Conceptos de la tecnología de la iluminación
Aquí encontrará útiles conocimientos y prácticos consejos relacionados con las tecnologías de la iluminación y las fuentes lumínicas de los vehículos.
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La siguiente información técnica y consejos prácticos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.
Aquí se muestra una visión general de los conceptos básicos más importantes acerca de la tecnología de la iluminación, así como de sus unidades de medida, con el fin de evaluar las propiedades de las lámparas, los pilotos y los faros:
Unidad: Lumen [lm]
Se denomina flujo lumínico F a la potencia lumínica total emitida por una fuente de iluminación.
Unidad: Candela [cd]
La intensidad lumínica es parte del flujo lumínico que se emite en una dirección determinada.
Unidad: Lux [lx]
La potencia lumínica E indica la relación entre el flujo lumínico incidente y la superficie a iluminar.
La potencia lumínica alcanza 1 lx cuando un flujo lumínico de 1 lm incide de manera homogénea sobre una superficie de 1 m².
Unidad: Candela por metro cuadrado [cd/m2]
La luminancia L es la impresión de claridad que el ojo recibe de una superficie iluminada o que ilumina.
Unidad: lumen por vatio [lm/W]
El rendimiento lumínico h indica la rentabilidad con la que la potencia eléctrica suministrada se transforma en luz.
Unidad: Kelvin [K]
Kelvin es la unidad de temperatura del color. Cuanto más elevada es la temperatura del color de una fuente lumínica, mayor es la parte azulada de su espectro cromático, y menor es la parte de color rojizo.
Una lámpara incandescente de luz blanco cálido tiene una temperatura de color de aprox. 2700 K. Sin embargo, una lámpara de descarga de gas (D2S), con 4250 K, posee una luz blanca fría que se parece mucho al color de la luz natural del día (aprox. 5600 K).
Las fuentes lumínicas son emisores térmicos que generan luz gracias a la energía calorífica. Esto significa que, cuanto más se caliente una fuente lumínica, mayor será su intensidad lumínica.
Sin embargo, el bajo grado de efectividad de los emisores térmicos (8% radiación lumínica) proporciona un rendimiento lumínico relativamente bajo en comparación con las lámparas de descarga de gas (28% radiación lumínica). Desde hace poco tiempo, los LEDs también se utilizan como fuente de iluminación en los vehículos.
Las lámparas incandescentes (lámparas de vacío) pertenecen al grupo de los emisores térmicos, ya que el filamento en espiral de wolframio se vuelve incandescente por medio del suministro de energía eléctrica.
Como ya se ha mencionado, las lámpara estándar tienen un bajo rendimiento lumínico. A ello se le añade el hecho de que, debido a la evaporación de las partículas de wolframio, reconocible en el ennegrecimiento que provoca en la ampolla de la lámpara, se reducen todos sus valores luminotécnicos y su vida útil también se ve reducida.
La lámpara halógena ofrece numerosas ventajas frente a la clásica lámpara incandescente. Al añadir pequeñas cantidades de átomos halógenos, como p.ej. de yodo, se puede reducir el ennegrecimiento de la ampolla de la lámpara.
Gracias al llamado "ciclo o proceso circular", las lámparas halógenas pueden funcionar a mayor temperatura con la misma vida útil, y ofrecen, por tanto, un mayor grado de efectividad.
En la actualidad existen dos clases de lámparas halógenas: Las lámpara H1, H3, H7, H9, H11, HB3 tiene un sólo filamento incandescente. Se emplean para la luz de cruce y la luz de carretera. La lámpara H4 tiene dos filamentos incandescentes, uno para la luz de cruce y otro para la luz de carretera.
El filamento de incandescencia para la luz de cruce está provisto de una cubierta. Su función es cubrir la parte de la luz que deslumbra y crear el corte de luz vertical.
Las lámparas H1+30/50/90 y H4+30/50/90 son perfeccionamientos de las lámparas convencionales H1 y H4 con un relleno de un gas protector.
La lámpara H7 posee, en comparación con la H1, una mayor densidad lumínica, un menor consumo de energía y una mejor calidad de la luz. También están disponibles como H7+30/50/90.
Desde hace algún tiempo, las lámparas halógenas también están disponibles con una estética de color azul. Frente a las lámparas halógenas convencionales estas lámparas ofrecen una luz de color azulado (hasta 4000 K), por lo que su luz es muy similar a la luz natural del día. Para el ojo humano, esta luz parece más luminosa y llena de contrastes. Estas características deberían contribuir a una conducción más descansada, por lo que se podría circular durante más tiempo. Sin embargo, esta impresión es subjetiva.
