Iluminación Inteligente

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1 La mirada en detalle más actualizada a las innovaciones en el mercado de la automoción hace que la nueva tecnología sea más transparente 2 En este número Iluminación para automoción: Tecnología LED y Xenon 1 Iluminación Inteligente Edición 02 mayo 2013 La iluminación es uno de los más relevantes componentes que integran la seguridad activa del automóvil. La normativa europea que regula este sistema es la ECE R-123 y la enmienda ECE R-48. La comprobación de baterías: evitar las principales causas de averías 21 Dirección asistida: Más seguridad gracias al sistema correcto 22 Desde el 1 de enero del 2011 es obligado el sistema DRL (Luces de circulación diurna) en los vehículos nuevos que se homologuen. Según países es obligatorio ó recomendado el uso de las luces de cruce las 24 horas del día. A los sistemas de alumbrado se le imponen cada vez requisitos más exigentes: Condiciones climatológicas adversa. Altas velocidades desarrolladas así como la elevada densidad de tráfico. Súbitos cambios en los flujos de circulación urbana e interurbana. Por consecuencia los sistemas de iluminación han evolucionado mucho durante las últimas 2 décadas. Hoy existen 3 sistemas de iluminación: halógeno, Xenon y LED. Los fabricantes de lámparas recomiendan que estas deberían sustituirse al menos cada dos años o entre 50 y kilómetros, puesto que con el uso la lámpara pierde mucha visibilidad. Por otro lado se recomienda también la sustitución del faro completo cada kilómetros. En 2012 se contaban 40 milliones de coches en la CE que están equipadas con iluminación Xenon lo que presenta una oportunidad única de negocio para el IAM. Aunque las duración de vida de las lamparas Xenon son más largas comparadas a las halógenas se estima que al menos una vez en el curso de la vida de un coche equipado con lámparas Xenon estas se tendrán que cambiar. Luces de LED a menudo exceden la vida del coche. Conocimientos básicos sobre la tecnología de iluminación moderna: Solución de reparación para módulos de embrague 23 Sistema de nivelado automático de faros El sistema de nivelado automático de faros mantiene automáticamente el alineado vertical de los faros cuando cambian la carga del vehículo y las condiciones de conducción. El módulo de control recibe entradas de los sensores de nivelado a medida que se comprime y rebota la suspensión del vehículo. El sistema calcula la diferencia de cabeceo del vehículo y controla al actuador del faro de descarga de alta intensidad (HID). 1.Sensor de nivel 2. Modulo de faros 3. Actuador del faro HID EureTechFlash es una publicación de AD International ( 1

2 Luces de circulación diurna (DRL - Daytime Running Lights) Las DRL son del tipo LED. El sensor de luz ambiente se utiliza para vigilar las condiciones de iluminación exterior. El módulo de control de la carrocería (BCM - Bodywork Control Module) vigila el circuito de señal del sensor de luz ambiental para determinar si las condiciones exteriores de iluminación son correctas exclusivamente para las DRL y las luces de cruce cuando el interruptor de los faros está en la posición LUZ AUTOMÁTICA. 1. Mando de luces 2.Modulo de intensidad solar 3. Modulo de carrocería 4. Modulo cuadro de instrumentos 5. Modulo de faros Luz dinámica de curva El ángulo de giro adecuado se calcula conforme al valor del ángulo de la dirección y la velocidad del vehículo. La iluminación de curvas es una función que depende de los valores de entrada de señal siguientes: Ángulo de la dirección. Velocidad del vehículo. Velocidad de guiñada. 1. Módulo de faros 2.Módulo sensor de guiñada 3. Módulo de ABS 4. Módulo sensor de dirección 2

3 AFL (Faros adaptativos - Adaptive Front Lighting) El sistema dirige el haz luminoso de los faros bi-xenon en función de las condiciones del tráfico y el contorno de la carretera. Las luces de carretera deberían encenderse lo más frecuentemente posible. El sistema del módulo de selección de luces de carretera automatiza la tarea de cambiar entre las funciones de luces de carretera y luces de cruce en respuesta a la detección de la luz que indique la presencia o ausencia de vehículos en el otro carril o vehículos que estén adelantando. El coche sabe de antemano la ruta que estamos siguiendo y además se ajustarían también dependiendo de condiciones climáticas adversas como niebla o lluvia. Las siguientes situaciones provocan que se apaguen las luces de carretera: Tráfico en el carril contrario. Vehículos que estén adelantando. Detección de poblaciones. Un nivel de luz ambiente demasiado elevada debido al crepúsculo o a la conducción por ciudad. Una velocidad del vehículo inferior a 40 km/h. Niebla o nieve. 1.Interruptor 2.Mando de luces 3. Módulo de intensidad solar 4. Módulo de la cámara 5. Módulo de carrocería 6. Cuadro de instrumentos 7. Módulo de faros Proyectos para mejorar la eficiencia de la iluminación en carretera. Evoluciones del sistema adaptativo de la iluminación para muchas más situaciones gracias en parte a la tecnología Car to X, que permite la comunicación de nuestro coche con el entorno vial. Antiniebla láser Desde el punto de vista de la seguridad, se fija en la adopción de un LED capaz de proyectar un haz láser para las circunstancias lumínicas más desfavorables. De este modo, en caso de falta de visibilidad por niebla o lluvia intensa, el haz láser será capaz de proyectar en el plano del suelo una línea longitudinal que identificará la situación del vehículo y una determinada distancia de seguridad. Intermitente progresivo A priori es cierto que los intermitentes tienen dos usos básicos y es alertar a los demás conductores de incorporaciones a nuevos 3

