Faros adaptativos

La iluminación del automóvil tuvo que ir evolucionando tanto como lo hacían sus prestaciones. Para ver lo mejor posible sin molestar a los que circulan de frente, se diseñaron dos alturas de iluminación, baja para cuando hay tráfico de frente por la noche, luces de cruce o “cortas” y alta cuando no hay riesgo de molestar, luces de carretera o “largas”. El conductor ha de ir cambiado de “cortas” a “largas” para ver lo mejor posible sin molestar.

Para que todo funciones como debe se ha de contar con un buen reglaje de altura de faros como punto de partida. En circulación nocturna hay muchas variables que afectan a la calidad de iluminación, dando por sentado que todo está en perfecto orden de funcionamiento.

Al acelerar suben las luces y también al superar una subida. Frenando o en descensos las luces bajan. En curvas los faros siguen iluminando hacia delante, dejando la zona por la que se va a circular en sombras. Con mucha ocupación y equipaje en el automóvil las luces suben y molestan a los que viene de frente o van delante.

También la decisión de cuando encender las luces no es un criterio igual para todos los conductores. La evolución de la iluminación ha dado respuesta a estas situaciones, logrando ver mejor, que nos vean y molestar menos, incluso interviniendo automáticamente para que sea así.

Las tecnologías de faros son diversas, los sistemas halógenos están siendo sustituidos por los xenón, led, matriz led, láser y vendrán más. En este artículo se van a comentar las formas de controlar la luz de los faros sea cual sea la tecnología empleada.

Pilotos de posición y faros del automóvil

Antes de entrar en materia damos un repaso a los pilotos y faros genéricos del automóvil, solamente los relacionados con su posición y faros, esta animación lo representa;

    • En el automóvil va el conductor.
    • Los pilotos de posición delanteros y traseros con su testigo en el cuadro. Este testigo no lo llevan todos los automóviles, la información la tenemos al encenderse las luces del cuadro.
    • Faros con dos opciones de iluminación indicadas por sus respectivos testigos.
    • Faros antiniebla, su función está incluida en su denominación, disponen de su testigo en el cuadro.

 

    • Disminuye la luz ambiental y el conductor enciende las luces de posición, confirmado por la iluminación de su testigo o las luces del cuadro de instrumentos.
    • Con menos luz se encienden los faros de cruce o “cortas” que iluminan lo suficiente para circular sin molestar a los que van delante y vienen de frente, con información en el cuadro por el correspondiente testigo. Según la legislación por donde se transite puede ser obligatorio encender simultáneamente a los pilotos de posición, las luces de cruce o “cortas”.
    • Si el tráfico lo permite se encienden los faros de carretera o “largas” que aportan bastante más profundidad de iluminación, su testigo también se enciende. Según modelos al encenderse los faros de carretera pueden apagarse o no las de cruce o “cortas”.
    • Se pasa de nuevo a faros de cruce, apagándose las de carretera, sus testigos lo confirman.
    • Si hay niebla o lluvia intensa el conductor enciende los faros antiniebla, que iluminan la zona muy próxima al automóvil y abren a los lados para ver las líneas de la carretera y ser vistos mejor por los demás conductores, el testigo en el cuadro se ilumina.

Desde hace unos años se han incluido otras luces adicionales, son las luces de día, para mejorar la visibilidad del automóvil aunque la luz ambiental sea buena. Es la respuesta a la idea de que en los automóviles que no equipan esta iluminación es más seguro llevar encendidos permanentemente los pilotos de posición y faros de cruce. Con estas informaciones como repaso ya pasamos a ver las evoluciones de iluminación con relación a lo que se ha comentado.

Faros con giro mecánico en curvas

Empezamos por el sistema mecánico de giro de los faros para iluminar la entrada de las curvas con esta animación;

    • Aparecen los faros principales y los auxiliares que pueden ser también antinieblas.
    • Se ven las ruedas y el volante con el conductor y el pasajero delantero.
    • El volante acciona la dirección y el mecanismo continua hasta conectar con los faros auxiliarles.
    • Al girar la dirección los faros auxiliarles giran en el mismo sentido accionados mecánicamente por la dirección del automóvil.

 

Este sistema no fue muy utilizado y requería mantenimiento de engrase y ajustes.

Faros con regulación manual de altura según la carga

Cuando se circula con más ocupación de la habitual y equipaje, la suspensión se comprime más detrás que delante inclinando el automóvil, lo que eleva el haz de luz, deslumbrando incluso en luces de cruce “cortas”. La suspensión, que tiende a ser blanda para favorecer el confort en automóviles que no sean prestacionales, potencia este comportamiento.

