Faros de Xenon

ELECTROMECÁNICA TRANSM TRA NSMISI ISIÓN, ÓN, FRE FRENOS NOS Y SIS SISTEM TEMAS AS

EVOLUCION F O R M A C I Ó N

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F U T U R O GRUPOFIAT

ELÉCTR ELÉ CTRICO ICOSS AUX AUXILI ILIARE ARESS Y DE CON CONFOR FORTT IMPRIMIR

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FAR AROS OS DE GAS XE XEN NON

FAROS DE GAS XENON


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ÍNDICE FAROS FARO S A DE DESC SCAR ARGA GA DE GA GAS S.......................................................................................01 GENERALIDADES .......................................................................................................01 GRUPO GRU PO ÓPT ÓPTICO ICO COM COMPLE PLETO TO.........................................................................................02 UBICAC UBI CACIÓN IÓN DE LO LOS S COM COMPON PONENT ENTES ES............................................................................02 LÁMP LÁ MPAR ARA A AL XE XENÓ NÓN N....................................................................................................03 SUPERFICIE SUPER FICIE REFLE REFLECT CTANTE ANTE..........................................................................................03 CONMUT CON MUTACI ACIÓN ÓN DEL HAZ LUM LUMINO INOSO SO ...........................................................................04 ELECTR ELE CTRÓNI ÓNICA CA DE MAN MANDO DO...........................................................................................04 · ESQ ESQUEM UEMA A ELÉ ELÉCTR CTRICO ICO...............................................................................................05 · FUNCIO FUNCIONAMIEN NAMIENTO TO....................................................................................................06 · CO CORRE RRECT CTOR OR AU AUTO TOMÁ MÁTI TICO CO DE OR ORIE IENT NTAC ACIÓ IÓN N DE LO LOS S FAR AROS OS......................................07 · COR CORREC RECCIÓ CIÓN N.........................................................................................................07 · SE SENS NSOR ORES ES DE CA CARG RGA A.............................................................................................08 · AC ACTU TUAD ADOR OR DE RE REGU GULA LACI CIÓN ÓN ..................................................................................08 · AUT AUTODIAG ODIAGNOSIS NOSIS...................................................................................................09 · REC RECOVE OVERY RY.............................................................................................................09 · PUE UEST STA A A CE CERO RO......................................................................................................09

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FAROSADESCARGADEGAS GENERALIDADES Entree lo Entr loss si sist stem emas as de seg segur urid idad ad ac acti tiva va de dell ve vehí hícu culo lo,, lo loss di disp spos osit itiv ivos os de ililum umin inac ació ión n ocu ocupa pan n un lug lugar ar pri primor mordia dial. l. La necesidad de mejorar las prestaciones de los sistemas actuales, basados en las lámpar lám paras as hal halóge ógenas nas,, en tér términ minos os de ene energí rgíaa lum lumino inosa sa emi emitid tida, a, de dis distri tribuc bución ión del espectro y de duración de la lámpara, han supuesto el desarrollo de la tecnología de los faro fa ross a de desc scar arga ga de ga gass y de lo loss co corr rres espo pond ndie ient ntes es di disp spos osit itiv ivos os qu quee pe perm rmit iten en su funcio fun cionam namien iento to en el veh vehícu ículo. lo. Lass ve La vent ntaj ajas as qu quee de deri riva van n de dell de desa sarr rroll ollo o de es esta ta te tecn cnol olog ogía ía so son n bá bási sica came ment ntee de tr tres es ti tipo pos: s: - La ma mayo yorr ef efic icac acia ia lu lumi mino nosa sa pe perm rmit itee re redu ducir cir el con consu sumo mo de en ener ergí gíaa el eléct éctri rica ca.. - La alta emisión emisión de flujo luminoso luminoso permite reducir reducir las dimensiones dimensiones del grupo grupo óptico (en conc co ncre reto to la al altu turra) co con n un unaa ma mayo yorr lilibe bert rtad ad en el di dise seño ño de la zo zona na fr fron onta tall de dell ve vehí hícu culo lo.. - La du durrac ació ión n su suel elee se serr el do dobl blee qu quee un unaa lá lámp mpar araa ha haló lóge gena na.. La tecnología de los faros a descarga de gas ha supuesto el desarrollo de ciertos dispositivo dispos itivoss que, resumi resumiendo endo,, incluy incluyen: en: -