4 carriles o advertir de una situación de emergencia mediante el botón warning en el que se encienden los delanteros y traseros. El sistema diferencia el aviso de cambio de carril a través de la intermitencia que funciona encendiéndose de forma progresiva hacia el exterior del lado al que nos queremos dirigir. Las luces son de LED y se activan en bloque. Matrix Beam y Sistema avanzado de luces frontales Matrix Beam es la combinación de faros adaptativos y una matriz de LED que nos asegure que gozaremos en la oscuridad de un campo de visión extenso y óptimo sin perjudicar a otros vehículos que nos precedan o que se crucen con nosotros. La idea de este nuevo sistema es que cada luz LED sea independiente. La matriz se ajusta a cada situación y los diodos se encienden, se apagan o se atenúan cada uno por separado. Funcionan a través de una cámara, del sistema de navegación y sensores, aplicados a múltiples usos. El Sistema Avanzado de Luces es un paso más lejos del Matrix Beam, es el sistema de iluminación selectiva de diferentes objetos en la carretera. La idea es aumentar la seguridad en situaciones que a lo mejor se nos han escapado a la vista. El coche nos ayuda acentuando estos obstáculos o peligros que pueden provocar un accidente, aunque podría obedecer también a señales de tráfico o marcas en la carretera. La ventaja de la tecnología LED no sólo pasa por su flexibilidad a la hora de adaptar el haz luminoso, sino también por gozar de un mantenimiento menor (no se funden) y un consumo energético óptimo, algo de vital importancia en estos tiempos que corren de austeridad energética. Tecnología láser Está en pleno desarrollo la tecnología láser como el siguiente paso natural tras el LED. Afin de controlar la intensidad y llevar a cabo la implementación de esta tecnología se utilizarán unas ópticas con un sistema de filtrado del haz láser. La ventaja de la tecnología láser: El láser de luz puede producir un haz casi paralelo con una intensidad mil veces mayor a la de la tecnología LED convencional. La alta eficiencia del láser de luz reduce el consumo de energía en más de la mitad que el de las luces basadas en LED s. 4

5 El alumbrado del vehículo como punto de partida del círculo de la seguridad El ser humano no es un animal nocturno [Figura 1]! Por la noche, todos somos miopes. La percepción visual se reduce de 1:10 a 1:3, lo que significa que, durante la noche, necesitamos estar a 3 metros de un objeto que, a la luz del día, podríamos ver a 10 metros. Se pierde el contraste y la capacidad de determinar las distancias. Asimismo, la vista empeora con la edad y las pupilas se nublan. Incluso con solo 40 años necesitamos tres veces más luz para poder ver como un niño! Unas buenas luces alumbran su propio carril y el borde de la calzada con brillo y a mucha distancia. Esto significa un máximo de seguridad y comodidad de conducción! El alumbrado del coche ocupa el primer lugar del círculo de la seguridad, pero a menudo se subestima como factor que afecta a la seguridad en comparación con otros elementos como el ABS, el ESP, los cinturones de seguridad y los airbag. Qué es el xenón? [Figura No. 6] A diferencia de los faros halógenos, los faros de xenón tienen una lámpara de descarga de gas xenón como fuente de luz. Por su parte, las lámparas halógenas utilizan un filamento incandescente de tungsteno para producir la luz [Figura No. 6]. La elevada luminancia de las lámparas de xenón se produce mediante el arco de una descarga de gas de alta intensidad que se forma entre dos electrodos de [Figura No. 7] tungsteno [Figura No. 7]. La lámpara de xenón se compone de una base (1) que conecta la bombilla a la reactancia, un tubo de cerámica (2) para proteger el cable de retorno, un tubo exterior (3) para reducir la radiación ultravioleta y proporcionar una pantalla óptica y un vaso de descarga (4) para crear la descarga HID [Figura 8]. La lámpara contiene un 5

6 Base Connects bulb to ballast 2 Ceramic tube Protects the return wire 3 Outer tube Reduces UV radiation, allows optical shielding 4 Discharge vessel To create HID discharge Las ventajas del xenón En comparación con las lámparas halógenas, las ventajas de las lámparas de xenón son obvias debido a la tecnología: Una potencia luminosa mucho mayor: Las lámparas de xenón 1 [Figura No. 8] pequeño quemador de cuarzo que se llena de gas xenón, sales de metal y otros aditivos. Activado por la ignición, el arco compuesto de gas xenón ionizado vaporiza las sales de metal. El vapor generado comienza a brillar. El encendido de las lámparas de xenón requiere alta tensión (hasta V), mientras que la tensión de funcionamiento puede ser de 85 V según el tipo de lámpara. Por esta razón, el sistema de xenón se compone [Figura No.9] de una reactancia electrónica además del propio quemador de la descarga de gas, así como un arrancador [Figura 9]. Según el tipo de aplicación, el arrancador está integrado en la base (D1/D3/D5) [Figura 10] o es un componente separado (D2/D4) [Figura 11]. [Figura No. 12] emiten el doble de luz que las lámparas halógenas estándar [Figura 12]; Menor consumo de energía: utilizan un tercio menos de energía; Una luz más blanca: la luz que producen simula la luz del sol y, gracias a ello, proporcionan una mayor visibilidad; Un alumbrado óptimo de la carretera: un haz luminoso hasta un 50% más largo y un 100% más ancho [Figura 13] Una excelente durabilidad: en un régimen de utilización normal, por lo general las lámparas de xenón solo se tienen que cambiar una vez en toda la vida útil del vehículo [Figura 14] [Figura No. 10] [Figura No. 11] 1 m 2 1 lumen 1 lumen/m 2 = 1 lx El rendimiento de una lámpara se expresa en lumen (abreviado como lm ) o lux. Los lumen indican la potencia que emite una fuente de luz por segundo en la banda visible de ondas luminosas. Otra unidad de medida del flujo luminoso es el lux. El lux es la luminancia que incide sobre una superficie concreta. Por lo general, cuanto más alto es el valor dado, más intenso es el brillo de la lámpara. 6

