizado la luz interior de tres posiciones
“encendida”, “apagada” y “encendida con puertas delanteras abiertas”. Pueden existir
también luces interiores traseras adicionales, que se accionan mediante un interruptor de
contacto en las puertas traseras o un conmutador en el cuadro de instrumentos.
Iluminación de la guantera
Al abrir la guantera un interruptor de contacto acciona la iluminación de la misma.
Iluminación del maletero
Actualmente, la iluminación del maletero forma parte del equipamiento básico de los
vehículos. Se enciende mediante un interruptor de contacto que se acciona al abrir la
tapa del maletero.
5.2. Iluminación del cuadro de instrumentos
Los instrumentos e indicadores del cuadro se iluminan de manera que sean legibles
incluso en la oscuridad. Para evitar el deslumbramiento del conductor, esta iluminación
se puede adaptar de modo automático o manual a la luminosidad ambiente.
Normalmente se disponen testigos luminosos de distintos colores para indicar diferentes
estados de funcionamiento. Los colores de algunos de los testigos están prescritos (p. ej.
azul para luz de carretera, amarillo para luces de niebla traseras). La identificación
corresponde a un simbolismo unificado según la CEE (fig. 3.80).
I.E.S. Mateo Alemán 64 Manuel Sanleón Carlón
5.3. Mandos y conmutadores
Por motivos de seguridad y a excepción de la iluminación interior explicada
anteriormente, están regulados por ley la ejecución y el montaje, así como el uso de los
equipos de alumbrado del vehículo. Por este motivo, los mandos y conmutadores deben
disponerse de forma que permitan el uso prescrito y oportuno de los mismos sin desviar
la atención del conductor.
Iluminación de los mandos y del equipamiento utilizable
Los mandos y el equipamiento utilizable por los ocupantes del vehículo (p. ej.
ventilador, calefacción y aire acondicionado, cenicero, encendedor) han de estar
iluminados, o al menos ser reconocibles mediante un cierto resplandor, de manera que
puedan ser utilizados incluso en la oscuridad. Además, han de ser visibles para el
conductor sin necesidad de buscarlos y estar a su alcance sin problemas.
Iluminación de los conmutadores
Los conmutadores iluminados ofrecen en la oscuridad las ventajas siguientes:
- Localización inmediata en caso necesario (p. ej. el conmutador de luces de
emergencia).
- Permiten obtener una perspectiva general segura con la simbología establecida por
la CEE (fig. 3.80)
Conmutadores de uso frecuente
Los conmutadores de uso frecuente durante la marcha, están diseñados de manera
que estén al alcance de la mano sin soltar el volante. Estas maniobras son en
especial, el accionamiento del avisador acústico, de los intermitentes de dirección, el
cambio de luces carretera/cruce, el limpiaparabrisas y el limpialavafaros. Este es el
motivo de que todos los vehículos integren estas funciones de accionamiento, en
conmutadores combinados, adosados o incorporados al volante, aunque no exista
todavía una norma unificada al respecto.
Conmutadores de uso poco frecuente
Los conmutadores que han de accionarse durante la marcha con poca frecuencia, (p.
ej. luz de marcha atrás, luces de emergencia, luces de niebla trasera, faros
antiniebla) contribuyen con su disposición y diseño a la seguridad activa. El
conductor encuentra el conmutador “a tientas” y lo reconoce al tacto, sin apartar la
vista del tráfico.
5.4. Indicadores
Siempre que los estados de funcionamiento y conexión no estén indicados mediante
conmutadores luminosos, pueden representarse por medio de testigos luminosos o como
información directa en un display. En este sentido, los diodos fotoemisores (LED)
proporcionan información de estado (p. ej. freno de estacionamiento, luz testigo de
I.E.S. Mateo Alemán 65 Manuel Sanleón Carlón
precalentamiento) o un display (visualizador de cristales líquidos o LCD) muestra esa
información y también valores determinados (p. ej. distancia recorrida, tiempo de viaje,
consumo, velocidad media y muchos otros).
5.5. Fuentes luminosas
Lámparas de incandescencia
La iluminación de indicadores pasivos en los sistemas tradicionales, se realiza con
lámparas de incandescencia cuya luz puede adoptar el color deseado mediante filtros de
color, según la aplicación de que se trate o diseño.
LED (diodos fotoemisores)
La progresiva miniaturización y modulación de los indicadores hacen que los LED
adquieran cada vez más importancia, por su larga vida útil y la ventajas de su
instalación. En la actualidad, hay LED disponibles en los colores rojo, verde, amarillo y
azul.
Lámparas fluorescentes
Nuevos desarrollos en la conformación de lámparas fluorescentes, permiten la
iluminación de fondo extremadamente brillante y uniforme de los displays.
6. REGLAMENTACIÓN (MARCAS DE HOMOLOGACIÓN)
Los sistemas de iluminación y señalización forman parte de los elementos de seguridad
del vehículo y deben responder a unas normas internacionales de homologación,
representadas mediante las “marcas de homologación” que figuran impresas sobre el
cristal de proyectores y pilotos (símbolos y elementos alfanuméricos) y, entre las que
cabe destacar por su importancia las siguientes (ver figuras 3.81, 3.82, 3.83 y 3.84).
