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BMW M4 CS avec phare laser
BMW M4 CS avec phare laser

Phares et Automobile : Plus de 100 Ans de Révolutions (1/2)

Les phares… Ces petites choses qui nous permettent d’être vus et de mieux voir la nuit… Qui nous font penser à des yeux… Ces petites choses n’ont pas toujours étés aussi efficaces qu’elles le sont aujourd’hui et qu’elles le seront demain.

Aujourd’hui un phare, que ce soit à l’avant ou à l’arrière, est un vrai laboratoire technologique ! D’ailleurs je trouve que c’est une des choses les plus impressionnantes sur une voiture, comme pour un humain, tout passe dans le regard.

Les designers aiment personnifier leurs créations : 2 phares qui représentent 2 yeux, une calandre qui représente une bouche…presque un vrai visage ! Sur un humain, le caractère passe par le visage, on comprend assez facilement qu’une personne est contente, énervée, ou menaçante, seulement en la regardant, et bien dans l’automobile c’est la même chose.

Grâce aux nouvelles technologies et la miniaturisation, le phare est clairement devenu un élément design à part entière sur lequel le designer peut donner du caractère à la voiture. Ce n’était pas le cas il y a encore une dizaine d’années, où le phare avait seulement une fonction utilitaire : voir et être vu… Aujourd’hui c’est un élément marketing.

Je trouve donc intéressant de parler de l’évolution des phares sur les 100 dernières années mais aussi leurs futures évolutions ! Et dans le prochain article, nous aborderons ce que permettent en plus ces évolutions.

Lire notre article : Phares et Automobile : Les Phares Intelligents (2/2)

Un peu d’histoire…

Quand on parle de sécurité, les phares ressortent rarement… Mais c’est bien un des premiers éléments de sécurité dont une voiture dispose !

Les phares n’ont pas toujours été obligatoires en France. Il faut attendre 1936 pour que les phares soient obligatoires avec la fameuse couleur jaune. La lumière blanche arrive quant à elle en 1993 en conformité avec les autres pays de la Communauté Européenne.

Mais concrètement…

Avant de parler des techniques, ou des technologies utilisées aujourd’hui, on va voir concrètement l’évolution !  Il y a 2 ans, Ford a souhaité mettre en avant l’évolution de l’éclairage des phares sur un peu plus de 100 ans.

Lorsqu’il s’agit de technologies d’éclairage, nous pouvons dire que nous avons quitté l’âge sombre. 
La façon dont ces changements ont contribué à l’évolution de la sécurité routière et du confort de conduite est assez incroyable.

Michael Koherr, ingénieur en éclairage chez Ford

Ford a donc décidé de mettre en face à face sa Ford T, premier modèle grand public au monde, et une Ford Mustang de 2016… Le constat est évidement sans appel… Est-ce que vous auriez remarqué le cycliste dès le premier coup d’œil si vous aviez une Ford T ? 

En fait, il y a 100 ans, les phares servaient à être vu, et non pas à voir… Malin ou pas, à vous de le décider… Et il fallait allumer les phares soi-même avant le départ car c’était des lampes à gaz…

L’éclairage aujourd’hui

Contrairement à avant, les phares ont pour objectif de voir et d’être vu. De cette manière, les lampes à gaz ont assez rapidement été oubliées.

La marque Cadillac lance en 1912 les premiers phares électriques, quelques années avant l’arrivée des feux de croisements. Cette première de Cadillac n’améliore pas forcément significativement l’éclairage, mais permet d’allumer les phares depuis l’habitacle grâce à l’électronique.

Lampe halogène

La lampe halogène on la connaît tous ! Que ce soit en voiture, ou dans son salon, sa cuisine… bref ! Elle faisait partie de nos vies il y a encore quelques années avant l’arrivée des LEDs… mais elles ont encore l’avantage de ne pas coûter cher.

Ampoule halogène
Lampe halogène pour voiture
Source : InMotion

D’une manière générale, elles sont assez simples à remplacer… quoique certains véhicules sont de vrais casse-têtes ! Leur fonctionnement est assez simple, c’est un filament de tungstène dans lequel on fait passer un courant électrique pour le faire chauffer, beaucoup, jusqu’à ce qu’il atteigne les 3000°C ce qui provoque son illumination avec une portée de 150 mètres. Bien sûr à ces températures, le filament finit par céder, après environ 2000 heures. De plus, compte tenu de la très haute température, il faut manipuler les ampoules avec des gants, pour éviter de poser de la graisse sur l’ampoule et que sous la chaleur celle-ci chauffe et fasse exploser la lampe.

