Estudio RACE:
Iluminación del automóvil y seguridad vial
Estudio RACE
ILUMINACIÓN Y SEURI!A! "IAL
IN!ICE 1.- Introducción 2.- Estadísticas de accidentalidad 3.- Percepción óptica 3.1.- El ojo humano 3.2.- La visión defectuosa 3.2.- Valoración de la capacidad visual 3.3.- e!uridad perceptiva ".- #ondicionantes de la visión ".1.- $ermas de visión% &.- Evolución del alum'rado (.- istemas de alum'rado de vehículos. ).- istemas de alum'rado de la parte delantera del vehículo veh ículo ).1.- Elementos de los faros ).2.- *aros principales ).3.- *aros antinie'la ).".- +tros tipos ).&.- Limpie,a de los faros .- istemas de alum'rado de la parte trasera del vehículo (.1.- Elementos de las luces (.2.- +tros tipos .- /ormali,ación 0 homolo!ación ).1.- i!las de identificación ).2.- Productos adapta'les no ori!inales
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1.- #irculación nocturna con lu, de cruce. 1.1.- Velocidad límite de circulación en recta detener el vehículo dentro del campo de proporciona el ha, de cruce. 1.2.- Velocidad límite de circulación en curva detener el vehículo dentro del campo de proporciona el ha, de cruce.
ue permite visión ue ue permite visión ue
11.- esarrollo actual 0 tendencias futuras 11.1.- esarrollo actual 1.1.1. /i!ht-4uide 1.1.2. 5E/+/ 11.2.- 6endencias futuras 12.- Importancia de la re!ulación del sistema sis tema de faros en la se!uridad vial 13.- #onsejos de utilidad 13.- 7i'lio!rafía
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ILUMINACIÓN Y SEGURIDAD VIAL 1. INTRODUCCIÓN. En un coche , los faros son a la oscuridad lo que las ruedas al asfalto . Sin un foco de luz que alumbre convenientemente la carretera, es imposible conducir de noche. Dicho así parece una perogrullada; sin embargo, iluminar bien el rea que antecede la marcha de un vehículo no es tan sencillo, como pueden corroborar los ingenieros de la industria automovilística. Despu!s de cien a"os de historia del autom#vil, estos e$pertos han llegado a desarrollar toda una ciencia dedicada a producir, condensar, e$pandir % conducir paquetes de fotones de tal manera que el o&o humano sea capaz de aprender toda la informaci#n necesaria para una conducci#n segura, incluso en las noches ms cerradas.
Unos faros y u!"s "fi!a!"s en las partes delantera % trasera del vehículo son a #as" $ara satisfa!"r d"#ida%"nt" a fun!i&n d" "ver y ser vistos". 'a importancia de una buena iluminaci#n en el trfico rodado queda de manifiesto por el hecho, científicamente contrastado, de que el noventa por ciento de todos los datos que precisa un conductor se perciben a través de la vista , mientras que el diez por ciento restante se reciben por el oído % el sentido del equilibrio. Sin embargo, de día el o&o recibe un e$ceso de informaci#n que a veces puede desembocar en un error de conducci#n por distracci#n, situaci#n que se invierte completamente por la noche( el o&o padece un importante d!ficit de informaci#n. En estas condiciones, la capacidad visual del conductor se reduce al veinte por ciento respecto a la conducci#n diurna, los contrastes son reducidos, así como la habilidad para percibir distancias % campos de visi#n. )espec )especto to al o&o humano, humano, cabe cabe destac destacar ar la concl conclusi usi#n #n de que a ma%or ma%or edad, edad, mas mas importante es a*n disponer de un buen sistema de alumbrado en el vehículo. Si"ndo la iluminaci#n uno de los sistemas de seguridad ms importantes del vehículo ' "s (ui)*s uno d" os !on+untos a los que menos atenci#n se les presta en cuanto a mantenimiento % control se refiere .
+
4. ESTAD5STICAS DE ACCIDENTA2ILIDAD Siendo la noche el periodo del día con ms ba&a intensidad de trfico es, sin embargo, el ms peligroso, computando el 3- de las víctimas mortales. ero si tenemos en cuenta tambi!n el crep*sculo, cuando las condiciones de visibilidad tampoco son las ms id#neas, las estadísticas de la D/0 nos revelan que durante el periodo comprendido "n a no!" y " !r"$6s!uo s" $rodu!"n " 748 d" as 9-!ti%as %orta"s' a*n cuando a int"nsidad d" tr*fi!o "s %u!o %*s r"du!ida que durante el día.
Accidentes
%
Muertes
%
Día
62.308
66%
2.733
58%
Noche y crepúsculo
31.701
34%
2.008
42%
94.009
100 %
4.741
100 %
27.588
29%
1.755
37%
Total Sólo Noche
Este dato nos revela que siendo menor el n*mero de vehículos que circulan por las vías, los usuarios que circulan de noche tienen una ma%or probabilidad de verse implicados en un siniestro de circulaci#n con consecuencia fatales o graves. El siguiente grfico muestra claramente la relaci#n e$istente entre la visibilidad % el incremento en el n*mero de accidentes por 1il#metro recorrido(
A!!id"nt"s $or ,% r"!orrido
D-a
D-a
No!"
Ma ti"%$o /u"nt"0 Ad%inistra!i&n d" Tr*fi!o A"%ania2ast3
Desde luego e$isten diversos factores que pueden ofrecer una e$plicaci#n sobre estos datos, como por e&emplo la relaci#n e$istente entre noche fin de semana4 alcohol, o bien los efectos de la somnolencia % el sue"o, pero est demostrado que una buena visibilidad se presenta como elemento fundamental de seguridad en la carretera. 5dems una buena iluminaci#n retardar la aparici#n de los efectos de la fatiga % el cansancio, no vi!ndose obligado el conductor a mantener unos niveles de atenci#n que superen su capacidad de reacci#n. )especto a c#mo se produce el siniestro por la noche. en la siguiente tabla podemos comparar la tipología de accidente en funci#n de la luminosidad de la vía. En este caso, se han utilizado datos de accidentes en los cuales han e$istido víctimas mortales(
O#st!culo Atropello de Atropello de uelco en en la peatones aniales cal$ada cal$ada
TOTAL
Uno o !s "ehículos
Salida de cal$ada
Otro tipo de accidente
En pleno día
2067
1029
33
246
5
44
648
62
Noche y crepúsculo
1576
520
40
268
8
30
671
39
TOTAL D& A''(D&NT&S
3643
1549
73
514
13
74
1319
101
odemos comprobar c#mo e$isten algunas tipologías de accidente que se dan ms frecuentemente por la noche, resultando evidente la importancia que una buena iluminaci#n tiene como elemento fundamental para haber evitado el siniestro( 4 6bstculo en la calzada 4
5tropello a peatones % animales
4
Salida de la calzada
Desde el punto de vista del peat#n, destacar que en los meses de diciembre a marzo los atropellos con resultado mortal se han producido ma%oritariamente de noche, un 78-. 0odos los datos de este apartado corresponden a datos facilitados por la D/0 correspondientes al a"o 299+.
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:. ;ERCE;CIÓN O;TICA :.1. EL O
Trans$ar"n!ia d" a "nt" u%ana a dif"r"nt"s "dad"s Durante todo este proceso, el cerebro crea mecanismos de aprendiza&e para que la p!rdida de agudeza visual afecte en lo menos posible nuestra vida diaria, pero resulta evidente que seg*n avanza la edad tenemos una ma%or necesidad de luz.
Si adems consideramos el efecto de la edad, mediante diferentes estudios se ha comprobado que cada 83 a"os de enve&ecimiento de un individuo, es necesario el doble de iluminancia para provocar provocar la misma misma sensaci#n sensaci#n lumino luminosa. sa. 'as estadís estadísticas ticas de los los oftalm#logos oftalm#logos demue demuestran stran que que a !a$a!idad 9isua s" r"du!" !o%o %"dia un :>8 "ntr" os :> y os ?@ aos.
N"!"sidad d" u)
Edad d" !ondu!tor
El o&o se adapta a las condiciones luminosas e$istentes por medio de diferentes mecanismos(
5nte un deslumbramiento repentino el o&o se contrae, la persona afectada entorna los prpados % durante unos momentos la capacidad de percepci#n disminu%e considerablemente. or este motivo, es fundamental que los sistemas de alumbrado no produzcan deslumbramientos % aseguren un rendimiento visual lo ms continuo posible.
:.4. VISIÓN DE/ECTUOSA
5S?5@A en Brancia ha controlado la visi#n visi#n de ms de 39.999 conductores. conductores. 'os resultados de dicho estudio muestran datos realmente interesantes( •
Uno d" !ada : !ondu!tor"s !ondu!tor"s ti"n" un d"f"!to d" 9isi&n y o d"s!ono!".
:
•
El 39- de los conductores disponen de gafasClentes mal graduadas con su visi#n actual.
•
El 2- suele frecuentar frecuentar alguna vez vez al #ptico
•
El - presenta problemas serios de visi#n
•
El 2- no deberían conducir ba&o sus actuales circunstancias de poca visi#n, por e&emplo e&emplo menos de C89 visi#n binocular binocular
:.:. VALORACIÓN DE LA CA;ACIDAD VISUAL El sistema visual del ser humano suministra alrededor del 9- de la informaci#n senso sensoria rial. l. 0oda 0oda la inform informac aci#n i#n visual visual se percib percibee fundam fundament entalm alment entee como como brillo brillo,, impresi#n de color % forma. Dos factores mu% importantes que determinan la capacidad visual en la conducci#n nocturna son(
5lcance visual 'imite de percepci#n de luminosidad
or alcance visual se entiende la distancia a la que todavía se reconocen ob&etos >vehículos, personas o cosasA sobre la calzada o al borde de la carretera. En el alcance visual influ%en la forma, el tama"o % el grado de refle$i#n de los ob&etos, la superficie de la calzada, la e&ecuci#n t!cnica de los cristales % faros, % su estado de limpieza, así como la capacidad visual de la persona. or la cantidad de factores que influ%en no es posible fi&ar valores num!ricos para evaluar el alcance visual. En condiciones especialmente favorables >en el margen derech derechoo de la calzad calzadaA aA puede puede ser superior superior a 899 m, mientr mientras as que en condici condicione oness desfavorables >en el lado izquierdo de la calzadaA puede limitarse a menos de 29 m. or limite de percepci#n de luminosidad entendemos la distancia a la que es posible reconocer a*n una se"al luminosa, como por e&emplo, las luces traseras de otros vehículos, con atm#sfera turbia o con niebla.
:.7. SEGURIDAD ;ERCE;TIVA 'a seguridad perceptiva es de vital importancia para la conducci#n. Se entiende por seguridad perceptiva el agotamiento de todas las medidas que puedan adoptarse para que las impresiones o se"ales #pticas % ac*sticas procedentes del trfico puedan ser percibidas % reconocidas por el conductor sin ning*n impedimento. Del sistema de alumbrado de un vehículo es de qui!n depende la percepci#n luminosa en conducci#n nocturna, siendo por tanto, de especial importancia para la seguridad perceptiva.
7. CONDIC CONDICION IONANT ANTES ES DE DE LA VISIÓN VISIÓN ara estudiar con detalle los condicionantes de la visi#n, se han establecido cuatro magnitudes que determinan la visibilidad de un ob&eto( • • • •
la relaci#n del ob&eto con el entorno. el tama"o del ob&eto el tiempo de reconocimiento la adaptaci#n >el tiempo que necesita el o&o humano para a&ustar la visi#n a un paso brusco brusco de de clarida claridadd a oscuridad oscuridad % viceve viceversaA rsaA..
Estos parmetros se relacionan entre sí en el mismo proceso de la visi#n, que comprende tres niveles consecutivos( consecutivos( ver, percibir % reconocer. ste proceso depende a su vez de las características fotom!tricas de las fuentes luminosas >%a sean naturales o artificialesA, determinadas fundamentalmente fundamentalmente por su(
Blu&o luminoso( potencia de luz emitida por una fuente luminosa, medida en lumen. na lmpara hal#gena >F+A suministra un flu&o luminoso de 9 lumen en luz de cruce % de 8.29 lumen en luz de carretera >82 voltiosA.
Gntensidad luminosa( cantidad de flu&o luminoso que parte de una fuente de iluminaci#n en una direcci#n dada. Su unidad es la candela >cdA. 5 título de e&emplo los pro%ectores de cruce de un autom#vil proporcionan en su e&e intensidades luminosas comprendidas entre 29.999 % 89.999 cd >mínimo % m$imo de la norma europeaA.
or otra parte, la capacidad para visualizar un ob&eto depende de su iluminancia, cantidad de iluminaci#n recibida al nivel del ob&eto, medido en lu$. Esta depende directamente de la intensidad de la fuente luminosa % es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia del ob&eto a la fuente. or e&emplo, un pro%ector de carretera de 9.999 cd de intensidad luminosa, proporci proporciona ona una una iluminan iluminancia cia igual igual a :9 lu$ lu$ a 2 metros metros % de lu$ lu$ a 899 metros metros >la ilumin iluminanci anciaa mínima necesaria para poder distinguir un ob&eto es de 2 lu$A.