I.E.S. Mateo Alemán 66 Manuel Sanleón Carlón
REGLAMENTACIÓN DEL COLOR DE PROYECTORES Y PILOTOS
FUNCIÓN NÚMERO COLOR SITUACIÓN (9) OBLIGATORIO
SI NO
Cruce 2 BLANCO Delante: En los bordes exteriores (1) X
Carretera Un número par (1) BLANCO Delante: En los bordes exteriores (1) X
Antiniebla delantera 2 BLANCO ó AMARILLO
SELECTIVO Delante (1) Opcional
Antiniebla trasera 1 ó 2 ROJO Si es una, a la izquierda o en el centro
Si son dos, en los bordes exteriores (1) X
Posición delantera 2 BLANCO Delante: En los bordes exteriores (1) X
Posición trasera 2 ROJO Detrás: En los bordes exteriores (1) X
Estacionamiento 2 ó 4 (2)
BLANCO delante
ROJO detrás AMARILLO AUTO
lateral
En los bordes exteriores (1) Opcional (3)
Matricula 1 BLANCO La necesaria para iluminar la placa X
Luces de dirección Un número par
mayor de dos (1) AMARILLO AUTO Bordes exteriores y lateral (1) X
Luces de emergencia
Igual número que
los indicadores de dirección
AMARILLO AUTO Igual que los indicadores de dirección (1) X
Freno 2 ROJO Detrás: En los bordes exteriores (1) X
Luz de freno elevada 1 (1) ROJO Detrás: Sobreelevada (1) Opcional
Marcha atrás 1 ó 2 BLANCO Detrás (1) X
Luz de gálibo
2 visibles por
delante y
2 visibles por
detrás
BLANCO delante
ROJO detrás Lo más alto que permite el vehículo (1) X (4)
Catadióptricos delanteros no
triangulares 2 BLANCO Delante (1) Opcional
Catadióptricos traseros no triangulares 2 ROJO Detrás: En los bordes exteriores X
Catadióptricos laterales no
triangulares
Mínimo 2, máximo
en función de la longitud del
vehículo (1)
AMARILLO AUTO (5) En el lateral, uniformemente distribuidos Opcional (6)
Luz de posición lateral
Mínimo 2, máximo
en función de la longitud del
vehículo (1)
AMARILLO AUTO (5) En el lateral, uniformemente distribuidos X (7)
Alumbrado interior del habitáculo Opcional (8)
Dispositivos luminosos o reflectantes de
señalización de aperturas de puertas Opcional
(1) En función de las categorías y de la reglamentación vigente.
(2) Dos delanteras y dos traseras o una delantera y otra detrás, coincidiendo con las de posición.
(3) Si la longitud del vehículo no es mayor de 6 m. y su anchura es menor de 2. En los demás vehículos está prohibida.
(4) Es obligatoria para vehículos de más de 2,10 m. de anchura y opcional para vehículos de anchura entre 1,80 y 2,10 m.
En cabinas con bastidor es opcional la luz de gálibo trasera.
(5) Excepcionalmente rojas, si están agrupadas, combinadas o mutuamente incorporadas con un dispositivo trasero.
(6) Es obligatorio para vehículos de más de 6 m. de longitud.
(7) Obligatoria en vehículos cuya longitud supere los 6 m. excepto en las cabinas con bastidor y opcional para el resto.
(8) Es obligatoria para los destinados al servicio público de viajeros y los de alquiler con conductor.
(9) La situación y altura de cada dispositivo se ajustará a lo dispuesto en la reglamentación vigente de los vehículos automóviles.
Fig. 3.82. Colores homologados para proyectores y pilotos
I.E.S. Mateo Alemán 67 Manuel Sanleón Carlón
I.E.S. Mateo Alemán 68 Manuel Sanleón Carlón
7. DISTRIBUCIÓN DE LÁMPARAS EN EL COCHE
Tabla 1 (fig. 3.85)
I.E.S. Mateo Alemán 69 Manuel Sanleón Carlón
Tabla 2 (fig. 3.86)
I.E.S. Mateo Alemán 70 Manuel Sanleón Carlón
Tabla 3 (fig. 3.87)
SÍMBOLO
CIRCUITO REFERENCIA CASQUILLO POTENCIA TENSIÓN
Luz de cruce H4 P 43t - 38 60 / 55W 12V
Luz de carretera larga H4 P 43t - 38 60 / 55W 12V
Luz de niebla delantera H3 PK – 22s 55W 12V
Luces de posición delanteras T4W BA 9s 4W 12V
Luz de intermitencia delantera P21W BA 15s 21W 12V
Luz de intermitencia lateral W5W W2,1 x 9,5d 5W 12V
Luz de intermitencia trasera P21W BA 15s 21W 12V
Luces de posición traseras R5W BA 15s 5W 12V
Luz de freno P21W BA 15s 21W 12V
Luz de niebla trasera P21W BA 15s 21W 12V
Luz de marcha atrás P21W BA 15s 21W 12V
Luz de matricula W5W W2,1 x 9,5d 5W 12V
Luces y testigos del cuadro W3W y W5W
/ T5
W2,1 x 9,5d /
W2 x 4,6d
3W y 5W
1,2W 12V
Luz de maletero R5W / C5W BA 15s
SV 8,5 5W 12V
Luces interiores W5W / C5W W2,1 x 9,5d
SV 8,5 5W 12V
Luz de guantera C5W / W5W /
R5W
SV 8,5 / W2,1 x
9,5d / BA 15s
5W 12V
Fig. 3.87. Relación de lámparas de un automóvil tipo