La lá lámp mpar araa de xe xenó nón. n. La óp ópti tica ca (su (supe perf rfic icie ie re refl flect ectan ante te de dell fa faro ro). ). La el elect ectró róni nica ca de ma mand ndo, o, co comp mpue uest staa po porr un rea react ctor or (i (ign gnit iter er)) y la cen centr tral alit itaa (b (bal alla last st). ). La corrección corrección automáti automática ca de la orientación orientación del del haz de luz.

Haz luminoso (curva isolux de un faro convencional

Haz luminoso (curva isolux) de un faro a descarga

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GRUPOÓPTICOCOMPLETO Los grupos óptico ópticoss incorp incorporan oran los compon componentes entes necesarios necesarios par paraa el funcio funcionamie namiento nto de la lámpara a descarga (lámpara, reactor, centralita, motor de control de la orientación y actu ac tuad ador or lu luce cess de ca carr rret eter era/ a/de de cr cruc uce) e).. As Asim imis ismo mo in incl cluy uyen en lo loss co comp mpon onen ente tess conven con vencio cional nales es (lu (luces ces de pos posició ición, n, int interm ermite itente ntess y luz de car carret reter era). a).

1. Lá Lámp mpar araa a des desca carga rga de ga gas. s. 2. Oscurecedor Oscurecedor.. 3. Dis Dispos positi itivo vo de man mando do (ba (balla llast) st).. 4. Dis Dispos positi itivo vo de enc encend endido ido (ig (ignit niter) er).. 5. Superf Superficie icie reflec reflectante tante.. 6. Actua Actuador dor luces de cruce/ cruce/de de carret carretera. era.

Sección del faro en correspondencia de la lámpara a descarga de gas

UBICACIÓNDELOSCOMPONENTES En la fi figu gurra se mu mues estr traa la ub ubic icac ació ión n de lo loss co comp mpon onen ente tess en el ve vehí hícu culo lo..

1. Faro com comple pleto. to. 2. Bal Balles lestil tillas las de fij fijaci ación. ón. 3. Balla Ballast. st. 4. Con Conexi exión ón elé eléctr ctrica ica.. 5. Ignite Igniterr. 6. Sen Sensor sor de car carga ga est estáti ática ca del delant antero ero.. 7. Sen Sensor sor de car carga ga est estáti ática ca tra traser sero. o.

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LÁMPARAALXENÓN La lámpara al xenón está compuesta por una bombilla que contiene dos electrodos sepa se parrad ados os un unos os mi milílíme metr tros os y llllen enaa de ga gass xen enón ón a ba baja ja pr pres esió ión. n. La emisión de luz se produce al saltar la chispa entre los dos electrodos, que se mantiene durante el funcionamiento de la lámpara; este proceso es similar al que se produce en los tubo tu boss de ne neón ón de la lass ap aplilica caci cion ones es do domé mést stica icas. s. Pero en el campo de la automoción no se dispone de unos minutos de tiempo para que el proceso se estabilice, por tanto el grupo óptico está provisto de un dispositivo electrónico de control (centralita) que permite un funcionamiento, en lo referente a los tiempos de calent cal entami amient ento, o, com compar parabl ablee a los far faros os con conven vencion cionale ales. s.

Lámpara D1: está formada por 2 electrodos, por sales y por un gas a alta presión: el xenón

La sig sigui uien ente te fi figu gura ra mu muest estra ra el es esqu quem emaa de lo loss co comp mpon onen ente tess pr prin incip cipal ales es de un unaa lá lámp mpar ara. a.