7 [m] [m] [lx] Equipment SMS10 OPTRONIK GmbH Berlin Philips Xenon Tipos de lámparas de xenón La variedad de tipos de lámparas de descarga de gas xenón para faros de xenón es mucho mayor que en el caso de las lámparas halógenas. Las lámparas (quemadores) se dividen en las categorías D1, D1S, D1R, D2S, D2R, D3S, D3R, D4S, D4R y D-H4R, donde la D es la abreviatura de descarga. Las de tipo D1 fueron las primeras lámparas de xenón y, a diferencia de los tipos posteriores de quemador, carecen de bombilla de cristal de protección externa alrededor del tubo de descarga. Todos los tipos posteriores de lámpara están provistos de una bombilla protectora de ultravioletas y son mucho más estables debido a su construcción. Las nuevas lámparas D3 y D4 son más ecológicas al no contener mercurio, pero no pueden funcionar con los controladores de lámpara D1 o D2 pues los parámetros eléctricos son diferentes (tensión del quemador de 42 V en lugar de 85 V). Hay otra distinción relativa a los quemadores: la diferencia entre las denominaciones DxS y DxR. Los quemadores DxS se utilizan en sistemas de proyección y están provistos de una ampolla de cristal transparente. En cambio, los [Figura No. 13] H4 H7 D4 [Figura No. 16] quemadores DxR se utilizan en faros reflectores y están provistos de una zona óptica opaca [Figura 16]. Luminuous flux Power Lifetime [Figura No. 14] lm 55 W 600 h lm 55 W 550 h lm 35 W h Las lámparas de tipo D1-D4 tienen una potencia luminosa de 35 vatios y las de tipo D5-D8 de 25 vatios. Las lámparas D1 y D3 son lámparas de descarga de gas xenón con arrancador integrado [Figura No. 17] 7

8 [Figura 17]. Las lámparas D2 y de D4 son lámparas de descarga de gas xenón con reactancia externa [Figura 18]. Legislación relativa a las lámparas de xenón [Figura No. 18] La legislación estipula que los faros con fuentes de luz que producen más de 2000 lumen deben estar provistos de un sistema automático de control del nivel del haz luminoso [Figura 19] así como de un sistema de lavado/limpiado del faro [Figura 20] para no deslumbrar a otros [Figura No. 20] Cambio color Color cuyo del temperature color resultado de una es change lámpara una luz during de más xenón azulada the durante lifetime en comparación la vida of a debido xenon con a lamp temperatura Standard xenon lamp New New Philips Xenon Vision hours [Figura No. 23] [Figura No. 19] conductores. Esto tiene por objeto prevenir el deslumbramiento por efecto de un haz luminoso demasiado alto de los faros o por efecto de la dispersión luminosa debido a la suciedad de las ópticas. Esto se aplica a todos los faros de xenón (fuente de luz de 3200 lumen), aparte de los que están provistos de la nueva fuente de luz de 25 vatios y 2000 lumen. Variaciones del color con los faros de xenón Con el tiempo, se produce una ligera variación del color de las lámparas de xenón. Con las lámparas de xenón, que tienen una vida útil de más de 1000 horas, se puede observar un cambio de Xenon La mayor oportunidad en el recambio de lámparas 37 millones de coches equipados con Xenon en las carreteras europeas Más del 10% del mercado utiliza Xenon Uno de cada 5 coches nuevos vendidos en Europa en 2011 equipados con luces de Xenon Se estima que se llegará a 1 de cada 3 luz que producen cuando están nuevas [Figura 23]. La causa de este cambio de color es la alteración de la composición química del gas con el tiempo. Como consecuencia de ello, cuando una lámpara fundida se cambia por una nueva, se puede apreciar una diferencia de color entre la lámpara vieja y la nueva. Por lo tanto, hasta ahora, se tenían que cambiar las dos lámparas a la vez para que el color de la luz siguiera siendo igual. Para solventar este problema, fabricantes de lámparas como Philips han desarrollado lámparas que ofrecen exactamente el mismo color que la lámpara que no se cambia. Esto se ha conseguido con una temperatura del color optimizada [Figura No. 24] de 4600 K en la Xenon Vision de Philips, que se ajusta para que el color coincida con el de las lámparas viejas [Figura 24]. De este modo se obtiene un ajuste perfecto del color, lo que representa la solución ideal para el cambio diario de lámparas en los talleres. Asimismo, representa no solo una ventaja óptica, sino también una ventaja económica para el cliente ya que, a diferencia de lo que ocurría antes cuando era necesario cambiar las dos lámparas, ahora solo es necesario cambiar una. Hasta un 50% de accidentes en carreteras secundarias y más del 30% en autopistas se evitarían en Alemania si los vehículos estuvieran equipados con faros de Xenon

9 En el vídeo siguiente se pueden ver las instrucciones de instalación Escanee el siguiente código QR con su smartphone. Para ello, vaya a la tienda de aplicaciones de su smartphone para descargar un escáner de códigos QR. Qué es el LED? LED - Una moda, o la luz del futuro? Ningún otro tipo de tecnología de alumbrado ha experimentado tantos avances estos últimos años como el diodo electroluminiscente o diodo luminoso (LED). Se ha ido abriendo camino, desde los testigos luminosos rojos de poco brillo hasta los faros. Los LED desempeñarán un papel importante en el futuro del alumbrado en vehículos. Los LED destacan por su gran durabilidad, que a menudo supera incluso la vida útil del vehículo. Asimismo, las fuentes de luz compactas destacan debido a su bajo consumo de energía en los intermitentes. Basado en el capítulo tendencia de diseño LED o luz del futuro? En Sistemas de Iluminación de los turismos modernos, de Fritz Lorek, cortesía de Krafthand Verlag Walter Schulz, Mayor rendimiento con los LED Los primeros faros con tecnología LED han alcanzado ya el nivel de los faros de xenón desde el punto de vista del rendimiento de la tecnología de alumbrado. No obstante, queda mucho trabajo por hacer. Todavía no hay un diodo luminoso que emita tanta luz como una lámpara de xenón. Para ello se necesitan todavía varios diodos. En la figura 30 se muestra una fuente de luz LED de Philips con cuatro diodos individuales (cuadrados amarillos). Por el momento, se necesita todavía un mínimo de dos de estos módulos por cada faro. 9