Una solución que se aportaba era unas palancas junto a los faros delanteros que había que cambiar de posición desde fuera del coche circulando con carga por la noche para no deslumbrar.

El siguiente paso fue controlar la altura de los faros desde el interior del automóvil mediante un mando accionado por el conductor, el sistema puede funcionar mecánica o hidráulicamente, y se representa en esta animación;

    • Se ven los faros en el automóvil.
    • El volante y el conductor.
    • Aparece el mando desde el que el conductor puede adaptar la altura de los faros y la conexión con estos, como se ha comentado el sistema es mecánico por cables flexibles de acero o hidráulico.
    • En las ruedas aparecen los muelles representando la suspensión.
    • En marcha por la noche con los faros encendidos la altura del haz de luz es para el peso del conductor solamente, al llevar más ocupación y equipaje la inclinación del automóvil al bajar la suspensión eleva los faros, entonces el conductor ha de bajarlos con el mando interior.

 

Lo más frecuente es disponer de varias opciones de selección de altura en el mando para disponer de la mejor iluminación sin molestar a los demás.

Faros con regulación automática de altura según la carga

El sistema anterior requiere de la atención del conductor para ajustar la altura de faros según la ocupación del automóvil, si no lo hace el deslumbramiento afecta a la seguridad activa primaria de los que vienen de frente o le preceden. Si tras ajustar los faros con carga se olvida de volver a la posición inicial perderá visibilidad por la noche.

Para evitar que falta de atención u olvidos afecten a la seguridad de circulación el paso siguiente ha sido que la regulación de altura de faros sea automática sin que tenga que intervenir el conductor, así funciona;

    • Aparecen los faros, el volante y el conductor.
    • Los muelles representan la suspensión.
    • En la suspensión delantera y trasera hay unos sensores electrónicos que determinan la altura de la carrocería e informan a un calculador electrónico del sistema. Este gobierna unos motores eléctricos en los faros con los que se varía su inclinación.
    • En marcha por la noche yendo solo el conductor los faros no deslumbran, pero si aumenta la ocupación y la carga en el maletero la inclinación hace subir los faros.
    • El sistema lo detecta haciendo el calculador que los faros tomen la inclinación correspondiente a la altura de la carrocería, manteniendo buena visibilidad sin deslumbrar.

 

Este es un sistema bastante eficiente que mejora de formas apreciable la seguridad activa primaria circulando de noche. En algunos sistemas que aportan mucha mejora de iluminación, si sube aunque sea ligeramente la altura de los faros el deslumbramiento es sumamente molesto y peligroso, es el caso de los faros de xenón en los que es obligatorio el control automático de altura de faros, y también el sistema de lavafaros para que la suciedad en la superficie no altere los haces de luz y puedan molestar.

Encendido y apagado automático de luces

Es frecuente al anochecer o amanecer, cuando la luz no está muy definida, ver coches con pilotos de posición o faros encendidos y otros sin estos, según países no se debe circular con los pilotos de posición exclusivamente, se han de encender a la vez que los faros de cruce. Sin entrar en debates sobre si es más seguro llevar siempre encendidos los pilotos o faros, los coches desde hace unos años, como se ha adelantado, disponen de luces de día específicas para esta función.

Nos referimos a los pilotos de posición y faros de cruce y cuando se han de encender, pues no es solamente para ver ya que su otra función tan importante es que nos vean cuanto antes los demás conductores y usuarios de la vía. Lo habitual es que cada conductor valore la visibilidad según lo que él ve y encienda las luces cuando a su criterio hace falta. Pero habrá otros que las necesitarían antes, más que para ver para poder ver a otros automóviles.

Como no hay un criterio determinante que sea aplicado por todos los conductores se recurre a un control electrónico que decide cuando encender las luces, es así como funciona;

 

    • Se ven los pilotos de posición y los faros, el volante y conductor
    • En la parte superior del parabrisas se ubica un sensor de luz exterior, que está conectado con un calculador que controla los pilotos y faros.
    • Cuando disminuye la luz exterior es detectado por el sensor, y al llegar a un umbral preciso da la señal para que se enciendan los pilotos de posición y faros de cruce.
    • Si aumenta la luz exterior el sistema apaga las luces.

El tiempo de respuesta de encendido y apagado de los faros puede variar según el sistema utilizado y su ubicación, además de la limpieza del parabrisas donde está el sensor. El control de encendido y apagado automático de faros lo puede anular el conductor para que no intervenga y sea él quien lo ejecuta.