Vous l’aurez compris, l’halogène est surtout très énergivore et n’éclaire pas très bien au final compte tenu de l’énergie consommée (rendement assez faible) et elle émet une lumière blanche chaude, qui tire vers le jaune, ce qui n’est pas optimal pour mettre en évidence des obstacles. Par contre, nous pouvons trouver ces ampoules autour de 1€50…

Ampoule au xénon

Historiquement

L’ampoule au xénon voit le jour en 1991 en apparaissant pour la première fois sur une BMW série 7. Contrairement aux ampoules halogènes, elles est utilisée seulement pour l’éclairage avant, à savoir, les feux de croisement et de route.

BMW Série 7 avec phares au xénon
BMW Série 7 1991 | Source : Autoevolution.com

Dans la pratique

Ces ampoules émettent une lumière blanche froide, qui tire vers le bleu, très agréable pour mettre en évidence des obstacles sur la route. De plus, elles consomment beaucoup moins d’énergie et éclairent 2,5 fois plus qu’une ampoule halogène. D’une manière générale on remplace l’ampoule seulement en cas d’accident et que l’optique est touchée.

Ici ce n’est pas un filament qui chauffe, mais 2 électrodes qui créent un arc électrique dans un gaz, le xénon. La tension entre les 2 électrodes est de 25000 volts… C’est pas mal…

En fait le rôle de l’arc électrique est d’exciter les atomes de xénon qui pour revenir à un état stable vont émettre des photons de couleur blanche créant le flux lumineux. La lumière est très vive avec une portée de 220 mètres ce qui oblige les constructeurs à ajouter un système qui règle la hauteur des ampoules automatiquement pour ne pas éblouir les autres usagers de la route et pour que ce système soit efficace, les constructeurs ajoutent des systèmes de nettoyage des phares car la moindre salissure influence négativement le réglage de la hauteur…

Vu comme ça, les phares au xénon semblent parfaits ! Mais forcément ça cache quelque chose… Et oui, le prix… Le gaz xénon est un gaz très rare et qui du coup coûte très cher. Si vous voulez changer votre ampoule, votre garage vous demandera plus de 150€, rien que pour l’ampoule ! Sinon vous pouvez en trouver à monter seul au prix de 100€… soit 66 fois plus cher qu’une ampoule halogène si vous vous mettez le challenge de réussir à la changer vous-même… Bon courage !

Ampoule Xénon Osram Original Xenarc
Ampoule Xénon Xenarc | Source : Osram
Support pour ampoule Xénon
Comparaison phare halogène (à gauche) et xénon (à droite) sur une moto
Source : MotoMag

Phares LED

Historiquement

Le phare LED est très certainement la solution la plus intéressante aujourd’hui ! Elle remplace l’ensemble des ampoules halogènes, xénon… ça remplace tout quoi… 

Elles sont apparues en 2004 grâce à Audi et leur A8 W12 sur leurs feux arrière mais ce sera finalement Lexus qui 1 an plus tard proposera le premier optique Full LED, c’est à dire un éclairage constitué uniquement de LED !

Lexus LS600h
Lexus LS600h | Source : wall.alphacoders.com

Dans la pratique

Les LED sont bien sûr plus puissantes que les xénon et consomment beaucoup moins, et elles ont une tendance à moins éblouir ! De plus, elles sont très appréciées par les designers car elles sont petites et donc permettent de créer de nouvelles formes, de nouveaux designs. C’est grâce aux LED que le phare est devenu un réel élément visuel de design et de marketing ! Elles permettent de distinguer un véhicule très rapidement car chaque marque, chaque modèle a une signature visuelle différente. Audi a été le précurseur dans l’identité visuelle avec des LED (Audi R8), notamment suite à l’obligation des feux de jour constamment allumés depuis février 2011.

Comme on disait plus haut, les LED sont très peu énergivores : 80% de l’énergie est utilisée pour produire de la lumière, 20% pour les halogènes. Par ailleurs, du fait de leur faible puissance, il faut en mettre beaucoup pour que la luminosité soit supérieure à celle d’une lampe à incandescence ou xénon pour atteindre une portée de 300m.

Audi R8 2007
Audi R8 2007 | Source : honestjohn.co.uk

Pour qui et à quel prix

Initialement, elles étaient utilisées sur des véhicules très onéreux, ou des voitures de luxe. Mais elles se sont très vite démocratisées ! Aujourd’hui n’importe quelle marque propose au minimum des feux de jours LED et de plus en plus proposent des éclairages full LED. DS quant à lui proposait sur son ancien modèle DS3 un éclairage hybride entre LED et xénon !