10 [Figura No. 32] [Figura No. 30] Ventajas de los LED Las ventajas de los LED son las siguientes Un elevado brillo del color o, con los LED blancos, un color de luz similar al de la luz del sol; Menor consumo de energía; Gran durabilidad: producen luz de manera fiable prácticamente durante toda la vida útil del coche y en raras ocasiones es necesario cambiarlos; Generación mínima de calor y ninguna radiación ultravioleta que podrían dañar las piezas de plástico transparente; Gran resistencia a los impactos; Tamaño: Los LED son muy pequeños y, por ello, ofrecen soluciones atractivas para nuevos diseños. Menor tiempo de respuesta Otra característica de los diodos luminosos que resulta muy importante cuando hablamos de intermitentes: su escaso tiempo de respuesta. En aproximadamente un milisegundo está disponible toda su eficacia luminosa. Las bombillas incandescentes necesitan unos 200 milisegundos, y una lámpara de descarga de gas alcanza su potencia luminosa máxima en cuatro segundos a lo sumo. La rápida activación luminosa del semiconductor supone una ventaja, especialmente en el caso de las luces de freno. En comparación con una bombilla incandescente tradicional de 21 vatios, se enciende unos 6,5 metros antes a 112 km/h [Figura 31]. Esto puede ser decisivo para evitar una colisión por alcance. Los diodos luminosos para luces de freno requieren solamente 4 vatios en lugar de 21, con el mismo flujo luminoso. Asimismo, en el caso de los intermitentes, el menor tiempo de respuesta del primer parpadeo representa una ventaja. Más opciones de diseño Ya hay vehículos equipados con alumbrado LED completo para todas las funciones (luz de carretera, luz de cruce, intermitentes, luces diurnas, luces de posición). Un ejemplo es el nuevo Mercedes Clase E [Figura 32]. Este modelo está equipado de serie con faros LED de luz de cruce. El fabricante se muestra especialmente entusiasmado con las opciones de diseño que ofrece la nueva tecnología. Los faros pueden adquirir formas totalmente nuevas, con líneas rectas o curvas, por ejemplo. Con los LED se puede obtener asimismo una distribución adaptable de la luz. Para ello se deben encender o apagar LED individuales. El control se puede realizar también electrónicamente, mientras que con los sistemas de xenón y halógenos se suelen utilizar motores polifásicos. Los diodos luminosos gozan ya de una gran aceptación para los intermitentes. Con los intermitentes se aprovechan todas sus ventajas. No necesitan refrigeración activa para alcanzar el rendimiento requerido. Las luces de posición, los intermitentes y las luces diurnas terminarán por convertirse en luces de bajo consumo que duran más que el coche. Castillos en el aire? Las bombillas incandescentes, no obstante, todavía tendrán un lugar en los coches del futuro. Cuando se trata de funciones que se utilizan poco, las bombillas incandescentes son una buena opción; por ejemplo, las luces de marcha atrás y los pilotos antiniebla. Se utilizan con tan poca frecuencia durante la vida útil del coche que su consumo de energía no resulta relevante y tampoco se alcanzará nunca el límite de durabilidad de la bombilla incandescente tradicional. Las lámparas halógenas para los faros tienen todavía muchos años por delante. La económica tecnología halógena para los faros continuará desempeñando un papel dominante, especialmente en los países emergentes que van hacia una motorización de masas. A propósito: la tecnología de descarga de gas en las lámparas de xenón seguirá ofreciendo la mejor luz durante algún tiempo. Philips LED +6m distance for reaction at 120 km/h Standard [Figura No. 31]

11 Iluminación interior En el interior, el LED también está ganando terreno. Difícilmente se utiliza otra cosa para las luces de los instrumentos y los testigos en la actualidad. En consecuencia, las largas y costosas reparaciones para cambiar pequeñas luces fundidas, con el consiguiente enfado de los clientes, pertenecerán cada vez más al pasado. La desventaja es que cambiar un diodo individual roto suele ser imposible. Es necesario cambiar la unidad completa. Philips está trabajando actualmente en fuentes de luz reemplazables con tecnología LED. Asimismo, se ofrecerán adaptaciones retroactivas. Esto significa instalar luces LED en los casquillos de las luces de señalización convencionales. Dado que todas las funciones de alumbrado exterior del vehículo afectan a la seguridad, todas estas fuentes de luz deben pasar por un proceso de pruebas de homologación que se puede reconocer por la marca E. Si no lleva dicha marca, la lámpara se debe utilizar únicamente en el interior del coche. La adaptación retroactiva en el interior del coche es irrelevante desde un punto de vista legal y técnico. Entre otras cosas, Philips las produce en calidad de fabricante de equipos originales para distintas bases. La única solución es una resistencia conmutada en paralelo al LED (adaptador de bus CAN), que simula el consumo de energía restante y evita el fallo de la luz [Figura 37]. Estos adaptadores son fáciles de instalar y no afectan negativamente al funcionamiento de las luces o la gestión del calor en el sistema LED. Cuidado con las adaptaciones retroactivas! Con las luces que requieren autorización -es decir todas las luces de alumbrado exterior- no se pueden utilizar productos de adaptación retroactiva. Ello se debe tanto a motivos técnicos como puramente legales. El foco de las lámparas de adaptación retroactiva suele ser diferente al de las bombillas incandescentes que emiten luz desde todos los lados. Algo que quizás funcione bien para las luces de posición puede causar problemas en la iluminación de la matrícula. También se presentan problemas si el vehículo está equipado con un sistema de monitorización de las luces. Dicho sistema interpretará la menor potencia como un fallo y activará una alarma [Figura 36]. [Figura No. 36] [Figura No. 37] LED durante el día Para aumentar la seguridad vial, muchos países europeos han introducido recomendaciones para el uso de luces diurnas. Los faros normales proyectan un haz luminoso sobre la calzada. Las luces diurnas LED, en cambio, dispersan la luz en todas las direcciones y aseguran de este modo una mayor visibilidad. Gracias a la tecnología LED, las lámparas duran tanto como el propio coche. Durante muchos años, las luces diurnas en Alemania han sido polémicas, al igual que los límites de velocidad en las autopistas. Las experiencias de otros países y numerosos estudios científicos han demostrado claramente un efecto positivo para la seguridad vial. El argumento más frecuente de los detractores era el mayor consumo de combustible. Se publicaron terribles estadísticas sobre el tema, alegando que el consumo adicional ascendía a tres cuartos de litro por 100 kilómetros (62 millas). Mediciones serias han confirmado, en cambio, que el consumo adicional se limitaba a 0,15-0,18 litros circulando con las luces de cruce. Cuando se utilizan luces diurnas diseñadas específicamente, el consumo de energía y de combustible es mucho menor. Hay en el mercado lámparas halógenas de 8 vatios, por ejemplo. Consumen aproximadamente 0,03 litros y, por consiguiente, apenas se puede apreciar. Con distintos tipos de diodos luminosos (LED), queda bien por debajo de los límites de verificabilidad. En alguna medida, el deseo de adaptar luces diurnas ha supuesto un estímulo. Con las luces diurnas, la calidad se debe estudiar muy bien. Muchos fabricantes ofrecen soluciones universales de adaptación de luces diurnas; sin embargo, muchas de ellas no son adecuadas para un uso prolongado, por lo que se aconseja siempre utilizar productos de marca. Lámparas como la Daylight 4 de Philips, que utiliza LED de calidad OEM, incrementan la visibilidad y, por lo tanto, la seguridad vial [Figura 38]. Tampoco se deben subestimar las consideraciones relativas al diseño. Probablemente, la integración directa de las [Figura No. 38] luces diurnas en el ámbito del equipamiento de serie pondrá en cuestión muchas restricciones con respecto a estas luces. Pero el sector también ha reaccionado a este respecto y está ofreciendo diseños exclusivos de luces diurnas para adaptación retroactiva, como por ejemplo la DayLightGuide de Philips. Información adicional disponible en