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7.1. MERMAS DE LA VISIÓN 5 pesar de la calidad en aumento de las características de los pro%ectores de lo autom#viles utiliz utilizado adoss para para palia paliarr la falta falta de ilumin iluminac aci#n i#n natur natural, al, e$iste e$istenn una serie serie de factor factores es que disminu%en, en proporciones algunas veces dramticas, la visi#n de los automovilistas( 4
Condu!!i&n no!turna
)especto a la conducci#n nocturna, conviene resultar que el o&o humano no se hizo para ver durante la noche( H'a agudeza visual por la noche es 8C3 si lo comparamos respecto al día Hor la noche se reduce ampliamente nuestra visi#n H'os contrastes son reducidos H'a habilidad de percibir distancias % campos de visi#n son tambi!n reducidos Si las condiciones de visibilidad estn limitadas >crep*sculo u oscuridad, conducci#n en t*neles o en bosques frondososA, es el sistema de alumbrado del vehículo el que garantiza la seguridad perceptiva. El pavimento de una carretera seca % clara absorbe el 9- de los ra%os de luz incidentes, quedando por lo tanto s#lo el 39- restante para percibir la iluminaci#n de la la calzada. 4
Lu9ia y 9isi#iidad
Gnfluencias Gnfluencias atmosf!ricas atmosf!ricas u otros fen#menos fen#menos merman merman la visi#n visi#n del conductor. conductor. 'a lluvia, lluvia, la nieve, la niebla, así como peque"as partículas debidas a la contaminaci#n, son origen de min*sculas fuentes luminosas consecuencia consecuencia de la refle$i#n %Co refracci#n de la luz, creando una iluminaci#n parsita que, por disminuci#n del contraste, convierten los ob&etos observados en menos discernibles.
. En ta"s !ondi!ion"s' " sist"%a d" au%#rado !on u) d" !ru!"' faros antini"#a o u) d" !arr"t"ra %"+ora ost"nsi#"%"nt" a s"Buridad $"r!"$ti9a. Un pavimento oscuro y mojado absorbe el 85% de los rayos de luz incidentes
'os factores que influ%en en los accidentes que se producen con tiempo lluvioso son m*ltiples % comple&os. Entre los ms importantes cabe destacar la ba&a adherencia entre el neumtico % el suelo en condiciones de lluvia, hecho muchas veces ignorado por el p*blico. 6tro factor que tiene una influencia significativa es la reducci#n de la visibilidad, no solo debido a la intensidad de la lluvia, sino tambi!n a la velocidad del trfico. En este apartado, tomando como base el estudio realizado por Gve% en 8, se pretende poner de manifiesto la necesidad de reducir la velocidad cuando se conduce ba&o condiciones atmosf!ricas de lluvia, no solo por efecto de la reducci#n del coeficiente de adherencia sino, tambi!n, por la influencia en la visibilidad.
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Visi#iidad at%osfri!a "n !ondi!ion"s d" u9ia . Si en el espacio comprendido entre un ob&eto a identificar % el o&o del observador, aparece alg*n tipo de interferencia para las ondas de luz, el reconocimiento de dicho ob&eto puede verse dificultado. Este es el caso durante los períodos de lluvia. Durante la lluvia, el espacio comprendido entre un ob&eto % su observador est repleto de gotas de agua. 'a luz proveniente del ob&eto sufre una refracci#n cada vez que atraviesa la capa límite entre el aire % el agua, distorsionando la informaci#n que llega al observador % llegando a convertir al ob&eto en imposible de discernir, en condiciones e$tremas. 5 trav!s de datos e$perimentales IJilson, 87:K se ha establecido una apro$imaci#n de la distancia de visibilidad >e$presada en metrosA en funci#n de la intensidad de lluvia >e$presada en milímetros por horaA. Lomo puede observarse en dicha formula, la distancia de visibilidad es inversamente proporcional a la intensidad de la lluvia. DVISIBILIDA D ATMOSFERIC A (m) =
41048,59
mm I h
0,68
Ba!tor"s (u" $ro9o!an #a+a 9isi#iidad "n a !ondu!!i&n. Visi#iidad d"sd" " int"rior
d" 9"-!uo. E$isten una serie de factores adicionales que reducen considerablemente la visibilidad durante la conducci#n en situaciones de lluvia, respecto a la visibilidad atmosf!rica tratada anteriormente, dependiente *nicamente de la intensidad de la lluvia. Estos factores que degradan todavía ms la visibilidad del conductor son( 8. 'a capa de agua acumulada sobre el parabrisas, que depende principalmente de la intensidad de la lluvia, de la velocidad del vehículo, de la inclinaci#n del parabrisas, del estado de los limpiaparabrisas % de la velocidad de funcionamiento de estos *ltimos. 2. Suciedad, peque"as roturas % otros defectos en el parabrisas. 3. 0ama"o, color % reflectividad natural del ob&eto a identificar % de su entorno. +. Gnteracciones con el resto del trfico, que pueden provocar acumulaciones puntuales de agua.
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DVISIBILIDA D (m) =
353954,88
I mm h
0,68
km h
V
Lomo puede observarse en la ecuaci#n 2, la distancia de visibilidad es inversamente proporcional a la intensidad de lluvia, e$presada en milímetros por hora e inversamente proporcional a la velocidad de circulaci#n del vehículo e$presada en 1il#metros por hora.
V"o!idad -%it" d" !ir!ua!i&n "n !ondi!ion"s d" u9ia . Londuciendo ba&o la lluvia e$isten tres factores claves que reducen la seguridad % que como se pondr de manifiesto aconse&an reducir la velocidad de circulaci#n( 8. 'a visibilidad queda restringida en funci#n de la intensidad de la lluvia % de la velocidad de circulaci#n. 2. El coeficiente de adherencia entre el neumtico % el suelo queda drsticamente reducido respecto a las condiciones de suelo seco % limpio, limitando los esfuerzos que se generan entre el neumtico % el suelo. 3. 'a aparici#n de una capa de agua en el suelo puede ser causante del fen#meno conocido como acuaplaning o hidroplaneo. El fen#meno del hidroplaneo, consiste bsicamente en la p!rdida de contacto entre neumtico % suelo, cuando aquel rueda sobre una superficie cubierta de agua. Depende fundamentalmente de la película de agua e$istente entre la calzada % el neumtico % de la presi#n de inflado de !ste. En este apartado nos limitaremos a se"alar que en condiciones de lluvia intensa, con películas de agua de ms de dos milímetros de altura % con presiones de inflado del neumtico de 2 bar >típicas de un turismoA, la velocidad a la que se produce este fen#meno es de apro$imadamente 9 1mCh. @elocidades superiores a esta supondrían la p!rdida total del control del vehículo. En la figura 8 se representa con&untamente( 8. 'a distancia de parada requerida en recta en funci#n de la velocidad de circulaci#n, para un coeficiente de adherencia entre neumtico % calzada de 9,+ % suponiendo un tiempo de reacci#n de un segundo. 2. 'a distancia de visibilidad durante la conducci#n en funci#n de la intensidad de lluvia >en mmChA % de la velocidad de circulaci#n, ecuaci#n 3. 'as intensidades de lluvia consideradas >entre 79 % 8.299 mmChA, corresponden a la mínima intensidad de lluvia que puede provocar problemas de visibilidad en la conducci#n % a la m$ima intensidad puntual de lluvia previsible en nuestro país. 'os puntos de corte de estas curvas con la anterior, indican las velocidades m$imas de circulaci#n segura en cada caso, %a que para velocidades ma%ores, la distancia de visibilidad sería inferior a la requerida para parada.
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odemos observar que para intensidades de lluvia inferiores a 229 mmCh, es ms crítica la velocidad de acuaplaning que la limitaci#n impuesta por la distancia de parada, siendo de vital importancia en estas condiciones un buen drena&e de la calzada que evite la aparici#n de este fen#meno. Gntensidades de lluvia ma%ores disminu%en las velocidades de circulaci#n segura por deba&o de la de acuaplaning. Si para una intensidad de lluvia dada se circula a una velocidad superior a la indicada por el punto de corte entre la curva de distancia de visibilidad % la de distancia de parada, no ser posible detener el vehículo ante un posible obstculo que sur&a en el campo de visi#n del conductor.
Bigura 2 Distancia de parada % de visibilidad en condiciones de lluvia.
Durante la conducci#n ba&o la lluvia se ve incrementado el riesgo de accidente %a que( 8. E$iste ba&a adherencia entre el neumtico % el suelo, hecho muchas veces ignorado por el p*blico. Debe concienciarse a los conductores de que en estas condiciones la capacidad de maniobra de su vehículo queda drsticamente mermada respecto a las condiciones de suelo seco.
8+
2. Se produce una reducci#n significativa de la visibilidad, no solo debido a la intensidad de la lluvia, sino tambi!n a la velocidad del trfico. 5 menor velocidad de circulaci#n, ma%or ser la distancia de visibilidad % menor la distancia requerida para detener el vehículo, aumentando el margen de seguridad en la conducci#n. 3. 'a visibilidad en el vehículo queda adems limitada por( la inclinaci#n del parabrisas, el estado de los limpiaparabrisas, la velocidad de funcionamiento de estos *ltimos % suciedad, peque"as roturas % otros defectos en el parabrisas. Debe concienciarse a los conductores de la importancia de un correcto mantenimiento % limpieza de los elementos citados. +. 'a e$istencia de embalsamientos de agua puede hacer aparecer el fen#meno del acuaplaning. ara presiones de inflado del neumtico de apro$imadamente 2 bar, velocidades del orden de 9 1mCh pueden provocar la aparici#n de este fen#meno % la p!rdida total del control del vehículo. resiones de inflado inferiores >debidas a un mantenimiento incorrectoA, reducen drsticamente la velocidad a la que se produce el acuaplaning. Este fen#meno puede ser evitado con un correcto drena&e de la calzada que evite la acumulaci#n de agua sobre la misma. 4
La 9"o!idad
'a velocidad tambi!n afecta a nuestra visi#n. Luanto ms rpido conducimos, nuestro campo de visi#n se reduce como consecuencia de la concentraci#n, por lo que e$perimentamos un requerimiento ma%or de luz en aquellas zonas que entran dentro de nuestro actual campo de visi#n. 0ambi!n debemos tener en cuenta el efecto de la fatiga, lo que provocar un ma%or esfuerzo visual. 'as citadas influencias pueden contrarrestarse con mu% diversos medios( Sistemas de limpieza de faros.
Distribuci#n variable de la luz. Gluminaci#n adecuada de la calzada.
5mplia iluminaci#n lateral.
Muena profundidad de iluminaci#n.
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E ni9" a%#i"nt"0 El dominio energ!tico abarcado por la visi#n humana est comprendido entre los 89 4 lu$, límite absoluto de la visi#n, % apro$imadamente .999 lu$, límite superior de tolerancia visual. n sol de mediodía, sobre suelo nevado sin polucionar, puede llegar a producir iluminancias del orden de 89.999 lu$, mientras que los me&ores pro%ectores de autom#vil para luz de cruce, en laboratorio, no proporcionan ms de 9 lu$ sobre un panel vertical situado a 2 metros de distancia.
La 9ista y a fatiBa0 'a capacidad visual depende en gran medida de la densidad de iluminaci#n de los ob&etos observados. n su&eto que presente una capacidad visual del 899- con iluminancia diurna, ver reducida dicha capacidad a s#lo un 9- en una calle bien iluminada durante la noche % tan s#lo a un 39- en el caso de circulaci#n nocturna con luz de cruce. 'a percepci#n cromtica queda igualmente afectada.
;ara#risas y Bafas0 'os parabrisas tintados % fuertemente inclinados aten*an hasta en un 9- los ra%os luminosos que los atraviesan. 'as gafas graduadas, sin tintar, provocan una atenuaci#n de al menos un 89-, %a que no e$iste ning*n vidrio perfectamente transparente.
La t"nsi&n dis$oni#"0 'a intensidad luminosa de un pro%ector varía con la tercera potencia de la tensi#n disponible. Esto quiere decir que la p!rdida de un voltio debido, por e&emplo, a un cableado defectuoso o en mal estado, disminu%e la intensidad luminosa de la fuente en un 2:-.
E r"Ba+"0 ara no deslumbrar a los conductores que circulan en sentido contrario, la luz de cruce est colocada de manera que el haz es dirigido hacia el suelo. na peque"a variaci#n del regla&e debida, por e&emplo, a vibraciones, puede provocar dos efectos contrarios, pero igualmente desastrosos( un regla&e mu% alto, por el deslumbramiento que produce a los conductores que circulen en sentido contrario, o mu% ba&o, por la reducci#n de la distancia de visibilidad. Lon una desviaci#n de tan solo dos grados de su posici#n nominal, si esta tiende a levantar el haz el conductor que circula en sentido contrario recibe una iluminancia 89 veces superior, mientras que si tiende a ba&arlo, la zona de visibilidad de 2 lu$ se ve reducida 3 metros.
E d"su%#ra%i"nto0
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El problema del deslumbramiento es el tiempo necesario para recuperar una visi#n normal. n estudio de la niversidad de
E "nsu!ia%i"nto0 Unos $roy"!tor"s iB"ra%"nt" su!ios' $i"rd"n asta un 4@8 d" su int"nsidad u%inosa . 'a acumulaci#n de los factores citados provocan un retraso en la percepci#n real e identificaci#n de un posible peligro. 5l circular a ma%or velocidad, se recorrer un ma%or espacio durante dicho período de retraso % puede llegar a convertirse en imposible la realizaci#n de una maniobra evasiva o bien convertirla en ineficaz, en cu%o caso puede producirse un accidente de ma%or o menor severidad.