1. Xe Xenón nón.. 2. Sal Sales. es. 3. Electrodos.

SUPERFICIEREFLECTANTE La lámpara al xenón necesita de una nueva superficie reflectante ya que el punto de emis em isió ión n de lu luzz po pose seee un unaa fo form rmaa y un unaa po posi sici ción ón di dife fere rent ntes es a la lass de un unaa lá lámp mpar araa ha haló lóge gena na.. El reflector utilizado es una superficie convexa y por consiguiente sin lente esférica. Esta superficie recibe los rayos de luz procedentes de la lámpara y los dirige para así ofrecer unaa di un distr strib ibuc ució ión n co corr rrect ectaa de dell ha hazz de lu luz. z.

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CONMUTACIÓNDELHAZLUMINOSO El faro está provisto de una sola lámpara: la conmutación de la función luces de carretera/de cruce se efectúa mediante un actuador eléctrico (electroimán) auxiliar que muev mu evee la lá lámp mpar araa re resp spec ecto to a la su supe perf rfic icie ie re refl flect ectan ante te mo modi difi fica cand ndo o as asíí el foc foco. o. Esta característica permite usar la misma lámpara tanto como luz de cruce que como luz de car carret reter eraa con ind induda udable bless ven ventaj tajas as econ económi ómicas cas y fun funcio cional nales. es.

A. Haz luz de carretera. B. Haz luz de cruce.

ELECTRÓNICADEMANDO Las lámparas se controlan mediante una electrónica de mando compuesta por dos disp di sposi ositi tivo vos: s: la ce cent ntra ralilita ta de ma mand ndo o (b (bal alla last st)) y el re reac acto torr de en ence cend ndid ido o (i (ign gnit iter er). ). El ballast transforma la corriente continua de baja presión procedente de la batería del vehí ve hícu culo lo en co corr rrie ient ntee al alte tern rnaa de te tens nsió ión n me medi diaa y co cont ntro rola la el fu func ncion ionam amie ient nto o de dell subsist sub sistema ema en cir circui cuito to cer cerra rado. do. Por ello el ballast puede controlar perfectamente la característica tensión-corriente en la fase de encendido y puede proporcionar a la lámpara la potencia necesaria para que funcione. El ballast controla el igniter y éste puede generar la alta tensión necesaria (máx. 25 kV) para pa ra qu quee sa salt ltee la ch chis ispa pa en entr tree lo loss el elect ectrod rodos. os. El ballast del faro izquierdo desempeña la función de 'MASTER': de hecho es el que recibe las señales de los sensores, las procesa y las transmite al otro ballast 'SLAVE' del faro derecho.

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ESQUEMAELÉCTRICO En la fi figu gura ra se mu mues estr traa el es esqu quem emaa pr prin inci cipa pall de la lass co cone nexi xion ones es el eléct éctri rica cas. s.

A. Far aro o MA MAST STER ER.. B. Far aro o SL SLA AVE VE.. SA. Sen Sensor sor del delant antero ero.. SB. Sen Sensor sor tra traser sero. o. DIA.Toma de diagnosis.

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FUNCIONAMIENTO El fu func ncio iona nami mien ento to de un unaa lá lámp mpar araa al xe xenó nón n se pu pued edee di divi vidi dirr en cu cuat atro ro fa fase ses: s: -