Si realmente se desea una mayor potencia lumínica, deberían utilizarse las lámparas +30/50/90.
Para los pilotos intermitentes, hasta ahora se utilizaban lámparas con la ampolla lacada en color ámbar. Para aquellos conductores preocupados por la estética existen las lámparas Magic Star (de efecto espejo) para pilotos intermitentes. Cuando están apagadas, pasan desapercibidas dentro del reflector plateado. Cuando se encienden es cuando proporcionan su característica luz ámbar con la luminosidad habitual.
Gracias al empleo de distintas capas de interferencias sobre la ampolla de la lámpara se apagan algunas zonas del espectro lumínico, que son emitidas por el filamento incandescente. De esta manera, sólo la parte de color ámbar atraviesa las capas y se hace visible.
Las lámparas de descarga de gas generan luz de acuerdo con el principio físico de la descarga eléctrica. Mediante la aplicación de una tensión de encendido por parte de la bobina de reactancia (hasta 23 KV en la 3ª generación de balastros de HELLA), el gas se ioniza entre los electrodos de la lámpara (rellenado de gas noble de xenón y una mezcla de metales y haluros de metales), y con ayuda de un arco voltaico se excita hasta producir luz.
Durante el suministro controlado de corriente alterna (aprox. 400 Hz), las sustancias líquidas y sólidas se vaporizan debido a las altas temperaturas. La lámpara no alcanza toda su claridad hasta pasados unos segundos, cuando todos los componentes se han ionizado.
Para evitar la destrucción de la lámpara causada por un aumento incontrolado de la corriente, ésta se ve regulada por la bobina de reactancia. Cuando se llega al rendimiento lumínico pleno, sólo se necesita una tensión de servicio (no una tensión de encendido) de 85 V para poder mantener el proceso físico. El flujo lumínico, el rendimiento lumínico, la densidad lumínica y la vida útil son considerablemente mejores que en las lámparas halógenas.
Las lámparas de descarga de gas reciben distintos nombres en función del modelo de desarrollo al que pertenecen: D1, D2, D3 y D4. La "D" es la sigla para "Discharge", es decir, "descarga" en inglés. Las distintas generaciones presentan grandes diferencias entre sí. Las lámparas D1, las originales lámparas xenón, llevan una zona de encendido integrada. Sin embargo, las lámparas D2 llevan un "quemador" con base y no tienen, en comparación con otros modelos desarrollados como lámparas de descarga de gas para la automoción, una ampolla protectora exterior que envuelva el tubo de descarga. Todos los desarrollos posteriores llevan una ampolla protectora UV y son, gracias a su forma exterior, más estables.
A menudo, la antigua lámpara D1 se confunde con la actual D1-S/R, con el módulo de encendido integrado. Las versiones actuales de las lámparas D1 y D2, así como las lámparas D3 y D4, todas ellas sin mercurio, son lámparas más ecológicas. Debido a los distintos parámetros eléctricos (tensión de combustión de 42 V en vez de 85 V para la misma potencia), las lámparas D3 o D4 no pueden ponerse en funcionamiento con las unidades de control de las lámparas D1 o D2.
Lámpara halógena de incandescencia (H7) | Lámpara de descarga de gas | |
---|---|---|
Fuente lumínica | Filamento en espiral incandescente | Arco voltaico |
Densidad de la luz | 1450 cd/m2 | 3000 cd/m2 |
Potencia | 55 W | 35 W |
Balance energético | 8% radiación lumínica 92% radiación térmica | 28% radiación lumínica 58% radiación térmica 14% radiación UV |
Vida útil | aprox. 500 h | 2500 h |
Resistente a las vibraciones | en determinadas condiciones | sí |
Tensión de encendido | no | sí, 23.000 V (3ª Generación) |
Electrónica de regulación | no | sí |
Aunque se regenera dentro de la lámpara incandescente, el filamento de wolframio se consume poco a poco, con lo que su vida útil se ve limitada.
La vida útil y el rendimiento lumínico dependen, entre otros factores, de la tensión del suministro disponible.
La regla básica es: Si se aumenta en un 5% la tensión de suministro de una lámpara, el flujo lumínico aumenta un 20%, pero, al mismo tiempo, la vida útil se ve reducida a la mitad.
Con el configurador de lámparas incandescentes encontrará la lámpara que necesita de forma rápida y sencilla. Para saber qué lámparas son compatibles con su vehículo, seleccione la marca, el modelo y el año de fabricación de su vehículo.
Desde aquí se accede al configurador de lámparas incandescentes.
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