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. EVOLUCIÓN DEL ALUM2RADO En los primeros vehículos de finales del siglo NGN el alumbrado no representaba un papel importante, debido a que conducir de noche era arriesgado por la escasa seguridad de funcionamiento de los vehículos. 5ntes de utilizar los faros el!ctricos, en los primeros tiempos, se utilizaron faroles con velas, despu!s faroles de petr#leo % por *ltimo faroles de acetileno. En los primeros a"os del siglo NN se empezaron a utilizar las lmparas el!ctricas, pero *nicamente para realizar funciones de se"alizaci#n de la posici#n del vehículo. Se utilizaron en faroles au$iliares para la parte trasera % lateral. Esto era así porque las baterías no se podían cargar durante la marcha, con el peligro de producirse la descarga de la batería en medio del recorrido % quedarse sin iluminaci#n en medio de la noche . Lon la aparici#n de la dinamo de alumbrado, hacia el a"o 89:, se pudo conseguir que el uso de los faros el!ctricos se e$tendiera poco a poco. Desde esos primeros tiempos, los sistemas de alumbrado han ido evolucionando debido al aumento de las prestaciones en los vehículos, la creciente densidad de trfico % los e$igentes requisitos de dise"o, debiendo encontrar soluciones para las necesidades que se iban planteando, entre las que podemos citar las siguientes(
?ecesidad de reforzar la iluminaci#n de la calzada
En los primeros tiempos se adoptaron formas especulares parab#licas en los reflectores para desviar el haz luminoso de la fuente de luz hacia la calzada. Se empleaban dispositivos de enfoque para situar el filamento incandescente en el foco. Estos faros eran por lo general faroles % la luz que emitían producía solamente una mancha clara en la carretera. no de los ob&etivos buscados en esta !poca, fue el tener en cuenta que cuanto ms uniforme es la iluminaci#n de la calzada, ma%or es la seguridad de marcha. En 88 se normaliza un nuevo portalmparas que &unto con el empleo de espe&os de metal pulido de alto brillo % de lmparas de incandescencia apropiadas, permiti# suprimir el inestable dispositivo de enfoque.
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?ecesidad de reducir el deslumbramiento
Fasta 88 la evoluci#n del sistema de alumbrado consisti# en utilizar lmparas cada vez ms potentes, lo que produ&o problemas de deslumbramiento cuando dos vehículos se cruzaban. ara solucionar esto en un principio se empezaron a utilizar dobles faros, uno para luz de carretera % otro para luz de cruce, con un sistema de conmutaci#n para pasar de una a otra seg*n fuese necesario. En 82, para evitar la disposici#n de doble faro, se ide# una lmpara con dos filamentos, uno para luz de carretera % otro para luz de cruce. Lon este tipo de lmpara no se producía el deslumbramiento debido a que el filamento de luz de cruce estaba cubierto con una caperuza de chapa de forma que *nicamente irradiaba luz a la parte superior del reflector % de esa forma se iluminaba solo la pro$imidad del vehículo.
?ecesidad de me&orar la dispersi#n lateral
ara satisfacer las necesidades relativas a la dispersi#n lateral % a la iluminaci#n de la calzada situada &usto delante del vehículo, se empezaron a utilizar cristales de vidrio prensado con #ptica de lente cilíndrica vertical, los cuales prolongaron el haz luminoso a lo ancho sin aumentar el deslumbramiento con la luz de cruce. En 838, como complemento a las luces ordinarias del vehículo se empieza a utilizar una lmpara antiniebla, con un haz luminoso oblicuo dirigido hacia un lado % hacia aba&o, que hacía ms visible el borde de la calzada.
?ecesidad de aumentar el alcance
'a necesidad de aumentar el alcance se debe al desarrollo de las carreteras. Lon la construcci#n de autopistas % autovías, las velocidades de los vehículos aumentan % esto hace que el alcance de la luz de carretera no sea suficiente % menos a*n el de la luz de cruce. Se hizo necesario incorporar pro%ectores de largo alcance que ampliaran el alcance de la luz de carretera desde los 299 m hasta :99 m.
?ecesidad de una distribuci#n asim!trica de la luz Debido al aumento de la densidad del trfico, % por consiguiente al aumento en el cruce entre vehículos, comenz# a incrementarse el uso de la luz de cruce hasta el punto de que la luz de carretera se usaba en raras ocasiones.
8
'a introducci#n en 8 de la distribuci#n asim!trica de la luz, hizo posible una considerable ampliaci#n del alcance de la luz de cruce en el borde derecho de la calzada sin deslumbrar a los vehículos que circulaban en sentido contrario.
?ecesidad de incrementar los valores de iluminaci#n
Debido a que las lmparas de incandescencia convencionales utilizadas desde la aparici#n del alumbrado el!ctrico, tenían el inconveniente de que los vapores de Jolframio desprendidos del filamento incandescente se depositan en forma de partículas en la ampolla de la lmpara, ennegreci!ndola con el paso del tiempo. Este proceso reduce los valores de iluminaci#n % limita la vida *til de la lmpara. 'a introducci#n de las lmparas hal#genas aport# ma%or densidad luminosa del filamento % ma%or tiempo de servicio. En un principio se introdu&eron las lmparas hal#genas de un solo filamento, % posteriormente las de dos filamentos, uno para la luz de cruce % otro para la luz de carretera. 5ctualmente e$isten avances en lmparas hal#genas que pro%ectan la luz sobre la vía con una graduaci#n diferenciada seg*n la zona de la calzada de que se trate, aumentando la seguridad en la conducci#n. Este sistema es conocido como ?ight/uide. En la actualidad se ha incrementado a*n ms el valor de iluminaci#n con la aparici#n de las lmparas de descarga de gas o Nenon. Estas se caracterizan porque producen una me&or iluminaci#n de la calzada con una superficie de salida de luz ms peque"a, así como por una ma%or duraci#n.
?ecesidad de una se"alizaci#n efectiva hacia atrs 'a evoluci#n de las luces traseras ha transcurrido de forma similar a la de las luces delanteras. En un principio e$istían luces traseras independientes de posici#n, de freno, captadores catadi#ptricos % de iluminaci#n de matrícula. ero con el paso del tiempo se fue tendiendo a la agrupaci#n de los distintos componentes entre sí. Fo% en día los vehículos generalmente cuentan con unidades completas integradas en la carrocería % situadas en ambos lados de la misma. 'as luces traseras estn equipadas desde los primeros tiempos con lmparas de incandescencia convencionales, % aunque en la actualidad estn empezando a utilizarse 'ED para estos sistemas de iluminaci#n, sigue siendo la lmpara de incandescencia convencional la ms utilizada en la actualidad.
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?ecesidad de una clara indicaci#n de la direcci#n de marcha
Debido a que los primeros vehículos eran abiertos, no era necesario que dispusieran de un sistema de indicaci#n de cambio de marcha. En su defecto, el conductor avisaba con la mano su intenci#n de cambiar de direcci#n. Lon la introducci#n de los vehículos cerrados aparecieron los primeros sistemas de indicaci#n, los cuales estaban formados por un brazo oscilante en el lado izquierdo % derecho del vehículo que era accionado por un electroimn al tiempo que se encendía una lmpara de incandescencia en el brazo oscilante. 5 partir de 8+ se impuso la sustituci#n progresiva de estos indicadores de direcci#n por las centrales de intermitencia el!ctricas, logrndose así una clara me&ora de la se"alizaci#n.
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?. SISTEMAS DE ALUM2RADO DE VE=5CULOS Siendo a iu%ina!i&n uno d" os sist"%as d" s"Buridad %*s i%$ortant"s d" 9"-!uo , como ha quedado &ustificado, es quizs uno de los con&untos a os (u" %"nos at"n!i&n s" "s $r"sta "n !uanto a %ant"ni%i"nto y !ontro s" r"fi"r" . Lon mucha frecuencia el conductor no es consciente de circular con un pro%ector fuera de servicio, o cu%a intensidad luminosa es deficiente. En la ma%oría de los casos, este hecho no es achacable a la ine$periencia del conductor, sino a que simplemente se ha ido adaptando a la mermada visibilidad que aportan los pro%ectores, llegando a considerarla como normal. Lomo principal consecuencia, el esfuerzo adicional a que se someten las pupilas provoca un ma%or agotamiento físico, % una ma%or sensibilidad a los deslumbramientos, aumentando consecuentemente el tiempo de reacci#n. Seg*n estadísticas elaboradas por la Direcci#n /eneral de 0rfico, como %a hemos visto, es en las noches de los meses de invierno donde se producen ms accidentes, debido al elevado porcenta&e de horas de oscuridad % a las condiciones atmosf!ricas que suelen ser bastante adversas. El sistema de alumbrado del vehículo es el elemento fundamental de seguridad activa en el trfico nocturno. 'a misi#n del sistema de alumbrado de un vehículo es iluminar durante la noche el camino que recorre el vehículo % se"alizar su posici#n % los cambios de direcci#n. ara realizar esta misi#n los vehículos disponen de un sistema de faros % luces. na buena iluminaci#n de la calzada en todas las situaciones refuerza % posibilita las sensaciones visuales del conductor. Entre estas sensaciones se inclu%en la captaci#n de brillo, color % espacio, la percepci#n de forma % movimiento, % el reconocimiento de las diferencias de densidad luminosa % de color. Este es el motivo de que los faros de los vehículos deban cumplir unos requisitos luminot!cnicos estrictos.
Unos faros y u!"s "fi!a!"s en las partes delantera % trasera del vehículo son a #as" $ara satisfa!"r d"#ida%"nt" a fun!i&n d" "ver y ser vistos". 'a funci#n principal de los faros situados en el frontal del vehículo es iluminar la calzada, de manera que el conductor pueda percibir los acontecimientos del trfico % reconocer a tiempo los obstculos. 6tra misi#n complementaria es emitir &uegos de se"ales que sirvan de marcas de identificaci#n al trfico en sentido opuesto. 'os intermitentes permiten informar a otros conductores de la intenci#n de cambiar de direcci#n de marcha o de la e$istencia de una situaci#n peligrosa. 'as luces de la parte delantera del vehículo son( o Baros de carretera % cruce. o Baros antiniebla. o Baros adicionales de carretera. o Gntermitentes. o 'uces de estacionamiento.
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o 'uces de posici#n % glibo. o 'uces diurnas >en los países que est!n prescritasA.
'as luces de la parte trasera del vehículo se"alan la posici#n del mismo % la forma % direcci#n en que se desplaza. 'as luces de la parte trasera del vehículo son( o 'uces de posici#n. o 'uces de freno. o 'uces de niebla. o Gntermitentes. o 'uces de estacionamiento. o 'uces de glibo. o 'uces de marcha atrs. o 'uz de matricula.
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. SISTEMAS DE ALUM2RADO DE LA ;ARTE DELANTERA DEL VE=ICULO. .1. ELEMENTOS DE LOS /AROS 'os faros de los vehículos se componen de(
'mpara→ es la fuente luminosa.
)eflector → recoge los ra%os de luz % los agrupa en un haz luminoso efectivo.
Lristal de dispersi#n → desvía los ra%os luminosos en la direcci#n que interese.
En muchos casos, sobre todo actualmente, el reflector desempe"a tambi!n la funci#n del cristal de dispersi#n % desvía la luz en el sentido necesario. En este caso, el cristal solo tiene la misi#n de sellar el faro por delante % protegerlo de la suciedad.
.1.1. L*%$aras Son los elementos que generan el foco luminoso o fuente de iluminaci#n en el interior de los faros o pilotos. 'a calidad de la iluminaci#n depende, en gran medida, de la calidad de la fuente luminosa. 'as lmparas generan luz absorbiendo energía calorífica. 'a luz emitida es ms intensa cuanto ma%or es la temperatura a la que se puede calentar. Bundamentalmente, en el autom#vil se utilizan tres tipos de homologados de lmparas para el sistema de alumbrado >cruceCcarreteraA(
L*%$ara d" in!and"s!"n!ia Este tipo de lmpara tiene un filamento de Oolframio que se pone incandescente al ser atravesado por una corriente el!ctrica. 0iene un rendimiento luminoso peque"o, al igual que su vida *til, por el ennegrecimiento de la ampolla con las partículas de Oolframio evaporadas del filamento. Fan sido sustituidas casi completamente por lmparas de hal#geno. El rendimiento luminoso >lumen por vatioA es el rendimiento luminot!cnico obtenido en funci#n de la potencia el!ctrica suministrada. En las lmparas de incandescencia, este rendimiento es de 89 a 8: GmCJ.
2+
L*%$aras d" a&B"no 'as lmparas de hal#geno pueden tener un *nico filamento incandescente >F8. F3, F, etcA o bien dos filamentos >F+A. En el primer caso se utilizan para luz de cruce, de carretera o antiniebla % en el segundo caso para luz de carreteraCcruce en la misma lmpara. na lmpara de hal#geno con 79C J de potencia irradia apro$imadamente el doble de luz que la equivalente de incandescencia convencional con +C+9 J. 'as lmparas estn rellenas con un hal#geno >%odo o bromoA que permite que la temperatura del filamento alcance casi el punto de fusi#n del Oolframio >unos 3+99 PLA % por tanto un alto rendimiento luminoso. El Oolframio evaporado se une con el gas hal#geno en las pro$imidades de la pared caliente de la ampolla % forma haluro de Oolframio que es un gas transparente. Este compuesto gaseoso es estable en un intervalo de temperaturas de 299 a 8+99 PL. Luando llega a las inmediaciones del filamento se descompone como consecuencia de la alta temperatura de !ste % entonces forma sobre !l un sedimento homog!neo de Oolframio. ara mantener este proceso cíclico se requiere que la temperatura de la ampolla de la lmpara sea de 399 QL apro$imadamente. Esto e$ige que la ampolla de cristal de cuarzo rodee estrechamente al filamento.
En las lmparas de hal#geno el rendimiento luminoso es de 22 a 27 GmCJ % se debe sobre todo a la ma%or temperatura del filamento.
2
0ipos de lmparas hal#genas( Denominaci#n
Duraci#n
otencia
Especificaciones
6bservaciones
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L*%$ara d" d"s!arBa d" Bas 0ambi!n conocidas como NE?6?. Esta t!cnica tiene venta&as decisivas en comparaci#n con las lmparas de incandescencia, como podremos ver ms adelante en el capítulo Rdesarrollo actual.
Xenon
.1.4. R"f"!tor"s 'a misi#n de los reflectores de los faros es captar la ma%or cantidad de luz posible de la lmpara del faro % conseguir el m$imo alcance. 5ntes, casi todos los reflectores tenían forma parab#lica, mientras que ho% se recurre a reflectores escalonados, con superficies de forma libre o sistemas de faros con #ptica de reproducci#n de imagen >Sistema oliElipsoide ESA.