Phare Audi Q8
Audi Q8 – Phare Full LED avec feux diurnes allumés
Phare Peugeot 508
Peugeot 508 – Phare Full LED avec feux diurnes allumés | Source : RTL.fr

Comme on peut le voir sur ces photos, les designers peuvent donner une forte personnalité à un véhicule grâce aux LED. Pour le moment nous nous sommes surtout intéressés à l’avant d’un véhicule, mais ça fonctionne aussi pour l’arrière !

Peugeot 508 feux arrière LED
Peugeot 508 – Feux LED arrière | Source : Motor1.com
Audi A7 feux arrières LED
Audi A7 – Feux LED arrière | Source : Quattrodaily.com

Phare Laser

À peine la technologie LED est-elle démocratisée, que BMW et Audi nous dévoilent la technologie laser…  BMW l’a présentée sur leur i8 et Audi avec la R8 LMX (décidément la R8 est un laboratoire pour l’éclairage chez Audi…). Mais attention ! Quand on parle de phares laser, on ne parle pas de Full laser, en fait il n’y a qu’un module laser, le reste est du LED.

Phare laser Audi R8 LMX
Phare laser Audi R8 LMX | Source thecarconnection.com

Phare laser BMW i8
Phare laser BMW i8 | Source : tf1.fr

Dans la pratique

Le laser serait l’éclairage du futur… Enfin d’après moi il l’est mais seulement pour la conduite de nuit sur des routes de campagne sans éclairage. Cette technologie permet d’éclairer à plus de 600m, c’est 2 fois plus que les LED et avec une luminosité 1000 fois supérieure… et elle consommerait 2 fois moins… Ça commence à faire beaucoup d’arguments.

Pour qui et à quel prix ?

En général, pour savoir si un véhicule est équipé de phares laser, il suffit de regarder si il y a un petit appendice bleu dans le phare, je ne sais pas pourquoi, mais les marques mettent du plastique bleu autour du phare… Jusqu’à aujourd’hui, seuls des véhicules à plus de 100.000€ avaient le droit à cette technologie… Dernièrement BMW a plus ou moins démocratisé cet éclairage, enfin… chacun a sa notion du terme “démocratiser” : la mienne est de proposer des technologies élitistes sur des véhicules 2 fois moins chers. Dans ce cas, BMW a présenté en première mondiale la BMW Serie 3 au salon mondial de Paris de cette année et elle embarque en option des phares laser !

BMW Serie 3 phare laser
BMW Série 3 avec phare laser | Source : guenterschmied.com

Phare OLED

Qu’est ce que c’est ? 

Mais que signifie OLED ? Et bien cela signifie Organic Light-Emitting Diode… En d’autres termes c’est une diode électroluminescente organique… Ça reste assez flou mais croyez-moi c’est plutôt bien comme technologie d’affichage ! D’ailleurs beaucoup d’écrans de téléphone sont des écrans OLED et leur particularité est que pour afficher du noir, aucune lumière n’est émise, contrairement aux autres technologies d’affichage.

Dans la pratique

Les phares OLED n’ont pas l’objectif d’éclairer la chaussée. Comme je l’ai dit plus haut, l’OLED est une technologie qui sert à afficher et dans ce cas elle servira à indiquer des choses : les clignotants , ou les feux stop ou bien encore de position… À ma connaissance seulement 2 véhicules les utilisent mais ce sont des séries très limitées ou exclusives. BMW en a équipé sa M4 CS et Audi sa Audi TT RS. Tout comme les phares LED, les designers ont un potentiel créatif énorme, et même encore plus qu’avec les LED car l’éclairage est plus petit que les LED et bien plus programmable.

BMW M4 CS avec Phares OLED
BMW M4 CS – Phares OLED | Source : Caricos.com
Audi TT RS – Phares OLED | Source : Youcar

Aujourd’hui la technologie OLED n’en est qu’à ses débuts et est encore sous exploitée. Je pense que BMW et Audi se tirent la bourre pour être le premier à proposer des technologies d’éclairage innovantes mais ne les poussent pas au bout. Par contre, Audi a présenté un concept car qui utilise pleinement la technologie et le résultat est très impressionnant !

Le mot de la fin

Voilà ! Maintenant vous savez que l’éclairage a énormément évolué en 100 ans et c’est tant mieux ! Il est essentiel de voir et d’être vu et c’est par les phares que tout passe.

Cet article est la première partie de notre dossier sur l’éclairage et il est essentiel dans la compréhension du deuxième qui abordera les utilisations que permettent ces technologies.

Roman Fougerolle

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