Faros con regulación automática de longitud del haz de luz según la velocidad

Al disponer de faros de cruce y de carretera, sin opciones intermedias, hay ocasiones en que sería interesante disponer de variaciones entre ambas. Una solución puede ser que la longitud del haz de luz de los faros de cruce o “cortas” varíe según la velocidad como factor indicativo de la fluidez de circulación y por donde transita el automóvil, vemos con esta animación una forma de llevar a cabo esta idea;

    • Se ven los faros en el automóvil con el volante y conductor.
    • Aparece el velocímetro y su conexión, a través de un control electrónico, con motores eléctricos que modifican la inclinación de los faros.
    • A baja velocidad los faros de cruce se mantienen más bajos para no molestar en el entorno urbano, al ir despacio no se compromete la seguridad activa o primaria.
    • Al acelerar y aumentar la velocidad los faros de cruce suben iluminando más. Si se reduce de nuevo la velocidad, bajan los faros adaptándose a la circulación con la velocidad como factor de su actuación. Puede haber dos posiciones o más para optimizar este sistema.

 

Este control de altura de faros de cruce según la velocidad es el inicio de adaptación de la iluminación exterior a las condiciones de circulación sin que tenga que intervenir el conductor, con bastantes más funciones que se irán añadiendo.

Faros con giro eléctrico en curvas. Faros direccionales en curvas

Ya hemos visto la solución de hacer que los faros auxiliarles antiniebla giren en las curvas al hacerlo el volante, mediante un sistema totalmente mecánico. Estas acciones se retoman con el inestimable apoyo de la electrónica, tal como se representan en esta animación con dos formas de hacerlo;

    • Faros con giro eléctrico en curvas
      • Aparecen los faros principales y los auxiliares antiniebla.
      • El volante con el conductor.
      • Información del giro del volante a los faros antiniebla por un calculador electrónico, estos faros tienen un motor eléctrico para su movimiento.
      • En curvas el control electrónico hace que el faro del lado interior de la curva gire para iluminar la entrada.
      • Los faros antiniebla pueden estar ya encendidos y girar el del interior, o si están apagados encenderse a la vez que gira el faro implicado.
    • Faros direccionales en curvas
      • En este automóvil que acompaña al anterior vemos los faros principales y los auxiliares o antiniebla que están dirigidos ligeramente hacia el exterior de sus respectivos lados.
      • Aparece el volante y conductor.
      • Información del giro del volante a los faros antiniebla pasando por el calculador electrónico.
      • En curva el sistema de control enciende el faro del lado interior de la curva, que ya está dirigido para iluminar la zona de entrada. Si están los faros antiniebla encendidos el sistema no necesita intervenir, pues ya se iluminan las zonas que interesan al entrar en las curvas.

 

Con estas soluciones no solamente ve mejor el conductor por donde va a circular el automóvil, también se hace ver antes para los demás conductores o personas del entorno.

Faros divididos en tramos de iluminación independiente

Para lograr la mayor versatilidad de iluminación exterior se llega a dividir el faro en tramos que se pueden encender de forma independiente e incluso con capacidad de moverse ciertos ángulos desde su posición inicial. Esta tecnología está comenzando a verse en automóviles y permite adaptarse a prácticamente todas las posibilidades de circulación, como ejemplo vemos el concepto en esta animación;

    • Volante y conductor en el automóvil.
    • Soportes o bases de sustentación de los faros.
    • En cada soporte o base de cada faro hay diferentes tramos independientes (¿matrices?) que pueden encenderse según sea necesario, y también moverse en círculo.
    • Estos tramos están controlados por un complejo sistema electrónico con múltiples sensores de información; velocidad, sensor del luz exterior, proximidad a otros vehículos, personas u objetos, detección de coches delante o detrás y su iluminación, altura de la carrocería en tiempo real,…
    • Equivalente a faros de cruce; se iluminan los tramos inferiores y centrales, dejando los laterales y superiores apagados.
    • Equivalente a faros direccionales; se encienden además los tramos laterales dirigidos a la entrada de la curva.
    • Equivalente a faros de carretera; además de los tramos de faros de cruce se iluminan los tramos superiores aumentando la longitud del haz de luz

 

El control electrónico independiente de cada tramo de cada faro permite adaptar el haz a todas las condiciones de marcha, incluido el tráfico de frente con sensores de luz delanteros para automatizar la intensidad y altura de los faros.

 

Enlaces de interés

http://www.diariomotor.com/2015/01/21/faros-led/

http://contenidos2.tn.com.ar/2016/04/04/claseeled-360.mp4

http://www.motorvial.com/?p=314

http://www.motor.mapfre.es/accesorios/noticias/5755/como-funciona-sensor-luz-coche

 

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