R"f"Fi&n Luando un ra%o de luz incide sobre una superficie especular, se produce una elevada refle$i#n, siendo devuelto el ra%o por la superficie. En este fen#meno, el ngulo de incidencia es igual al ngulo de refle$i#n. Lomo esta regla rige tambi!n para las superficies especulares curvas, en los reflectores de los faros de forma parab#lica todos los ra%os de luz procedentes del foco salen refle&ados en un haz paralelo al e&e del reflector.
Distan!ia fo!a d" un r"f"!tor na distancia focal peque"a del reflector, o entre mediana % peque"a, favorece el aprovechamiento adecuado de la lmpara % por tanto un alto rendimiento, %a que el reflector abarca la ma%or parte de la lmpara % una gran parte de la intensidad luminosa puede contribuir a formar el haz luminoso.
2
'a distancia focal de los reflectores convencionales >distancia entre el v!rtice de la parbola % el focoA es del orden de 8 a +9 mm. 'os reflectores modernos se desvían de las formas parab#lica, a veces considerablemente. 'a forma #ptima se logra por procedimientos matemticos especiales >Fomogeneous ?umericall% calculated Surface F?SA. ara el clculo se utiliza una distancia focal intermedia, referida a la distancia entre el v!rtice del reflector % el centro del filamento. 'os valores son de 8 a 2 mm. Lon distancias focales peque"as, es posible acomodar en el espacio constructivo de un reflector parab#lico convencional >lmpara F+A, tres reflectores separados para luz de cruce, luz de carretera % luz antiniebla >lmparas F8 # F2A % al mismo tiempo aumentar el rendimiento luminoso.
2i"n
Ma
2:
Mat"ria"s d" r"f"!tor 'os reflectores generalmente se fabrican en chapa de acero o en plstico. 'os reflectores de chapa de acero se fabrican mediante un procedimiento de estampado en frío que le da la forma parab#lica o una de las formas comple&as antes mencionadas % despu!s se le protege contra la corrosi#n mediante cincado o un recubrimiento en polvo. Despu!s de alisado con esmalte, se incorpora la capa reflectora por vaporizaci#n o por un Tproceso de bombardeo i#nicoT con aluminio % por *ltimo se protege con una capa especial, tambi!n aplicada por vaporizaci#n o Tbombardeo i#nicoT. 'os reflectores de plstico se in%ectan en el caso de fabricarse con termoplstico o se prensan en el caso de fabricarse con duroplstico, consigui!ndose una gran e$actitud de reproducci#n de la forma. Lon este procedimiento se pueden realizar reflectores de escalonamientos especiales % sistemas de cmaras m*ltiples. 5unque este material no e$ige un tratamiento anticorrosi#n, la capa reflectora se protege tambi!n con una capa especial.
.1.:. Crista"s d" dis$"rsi&n 'a misi#n de los cristales de dispersi#n es la de desviar con precisi#n la luz emitida por reflectores % dispersarla o agruparla en un haz para lograr el efecto luminoso deseado sobre la calzada.
R"fra!!i&n y r"f"Fi&n ara que las luces % faros puedan irradiar luz se requieren materiales transparentes como el aire, vidrio o plsticos. En la superficie interfacial entre el aire % el material transparente del cristal de dispersi#n del faro, un ra%o incidente se descompone en una fracci#n refractada % otra peque"a refle&ada. 'a refracci#n de la luz es originada por las diferentes velocidades de propagaci#n de las ondas luminosas en el aire % en el vidrio o plstico. 'a cara interna del cristal de dispersi#n contiene una determinada disposici#n de elementos lenticulares % prismticos, así como superficies planas, con el fin de lograr tanto una luz de carretera de largo alcance, como una luz de cruce bien distribuida. El tipo % la disposici#n de estos elementos #pticos en el campo del cristal de dispersi#n dependen del tama"o % la distancia focal del reflector % de la distribuci#n luminosa deseada. 'a cara e$terna del cristal de dispersi#n es siempre lisa, para evitar que se acumule suciedad.
2
E"%"ntos &$ti!os 'os elementos #pticos de un cristal de dispersi#n pueden ser(
Elementos lenticulares
Elementos prismticos
Elementos combinados
Luando los ra%os paralelos inciden sobre un elemento lenticular, se dispersan a causa de la refracci#n, en direcci#n perpendicular al e&e de la lente cilíndrica. El efecto de dispersi#n aumenta si el radio de la lente se hace ms peque"o. Luando los ra%os luminosos inciden con un ngulo determinado sobre un elemento prismtico, se desvían un ngulo que depende de la geometría de dicho elemento. 'os ra%os paralelos que inciden en un prisma discurren tambi!n paralelos despu!s de ser desviados. 'os elementos combinados se componen de elementos lenticulares % elementos prismticos.
Crista"s d" !i"rr" di*fanos En la actualidad es normal el uso de reflectores de formas libres, los cuales no necesitan cristales de dispersi#n con elementos #pticos % si utilizan cristales de cierre TdifanosT.
Mat"ria"s d" os !rista"s d" dis$"rsi&n 'os cristales de dispersi#n tradicionales son de vidrio con un alto grado de pureza % e$ento de burbu&as % aguas. ero con el paso del tiempo % buscando una reducci#n del peso, la posibilidad de modelar % conformar los faros % un ahorro de costes, suele elegirse el plstico como material para estos cristales.
.4. /AROS ;RINCI;ALES 'os faros principales de un vehículo tienen que cumplir una doble misi#n(
Deben garantizar el m$imo alcance visual con mínimo deslumbramiento del trfico que circula en sentido contrario. Deben proporcionar una distribuci#n luminosa que satisfaga las necesidades de circulaci#n en el rea cercana al vehículo.
39
.4.1. Lu) d" !arr"t"ra 'a luz de carretera es producida por una fuente luminosa que normalmente est dispuesta en el foco del reflector, con esto se consigue que la luz refle&ada salga en un haz paralelo al e&e del reflector. 'a m$ima intensidad de iluminaci#n de la luz de carretera depende principalmente de la superficie luminosa del reflector.
*sol!ne !ara" on 'la!n ,r!d $#ree#
" 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
10
20
1.00
30 1.75
40
50
3.06
60 5.35
70
80
9.35
90 16.35
100
110
28.59
120
50.00
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*sol!ne !ara" on 'la !n ,r!d $#ree#
" Eu!p"en# $%$10 &'()&N*+ ,"- /erl!n
30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5. 0 0. 0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 1 0
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/ e r l ! n
.4.4. Lu) d" !ru!" En casi todos los sistemas de faros utilizados hasta 8:: >con lmparas de la categoría F+A, la fuente de luz de cruce se encuentra delante del foco del reflector parab#lico. Lon ello se logra que, despu!s de la refle$i#n, la luz tienda a inclinarse hacia el e&e reflector. na caperuza cubre la fracci#n de luz que en el campo inferior se refle&aría en forma plana hacia arriba.
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.4.:. Ti$os d" faros En cuanto a constituci#n se refiere, los faros o pro%ectores pueden clasificarse atendiendo a la geometría del reflector utilizado. 'os ms importantes son( arab#licos Son faros de refle$i#n, denominados Tde tipo convencionalT, En ellos, la luz de las lmparas se concentra en un reflector parab#lico >a modo de espe&oA, % se refle&a hacia la calzada, pasando previamente por el cristal de dispersi#n, En este tipo de faros la calidad de la luz de cruce me&ora al aumentar el tama"o del reflector, n monta&e lo ms alto posible produce un gran alcance geom!trico, pero en contraposici#n con esta medida la aerodinmica e$ige mantener ba&o el frontal del vehículo. Luando se conecta la luz de carretera el filamento de la lmpara que se ilumina, se encuentra e$actamente en el punto focal >punto característico de la parbolaA del reflector, De este modo, la luz sale totalmente paralela al e&e del reflector con amplitud % profundidad, Luando se acciona la luz de cruce, el filamento correspondiente de la lmpara, se encuentra delante del punto focal, con lo que la luz no sale de forma paralela, sino que se refle&a plana, hacia arriba % hacia aba&o. 'a eliminaci#n del haz de luz de tra%ectoria ascendente >deslumbranteA se consigue incorporando una pantalla ba&o el filamento de cruce. Esta pantalla tiene una ligera inclinaci#n para conseguir un haz de luz asim!trico.
Elípticos Son faros de alto rendimiento, mucho ms peque"os que los convencionales >aportando la misma intensidad luminosaA % de gran profundidad, que se suelen utilizar para los pro%ectores principales % el alumbrado antiniebla. Su principio de funcionamiento es similar al de un pro%ector de diapositivas, por lo que tambi!n se les denomina Tfaros de pro%ecci#nT. Lonsta de un reflector, una lmpara F8, una pantalla, % una lente convergente. En lugar de una diapositiva, lo que se coloca es un diafragma que determina con e$actitud el contorno del haz luminoso al ser pro%ectada su imagen por deba&o de la horizontal, lo
32
que permite eliminar todos los ra%os deslumbrantes, proporcionando una iluminaci#n #ptima. 'a funci#n del ob&etivo la cumple una lente que pro%ecta % distribu%e la luz a la calzada. /racias a la comple&a geometría del reflector, el haz luminoso se pro%ecta completo &unto con el límite claro4oscuro. Lon este sistema se consigue una me&or iluminaci#n de todo el campo de visibilidad, tanto frontal como lateral, % una disminuci#n del auto4 deslumbramiento . )eflector de superficie comple&a En este tipo de faros >de refle$i#nA, el reflector %a no es liso sino escalonado. Lonsta de secciones o segmentos parab#licos % no parab#licos. Este escalonamiento del reflector es específico para cada vehículo % su clculo % dise"o se realiza con a%uda del ordenador >9.999 puntos apro$imadamenteA lo que permite una distribuci#n ideal del flu&o luminoso sin necesidad de tallado para guiar el haz de luz, utilizando por lo tanto, cristales transparentes. 'as distintas secciones del reflector tienen diferentes focos, de manera que los ra%os refle&ados poseen distintos grados de inclinaci#n, de este modo la luz se pro%ecta hacia aba&o por todos los segmentos del reflector. 5sí pues, en este tipo de faro no se requiere la pantalla de la lmpara, aprovechndose el reflector completo para la luz de cruce. 'a orientaci#n de cada punto del reflector est calculada en funci#n de la aplicaci#n para la que ha sido desarrollado >cruce, antiniebla, carretera, etc.A.
En ciertos casos, se utiliza un sistema con dos reflectores % dos lmparas monofilamento. 'a lmpara suplementaria >F8A para la luz de carretera crea el foco para un segundo reflector, el cual se encuentra integrado en el reflector de la luz de cruce. Luando se conecta la luz de carretera se encienden las dos lmparas >luz de carretera TsuperpuestaTA, consigui!ndose una distribuci#n arm#nica de la luz, al superponer ambos campos de iluminaci#n. 'a avanzada tecnología que utilizan este tipo de pro%ectores, permite la optimizaci#n de la distribuci#n del flu&o luminoso, consigui!ndose un grado de eficiencia luminosa de hasta un 9- ma%or que en los pro%ectores convencionales. 'as venta&as que presenta la utilizaci#n de pro%ectores de superficie comple&a pueden resumirse en los siguientes factores( aportan un :9- ms de luz, no e$isten zonas oscuras al pasar del haz de cruce al de carretera, la disminuci#n de la temperatura del
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haz luminoso permite la utilizaci#n de cristales lisos de plstico, que posibilitan conseguir formas comple&as >hasta un 79- de inclinaci#nA que favorecen una ma%or libertad de estilo en el dise"o de la carrocería, en caso de rotura del cristal el haz de luz no se altera, por lo que las prestaciones no se ven alteradas de forma importante, % se adaptan a todas las funciones de iluminaci#n >cruce, antiniebla, carretera, etc.A.
3+
.:. /AROS ANTINIE2LA 'os faros antiniebla deben servir para me&orar la iluminaci#n de la calzada cuando la visibilidad es mala >niebla, nevada, lluvia fuerte o nubes de polvoA.
.:.1. ;rin!i$io &$ti!o araboloide n reflector parab#lico, con la fuente luminosa en el foco, refle&a la luz en un haz paralelo al e&e >como la luz de carreteraA que, a trav!s del cristal de dispersi#n, se e$tiende en una banda horizontal. n diafragma limita la radiaci#n luminosa hacia arriba. 0!cnica LD Lon la a%uda de nuevos m!todos de clculo >L5' Lomputer 5ided 'ightingA se pueden dise"ar los reflectores de manera que dispersen la luz directamente, es decir, sin perfil #ptico en el cristal de dispersi#n % que al mismo tiempo generen, sin utilizar ning*n medio de oscurecimiento separado, un límite nítido entre la zona iluminada % la oscura >delimitaci#n entre ra%os luminosos de direcci#n alternanteA. 'a direcci#n alternante >convergente4divergenteA de los ra%os de luz condu&o a la t!cnica LD. or el gran contorno de la lmpara se obtiene un volumen de luz mu% elevado con una anchura m$ima de dispersi#n. Baro antiniebla ES Lon esta t!cnica se minimiza el deslumbramiento propio del conductor cuando ha% niebla. El diafragma, que con a%uda de la lente se pro%ecta sobre la calzada, genera un contraste m$imo del límite entre la zona iluminada % la oscura.
.:.4. Ti$os !onstru!ti9os 'os faros antiniebla adicionales con elementos #pticos dentro de la carcasa se montan verticalmente en el frontal o colgados deba&o del parachoques. or motivos estilísticos o aerodinmicos, cada vez es ms frecuente adaptar los faros a la línea de la carrocería como unidades incorporadas o hacerlos formar parte de un bloque #ptico >en e&ecuci#n ensamblada con los faros principales, los reflectores son m#viles para permitir el a&usteA. 'a ma%oría de los faros antiniebla estn preparados para luz blanca. ?o e$isten fundamentos psicol#gicos que respalden posibles venta&as de la luz amarilla. 'a acci#n luminot!cnica de los faros antiniebla depende del tama"o de la superficie luminosa % de la distancia focal del reflector. 5 igual superficie luminosa % distancia focal, las formas redondas o rectangulares de los faros presentan diferencias luminot!cnicas insignificantes.