En esta fase el ballast genera una tensión que activa un disp di sposi ositi tivo vo si situ tuad ado o en el ig igni nite terr. Un ci circu rcuit ito o qu quee in incr crem emen enta ta la te tens nsió ión n en enví víaa la sobretensión oportunamente amplificada a la lámpara, provocando de este modo la descar des carga ga ent entre re los ele electr ctrodo odos. s. - Mantenimiento de la chispa (take-over): Durante esta fase (unos segundos) la lámp lá mpar araa se al alim imen enta ta co con n un unaa po poten tenci ciaa ext extra ra ne neces cesar aria ia pa para ra pr prov ovoca ocarr la rá rápi pida da evaporación de los haluros metálicos contenidos en la bombilla, para así asegurar que se alcance rápidamente la luminosidad de funcionamiento. En estas condiciones la lámp lá mpar araa em emit itee un fl flas ash h de lu luzz de un unaa in inte tens nsid idad ad do dobl blee a la no norm rmal al du dura rant ntee un pe perí ríod odo o de unas un as 10 100 0 mi milé lési sima mass de seg segun undo do.. Calentamiento miento (warm(warm-up): up): Durante un período de unos dos minutos el ballast - Calenta regula la intensidad luminosa detectando el estado físico de la lámpara mediante sus caract car acterí erísti sticas cas de imp impeda edanci nciaa (co (contr ntrol ol en cir circui cuito to cerr cerrado ado). ). Funcion cionami amient ento o (st (stead eady y sta state): te): El haz de luz se controla continuamente en circuito - Fun cerra cer rado do inc inclus luso o dur durant antee su fas fasee de fun funcion cionami amient ento. o. Encendido Encend ido (igni (ignition): tion):

La si sigu guie ient ntee fi figu gurra mu mues estr traa la lass fa fase sess de en ence cend ndid ido o de un unaa lá lámp mpar araa a xe xenó nón. n.

1. Arco. A. Fase Fase de enc encendi endido do y man manten tenimi imient ento. o. B. Fa Fase se de calen calentami tamiento. ento. C. Funcionamiento estabilizado.

1. Ali Alimen mentac tación ión (12 V). 2. Ge Gene nera rado dorr de al alta ta te tens nsió ión. n. 3. Gen Genera erador dor de ond ondaa cua cuadra drada. da. 4. CP CPU. U. 5. Cir Circui cuito to par paraa inc increm rement entar ar la ten tensió sión. n. A. Balla Ballast. st. B. Igniter Igniter.. C. Lámpara.

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CORRECTORAUTOMÁTICODEORIENTACIÓNDELOSFAROS Debido a la gran luminosidad emitida por la lámpara, es necesario equipar al vehículo con un corrector automático de orientación de los faros que evite deslumbrar a los demás conductores cuando cambia la carga del vehículo. El dispositivo se activa en ciertas situaciones: - De ti tipo po es está táti tico co,, de debi bido do a la di dist stri ribu buci ción ón de la ca carg rga. a. - De tipo tipo di diná námi mico co,, de debi bido do a la lass ac acel eler erac acio ione ness y fr fren enad adas as.. Asimismo el corrector automático asegura un óptimo confort al conducir, al mantener esta es tabl blee la zo zona na ililum umin inad adaa y al no ve vers rsee ob obliliga gado do el oj ojo o hu huma mano no a ad adap apta tars rsee co cont ntin inua uame ment ntee al ca camb mbio io de lu luz. z. El di disp sposi ositi tivo vo con const staa de de:: - Un ac actu tuad ador or pa paso so a pas aso o pa parra ca cada da fa faro ro.. - Do Doss sen sensor sores es de ca carg rgaa co cone nect ctad ados os a la lass su susp spen ensi sion ones es de dela lant nter eraa y tr tras aser era, a, la lado do derecho.

CORRECCIÓN Ésta to Ésta toma ma en cu cuen enta ta la se seña ñall de lo loss se sens nsor ores es de ca carg rgaa qu que, e, co cone nect ctad ados os a la lass su susp spen ensi sion ones es,, le in indi dica can n el es esta tado do de ca carg rgaa de dell ve vehí hícu culo lo.. La centralita se 'activa' siempre que se gira el conmutador de arranque a 'MAR' y resetea los faros a la cota exacta (calculada en función de la carga del vehículo), es decir abate comp co mple leta tame ment ntee y de desp spué uéss co colo loca ca el fa faro ro.. Las señales de los sensores de carga se reciben periódicamente y se procesan para reajustar la posición del faro si fuera necesario (por ej. consumo de combustible durante la marcha). Este ajuste no es inmediato, se filtra para evitar una corrección no deseada (por (p or ej ej.. ba bade dene nes, s, pa pavi vime ment nto o en ma mall est estad ado, o, et etc.) c.).. Esta Es ta co corr rrec ecci ción ón ta tamb mbié ién n se ef efec ectú túaa co con n la lass lu luce cess ap apag agad adas as,, pa parra qu quee al en ence cend nder erla lass el ha hazz de lu luzz est estéé cor corre recta ctame ment ntee si situ tuad ado. o.