12 Sistemas adaptables de alumbrado frontal (AFS) En la última década, los sistemas de alumbrado frontal de vehículos han dado un salto cuantitativo tanto en rendimiento como en control de la luz. Hasta 2003, el sistema de alumbrado frontal se componía de luz de cruce, luz de carretera y luz de antiniebla opcional. La fuente de luz principal era la bombilla halógena. Con la evolución de la tecnología de alumbrado, las nuevas fuentes de luz han permitido incrementar la visibilidad y la comodidad, aumentando la intensidad luminosa (xenón, LED) en el espectro visible y un enfoque más preciso (la óptica del reflector) de los faros. La visibilidad del conductor aumentó todavía más con el control electrónico de la distribución de la luz para adaptarla a las distintas situaciones de marcha. En consecuencia, la reglamentación del sistema de alumbrado frontal de los vehículos ha evolucionado (el nuevo reglamento ECE R-123 y las enmiendas del ECE-R 48), y los automóviles modernos incluyen el control adaptable de los faros en función de las condiciones de marcha. Esto se denomina Sistema adaptable de alumbrado frontal (AFS - Adaptive Frontlighting System). Funciones habituales del AFS Cuáles son las funciones más habituales del AFS? Luz de curva fija (FBL) con faros halógenos o de xenón; Luz de curva dinámica (DBL), principalmente con faros de xenón, que puede combinarse con luz de curva fija (FBL). La luz de curva dinámica está autorizada desde 2003, asociada solamente a las luces de cruce. Se compone de un mecanismo que permite la rotación horizontal del conjunto del faro con accionamiento por un motor eléctrico (gradual). El ángulo de rotación se controla electrónicamente en función del ángulo del volante y de la velocidad del vehículo. Se asocia casi siempre a una fuente de luz de xenón y aporta una visibilidad mucho mayor en curvas a cualquier velocidad. La luz de curva fija consiste en un haz luminoso adicional que se puede encender en un lado del vehículo más allá de un ángulo especificado del volante. Esto incrementa la visibilidad en curvas mediante un sector de alumbrado adicional de 35 a 40 activado dentro de un margen de velocidad especificado del vehículo. El haz luminoso se genera mediante una lámpara adicional asociada a una superficie reflectante específica en el faro. La FBL no se debe confundir con la luz de giro, un haz luminoso adicional a 60 que se activa con los ángulos de volante abiertos y a baja velocidad. La fuente de luz de los faros de giro se puede integrar directamente en el faro con una parábola adicional y una bombilla, o en la luz antiniebla mediante una superficie reflectora adicional y la misma bombilla. Faro de xenón DBL para Citroën C5 12

13 Arquitectura del sistema En el funcionamiento de la luz DBL participan los siguientes componentes del vehículo: el sensor del ángulo del volante: la señal del sensor se utiliza como referencia para el ángulo de curva de la luz; los sensores de velocidad de las ruedas: la señal de estos sensores se compara con los umbrales para activar/desactivar esta función de alumbrado y para calcular el ángulo de curva óptimo de la luz; sensor del ángulo de guiñada: señala la guiñada del vehículo sobre su eje vertical (principalmente para ESP) y puede contribuir al ajuste del ángulo de curva de la luz; los sensores delanteros y traseros de altura de la carrocería: transmiten datos de cabeceo del vehículo en función de la carga; estos datos son necesarios para la función de compensación; el controlador del sistema de alumbrado: una unidad de control electrónico que recibe señales del sistema electrónico del vehículo y controla los faros en consecuencia; En los sistemas modernos, estos elementos se comunican entre sí mediante el bus CAN u otro bus de señales. Para ajustar la orientación de los faros en el taller, se debe desactivar primero la función DBL. Por otra parte, en los vehículos con suspensión hidráulica, el motor debe estar en marcha cuando se ajusta el ángulo de corte vertical. La búsqueda de fallos en estos sistemas conlleva comprobar si hay códigos de avería, comprobar los datos en directo de los sensores y comprobar el funcionamiento de la función de curva de los faros. Las herramientas electrónicas de diagnóstico profesionales incluyen estas funciones y ayudan en el proceso de diagnóstico. Función AFS completa La evolución de la legislación europea en 2006 ha hecho posibles funciones aún más específicas del alumbrado frontal. Además de la luz de cruce y la luz de carretera, un sistema completo de AFS aporta cuatro nuevos modos de control del haz luminoso que se activan en condiciones de marcha todavía más específicas: el controlador general del vehículo: recibe las señales de los contactos y sensores del vehículo y transmite órdenes al controlador del sistema de alumbrado. Luz de cruce en autopista (arriba), visibilidad mejorada con el modo de autopista (abajo) Luz de curva dinámica en una curva hacia la izquierda (arriba) y en una curva hacia la derecha (abajo) un modo de autopista que produce un patrón luminoso específico con mayor visibilidad en las distancias de hasta 120 m sin deslumbrar a otros vehículos. Se activa automáticamente a más de 115 km/h. un modo urbano que produce un patrón luminoso más 13

