INNOVACIONES EN EL SISTEMA DE ALUMBRADO

INNOVACIONES EN EL SISTEMA DE ALUMBRADOCONTENIDO Generalidades Componentes de sistema Ubicacin de los componentes en el vehculoEstructura del faroFuncionamientoVentajas y desventajasFaros con lmparas de descarga de gas bixenonFuncionamientoRegulacin automtica del alcance luminosoUnidades de mandoAspectos a consideras (precauciones y recomendaciones de cambio de lmpara de xenn)Comparacin entre un lmpara halgena y lmpara de xennEjemplo de aplicacin de un sistema BixenonVisin nocturna (bosch)Cambio de luces automtico

LUCES DE XENON1. Generalidades Estas lmparas son un sistema de iluminacin con alto rendimiento luminoso que aumenta la seguridad activa durante la conduccin. Se instalan estas lmparas actualmente en los vehculos de alta gamatambin se empiezan a ver cada vez mas en vehculos de gama media2. COMPONENETES DEL SISTEMA

3 Ubicacin de los componentes en el vehculo

4. ESTRUCTURA DEL FAROUnidad de controlBloque de encendido Servomotor para la regulacin del alcance del haz luminosoLmpara con cmara de descarga de xennReflector elpticoPantalla limiteLente de proyeccin

5. FUNCIONAMIENTOFuncionan por descarga de gas encerrados en una ampolla en el interior de la ampolla hay gas xenn y halogenuros metlicospara el funcionamiento se requiere un dispositivo electrnico que debe llevar el vehculo que utilice estas lmparasel dispositivo enciende la lmpara y controla el arco. Para el encendido el sistema electrnico eleva la tensin entre los electrodos del interior de la ampolla crendose un arco de luz gracias al gas xenn y a la gasificacin de los halogenuros metlicos. La luz es generada por medio de un arco voltaico de hasta 30.000 voltios, entre los dos electrodos de tungsteno situados en la cmara de vidrio.El arco es generado por una reactancia o reaccin que produce una corriente alterna de 400 Hz. En el interior de la lmpara se alcanza una temperatura de aproximadamente 700 C.La temperatura de luz de estas lmparas es de 4100 a 4500k frente a los 3200 de las halgenas, por los que es mas blanca.Una vez efectuado el encendido, se hace funcionar la lmpara de descarga de gas aproximadamente durante 3 segundos, con una corriente de mayor intensidad. El objetivo es que la lmpara alcance su claridad mxima tras un retardo mnimo de 0,3 segundos. Debido a este ligero retardo no se utilizan lmparas de descarga de gas para la luz de carretera.

Principio de funcionamiento.- si un determinado gas es atravesado por una corriente elctrica, sta produce la ionizacin del gas (se convierte en conductor) generndose seguidamente un arco voltaico que por radiacin emite luz) Fases funcionamiento: 1 Fase: Encendido. La unidad de mando se alimenta desde batera (corriente continua a 12 V.), que la transforma en corriente alterna (400 Hz) y a una tensin media de 400 500 V. Con esta corriente alterna se alimenta la reactancia (el transformador, tambin llamado ballast electrnico) que eleva la tensin hasta los 25 28 KV. (alta tensin) para producir el arco elctrico entre los electrodos de la lmpara.2 Fase: Calentamiento. El arco elctrico establecido entre los electrodos de la lmpara produce la ionizacin del gas y la vaporizacin de las sales, que se vuelven conductores y facilitan la creacin del arco, que por radiacin, emiten la luz. 3 Fase: Rgimen estabilizado. Tras la fase anterior, la unidad de control controla en todo momento el haz de luz de la lmpara (regulando la tensin de alimentacin de la reactancia, segn el estado de la lmpara), bajando la tensin a unos 85 V. La lmpara funciona a rgimen estabilizado

5.1 FASES DE FUNCIONAMIENTO LMPARA DE XENN.

6. Ventajas y desventajasVentajas El rendimiento luminoso es unas tres veces mayor. Para generar el doble de intensidad luminosa que una lmpara convencional de 55 W, se utiliza una descarga de gas de slo 35 W. De esta manera se reduce el consumo aproximadamente en un 25%.La energa elctrica convertida en calor es mucho menor por lo que se pueden usar faros pequeos y de materiales plsticos.Banda de luz mas amplia. Mediante una configuracin especial del reflector, visera y lente se consigue un alcance superior y una zona de dispersin ms ancha en la zona de proximidad. De esta forma se ilumina mejor el borde de la calzada, lo cual reduce la fatiga visual del conductor.La vida til es de unas 2.500 horas. Cinco veces ms que una lmpara halgena.Desventajas Tardan 60 segundos en dar luz mxima (3200lm) aunque al segundo dan 800lm (lmenes).Necesitan equipo electrnico de encendido y control.Se permite el uso solo en combinacin con sistemas automticos de regulacin de altura de la luz de los faros y de lavafaros (lo del lavafaros es para que siempre estn limpios, pues la suciedad es un aislante trmico y sin evacuaciones del calor se produce avera segura).Precio de lmparas e instalacin requerida mas elevados.