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SENSORESDECARGA Los se sens nsor ores es se fi fija jan n a la ca carr rroc ocer ería ía de dell veh ehíc ícul ulo o y una pal alaanc ncaa co con n un pe perf rfilil es esp pec ecia iall si sigu guee el mo movi vimi mien ento to de la su susp spen ensi sión ón.. El sensor se alimenta de la centralita del faro y suministra una señal lineal en salida prop pr opor orcio ciona nall a la po posi sici ción ón de la su susp spen ensi sión ón re resp spect ecto o a la ca carr rroce ocerí ría. a.

A. Parte fijada a la carrocería. B. Parte fijada a las palancas de la suspensión. a. Ángulo de inclinación de la palanca. V. Tensión señal de salida del sensor. Sensor de carga

ACTUADORDE ACTUADOR DE REGULACIÓN Un actuador paso a paso, situado dentro del grupo óptico, es el encargado de realizar el ajuste. Está compuesto por un motor eléctrico paso a paso y por un reductor tornillotorn to rnilillo lo he hemb mbra ra qu quee tr tran ansfo sform rmaa el mo movi vimi mien ento to gi gira rato tori rio o en mo movi vimi mien ento to liline neal al de un pu punt ntal al arti ar ticu cula lado do me medi dian ante te un unaa ró rótu tula la a la su supe perf rfic icie ie re refl flect ectan ante te..

1. Actu Actuad ador or pa paso so a pa paso so.. 2. Regu Regulac lación ión de la ori orient entaci ación ón man manual ual del far faro. o.

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AUTODIAGNOSIS La electrónica que controla el sistema está provista de una función de autodiagnosis que comprueba compr ueba consta constanteme ntemente nte el funci funcionami onamiento. ento. La centralita efectúa una autodiagnosis continua del funcionamiento del sistema. En concreto: - Dete Detect ctaa y me memo mori riza za ev even entu tual ales es an anom omal alía íass - Rec Recon onoce oce lo loss di dife fere rent ntes es com compo pone nent ntes es y el ti tipo po de av aver ería ía pr prod oduc ucid ido o Las anomalías anomalías memori memorizadas zadas en la centralita centralita se pueden analizar analizar media mediante nte el Exami Examiner ner y otros otr os equ equipo iposs de dia diagno gnosis. sis.

RECOVERY La lógica de gestión de la autodiagnosis también dispone de una función de 'recovery': en caso de errores presentes, el sistema ya no funciona correctamente y, en consecuencia, unaa or un orie ient ntac ació ión n er erró róne neaa de dell ha hazz de lu luzz po podr dría ía re resu sult ltar ar pe peliligr gros osaa al de desl slum umbr brar ar a lo loss de demá máss vehículos. En estos casos el haz de luz se dirige hacia abajo para así no deslumbrar a nadie, pero manteniendo el suficiente haz de luz para dirigirse hasta un taller de la Red de Asistencia con co n la má máxi xima ma seg segur urid idad ad..

PUESTAACERO Cuando se sustituye un componente del sistema (faro, sensor, etc.), hay que aplicar el procedimiento de autoaprendizaje conectando un equipo de diagnosis, ello permite la puesta a cero automática del sistema, que debe reconocer la posición de faro alineado corr co rrect ectam amen ente te (p (posi osici ción ón '0' '0')) pa para ra as asíí po pode derr ej ejecu ecuta tarr lo loss aj ajus uste tess pr previ evisto stos. s.

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