3
.7. OTROS TI;OS DE LUCES .7.1. /aros d" !arr"t"ra adi!iona"s 'os faros de luz de carretera adicionales sirven para me&orar la acci#n de la luz de carretera en sistemas de dos, cuatro % seis faros. /eneran un haz de luz mu% agrupado % por lo tanto poseen un gran alcance. rincipio #ptico El principio #ptico consiste en un reflector apro$imadamente parab#lico con la fuente luminosa en el foco. En ciertos casos se utiliza un cristal de dispersi#n adicional, adecuado para cumplir los requisitos luminot!cnicos de la luz de carretera.
.7.4. Sist"%a d" int"r%it"nt"s El sistema de intermitentes debe emitir se"ales de cambio de direcci#n % de emergencia. 'os intermitentes han de servir, como indicadores de direcci#n, para se"alizar un cambio de direcci#n intencionado %, como luces de emergencia, para indicar una situaci#n de peligro. Deben estar ubicados % conformados de manera que la indicaci#n pueda ser percibida con claridad por los dems participantes en el trfico cualesquiera que sean las condiciones de alumbrado % de marcha. Se"ales intermitentes 'as se"ales intermitentes destellan con una cadencia de 79... 829 impulsos por minuto % tienen un tiempo relativo de brillo del 39 al :9-. Luando se concretan deben emitir luz en menos de 8, s. Si falla un intermitente, los dems deben seguir emitiendo se"ales perceptibles. Gndicaci#n intermitente de cambio de direcci#n ara esta indicaci#n, todos los intermitentes de un mismo lado del vehículo emiten una se"al sincr#nica. 'as luces cuentan con un sistema de supervisi#n el!ctrica. n fallo de funcionamiento se indica mediante un testigo o por una modificaci#n sustancial de la cadencia de la se"al intermitente. 'uces intermitentes de emergencia 'a indicaci#n de emergencia consiste en el destello sincr#nico de todos los intermitentes del vehículo, incluso con el motor parado
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.7.:. Lu!"s d" $osi!i&n y d" B*i#o d"ant"ras 'as luces de glibo % de posici#n han de servir para que los vehículos grandes sean reconocidos por los dems participantes en el trfico.
.7.7. Lu!"s d" "sta!iona%i"nto d"ant"ras 'as luces de estacionamiento deben hacer reconocible el vehículo cuando se encuentra estacionado. Fan de poder lucir sin que ha%a otras luces o faros encendidos. En la ma%oría de los casos, la funci#n del alumbrado de estacionamiento la asumen las luces de posici#n.
.7.@. Lu!"s d" !ir!ua!i&n diurna El alumbrado de circulaci#n diurna es obligatorio en países como ?oruega, Suecia, Binlandia, Dinamarca, olonia, 5ustria % Lanad. 'a funci#n del alumbrado de circulaci#n diurna se puede cumplir mediante el encendido de la luz de cruce o de carretera, cuando las intensidades luminosas coincidan con los valores especificados. Es de esperar que otros países prescriban en el futuro las luces de circulaci#n diurna o el encendido de la luz de cruce durante el día.
6bligatorio )ecomendado ermitido
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.@. LIM;IEHA DE LOS /AROS 'os sistemas de limpieza de los faros eliminan la suciedad de los cristales de dispersi#n de los faros principales. De este modo garantizan la iluminaci#n de la calzada sin p!rdida de luz % evitan el deslumbramiento deU trfico en sentido opuesto.
[email protected] Constru!!i&n y fun!iona%i"nto ara la limpieza de los faros e$isten dos sistemas( 'impialavafaros Es comparable al sistema de limpieza del parabrisas. Su empleo se limita a los cristales de dispersi#n de vidrio, %a que la superficie de las placas de dispersi#n de plstico, a pesar de la capa de alta resistencia a los ara"azos. es mu% delicada para una limpieza mecnica. 'avafaros de alta presi#n Este sistema ha adquirido una importancia cada vez ma%or, dado que puede utilizarse tanto con placas de dispersi#n de vidrio como de plstico. 'a acci#n detergente est determinada sobre todo por el impulso limpiador de las gotas de agua. ara ello son decisivas las siguientes magnitudes(
distancia entre los surtidores % la placa de dispersi#n.
tama"o, ngulo de impacto % velocidad de impacto de las gotas de agua.
caudal de agua.
5parte de los portasurtidores de monta&e fi&o en los parachoques, los ha% tambi!n telesc#picos. Lomo estos *ltimos pueden moverse a una posici#n de rociado #ptima, el efecto de limpieza me&ora notablemente. 5dems, el portasurtidores puede ocultarse en el parachoques cuando est inactivo. 'os sistemas de lavado a alta presi#n constan de lo siguiente(
dep#sito de agua, bomba, latiguillo % vlvula de retenci#n. portasurtidores, que adems puede ser e$tensible mediante un mecanismo telesc#pico e ir provisto de uno o varios surtidores.
3:
[email protected]. S"nsor"s El sensor de lluvia se compone de un segmento emisor4receptor #ptico. 'a luz irradiada ba&o un cierto ngulo hacia el parabrisas se refle&a en la superficie interfacial seca e$terna >refle$i#n totalA % llega al receptor, orientado tambi!n en un ngulo determinado. Si en la superficie e$terior ha% gotas de lluvia o partículas de suciedad, una parte considerable de la luz se refracta hacia fuera % debilita la se"al de recepci#n. Entonces se conecta automticamente el limpialunas. 'a barrera de luz refle&ada del sensor de suciedad se compone de una fuente luminosa >'EDA % de un receptor #ptico >fototransistorA. Se coloca en la cara interna del cristal de dispersi#n, dentro de rea de limpieza, pero no en la tra%ectoria #ptica directa de la luz de marcha. Luando el cristal de dispersi#n est limpio o cubierto de gotas de agua, la luz de medici#n, irradiada en el intervalo del infrarro&o pr#$imo, sale al aire libre sin impedimento % sin refle$i#n sustancial. ero si la luz de medida encuentra partículas de suciedad en la superficie e$terna del cristal de dispersi#n, en el camino de vuelta al receptor se dispersa proporcionalmente al grado de suciedad. En ese caso el sistema de limpieza de los faros se dispara automticamente cuando se enciende la luz de marcha.
3
. SISTEMAS DE ALUM2RADO DE LA ;ARTE TRASERA DEL VE=5CULO .1. ELEMENTOS DE LAS LUCES 'os elementos de las luces de la parte trasera del vehículo deben permitir reconocer el vehículo % sus movimientos.
.1.1. ;r"s!ri$!ion"s ara todas las luces traseras se e$igen intensidades luminosas mínimas % m$imas en el sentido de su e&e central que, por un lado, deben garantizar la percepci#n de la se"al % por otro evitar molestos deslumbramientos a otros conductores. El valor de la intensidad luminosa en sentido lateral, hacia arriba % hacia aba&o, puede ser inferior al valor en el e&e central.
.1.4. Ti$os !onstru!ti9os 'uces con #ptica de reflector En este tipo la luz de la lmpara se desvía en direcciones pr#$imas al e&e por medio de un reflector de una forma cualquiera >suele ser parab#licaA, % es distribuida por un cristal con elementos #pticos.
8 Larcasa 2 )eflector 3 Lristal con lentes cilíndricas de dispersi#n
+9
'uces con #ptica Bresnel En este caso la luz de la lmpara incide directamente sobre el cristal, sin ser desviada por el reflector, % es refractada por una #ptica Bresnel del cristal para que emer&a en las direcciones deseadas. 'as #pticas Bresnel tienen por lo general menor rendimiento que las #pticas de reflector.
8 Larcasa 2 Lristal con #ptica Bresnel
'uces con #ptica de reflector % #ptica Bresnel En este caso se utiliza una combinaci#n de los dos tipos anteriores, Se consigue para una misma intensidad luminosa, una disminuci#n del volumen, es decir, de las superficies de salida % de la profundidad del reflector.
+8
8 Laperuza Bresnel 2 )eflector 3 Lristal con lentes dispersaras cilíndricas
.1.:. /itros d" !oor Seg*n el tipo de uso >luces de freno, intermitentes, luces de niebla traserasA, las luces de los vehículos deben presentar tonos de color especiales en la escala del ro&o o del amarillo.
.4. TI;OS DE LUCES .4.1. Lu!"s tras"ras y u!"s d" Bai#o 'as luces traseras % las de glibo tienen la misi#n de permitir que los conductores que sigan al vehículo lo reconozcan a tiempo sin necesidad de que el vehículo ha%a frenado.
.4.4. Lu!"s d" fr"no 'as luces de freno deben advertir a los conductores que siguen a un vehículo que !ste est frenando. Se prescriben dos luces de freno de color ro&o en cada vehículo. En Europa es obligatoria la instalaci#n de una luz de freno adicional, en posici#n centrada % elevada, en los nuevos modelos de vehículos. 'as luces de freno elevadas adicionales deben, encenderse simultneamente con las luces de freno principales.
.4.:. Int"r%it"nt"s tras"ros 'os intermitentes han de servir, como indicadores de direcci#n, para se"alizar un cambio de direcci#n intencionado %, como luces de emergencia, para indicar una situaci#n de peligro. Deben estar ubicados % conformados de manera que la indicaci#n pueda ser percibida con claridad por los dems participantes en el trfico cualesquiera que sean las condiciones de alumbrado % de marcha.
+2
.4.7. Lu!"s d" ni"#a tras"ras 'as luces de niebla traseras tienen por misi#n hacer reconocible a tiempo el vehículo en marcha normal a los conductores que lo siguen, cuando la visi#n est dificultada por la niebla u otras circunstancias.
.4.@. Lu!"s d" "sta!iona%i"nto tras"ras 'as luces de estacionamiento deben hacer reconocible el vehículo cuando se encuentra estacionado. Fan de poder lucir sin necesidad de encender otras luces. En la ma%oría de los casos, la funci#n del alumbrado de estacionamiento la asumen las luces traseras % las de posici#n.
.4.?. Lu!"s d" %ar!a atr*s 'as luces de marcha atrs deben iluminar la calzada cuando se conduce marcha atrs.
.4. Lu) d" %atr-!ua 'a luz de matrícula debe permitir que los dems participantes en el trfico puedan leer la matrícula del vehículo.
+3
J. NORMALIHACIÓN Y =OMOLOGACIÓN 0odos los sistemas de iluminaci#n % se"alizaci#n, por ser elementos de seguridad del vehículo, deben cumplir con las normas de homologaci#n a nivel internacional. 'as marcas normalizadas indican que el producto en cuesti#n respeta las normas internacionales, superando los correspondientes ensa%os para su homologaci#n.
J.1. SIGLAS DE IDENTI/ICACIÓN Bunci#n del pro%ector LC)
L#digo Europeo cruce o carretera.
FL
Fal#geno cruce.
F)
Fal#geno carretera o largo alcance.
FL) Fal#geno cruce V carretera. FLC) Fal#geno cruce o carretera. DL
'mpara de descarga cruce.
D)
'mpara de descarga carretera.
DLC) 'mpara de descarga cruce o carretera. DL) 'mpara de descarga cruce V carretera. )'
'uz obligatoria de circulaci#n diurna.
S<842 'uz de posici#n lateral. 5
'uz de posici#n delantera.
B # M 5ntiniebla. '
Lristal plstico >a continuaci#n del tipo de pro%ectorA.
8 Gndicador de direcci#n delantero >a ms de +9 mm de la zona de iluminaci#n del pro%ectorA. 8a Gndicador de direcci#n delantero >entre 29 % +9 mm de la zona de iluminaci#n del pro%ectorA.
++
8b Gndicador de direcci#n delantero >a menos de 29 mm de la zona de iluminaci#n del pro%ectorA.
Seguido de un n*mero correspondiente al país que otorga la homologaci#n( 8. 5lemania 2. Brancia 3. Gtalia +. aises Ma&os . Suecia 7. M!lgica . Fungría :. Lhecoslovaquia . Espa"a 89. Wugoslavia 88. )eino nido 82. 5ustria 83. 'u$emburgo 8+. Suiza 8. Bederaci#n )usa
Sentido de circulaci#n → ↔
Sin flecha
Lirculaci#n a la izquierda >/M e GrlandaA. Lirculaci#n a derecha e izquierda. Lirculaci#n a la derecha.
+
Gntensidad luminosa del haz de carretera Xndica la intensidad luminosa del pro%ector. El n*mero que representa este dato >89 4 8, 4 29 4 2 4 2, 4 39 4 3,A multiplicado por 3.999 da idea de las candelas que emite el pro%ector. 'a intensidad m$ima autorizada en la parte delantera del vehículo es de >3, en cada pro%ectorA, que corresponde a una intensidad luminosa de 22.999 cd > $ 3.999A.
J.4. ;RODUCTOS ADA;TA2LES NO ORIGINALES En este punto es importante resaltar los riesgos que supone, para la seguridad vial, el utilizar pro%ectores adaptables como sustitutos de los productos originales que equipan los vehículos. 5nalizando las pruebas comparativas a que someten los fabricantes a este tipo de pro%ectores, se llega a la conclusi#n que el utilizar estos productos supone una merma mu% significativa en cuanto a seguridad % durabilidad se refiere.
roductos homologados por el constructor, o de calidad equivalente. Superan sobradamente los ensa%os establecidos por los constructores % las reglamentaciones vigentes.
bA
roductos con homologaci#n oficial. Superan los ensa%os establecidos por la legislaci#n vigente, aunque sus requerimientos son inferiores a los cuadernos de cargas de los constructores.
cA
roductos adaptables no homologados. Son productos TpiratasT de origen desconocido % que no cumplen la reglamentaci#n vigente. Su utilizaci#n est prohibida por la le%.
dA
roductos procedentes de desguaces >reutilizadosA. ueden presentar propiedades altamente deterioradas por el uso.