7. Faros con lmparas de descarga de gas bixenonEn los sistemas anteriores no era posible generar las luces de cruce y carretera con una sola lmpara de descarga de gas. No se poda modificar el lmite claro-oscuro durante el funcionamiento. Ahora es posible utilizar la luz de xenn para cruce y carretera, haciendo intervenir un obturador mecnico shutter, cuya posicin se conmuta por medio de un electroimn.

8. Funcionamiento Con este mecanismo obturador se cubre una parte de la luz generada por la lmpara, para configurar as la luz de cruce. Al pasar el mecanismo a la posicin de carretera se deja pasar la totalidad de la luz generada por la lmpara.Se sigue manteniendo una lmpara H7 para la funcin de rfagas, ya que la bombilla de xenn, debido a las caractersticas de inflamacin del gas para la produccin de luz, no puede trabajar en la funcin de apagado y encendido rpido

9. Regulacin automtica del alcance luminoso

Objetivo.- Para evitar la posibilidad de deslumbrar a los conductores que circulan en sentido contrario, la legislacin obliga a que los vehculos con faros de descarga de gas dispongan de un sistema regulador automtico de alcance luminoso. El perfeccionamiento de este sistema dinmico de reglaje se debe a la presencia de sensores situados en los ejes delantero y trasero, los cuales trasmiten la informacin sobre la situacin de la suspensin del vehculo. Los datos recibidos son tratados electrnicamente y transmitidos a los actuadores situados detrs de los proyectores Los tiempos de reaccin se miden en milsimas de segundo y la posicin del haz de luz es ajustada inmediatamente, emitindose un haz luminoso que no deslumbra a los conductores que circulan en sentido contrario.Nota: Si se presenta alguna avera elctrica en la regulacin automtica del alcance luminoso, los servomotores del sistema desplazan automticamente el enfoque de los faros a su posicin ms baja. De esta forma, el conductor se da cuenta de la avera.

10. UNIDADES DE MANDOLas funciones asumidas por la unidad de mando son: Puesta en funcionamiento de la lmpara de xenn, segn vimos en las fases de funcionamiento. Regulacin del alcance de alumbrado.

10.1 UNIDAD DE MANDO MAESTRA Y UNIDAD DE MANDO ESCLAVAExiste una unidad de control por cada faro. La alojada en el faro izquierdo es la Unidad de Mando Maestra, siendo la Esclava la del faro derecho.Cada unidad de mando asume independientemente la puesta en funcionamiento de su correspondiente lmpara de descarga.Funcion especfica.- Por el contrario, para la adaptacin del alcance del alumbrado es la unidad maestra la que recibe la seal de mando de los transmisores de nivel delantero o trasero, analiza dicha seal y prepara la seal de respuesta que por un lado la enva al servomotor del faro que gobierna y tambin a la unidad de mando esclava para que accione el servomotor de su faro.

10.2 Esquema de la regulacin automtica

11. Aspectos a considerar11.1 PrecaucionesDebido a que la lmpara de descarga de gas recibe tensiones elctricas de hasta 30.000 voltios, es imprescindible extremar las medidas de seguridad. El faro con cmara de descarga de gas y el bloque de encendido tienen rtulos de aviso a este respecto.Debido a la alta potencia luminosa de este tipo de lmparas, se debe evitar la observacin directa y frontal del faro.Desconectar el borne negativo de la batera antes de proceder al desmontaje o instalacin.Si el faro de xenn est encendido, no tocar la instalacin, la bombilla o el enchufe sin protegerse las manos con guantes.No realizar tareas de mantenimiento en el faro de xenn con las manos hmedas.Para encender el faro de xenn, la lmpara debe estar instalada en su alojamiento (nunca encender el faro con la lmpara de xenn fuera de ste)Asegurarse de instalar la lmpara de forma adecuada, si se instala de forma incorrecta, pueden producirse fugas de alta tensin que deterioraran la lmpara y el enchufe.11.2 Sustitucin de una lmparaEsta operacin debe realizarse en el taller. Los fabricantes suelen sujetar las tapas con tornillos torx para que el conductor no sustituya la lmpara. El trabajo no encierra dificultad especial, hay que respetar las normas de seguridad descritas con anterioridad y consultar la documentacin del fabricante respecto al proceso de desmontaje.

