L'éclairage au xenon

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Description détaillée

Cet éclairage est réalisé par des ampoules sans filament contenant un gaz rare sous haute pression : le xénon. L'ionisation de ce gaz produit une lumière plus intense et plus proche de la lumière du jour.

Eclairage normal:

Eclairage XENON ou lampe à décharge (ou HID pour high intensity discharge):

L'inflammation du xénon exige une très haute tension d'amorçage (20000 V). Un boîtier électronique (ballast), alimenté sous 12 V et solidaire de l'optique, génère cette tension d'amorçage et régule ensuite la tension aux bornes de l'ampoule à 85 V.

Le ballast alimente l'ampoule par un faisceau blindé qui évite les rayonnements électromagnétiques (antiparasitage).

En fonctionnement stabilisé la puissance consommée par une ampoule xénon HID a longtemps été de 35 W contre 55 W pour une ampoule halogène.

Cet éclairage procure donc une qualité d'éclairage nettement supérieure avec une consommation inférieure. La zone éclairée est plus longue et plus large et l'éclairage est plus intense.

On peut rencontrer deux types d'éclairage au xénon HID

• l'éclairage xénon : les feux de croisement utilisent une ampoule au xénon et les feux de routes une ampoule halogène.

• l'éclairage bi xénon : une seule ampoule au xénon est utilisée pour les feux de croisement et pour les feux de route.

L'éclairage étant plus intense sur les systèmes à 35W (supérieur à 2000 lumen), les optiques au xénon doivent être dotés d'un système de correction automatique de leur assiette (réglage en hauteur) en fonction de la charge du véhicule et de la topographie des lieux. Et également doté d'un lave phare.

Ce système comporte un calculateur, un capteur AVANT, un capteur ARRIERE et un moteur de correction d'assiette par optique.


Bloc optique:

Capteurs d'assiette avant et arrière:

Cependant, à partir de 2013 et pour concurrencer les avancées des technologies LED, les nouvelles lampes: D5S/D8 et D6S sont passées de 35W  à 25W et fonctionnent sous 12V. Leurs flux lumineux a été  réduit a 2000lm. Ainsi, les systèmes de réglages de hauteur et de lavage du bloc optique ne sont plus nécessaires.

A partir de 2016, la lampe D9S est une autre évolution majeure dans la réduction des dimensions et l'efficacité de cette technologie. Elle permet de combiner le feu de croisement à 25W et le feu de route à 35W (via un volet dans le bloc).

Quelques compléments techniques:


Ces tensions élevées (20000 V et 85 V) sont des tensions alternatives générées par un transformateur élévateur de tension situé dans le boîtier ballast. 
 

Cette production de haute tension alternative se fait selon le principe suivant :

• la tension batterie est hachée très rapidement par le boîtier ballast pour alimenter le bobinage primaire du transformateur élévateur de tension et provoquer dans les bobinages primaire et secondaire des variations de champ magnétique

• les variations rapides du champ magnétique dans le bobinage secondaire génèrent aux bornes de ce bobinage une haute tension alternative (20000 V)

• L'ampoule au xénon (de 35W) consomme 2,6 A à l'amorçage pendant 2 à 3 secondes et 0,4 A au bout de 30 secondes. La zone éclairée est plus longue et plus large et l'éclairage est plus intense. Il existe deux types d'ampoules: DXS: sans déflecteur (partie grise sur la photo ci dessous) et les DXR: avec déflecteur. Les ampoules avec déflecteur éliminent la partie des rayons équivalents aux pleins phares.

Dans l'éclairage bi xénon la lumière est projetée par une lentille en verre équipée d'un occulteur mobile (écran anti-éblouissement) assurant la répartition de la lumière différente entre les feux de croisement et les feux de route. En position haute, l'occulteur produit la coupure clair-obscur prescrite pour les feux de croisement et en position basse il laisse passer la lumière supplémentaire pour les feux de route. Cet occulteur est commandé par un actionneur électrique piloté par le commodo.

L'information d'assiette est fournie par les deux capteurs d'assiette (hauteur de caisse) situés sur les essieux avant et arrière et est traitée par un calculateur qui assure la correction de position des optiques.

Exemple d'architecture électrique:

Source VAG

Ce calculateur peut être suivant les cas :

• un calculateur dédié à l'éclairage
• le calculateur de suspension piloté
• le calculateur habitacle (BSI, UCH, Boîtier de jonction, etc.)

Les premiers systèmes faisaient environ 2kg et et sont maintenant à 0,3kg grâce à une intrégation des éléments HT dans l'ECU de pilotage. Ils se composent toujours de: l'ampoule D1 (et plus la D2), le faisceau HT blindé et l'ECU.

L'arc électrique est de 42V pour les dernières technologies au lieu des 85V d'origine. Sur la série des lampes D5S/D8 et D6S de 25W/12V, l'ampoule est plus courte, plus légère et le calculateur de gestion est intégré dans le ballast qui est lui même intégré dans le support d'ampoule. Il n'y a donc plus de faisceau haute tension !

Exemple :

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Méthodes et pratiques

Mécanicien et opérateur : remplacement des optiques et ampoules
Mécanicien électricien : remplacement des optiques et des ampoules, remplacement et réparation des faisceaux.
Electricien électronicien: activité diagnostic, réparation des faisceaux, remplacement des éléments du système, réglage initial et paramétrage éventuel des calculateurs.


Remplacement ou réparation des faisceaux et des connecteurs défectueux: le tout en respectant les consignes du constructeur.

Diagnostic et paramétrage éventuel du système:

- avec l'outil de diagnostic

Remplacement éventuel des éléments et réglages initiaux:

- Tout remplacement exige une réinitialisation (par l'outil de diagnostic)
- Le régloscope s'utilise de la même façon que sur un éclairage classique
- Attention à bien mettre une ampoule DXS dans un système bi-xenon.
- Ce sont des hautes tensions ! Il ne faut pas mettre les mains n'importe où!
- Ne jamais faire fonctionner une ampoule en dehors de son socle d'origine!
- Ne jamais toucher le câble d'alimentation  HT (si il existe) lors du fonctionnement de l'ampoule!


Pour information, le remplacement d'une ampoule au xénon ne peut généralement pas se faire par l'utilisateur pour des raisons de sécurité et d'accessibilité mais les ampoules ont une durée de vie multipliée par 7, soit pratiquement la durée de vie de la voiture. 

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Impact sur les compétences en atelier

L'intervention sur ces systèmes exige du personnel technicien :

• de connaître la structure des réseaux multiplexés
• de connaître les protocoles et leurs modes dégradés
• de maîtriser la lecture des schémas électriques.
• de maîtriser toutes les fonctions de l'outil de diagnostic.
• maîtriser toutes les fonctions de l'oscilloscope et du multimètre
• de connaître les procédures de configuration et de paramétrage.

Les intervenants non techniciens doivent:

• Être en mesure de câbler le système si les éléments sont déposés
• Identifier le niveau d'équipement

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Exemple d’outillage approprié

Outil de diagnostic
Régloscope ou réglophares