+7
89. CIRCULACIÓN NOCTURNA CON LUH DE CRUCE. El L#digo de Lirculaci#n establece, que cualquier vehículo capaz de superar los 89 1mCh debe disponer de un sistema de iluminaci#n, no deslumbrante, capaz de iluminar eficazmente una zona de +9 metros de longitud, como mínimo, por delante del vehículo. ara conseguir este ob&etivo se utiliza >en Espa"a desde 87:A el F5Y E)6E6 ?GBGL5D6. Dicho haz est dise"ado de tal manera que(
Fasta los 2 o 39 metros por delante del vehículo, proporciona iluminancias superiores a los 82 lu$, lo que proporciona sensaci#n de seguridad en circulaci#n en recta % permite realizar una conducci#n confortable en carretera sinuosa. Entre los 39 % los 79 metros por delante del vehículo, proporciona iluminancias superiores a los 7 lu$. Esta zona corresponde a la distancia de visibilidad en atenci#n difusa que representa apro$imadamente el :9- del tiempo de conducci#n. Entre los 79 % los metros por delante del vehículo, proporciona iluminancias superiores a 2 lu$, lo que permite distinguir un ob&eto con atenci#n concentrada. Glumina de manera asim!trica la zona delante del vehículo para evitar que un conductor que circule en sentido contrario reciba iluminancias superiores a 9,+ lu$ % corra el riesgo de ser deslumbrado. Debido a esta asimetría el alcance m$imo del haz es, en su zona derecha de metros, vi!ndose reducido en su zona izquierda a +9 metros. En la figura 8 se puede observar la zona iluminada por el haz europeo en planta.
Bigura 8 Yona iluminada por el haz unificado europeo en planta.
roporciona luz difusa alrededor del cono luminoso principal, *til para descansar la vista % a%udar al conductor a orientarse. 6tra peque"a parte de la luz es dispersada hacia arriba para que la se"alizaci#n vertical sea visible.
Durante la circulaci#n nocturna con luz de cruce en vía insuficientemente iluminada, la zona de visibilidad del conductor queda reducida a la zona iluminada por el haz de luz. En esa distancia, ante un posible obstculo o situaci#n imprevista en la carretera, el conductor debe percibir el
+
peligro, comprenderlo % reaccionar en consecuencia, tiempo durante el cual se recorre un espacio que es directamente proporcional a la velocidad de circulaci#n. 5*n en el caso ms favorable, el rea de maniobra disponible es mu% reducida. En los apartados siguientes se analizar el caso de maniobra evasiva necesaria para evitar el accidente ms desfavorable con que un conductor se puede encontrar, verse obligado a detener el vehículo ante un obstculo que aparece en su tra%ectoria. En todos los casos se ha supuesto conducci#n concentrada % tiempos de reacci#n >conductor V vehículoA mu% favorables >un segundoA, analizndose diferentes situaciones en funci#n de que la circulaci#n se desarrolle en recta o en curva % del coeficiente de adherencia entre el neumtico % la calzada.
V"o!idad -%it" d" !ir!ua!i&n "n r"!ta (u" $"r%it" d"t"n"r " 9"-!uo d"ntro d" !a%$o d" 9isi&n (u" $ro$or!iona " a) d" !ru!" . Lirculando en recta, en vía insuficientemente iluminada % haciendo uso de la luz de cruce, la distancia de visibilidad m$ima queda limitada a metros. En ese espacio el conductor debe reaccionar ante el posible peligro % realizar una maniobra evasiva adecuada que permita evitar el accidente. Suponiendo un tiempo de reacci#n para el conductor de un segundo desde el punto de percepci#n posible >instante en el que el obstculo es iluminado por la zona del haz ms distante en la tra%ectoria seguida por el vehículoA, hasta el inicio de la maniobra de frenado % un #ptimo aprovechamiento de la adherencia disponible para detener el vehículo antes de colisionar con el obstculo, las velocidades m$imas de circulaci#n que permiten detener el vehículo son(
Lon adherencia de 9,: >calzada seca en buen estado % neumticos en buen estadoA .............................................................................................................: 1mCh. Lon adherencia de 9,+ >calzada ligeramente mo&ada % neumticos en buen estadoA ............................................................................................................. 1mCh. Lon adherencia de 9,8 >calzada mu% mo&ada % neumticos desgastados o calzada con hieloA....................................................................................................+2 1mCh.
Si en las mismas condiciones tomamos los tiempos de reacci#n medios defendidos en algunos traba&os de investigaci#n >2, segundos seg*n Sumala en 8:8A, a una velocidad de 89: 1mCh alcanzaríamos el ob&eto sin haber podido hacer nada para iniciar una maniobra evasiva.
+:
V"o!idad -%it" d" !ir!ua!i&n "n !ur9a (u" $"r%it" d"t"n"r " 9"-!uo d"ntro d" !a%$o d" 9isi&n (u" $ro$or!iona " a) d" !ru!". Lirculando en curva, debido a la asimetría del haz de cruce europeo, la distancia de visibilidad varía para curvas del mismo radio en funci#n de que su desarrollo sea a derechas o a izquierdas. En la figura 2 se puede observar la diferencia en las distancias de visibilidad para dos curvas de 29 metros de radio. En el centro de la tra%ectoria te#rica del vehículo, en el caso de la curva a derechas la distancia de visibilidad es de 79, metros % en el caso de la curva a izquierdas de +8 metros.
5dems del problema e$istente con la reducci#n de las distancias de apercibimiento al circular en curva, lo que a iguales tiempos de reacci#n limita todavía ms el rea de maniobra disponible, debemos tener en cuenta que debido a que el vehículo est circulando en curva, parte de la adherencia disponible se est consumiendo en forma de esfuerzos laterales que permiten al vehículo mantener su tra%ectoria. Debido a ello los esfuerzos longitudinales que el neumtico es capaz de transmitir al suelo estn ms limitados que en el caso de circulaci#n en recta. Dicho de otra forma, la capacidad de frenado del vehículo queda disminuida con respecto a la disponible en recta. na frenada brusca puede provocar el bloqueo de los neumticos % la p!rdida de control direccional debido a inestabilidad >trompoA o insensibilidad >salida de curva por la tangenteA. El conductor debe por tanto moderar la severidad de la frenada en la maniobra evasiva para evitar perder el control del vehículo. En la 0abla 8 % la 0abla 2 se analizan las velocidades m$imas de circulaci#n en curva % la severidad m$ima de la frenada posible que no provoca p!rdida de control direccional, que permiten detener el vehículo en el campo de visibilidad proporcionado por el haz de cruce en curvas de diferentes radios, con desarrollos a derechas o a izquierdas, para diferentes valores de la adherencia.
+
En dichas tablas( 4@.<6 Se"al(@elocidad se"alizada por el <6 >en 1mChA, seg*n Morrador de Gnstrucci#n :.8.4GLC8( TSe"alizaci#n @erticalT. 4p >-A(eralte correspondiente en - seg*n la Gnstrucci#n Espa"ola de Larreteras. 4) mA()adio mínimo en metros para la velocidad se"alizada. 4) <5N >mA()adio m$imo en metros para la velocidad se"alizada. 4D)min >mA(Distancia del punto de percepci#n posible al obstculo con luz de cruce para radio mínimo. 4D)ma$ >mA(Distancia del punto de percepci#n posible al obstculo con luz de cruce para radio m$imo. 4@ma$(@elocidad m$ima de circulaci#n posible que permite detener el vehículo en la distancia que separa el punto de percepci#n posible del obstculo, en 1mCh. 4Sev. Bren.(Severidad de la frenada en porcenta&e, respecto a la m$ima frenada que el conductor puede realizar con adherencia 9,: en recta, que no provoca p!rdida de control direccional.
9
0abla GGG @elocidades m$imas de circulaci#n % severidad de frenada, que permiten detener el vehículo en el campo de visibilidad del haz de cruce en curvas a derechas.
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Del anlisis de las tablas de la pgina anterior, se pueden e$traer las siguientes conclusiones(
ara curvas de desarrollo a derechas(
8. En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo seco, limpio % calzada en buen estado >Z [ 9,:A, nunca deberían superarse los :7 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. 2. En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo mo&ado >Z [ 9,+A, nunca deberían superarse los 73 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. 3. En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo helado >Z [ 9,8A, nunca deberían superarse los 3+ 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n.
2
En la Bigura 3 se representa, para el caso de circulaci#n nocturna con luz de cruce, la velocidad m$ima de circulaci#n que permite parar el vehículo al detectar un obstculo fi&o, para diferentes condiciones de la adherencia % para diferentes radio de curva.
ara curvas de desarrollo a izquierdas(
+. En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo seco, limpio % calzada en buen estado >Z [ 9,:A, nunca deberían superarse los 7 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n.
Bigura + Lurvas a derechas. @elocidad m$ima de circulaci#n que permite parar al detectar un obstculo fi&o. . En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo mo&ado >Z [ 9,+A, nunca deberían superarse los + 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. 7. En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo helado >Z [ 9,8A, nunca deberían superarse los 2 1mCh, para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n.
3
En la figura 3 se representa, para el caso de circulaci#n nocturna con luz de cruce, la velocidad m$ima de circulaci#n que permite parar el vehículo al detectar un obstculo fi&o, para diferentes condiciones de la adherencia % para diferentes radio de curva.
Bigura 3 Lurvas a izquierdas. @elocidad m$ima de circulaci#n que permite parar al detectar un obstculo fi&o. . ara un radio de curva dado, circulando de noche % haciendo uso de la luz de cruce, si la curva es a izquierdas debe circularse del orden de un 88- ms despacio que si es a derechas. Lomparando estas velocidades m$imas de circulaci#n nocturna con la velocidad de se"alizaci#n % las velocidades de derrape % segura tratadas anteriormente, se puede observar que( :. 'as velocidades m$imas en circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce que permiten detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n, son siempre mu% inferiores a la velocidad de derrape % a la velocidad de conducci#n segura. . En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo seco, limpio % calzada en buen estado >Z [ 9,:A, se debe circular como media un ,2- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura +A.
+
89. En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo seco, limpio % calzada en buen estado >Z [ 9,:A, se debe circular como media un 83,+- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura +A.
Bigura + Lomparaci#n de velocidades m$imas de circulaci#n en curva con adherencia de 9,:.
88. En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo mo&ado >Z [ 9,+A, se debe circular como media un 2:,8- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura A. 82. En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo mo&ado >Z [ 9,+A, se debe circular como media un 33,- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura A.
Bigura Lomparaci#n de velocidades m$imas de circulaci#n en curva con adherencia de 9,+.
83. En curvas a derecha, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo helado >Z [ 9,8A, se debe circular como media un 79- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura 7A. 8+. En curvas a izquierda, con circulaci#n nocturna haciendo uso de la luz de cruce % con suelo helado >Z [ 9,8A, se debe circular como media un 73,7- por deba&o de la velocidad se"alizada para poder detener el vehículo ante un obstculo fi&o que aparezca en nuestro campo de visi#n. >Bigura 7A.
7
Bigura 7 Lomparaci#n de velocidades m$imas de circulaci#n en curva con adherencia de 9,8.
En relaci#n con la frenada en porcenta&e, respecto a la m$ima frenada que el conductor puede realizar con adherencia 9,: en recta, que no provoca p!rdida de control direccional, para circulaci#n nocturna en curva con luz de cruce, a las velocidades m$imas obtenidas en los puntos anteriores, se puede observar que( 8. Lon adherencia de 9,:, la m$ima frenada que se puede realizar sin correr peligro de perder el control direccional del vehículo, es como media un +- de la m$ima frenada que el conductor puede realizar con adherencia 9,: en recta. 87. Lon adherencia de 9,+, la m$ima frenada que se puede realizar sin correr peligro de perder el control direccional del vehículo, es como media un 3- de la m$ima frenada que el conductor puede realizar con adherencia 9,: en recta. 8. Lon adherencia de 9,8, la m$ima frenada que se puede realizar sin correr peligro de perder el control direccional del vehículo, es como media un ,- de la m$ima frenada que el conductor puede realizar con adherencia 9,: en recta.
11. DESARROLLO ACTUAL Y TENDENCIAS /UTURAS 11.1. DESARROLLO ACTUAL 11.1.1 NiBtGuid" Lomo %a hemos comentado en apartados anteriores, la calidad de la iluminaci#n depende especialmente de la calidad de la fuente luminosa. 'as lmparas que se utilizan en la actualidad son por lo general de hal#geno, % en este campo se proponen nuevas soluciones que me&oran la iluminaci#n % por lo tanto la visibilidad. ?ightguide es una tecnología desarrollada por hilips, % consiste en una bombilla que pro%ecta la luz sobre la vía con una graduaci#n diferenciada seg*n la zona de la calzada de que se trate, es decir, el calibrado del color % el enfoque del haz de luz es distinto seg*n qu! informaci#n precisa el conductor en cada zona de la carretera. Esta tecnología persigue aumentar la seguridad de la conducci#n mediante una me&or iluminaci#n de la vía, seg*n la necesidad de tipo de luz que el conductor tiene en cada rea de su campo de visi#n. 5sí, esta tecnología divide el haz de luz en tres zonas diferenciadas sobre las que pro%ecta distintas tonalidades de luz blanca debidamente calibrada( 8A $ona de se!uridad En esta zona se pro%ecta un 9- ms de luz respecto a las lmparas convencionales, consiguiendo un haz de luz de unos 89 o 29 metros ms de longitud. Esto proporciona conducir con ma%or anticipaci#n al disponer de ms metros de visi#n al frente. Labe destacar que recientes estudios indican que una persona necesita ms luz a medida que va cumpliendo a"os para ver la misma distancia % reaccionar en el mismo tiempo.