14 Luz de cruce en ciudad (arriba), visibilidad mejorada con el modo urbano (abajo) ancho a menos de 30 km/h. Esto aumenta la visibilidad sobre las aceras y reduce el efecto de deslumbramiento de las señales de tráfico. un modo de mal tiempo que mejora la iluminación de las señales de tráfico y reduce la luz en primer plano para evitar el efecto de espejo en las superficies mojadas. un modo de campo que proporciona un alumbrado más brillante y amplio a los lados de la carretera. El sistema adaptable de alumbrado frontal completo de Valeo se basa en un módulo trifuncional capaz de generar 3 haces luminosos distintos: luz de cruce, luz de carretera y luz de autopista. Mediante este módulo de alumbrado, combinado con el mecanismo de orientación horizontal y el dispositivo de ajuste vertical, los faros pueden producir funciones adicionales de alumbrado: alumbrado urbano, alumbrado de mal tiempo y alumbrado de campo. En el funcionamiento del sistema AFS participan los siguientes componentes del vehículo: Luz de cruce con mal tiempo (arriba), visibilidad mejorada con el modo de mal tiempo (abajo) los sensores de velocidad de las ruedas: la señal de la velocidad del vehículo se utiliza para cambiar entre los diferentes modos de alumbrado (ciudad, campo, autopista); los motores del limpiaparabrisas y el sensor de lluvia: estas señales se utilizan para activar el modo de mal tiempo; los sensores delanteros y traseros de altura de la carrocería: transmiten datos para compensar las variaciones de cabeceo; el controlador del sistema de alumbrado: controla los modos de alumbrado según las señales de los sensores; el controlador general del vehículo: envía las órdenes al controlador del sistema del alumbrado. Los comprobadores actuales de faros permiten comprobar la luz de cruce estándar. Cualquier fallo del sistema referente a otros modos de alumbrado viene señalado generalmente en el cuadro de instrumentos o mediante un código electrónico de avería. Información adicional disponible en 14

15 Diagnóstico del sistema de alumbrado Importancia de un diagnóstico preciso de los faros Los faros modernos proporcionan una mayor visibilidad porque emiten una luz más potente con una mayor concentración en el área pertinente. Esto se debe principalmente a la tecnología moderna de xenón y LED. Pero el conductor solamente puede beneficiarse de una mayor visibilidad cuando los faros están ajustados con precisión. Por otra parte, si los faros están mal orientados, se reduce el campo de visibilidad y se puede deslumbrar a los conductores que vienen de frente. Por ello, se han puesto al día y reforzado los reglamentos relativos al alumbrado de vehículos a fin de evitar efectos negativos para la seguridad vial. La comprobación del sistema de alumbrado se ha hecho más restrictiva durante la inspección técnica periódica de los vehículos de motor y los faros mal orientados no pasan la prueba. Para los talleres, es importante garantizar un ajuste preciso de los faros después de cambiar las lámparas o a la hora de preparar el vehículo para la inspección técnica siguiente. Cuáles son las condiciones necesarias para cumplir este objetivo en su taller? disponer de un luxómetro moderno, preciso y calibrado para comprobar los faros; comprobar los faros en un lugar adecuado donde sea posible realizar una medición precisa; contar con la formación adecuada en las técnicas de medición y en la detección de posibles errores. El dispositivo de prueba de los faros Los luxómetros modernos para comprobar faros son dispositivos de medición de gran precisión. La medición de la luz se realiza electrónicamente mediante fotosensores o cámaras. Estos dispositivos se deben manejar con cuidado y es necesario poseer ciertos conocimientos. Un luxómetro preciso para la comprobación de faros debe presentar las siguientes características: una estructura mecánica sólida: componentes realizados con precisión y rígidos; un mecanismo de deslizamiento suave: la caja de medición óptica debe poder deslizarse verticalmente con poco esfuerzo y mantenerse en posición con un contrapeso adecuado; una óptica de alta calidad: el haz luminoso se debe proyectar sobre el patrón de referencia sin deformación geométrica ni alteración del color; un láser de alineación precisa: permite alinear con precisión el eje óptico del luxómetro paralelo al vehículo; un software de posicionamiento eficaz: permite ganar tiempo guiando al usuario hasta la posición exacta para la medición más precisa; un sistema preciso de medición: mediante fotosensores o un sistema de cámaras, debe poder medir intensidades de luz absolutas en varias coordenadas del patrón de referencia; una función eficaz de calibrado: después de la instalación inicial, la orientación de la unidad óptica se ajusta con cuidado y se calibra la posición del sensor con respecto a un rayo láser de referencia; un sistema de la transmisión de datos: para almacenar o imprimir los valores de la medición de cada faro. Valeo suministra dos modelos de fluxómetros electrónicos que cumplen todos estos requisitos: Valeo Regloscopes. Un modelo está diseñado para los centros de inspección técnica de vehículos (ITV) y el otro para los talleres. 15

16 Componentes y sus funciones El futuro del LED Óptima proporción de iluminación en el vehículo. Debido a su alto coste de adquisición, el LED de momento solo está presente en el segmento de alta gama de la industria del automóvil, aunque a largo plazo terminará imponiéndose. Además de los aspectos económicos, los motivos técnicos apuestan por un montaje del LED en serie. Los diodos luminosos convencen por su funcionalidad, su potencia técnica y sus óptimos resultados lumínicos. Prestan apoyo al cuidado de las fuentes de energía y proporcionan una mayor seguridad en el tráfico. Además, el color de la luz, similar al de la luz del día, aporta una percepción lumínica subjetiva mayor y más agradable. El mercado del LED para faros y pilotos está desarrollándose continuamente en dos direcciones: por un lado, dará más significado al segmento de alta gama, cuya alta funcionalidad exige una potencia luminosa excelente. Por otro lado, las motivaciones económicas y ecológicas serán más exigentes, lo que conllevará, además de un bajo consumo de energía, unas soluciones a un precio más bajo. Sofisticado, funcional, económico - Los LEDs ofrecen muchas posibilidades Competencia luminosa al más alto nivel Desde 2010, el Audi A8 ofrece un equipamiento opcional de faros 100 % LED. Diez lentes de proyección proporcionan una luz de cruce muy singular. La luz de conducción diurna también tiene una característica singular ya que se combina tanto con el intermitente como con la luz de posición. Las funciones AFS permiten que cada función luminosa se adapte de manera individual a cada situación, ya que cada LED por separado puede encenderse o apagarse. En el modo de viaje, algunos LEDs determinados pueden apagarse en los países con circulación por la izquierda. Con la tecnología LED, la estructura de un faro es muy compleja. En comparación con los faros convencionales, el número de componentes del faro ha aumentado considerablemente. Ópticas LED en el automóvil Hay diversos métodos para dirigir la luz en una dirección determinada. Los métodos más importantes para dirigir la luz de la iluminación de un automóvil son la reflexión, la refracción y la híbrida (combinación de reflexión y refracción). Reflexión Refracción Híbrido Ejemplos de técnicas para dirigir la luz 16