12. Comparacin entre un lmpara halgena y luz xenn

COMPARATIVA LMPARAS HALGENAS Y DE XENNTipo lmparaFlujoTiempo de vidaPotenciaTemperatura(color)VoltajeEncendidomedioHALOGENA1.500 Lm.300 1.000 horas55 / 65 W.3.200 K (amarillo)13,50 V.0,2 seg.XENN3.200 Lm.> 3.000 horas35 W.4.200 K(azul)85 V.0,5 seg. en fro.Instantneo en caliente13. Ejemplo de aplicacin de un sistema Bixenon

13.1 Estructura del faro

13.2 Ubicacin de los elementos de un sistema bixenn

13.3 Sensores de nivel, servomotores y unidad de regulacin de alcance13.3.1 Transmisor de nivel G78/79La electrnica interna de c/sensor genera una seal cuadrada de 12V y de proporcin de periodo variable en funcin de la inclinacin captada por el sensorFuncin sustitutivaSi se estropea uno de los sensor de nivel la regulacin de altura queda interrumpida en la posicin que tenan cuando en transmisor dejo de funcionar

13.3.2 Servomotor de alcance luminoso V48/49Se trata de un motor paso a paso cuyo eje esta atornillado a una corredera que se desplaza longitudinalmente sobre el eje roscado cuando este gira. La corredera mueve el modulo elptico variando su inclinacin en el interior del faro y con ello el alcance luminosoFuncin sustitutivaSi se estropea algn servomotor, se interrumpe la regulacin de alcance del faro afectado

13.3.3 Unidad para la regulacin del alcance de los faros J431A la unidad llegan las seales moduladas por los transmisores de nivel G76/78La unidad esta conectada al Can-bus de traccin y recibe a travs de el las seales del pedal de freno de accionamiento, rgimen del motor y la seal de velocidad

13.4 Sistema de luces de paso por curvaEste sistema abarca las siguientes funciones:Luz de curva dinmicaLuz de curva estticaSin orientacin 13.4.1 Luz de curva dinmicaFuncionamientoEn le caso de la luz de curva dinmica, el modulo de lmparas de la luz de cruce experimenta un movimiento de orientacin horizontal impulsado por un motor integradoEl Angulo de orientacin es de aprox 15 sobre el lado interior de la curva y 7,5 grados sobre el lado exterior de la curvaLos ngulos de orientacin desiguales revisten la ventaja de que se iluminan mejor las trayectorias de las curva. El modulo en le interior de la curva gira al doble del ngulo que describe el modulo exterior de la curva. De esa forma se consigue la anchura de iluminacin mxima posible con un reparto homogneo de luz

13.4.1.1 Ilustracin de la luz de curva dinmica

13.4.2 Luz de curva esttica Funcionamiento Para ello se instala un reflector adicional en le faro La figura superior muestran una comparacin de iluminacin que presenta la calzada al doblar la esquina con la luz de cruce convencionalEn la figura inferior con luz de curva esttica Se puede ver la ventaja obtenida en materia de seguridad con mayor calidad de iluminacin La luz de curva esttica funciona solamente en combinacin con luz de cruce

13.4.3 Sin orientacin

Al circular a velocidades por debajo de los 10km/h, los mdulos de las lmpara no se direccionanA partir de los 10 Km/h el Angulo de orientacin de los faros depende esencialmente del radio que tenga la curva13.5 Sensores y actuadores del sistema

14. VISION NOCTURNA DE BOSCH15. CAMBIO DE LUCES AUTOMATICOes un sistema con el que el coche circula con las luces largas siempre que es posible y cambia a cruce cuando es necesario para no deslumbrar a otros conductores. El beneficio de este sistema es, por una parte, evitar deslumbramientos Segn un estudio llevado a cabo en Estados Unidos por encargo del Ministerio de Defensa, las luces de carretera slo se utilizan en un 25 por ciento de los casos en los que sera posible hacerlo.15.1 ElementosConsta de un sensor.- normalmente de imagen. situado en la parte frontal del vehculo (generalmente, en el pie del espejo retrovisor interior), un procesador.- capaz de determinar la existencia de otro vehculo o de una fuente de luz en funcin de la informacin proporcionada por el sensor centralita de control.- capaz de tomar decisiones acerca de cundo es posible circular con la iluminacin de carretera activada. Esta centralita es la encargada de activar el cambio de tipo de alumbrado (de carretera a cruce y viceversa).

15.1.1 Ubicacin del sensorEl sensor normalmente de imagen situado en la parte frontal del vehculo (generalmente, en el pie del espejo retrovisor interior)

15.2 Funcionamiento El funcionamiento del sistema es relativamente sencillo: con la posicin auto de iluminacin seleccionada y la palanca de iluminacin desplazada a la posicin de luces largas, se activan estas de forma continuada, siempre y cuando no se d uno de los casos siguientes:Circulacin de otros vehculos a menos de cierta distancia, ya sea en el mismo sentido o en sentido contrarioCasos de iluminacin suficiente (poblaciones)Circulacin a baja velocidad. En cualquiera de estos casos, se realiza el cambio a luz de cruce de forma automtica, volviendo a la posicin de carretera en cuanto es posible, maximizando as la visibilidad del conductor. Este sistema puede reconocer a otro vehculo acercndose hasta a 1.000 metros de distancia. No es capaz de reconocer objetos no iluminados, como pueden ser ciclistas o peatones, por lo que el conductor debe hacerse cargo de esas situaciones.