:
2A $ona de informacin En esta zona se pro%ecta un tipo de luz denominada luz blanca fría >azuladaA la cual favorece el refle&o, para así reconocer con ma%or facilidad % anticipaci#n dentro de nuestro campo de visi#n a personas % cosas. Lorresponde a la parte derecha de la calzada, donde podemos encontrar se"ales verticales, las líneas longitudinales, peatones, chalecos reflectantes, etc.
Gr*fi!o d" a *%$ara NiBtBuid" a 9ista d" $*+aro
3A $ona de confort En esta zona se pro%ecta un tipo de luz blanca suave, denominada tambi!n clida, que reduce la distracci#n del conductor concentrndose en la zona de ms importancia, la zona de seguridad que hemos denominado con el n*mero 8, % reduciendo el deslumbramiento a conductores que conducen en sentido contrario.
;roy"!!i&n d" a *%$ara NiBtBuid" so#r" una $ar"d #an!a
?ight/uide es una lmpara que puede acoplarse a cualquier vehículo que disponga de luces hal#genas convencionales, pudiendo adquirirse en cualquier comercio habitual de accesorios para el autom#vil, convirti!ndose en una soluci#n #ptima para vehículos que no disponen de faros con tecnología de Nenon.
79
11.1.4 Lu!"s d" d"s!arBa o KENON 5ctualmente el desarrollo de la iluminaci#n de vehículos se centra en la tecnología de los faros de $en#n. NE?6? FGD 'G/F0 >FGD[ Figh Gntensit% DischargeA se desarroll# hace unos 8 a"os suponiendo un paso mu% importante en la visibilidad del autom#vil % la seguridad vial. 'as luces de $enon suponen uno de los *ltimos avances en la iluminaci#n de los autom#viles, basado en la tecnología utilizada en el alumbrado p*blico. 'a luz de $en#n consigue una iluminaci#n ms homog!nea % una me&or iluminaci#n de los flancos, proporcionando al conductor un ma%or nivel de confort % seguridad en los via&es nocturnos % al circular en condiciones meteorol#gicas adversas. Se entiende por descarga de gas la descarga el!ctrica producida al pasar la corriente el!ctrica a trav!s de un gas, proceso en el que se emite radiaci#n. Este tipo de lmpara permite una me&or adaptaci#n a los hbitos visuales, ma%ores alcances % una iluminaci#n ms clara % homog!nea de la calzada. 'a lmpara de descarga de gas se rellena con X!"! % una mezcla de haluros metlicos. ara su encendido % funcionamiento es necesario montar un circuito electr#nico au$iliar. Luando se aplica la tensi#n de encendido de 89 a 29 1@, el gas situado entre los electrodos se hace conductor >se ionizaA % origina la formaci#n de un arco voltaico. +99 FzA, la sustancia metlica de relleno se evapora como consecuencia del aumento de temperatura en el quemador % la lmpara emite luz. 'a lmpara no suele alcanzar todo su brillo hasta unos segundos despu!s, cuando se han ionizado todas las partículas. ara acelerar este proceso, se hace circular una corriente de arranque ms elevada. na vez logrado el m$imo rendimiento luminoso, se limita la corriente de la lmpara % entonces es suficiente con una tensi#n de funcionamiento de s#lo : @ para mantener el arco voltaico. En las lmparas de descarga de gas el rendimiento luminoso es de unos : GmCJ, lo que supone un aumento importante respecto a los otros tipos de lmparas.
78
'mparas de descarga de gas
'as lmparas de $en#n estn homologadas en Espa"a para vehículos que est!n equipados con correctores automticos del haz de luz % de un sistema limpiafaros. 5l principio, esta tecnología se usaba *nicamente en las luces de cruce, aunque en la actualidad %a e$isten vehículos que la incorporan tambi!n en el alumbrado de carretera % antiniebla. 'as venta&as esenciales que ofrece este sistema son las siguientes(
Emite un haz de luz mucho ms intenso, ms parecido a la luz natural, reduciendo la fatiga visual en la conducci#n nocturna. Lomparado con una luz hal#gena estndar, ofrece el doble de iluminaci#n sobre la carretera. Gluminaci#n ms ancha de los flancos, lo que permite una me&or visi#n de las se"ales de trfico, peatones, etc.
)alo*en+ ,,-. /00 h
1enon)(D+ 3,-. 3000 h
72
El campo de iluminaci#n es ma%or, favoreciendo el reconocimiento de posibles obstculos a una ma%or distancia de acuerdo con la tra%ectoria del vehículo. 'o cual posibilita el incremento del tiempo que disponemos para reaccionar ante un imprevisto, teniendo ms posibilidades de anticipar nuestra respuesta.
En el siguiente grfico se muestran los resultados de un e$perimento realizado por el R!##$%& '"$()*h!+* I!#)+)) -., en el cual se realiza una comparativa entre luces hal#genas % de Nenon, teniendo en cuenta las diferencias en los tiempos que tardamos en reaccionar ante un imprevisto, % ordenando los resultados seg*n el ngulo desde el punto de pro%ecci#n.
800 750 700
aloen a:.3 Xenon *
7 s 650 6 e i t 600 n o i t c 550 a e r
500 450 400
795
295
295
795
1295
1795
tar*et an*le 4de*5
V 8. Q ] V 82. Q ]
Distancia 79 m
V . Q ] V 2. Q ]
'ínea de visi#n
4 2. Q ] 4 . Q ] El grafico indica que los conductores con luces Nenon son capaces de percibir ob&etos en la carretera antes que con las luces hal#genas convencionales, especialmente en ngulos amplios, lo cual a%uda especialmente en vías con multitud de curvas, así como en la detecci#n de peatones, animales u otros ob&etos.
73
El flu&o luminoso es constante % no depende de la red del vehículo. 'a tensi#n de alimentaci#n de la lmpara es constante gracias a un m#dulo electr#nico, por lo tanto las posibles variaciones de tensi#n no alteran las características de iluminaci#n. 'a duraci#n de la lmpara es prcticamente la del vehículo. Sin embargo, en el caso de lmparas hal#genas, al no disponer del m#dulo electr#nico que controla la tensi#n de la alimentaci#n, las variaciones de tensi#n pueden reducir la vida de la lmpara >incremento del volta&e de 9. @ reduce la vida *til un +9-, un descenso de 9. @ reduce la emisi#n de luz un 8-A. Lonsume casi la mitad de energía que una lmpara hal#gena desarrollando dos veces ms flu&o luminoso, lo que significa un ma%or consumo de combustible. El a&uste del haz de luz es automtico, protegiendo de deslumbramiento a los conductores que circulan en sentido contrario.
Lu) a&B"na !on9"n!iona
Lu) K"non El circuito est compuesto por el grupo #ptico, un sistema de limpiafaros % un corrector automtico de profundidad de iluminaci#n. Lada grupo #ptico est compuesto a su vez por los elementos necesarios para que funcione de forma individual >reflector, lmpara de $en#n, m#dulo de mando % actuador de inclinaci#n de los farosA, de tal manera que si por avería o golpe falla una lmpara, sigue funcionando la otra. El con&unto se completa con el resto de los componentes tradicionales de un sistema de alumbrado clsico >luces de cruce, posici#n % carreteraA. 'os reflectores utilizados pueden ser de superficie elíptica, parab#lica o de superficie comple&a.
7+
'a lmpara de $en#n es una lmpara de descarga que est formada por una ampolla cu%o interior est lleno de un gas noble >$en#nA % sales metlicas. 0ambi!n tiene dos electrodos de tungsteno separados unos + mm, donde se produce el arco el!ctrico necesario para provocar la luminiscencia del gas. El m#dulo electr#nico >tambi!n denominado balastroA es el encargado de convertir la corriente continua de ba&a tensi#n que proviene de la batería en corriente alterna de media % alta tensi#n, necesaria para iniciar % mantener el arco el!ctrico en los electrodos. 5simismo, controla la luminosidad e indica al conductor de las posibles averías o fallos del sistema. 'a lmpara de $en#n no ilumina a intensidad m$ima de forma instantnea nada ms pulsar el interruptor, como ocurre con las lmparas de incandescencia, sino que debe transcurrir un determinado tiempo para que se inicie su funcionamiento % alcance su nivel #ptimo de luminosidad, siendo !sta una de las dificultades que condicionan su utilizaci#n en la iluminaci#n de carretera, aunque se estn dando los pasos para superar !ste inconveniente. El funcionamiento de la lmpara se inicia cuando el conductor pulsa el interruptor, entonces el m#dulo electr#nico genera una tensi#n de 29.999 @ en corriente alterna >5LA, capaz de establecer el arco el!ctrico en los electrodos de la lmpara, este periodo se le denomina e$citaci#n % dura apro$imadamente una fracci#n de segundo. 0ras la e$citaci#n, el balastro alimenta a la lmpara durante unos segundos con una sobrecorriente que eleva rpidamente la temperatura, hasta conseguir el valor necesario para la evaporaci#n de las sales metlicas. En esta fase % por un tiempo inferior al segundo, el haz luminoso tiene una intensidad superior respecto al funcionamiento normal. En una *ltima fase el balastro alimenta la lmpara con una tensi#n de : @ para mantener el arco el!ctrico, regulando a continuaci#n de forma constante, la corriente necesaria para que funcione en un r!gimen estable de 3 J.
7
na vez establecido su funcionamiento, el sistema puede desactivar la luz de $en#n por motivos de seguridad para proteger la lmpara o el balastro. 'a posible desactivaci#n puede producirse por una sobretensi#n de la batería >ms de 87 @A, una subtensi#n de la batería >menos de , @A o una avería de la lmpara. 0ambi!n por accidente( en caso de una colisi#n, pudiera ocurrir que se produ&era un cortocircuito. El sistema incorpora un dispositivo que al superar los 39 m5 en un intervalo de 9,2 segundos, se desconecta. Si la corriente es ma%or, ms rpida es la descone$i#n. El actuador de inclinaci#n de los faros consiste en un motor el!ctrico del tipo paso a paso, ubicado en el grupo #ptico, que hace pivotar al reflector mediante un reductor tornilloCtuerca, que transforma el movimiento giratorio en movimiento lineal. Debido a que este sistema de iluminaci#n emite una elevada luminosidad, es indispensable que el vehículo incorpore un corrector automtico de profundidad de iluminaci#n, que evite el deslumbramiento de los conductores de los vehículos que circulan en sentido contrario, como consecuencia de las variaciones de inclinaci#n que puede sufrir el vehículo por la distribuci#n de la carga >correcci#n estticaA, o por las aceleraciones o desaceleraciones que se producen en la marcha >correcci#n dinmicaA. Este corrector est compuesto por dos sensores que miden la inclinaci#n del vehículo, los actuadores que se encuentran en los grupos #pticos % el calculador. 'os sensores de inclinaci#n son del tipo resistivo, con un valor de 8299 J ±29-. Estn situados en la suspensi#n delantera % trasera mediante una biela. Es alimentado con una ba&a tensi#n > ± @A % suministra a la salida una se"al distinta en funci#n de la posici#n de la suspensi#n. El calculador alimenta a los sensores, recoge % analiza la informaci#n que le envían los sensores, contrastndola con la informaci#n que tiene almacenada, elaborando una nueva se"al que transmite a los actuadores para que modifiquen la posici#n del reflector. ara evitar correcciones no deseadas de la inclinaci#n de los reflectores, producida por e&emplo por circular por adoquines, firme irregular, etc., el a&uste no se realiza de forma inmediata, si no que la informaci#n es adecuadamente mediada % filtrada para detectar si es una simple pulsaci#n de la suspensi#n, o por el contrario supone una variaci#n en la que es necesario efectuar modificaci#n en la posici#n de los reflectores. Dentro del sistema de iluminaci#n basado en faros de $en#n se ha empezado a implantar en algunos vehículos de altas prestaciones o de lu&o el sistema de faros delanteros Mi4$en#n. Este sistema produce los haces corto % largo a partir de una *nica fuente de luz, utilizando una pantalla m#vil que puede cambiar mecnicamente el patr#n de distribuci#n de luz del haz corto al haz largo % viceversa. Esto elimina la necesidad de que ha%a otro faro delantero de $en#n con su propia unidad de control electr#nica, aunque la pantalla necesita tener un accionador.
77
'os faros bi4$en#n pueden utilizar un sistema de refle$i#n o bien de pro%ecci#n.
7
4
Satisfa!!i&n d" usuario
El ratio de uso de los faros de Nenon es mu% ba&o en la actualidad, tal % como podemos apreciar en el siguiente mapa. Lomo podemos ver, en 299+ en Espa"a solo un - de los vehículos estn equipados con luces de Nenon, % solo un 8+- lo ofrece como opci#n en la compra del vehículo. 5 nivel Europeo, el ratio de vehículos equipados con luces de Nenon asciende al 89-, % el 8:- lo ofrece como opci#n.
Buente( hilips
)especto a la tasa de uso de luces de Nenon por gama de vehículo, podemos apreciar que seg*n aumenta la gama del vehículo, la tasa de uso de las luces de Nenon es ma%or( eque"o
tilitario
?o se ofrece Nenon como opci#n
?o opta por la opci#n Nenon
5lta
Deportivo
6pta por la opci#n Nenon
7:
n estudio de MMD6 Lonsulting realizado en Europa revel# que solo un 9- de los compradores de vehículos son conscientes de la e$istencia de las luces de Nenon, % solo un 8- conoce de qu! se trata. Esto demuestra la escasa divulgaci#n que se ha realizado sobre las venta&as para la Seguridad @ial de las luces de Nenon.
)especto a las razones por las cuales un automovilista decide equipar su vehículo con luces de Nenon, en el siguiente grfico podemos observar c#mo en el 2- de los casos viene ofrecido dentro de un mismo paquete al comprar el vehículo, en el 8- por recomendaci#n del vendedor % en otro 8- por aspectos de seguridad.