17 Representación de las funciones luminosas Luz de cruce Luz de carretera Luz de autopista Luz de mala meteorología Luz de conducción diurna y función de ráfaga Luz intermitente En el faro del Audi A8, los diferentes módulos LEDs generan las distintas funciones lumínicas. Dependiendo de la situación del tráfico, éstos se encienden o se apagan. El módulo de iluminación combinado genera la luz El faro del Audi A8 dispone de diez módulos LED responsables de la función de luz de cruce. Cada módulo se ocupa de una determinada iluminación de la calzada. Por ello, los módulos también disponen de lentes ópticas con diversas formas para poder cumplir con esta función de manera óptima. El gráfico de arriba así lo confirma. Si se toman todos los módulos en conjunto, surge la típica distribución de la luz sobre la calzada. Por ello, el ajustador de faros debe alinearse con las lentes. Si el ajustador de faros está alineado según las indicaciones, la distribución de la luz puede ajustarse de la forma habitual (v. imagen). Regulación de la luz de los faros LED en el ejemplo del Audi A8 Normalmente, todos los faros LED pueden ajustarse con los ajustadores de faros habituales. Tanto en las comprobaciones como en el ajuste, los faros LED con solo una lente óptica (luz de cruce) pueden tratarse de la misma manera que el resto de los faros que solo disponen de una fuente de iluminación. En los faros que poseen más de una fuente de iluminación hay que tener en cuenta una peculiaridad. Debido a la estructura de algunos faros, la lente convergente del ajustador de faros es demasiado pequeña como para capturar la luz que emiten todos los LEDs. En estos casos se debe saber qué LED es responsable de cada función lumínica. Para preparar el vehículo, es imprescindible tener en cuenta las indicaciones del fabricante! En la luz de cruce del Audi A8 se puede ver claramente. Como ya se ha mencionado acerca del campo delantero, los tres LEDs dispuestos en vertical generan tanto una parte simétrica de la luz de cruce como también una asimétrica (v. imagen). 17

18 Luz de largo alcance para autopista Luz de carretera Campo delantero (3 unidades) 1 Chip Alcance luminoso (3 unidades) 2 Chip 2 Chip 4 Chip 4 Chip 2 Chip 2 Chip 4 Chip 2 Chip 4 Chip 2 Chip 1 Chip 1 Chip 1 Chip Óptica de pantalla gruesa Luz de posición DRL: Luz de conducción diurna FRA: Luz intermitente Luz de curvas Base (3 unidades) SML: Piloto de balizamiento lateral Simetría (1 unidad) Luz de cruce en total Información adicional disponible en 18

19 Tecnología de xenón y LED Las fuentes de luz por descarga de gas están adquiriendo gran relevancia, especialmente en los modernos sistemas de alumbrado. Se entiende por descarga de gas el fenómeno de descarga eléctrica que se produce cuando una corriente atraviesa un gas y, en el proceso, se emiten rayos. Cuando se aplica la tensión de kv generada en una reactancia electrónica, el gas entre los electrodos comienza a conducir y se forma un arco. La entrada controlada de corriente alterna provoca la vaporización de la sustancia metálica con el aumento de la temperatura y se emite luz. La lámpara no alcanza su luminosidad máxima hasta que todas las partículas se han ionizado. Para acelerar el proceso hasta alcanzar ese punto, se emplea una corriente inicial más elevada. Cuando se alcanza la luminosidad máxima, la corriente de la lámpara se limita y una tensión de apenas 85 V es suficiente para mantener el arco. Un gas noble alumbra el mundo del automóvil Nunca hay demasiada luz cuando se circula de noche. Los faros de xenón o bi-xenón ofrecen toda una gama de características de importancia crucial para la seguridad y la economía. Por ello se instalan los sistemas de alumbrado Bosch de este tipo como equipamiento original en muchos vehículos modernos de gama media y alta. Ventajas destacables de los faros de xenón: Una eficiencia luminosa más de dos veces superior a la de los faros halógenos Una iluminación más brillante y amplia de la calzada La luz de un faro de xenón es comparable a la luz diurna, de modo que la conducción nocturna resulta menos fatigosa Reconocimiento más rápido de los peligros a los lados de la calzada y de los obstáculos por delante Un contraste más agudo que proporciona una mejor visión del color Visión tridimensional aumentada en condiciones meteorológicas adversas Reducción del consumo de energía Gran durabilidad, ya que no se produce vaporización de metal sólido y la lámpara, por lo tanto, no sufre desgaste mecánico La tecnología es adecuada para el diseño de faros compactos para los coches con frontal bajo Los faros Bosch representan robustez, fiabilidad y durabilidad. Satisfacen las demandas más exigentes de calidad, se pueden utilizar en cualquier vehículo y resultan extremadamente versátiles. Los faros de xenón Bosch producen una luz brillante y una elevada luminosidad con un reducido consumo de energía y una gran durabilidad. Un buen consejo profesional Hay algunos aspectos menores pero importantes que se deben tener en cuenta al sustituir elementos del alumbrado: Quite el contacto pues, de lo contrario, la unidad de control de los faros de xenón seguirá recibiendo corriente de espera. Interrumpa inmediatamente la alimentación si el cristal está roto. Verifique que la lámpara esté bien instalada antes de encender los faros. Sosténgala siempre por la base, nunca por el tubo de cristal. Elimine las marcas de los dedos con alcohol puro. Siempre que sea posible, cambie las lámparas por pares. La curva de encendido se altera a lo largo de la vida útil de la lámpara. En otras pala 19