Buente( FellaC'lab
n estudio realizado en 5lemania por E
7
o
el - lo demandarían de nuevo en la compra de su siguiente vehículo
o
el 3- lo recomendaría que fuera de serie
o
ms del - afirma que su visibilidad es mucho me&or % la conducci#n ms segura.
9
11.4. TENDENCIAS /UTURAS )ecientes investigaciones han revelado que los conductores necesitan una iluminaci#n frontal que responda a diferentes condiciones luminosas, no solo de día, desde el amanecer hasta la oscuridad, sino tambi!n en t*neles % en condiciones atmosf!ricas diferentes, incluidas lluvia, niebla o nieve. 0ambi!n demandan una me&or iluminaci#n en las curvas % en los laterales de la carretera, así como iluminaci#n adicional al aparcar. En un principio se ha investigado la posibilidad de implantar faros de distribuci#n de luz variable, es decir, un faro que cuenta con la particularidad de poder adaptar automticamente la iluminaci#n a las condiciones de circulaci#n.
/rupos de traba&o internacionales como aquellos que participan en el pro%ecto Eure1a E 8+93 Sistemas de Gluminaci#n Brontal 5daptable >5daptive Brontlighting S%stems, 5BSA esperan lograr una distribuci#n de luz armonizada que permita una iluminaci#n frontal adaptable. El ob&etivo del pro%ecto es me&orar el rendimiento de la iluminaci#n mediante una definici#n ms clara de los límites en cuanto a contraste % geometría de la luz, reducci#n de la iluminancia en el rea frontal del vehículo % una reducci#n del autodeslumbramiento. 'a creciente capacidad de procesadores % sensores, que est aportando me&oras masivas a las características de los autom#viles, desempe"ar un papel significativo en la me&ora de los sistemas de iluminaci#n. El desarrollo de la iluminaci#n de vehículos ha resultado ser un proceso relativamente lento durante muchas d!cadas, consiguiendo a menudo un rendimiento me&or de la iluminaci#n mediante el uso de faros ms grandes o ms faros. El uso de reflectores ms comple&os % de gas hal#geno, % ms tarde, de gas $en#n, ha permitido un ma%or rendimiento % una distribuci#n ms precisa de la luz, pero se puede lograr mucho ms mediante sistemas TinteligentesT. En el pasado ha habido algunos intentos para dotar a los sistemas de iluminaci#n de TinteligenciaT mecnica, uniendo la direcci#n del haz de luz a los movimientos del volante. @arias compa"ías han probado esta opci#n. Litro^n en su modelo 6S, ms conocido como Litroen 0ibur#n, lo puso en prctica con !$ito a finales de los 79. El Litro^n S< tenía esa me&ora unida a faros auto4 nivelantes, pero todo esto se consider# como algo e$#tico.
8
5 finales de los 9, Litro^n realiz# algunos traba&os de desarrollo en su modelo L, utilizando un faro antiniebla que se encendía automtica mente en algunos giros o curvas. Sin embargo, este pro%ecto se paraliz# por conflictos con la legislaci#n de algunos mercados sobre el uso de iluminaci#n frontal asim!trica >s#lo el faro antiniebla del lado al que girase el coche se encenderíaA. Estos avances implican el uso de tecnologías totalmente nuevas que pueden responder de diferentes formas a distintas situaciones, algunas de las cuales e$igen patrones de distribuci#n de luz contradictorios. ara lograr estos ob&etivos, se estn utilizando filosofías de integraci#n de sistemas. En una primera etapa, se ha desarrollado un sistema de pro%ecci#n de vario4$en#n &unto con un sistema de pro%ecci#n bi4$en#n. la línea 84l$A es menor de 79 G metros. En esta situaci#n no son necesarias reas de elevada intensidad en la distribuci#n de la luz. 0ambi!n se presupone que una gran parte de la actividad conductora tendr lugar en sitios parcialmente iluminados % que las velocidades sern relativamente ba&as.
Faz asim!trico normal
atr#n para reas urbanizadas
2
2A 'uz de carretera comarcal. 'as e$igencias en la iluminaci#n para carreteras comarcales son particularmente duras, %a que el conflicto entre el alcance de visi#n del conductor >o iluminaci#nA % el deslumbramiento de otros usuarios es mu% grande. 5dems, las investigaciones realizadas han demostrado que la posibilidad de verse involucrado en un accidente de trfico en una carretera comarcal por la noche es mu% elevada en comparaci#n a otros escenarios. 'as e$igencias en la iluminaci#n de carreteras comarcales inclu%en(
)econocimiento del recorrido de la carretera. )econocimiento de ob&etos en la vecindad de la carretera >por e&emplo, peatones, ciclistas, obstculos, se"ales de trficoA. /uía de atenci#n del conductor a zonas importantes de la carretera.
Estas e$igencias requieren automtica mente un corte relativamente definido, así como reas de intensidad de elevada directamente deba&o del corte. 'os anlisis % pruebas en carretera realizados han demostrado que un corte curvado ofrece las condiciones deseadas para conseguir un equilibrio entre el alcance de la visi#n % la reducci#n del deslumbramiento. 3A 'uz tipo autopista. ara adaptarse a la situaci#n de trfico en una carretera de alta velocidad por la noche, el ob&etivo de este tipo de luz es ofrecer al conductor el alcance de visi#n ms grande % el menor deslumbramiento posible al trfico en sentido contrario. or esta raz#n, se cree que la me&or apro$imaci#n al problema es una distribuci#n de luz sim!trica con un límite definido % un ngulo de inclinaci#n hacia delante mu% peque"o. Deben generarse directamente en el corte niveles elevados de iluminancia >:94899 G$, cerca del haz de luz de carreteraA. ?o es necesaria una dispersi#n amplia. %a que la iluminaci#n de las zonas perif!ricas distraería la atenci#n del conductor de la zona le&ana. 5 pesar de la elevada intensidad % deU peque"o ngulo de inclinaci#n hacia delante, una distribuci#n de luz de este tipo no deslumbraría al trfico en sentido contrario gracias a la dinmica relativamente estable del vehículo combinada con un sistema de nivelaci#n de faros rpido % dinmico. Esta funci#n s#lo se pondría en funcionamiento a velocidades elevadas.
Faz asim!trico normal
atr#n para autopistas
3
+A 'uz para climatología adversa. 'as carreteras mo&adas, la lluvia, las nevadas % la niebla alteran la visibilidad de la carretera. Se produce el deslumbramiento a los conductores en sentido contrario por el refle&o de la carretera. Debido a la elevada proporci#n de luz refle&ada hacia delante, el conductor percibe una reducci#n en la iluminancia delante de su vehículo. or consiguiente, las funciones de los faros son(
6frecer al conductor una buena iluminaci#n % guía produciendo una intensidad elevada de luz en la zona le&ana en el lateral e$terior de la carretera. Gluminar la anchura de la carretera >con orientaci#n al lado derecho o izquierdo de la carreteraA. )educir el nivel de iluminaci#n en la zona frontal inmediata >hasta 29 metros delante del vehículoA, para mantener a un nivel aceptable el deslumbramiento por refle&o de los conductores en sentido contrario.
A 'uz para curvas. 'a funci#n de luz en curvas puede lograrse en principio utilizando un sistema dinmico o un sistema esttico. Lon luces estticas para curvas, se enciende un faro a un lado %Co se aumenta su brillo. na luz dinmica para curvas se consigue girando el haz de luz total seg*n el radio de la curva bien a ambos lados del coche o con el faro interno a la curva. Se controla girando el volante o mediante aceleraci#n lateral % puede iluminar reas adicionales al lateral del vehículo. Esta es una funci#n de iluminaci#n para usar a ba&as velocidades, en curvas cerradas % para entradas estrechas. S#lo se enciende el faro que se"ala la curva. n límite evita el deslumbramiento de los conductores en sentido contrario.
+
14. IM;ORTANCIA DE LA REGULACIÓN DEL SISTEMA DE /AROS EN LA SEGURIDAD VIAL 5l ser los pro%ectores elementos de seguridad, deben estar regulados convenientemente para evitar p!rdidas de visibilidad, o deslumbrar a los conductores de los vehículos que circulan en sentido contrario. n desregla&e de un grado hacia aba&o de diferencia respecto a lo indicado por el fabricante del vehículo provoca una disminuci#n apreciable de la eficacia luminosa de los pro%ectores. or el contrario, un desregla&e de un grado hacia arriba multiplica por 29 el nivel de deslumbramiento. Seg*n estudios realizados por e$pertos del sector, uno d" !ada tr"s $roy"!tor"s s" "n!u"ntra d"sr"Bado o !on un d"t"rioro ta (u" "s n"!"saria su sustitu!i&n. En el siguiente grfico se muestra c#mo debe ser un correcto regla&e de los faros(
Luando los pro%ectores estn regulados correctamente, pro%ectan un haz de luz con una inclinaci#n hacia el suelo comprendida entre 48 - % 48,- con relaci#n a la horizontal que pasa por el centro del pro%ector. na inclinaci#n inferior al 9,- pro%ecta un haz de luz demasiado alto, provocando un deslumbramiento que produce una disminuci#n durante varios segundos de las facultades de visi#n del conductor que circula en sentido contrario. En cambio un haz de luz con una inclinaci#n superior al 2,-, pro%ecta un haz demasiado ba&o, disminu%endo notablemente la zona iluminada % por lo tanto la visibilidad, creando malestar e inseguridad en el conductor. 5mbas irregularidades pueden, % de hecho provocan, accidentes de trfico que son fcilmente evitables sensibilizando a los conductores sobre a i%$ortan!ia (u" ti"n" r"ai)ar un %ant"ni%i"nto $"ri&di!o d" sist"%a d" iu%ina!i&n. Lomo %a se ha comentado anteriormente, un estudio de la niversidad de
'a regulaci#n de la orientaci#n del haz de luz se realiza a trav!s de dos tornillos de regla&e dispuestos diagonalmente, el de aba&o regula el campo horizontal % el de arriba regula el campo vertical. 5dems, algunos vehículos disponen de una palanca >corrector de alturaA para regular el haz de luz en funci#n del estado de carga del vehículo. En los países de la E, todos los vehículos matriculados a partir del 8 de enero de 8: deben estar equipados con correctores del haz de luz desde el puesto de conducci#n, bien de forma manual, o automticamente, como es el caso de los vehículos equipados con lmparas de $en#n. ara efectuar el a&uste de los faros se utiliza el regloscopio, que permite reproducir sobre una pantalla la pro%ecci#n de un haz de luz seme&ante a la que se obtendría a una distancia de 2 m.
7
1:. CONSE
)ecordemos que el +2 - de las víctimas mortales se producen en condiciones de poca visibilidad.
•
5seg*rese siempre de limpiar el faro de posible barro % suciedad.
•
na batería de carga por encima de lo establecido por el fabricante act*a de forma negativa en la vida de las lmparas, especialmente si se encienden antes de arrancar el motor % usar el alternador.
•
'as lmparas se deben cambiar de dos en dos, debido a que su uso es sim!trico en la ma%oría de los casos, es decir, se encienden por igual dos luces de cruce, de posici#n, de frenado.
•
Debemos tener en cuenta que la lmpara de filamento va reduciendo su flu&o a medida que se enciende, por lo que aunque funcione, llega un momento que debe cambiarse igualmente.
•
El proceso de desgaste es ma%or en una lmpara de ba&a calidad que en una de calidad de origen.
•
Si cambia s#lo una de las lmparas hal#genas, al haber perdido parte del flu&o luminoso, hace que la vista se fi&e ms en las luces que en la carretera.
•
'as luces de freno son tan importantes como las del faro( es tan importante ver que ser visto.
•
?o es lo mismo que la luz va%a sobre el lado de la carretera que queremos, que por e&emplo ilumine el cielo # el lado opuesto de la carretera.
ara reducir el n*mero de vehículos que circulan con el sistema de alumbrado en mal estado, parece que se puede atacar el problema desde tres puntos de vista diferentes( 8A Desde el punto de vista de la calidad de los elementos que equipan el vehículo . Es mu% importante asegurar que el coche siempre se equipe con faros de calidad, que no produzcan en ciertos puntos ba&as intensidades lumínicas, % en otros, deslumbramientos. 5sí, si es necesario sustituir el faro original, se debe e$igir la instalaci#n de un faro homologado por el fabricante. 2A Desde el punto de vista de los sistemas de detecci#n de fallos. En los sistemas actuales de $en#n parece que se le ha dado la importancia debida al sistema de regulaci#n automtico % al de detecci#n de fallos. ?o obstante un sistema de chequeo de lmparas fundidas debería ser obligatorio en todos los vehículos % no solamente como un elemento e$tra en vehículos de alto standing. De esta forma sería difícil encontrarse con vehículos que llevan alguna luz fundida, caso que se agrava cuando se lleva ms de una fundida % sobre todo cuando !stas son las luces traseras de freno o los intermitentes.
3A Desde el punto de vista del mantenimiento. 'os talleres de reparaci#n deben colaborar en la prevenci#n de accidentes asesorando a los usuarios sobre el correcto mantenimiento del sistema de iluminaci#n. Lomo primer paso para conseguir este ob&etivo, al finalizar la intervenci#n demandada por el cliente, convendría realizar una verificaci#n del estado del sistema mediante un regloscopio de faros. n sistema de control que debería implantarse en todos los sistemas de seguridad del vehículo % en particular en el sistema de alumbrado. na revisi#n del sistema de alumbrado del vehículo no lleva ms tiempo que una comprobaci#n de presi#n de los neumticos. ?o debemos olvidar que el buen funcionamiento de los sistemas de seguridad es fundamental para reducir el n*mero de accidentes, pero normalmente le damos la importancia que tiene cuando %a es tarde. or eso, la e$igencia de un mantenimiento adecuado de todos los sistemas de seguridad del vehículo, % en particular del tema que nos ocupa, es fundamental para nuestra seguridad % la del resto de usuarios de la vía.
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