20 bras, el color de la luz de una lámpara de xenón cambia durante su tiempo de funcionamiento. Cuando se cambia una lámpara fundida, puede haber una diferencia apreciable del color de la luz entre la lámpara nueva y la que no se ha cambiado. Si esto le resulta inaceptable al cliente, no hay más remedio que cambiar las dos lámparas (incluida la que estaba intacta). Después del cambio se deben volver a apretar las tapas del faro pues, de lo contrario, podría penetrar humedad y suciedad. Si procede, compruebe la memoria de fallos en la unidad de contro central y borre el mensaje de fallo antiguo. No intente nunca cambiar una lámpara D1 por una D3 o una D2 por una D4. Consulte siempre las instrucciones que se suministran y el manual del vehículo. Tecnología LED Los LED (diodos luminosos) son semiconductores que convierten la energía eléctrica directamente en luz. Al conectar una corriente eléctrica, la electricidad pasa a través del microprocesador. Los electrones de los átomos de los microprocesadores del LED cambian a un estado energético más intenso por efecto de la tensión. Al emitir luz vuelven a su estado energético inicial menos intenso. El pequeño microprocesador de 0,1-1 mm está instalado en un reflector que conduce la luz con precisión. Se utilizan a menudo luces LED para las luces traseras, especialmente para la tercera luz de freno central. Permiten un diseño compacto y lineal. En comparación con las bombillas, los LED tienen la ventaja de emitir la potencia luminosa máxima en menos de un milisegundo y, además, su durabilidad es mayor. Las luces traseras LED rojas y ámbar en las funciones de pilotos traseros, pilotos antiniebla, intermitentes y luces de freno garantizan una visibilidad óptima. Una nueva característica es el uso de LED blancos de alta luminosidad para las luces de posición y las luces diurnas. Y una primicia europea: La homologación de los faros con tecnología LED para las luces de cruce y de carretera. Los LED ofrecen nuevas posibilidades en el diseño de los faros y demás luces. Los LED son mucho más duraderos que las bombillas convencionales y a menudo duran más que el propio vehículo. Pero cuando, por ejemplo, se rompe la luz LED integrada de conducción diurna, suele ser necesario cambiar todo el conjunto del faro principal. Según el reglamento ECE R98 de ingeniería del automóvil, a la hora de cambiar los LED solamente se deben montar en los vehículos módulos completos. Esto puede resultar costoso para los propietarios cuando la garantía del fabricante ha vencido. Con componentes innovadores para los sistemas avanzados de alumbrado, Bosch aporta una contribución crucial a la seguridad en carretera. Y además de ello, un tiempo de respuesta extremadamente corto, una gran durabilidad y un bajo consumo de energía: estas son las ventajas de los faros LED de Bosch. 20

21 La comprobación de baterías en el taller puede evitar las principales causas de avería Resulta imposible predecir con exactitud el momento en que un vehículo sufrirá una avería; no obstante, los datos del estudio de fiabilidad publicado por el servicio de asistencia en carretera más importante de Europa nos permite conocer en detalle los problemas más frecuentes. El 38% de las averías se deben a fallos en el sistema eléctrico, siendo la batería, el alternador y el motor de arranque las principales fuentes de problemas. Una lectura más a fondo del estudio revela que en Alemania se realizan anualmente más de actuaciones de asistencia en carretera a causa de baterías defectuosas o descargadas. En caso de que el automovilista afectado se encuentre lejos de su domicilio o precisa ponerse urgentemente en ruta, será necesario sustituir la batería in situ. A menudo es posible detectar problemas en las prestaciones de las baterías realizando una comprobación rutinaria durante una revisión. En ocasiones el problema se resuelve realizando una carga con un cargador de baterías de buena calidad; no obstante, si el comprobador indica la necesidad de cambiar la batería, es mejor realizar el proceso en un taller. Las baterías montadas en los vehículos modernos son más difíciles de cambiar que en el pasado, una realidad que tarde o temprano acaban descubriendo quienes deciden sustituirlas por su cuenta. Exide EBT-165P Comprobador de baterías, motores de arranque y alternadores Con la comprobación periódica de las baterías de sus clientes, obtendrá los datos necesarios para recomendar su sustitución preventiva en caso de necesidad. Además, podrá tranquilizarles haciéndoles saber que la información del ordenador de a bordo no se verá comprometida, que la nueva batería será la más idónea para las necesidades del propietario y del vehículo y, lo que es más importante, que se evitarán los inconvenientes y problemas propios de una avería irremediable. Este planteamiento preventivo será muy bien recibido por sus clientes, le permitirá aumentar la facturación de su taller y evitar la pérdida de confianza en su servicio si la batería fallase poco después de la revisión, sin haber hecho las oportunas recomendaciones. La oferta de Exide Technologies va más allá del suministro de productos gracias a la colaboración con Eurecar y la sólida asociación con IAM. Nuestra empresa proporciona conocimientos técnicos esenciales y una gama asequible de herramientas profesionales para baterías que le permitirán ahorrar tiempo y realizar su trabajo conforme a los más elevados estándares. Exide cuenta con una completa línea de baterías de calidad, incluyendo las AGM (Separador de fibra de vidrio absorbente) y ECM (Separador de ciclo mejorado) más avanzadas para la nueva generación de vehículos equipados con el sistema de parada y arranque (Stop&Start). Los comprobadores y cargadores de Exide son plenamente compatibles con todos los vehículos microhíbridos y baterías convencionales. Para mayor información, visite: www. exide.com o póngase en contacto con su distribuidor Exide más próximo. (*) Eure!Car: Programa de formación, ver pág. 24 Principales causas que reducen la vida útil de la batería Desplazamientos cortos con cargas máximas Colocación incorrecta o cortocircuito Mala sujeción y daños en la caja Causas de avería más habituales Sistema eléctrico: batería, alternador, motor de arranque 38% Gestión del motor 16% Dirección, frenos, ejes 10% Mecánica del motor 7% Cerraduras 6% Sistema de gestión de combustible (bombas, tuberías, depósitos, filtros) 5% Aire acondicionado, calefacción, climatizador 4% Transmisión, embrague, caja de cambios 4% Eléctricas en general (cableado, luces) 3% Otras 7% Fuente: Estudio estadístico de averías 2011 del ADAC 21 Periodos prolongados de autodescarga Carga excesiva con riesgo de secado Temperaturas extremas