Phare (automobile)

Les premiers phares, issus du monde hippomobile, ont d'abord été constitués d'une lanterne donnant un faible éclairage par la combustion d'une bougie, d'huile ou d'acétylène. Ils sont remplacés par des projecteurs à miroir parabolique : muni d'une lampe à incandescence placée au foyer d'un miroir en forme de paraboloïde de révolution, le phare devient électrique et équipe toutes les automobiles. Pour des raisons de coût de fabrication, il reste de section circulaire jusque dans les années 1960 et c'est la Citroën Ami 6 qui propose en France les premiers phares non circulaires en avril 1961 juste après la Ford Taunus P3 badewanne présentée le 14 octobre 1960 au Salon de Paris. En réalité il s'agit de phares tronqués en haut et en bas. Leur intérêt réside dans la profondeur plus grande, qui augmente l'intensité du flux lumineux capté (donc renvoyé) par le miroir. Viennent ensuite les projecteurs à lentille convergente.

Au niveau des ajouts technologiques entourant le phare en lui-même, on trouve par exemple les phares directionnels — la Tucker '48 et les DS d'après septembre 1967 sont munies de tels phares, couplés au système de direction et qui, dans les virages, éclairent la route que veut suivre le conducteur et non le fossé — et la correction d'assiette. Cette dernière est particulièrement utile sur les véhicules utilitaires, qui peuvent subir une forte variation d'assiette lorsqu'ils sont chargés : les phares n'éclairent plus de façon optimale et tendent à éblouir les usagers venant d'en face. Il convient de procéder à une correction, en abaissant l'axe des phares pour compenser le défaut. Ce système maintenant automatisé est devenu obligatoire et intégré dans les nouveaux phares surpuissants.

À partir de la fin des années 1990 et du début des années 2000, les phares automobiles ont connu une évolution majeure au niveau de l'optique. Les phares étaient précédemment dotés d'une vitre en verre comportant des stries servant d'optique afin de diriger la lumière. Les évolutions techniques ont permis de concevoir des réflecteurs au niveau des ampoules qui permettent à eux seuls de diriger le flux lumineux, d'apporter une meilleure optimisation du flux et d'éviter les pertes de lumière, ce qui offre une meilleure efficacité lumineuse pour les automobilistes et de meilleurs rendements. Cela a conduit à l'abandon des phares striés en verre par des vitres en plastiques transparentes qui s'adaptent mieux à l'évolution des designs automobiles pour les nouveaux modèles de l'époque, bien que le plastique pose des problèmes d'usure avec la chaleur des rayons du soleil. Cette rapide évolution s'est faite dans la quasi-totalité du secteur automobile.

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• à acétylène
• à essence
• à pétrole

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Les premiers phares électriques à incandescence furent introduits en 1898 sur la Columbia Electric Car, produite par l'Electric Vehicle Company de Hartford, dans le Connecticut. Ils étaient proposés en option. Deux facteurs limitèrent leur utilisation généralisée : la courte durée de vie des filaments dans l'environnement automobile difficile et la difficulté de fabriquer des dynamos suffisamment petites et puissantes pour produire un courant suffisant^[1].

Le constructeur américain Peerless a standardisé les phares électriques en 1908. Une entreprise de Birmingham, en Angleterre, appelée Pockley Automobile Electric Lighting Syndicate, a commercialisé les premiers ensembles complets de phares électriques pour voitures en 1908, composé de phares, de feux de position et de feux arrière alimentés par une batterie de 8 volts^[2].

Les lampes à combustion n’ont techniquement pu être remplacées par des lampes à incandescence sur les voitures qu’à partir de 1906. La variation d’intensité lumineuse désirée, à puissance électrique identique, est obtenue par des sections de filaments différentes : plus le filament est fin, plus il est fragile, chauffant plus et brillant plus dans une ampoule de verre contenant un mélange de gaz inerte (argon puis krypton).^{[réf. nécessaire]}

Les États de l'Union européenne (UE) ont approuvé le 8 décembre 2008 l'interdiction progressive des lampes à incandescence à partir du 1^er septembre 2009, aboutissant à leur abandon total en 2012.

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Les lampes à incandescence halogènes ont fait leur apparition en 1959, inventées par Edward G. Zubler et Frederick Mosby. Dans ces lampes, le filament de tungstène peut atteindre des températures plus élevées grâce à son encapsulation dans une ampoule de verre contenant un mélange de gaz rares, principalement de brome d'iode. La lumière émise, très puissante^{[C'est-à-dire ?]}, est blanche. Ces lampes sont également plus robustes et ont une durée de vie supérieure aux lampes à incandescence antérieures, les résidus de tungstène pouvant se redéposer sur le filament^{[réf. nécessaire]}.

Initialement prévue pour le 1^er septembre 2016^[3], l'interdiction de la production et de la commercialisation dans l'Union européenne des lampes halogènes est effective au 1^er septembre 2018^[4],[5].

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Les lampes à décharge au xénon datent de 1999. Pour s’éclairer par l’émission d'éclair successifs, une tension supérieure à 20 000 volts circule entre deux électrodes.

• Ce système est trois fois plus puissant^{[C'est-à-dire ?]} qu’un halogène, pourtant il consomme 20 à 45 % moins d’énergie.
• Le gaz est coloré et fournit une lumière bleutée.
• Il doit être couplé à un lave-glace et à un dégivrage des phares en plein hiver.
• Les phares au xénon sont équipés d’un stabilisateur pour ne pas éblouir les autres conducteurs.
• La durée de vie des ampoules au xénon est importante^[Combien ?].

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D'après le CSTB, la luminance des LED automobiles les classe dans le groupe de risque 2 (modéré) pour la phototoxicité, comme c'est le cas des feux de route au xénon^[6]. Dans l'état actuel de la réglementation européenne, les phares ne sont pas soumis aux règles de l'éclairage général qui imposent un risque limité (groupe 1)^[6]. Cet éclairage pose le problème des lésions que l'effet de sa composante bleue peut provoquer sur la rétine, notamment pour les enfants^[6].

Un autre inconvénient d'après l'ADAC est leur durée de vie limitée à 15 ans, soit de 3000 à 10 000 heures de fonctionnement avant une diminution de 30 % du flux de lumineux^[7]. Ceci implique un remplacement avant la fin de la vie du véhicule, et le coût de ce remplacement est plus élevé qu'avec des lampes halogènes : jusqu'à 4 800 euros pour les phares (et 600 euros pour les feux arrière) contre une quinzaine d'euros pour des lampes halogènes^[7].

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Les phares laser représentent une technologie encore relativement nouvelle dans le domaine automobile en 2015^[8]. Des constructeurs tels que BMW et Audi ont déjà équipé certains de leurs modèles de cette technologie (BMW a été le premier constructeur à intégrer des phares laser sur un véhicule de série, avec la sortie de la BMW i8 en 2014^[9]).

Cette nouvelle technologie utilise des diodes laser et un micro-miroir qui, en se déplaçant rapidement, redirige le faisceau laser de faible largeur qui peut prendre alors diverses formes. Les diodes laser produisent un flux lumineux cohérent qui est transformé en lumière blanche via un filtre au phosphore^[10]. La lumière des phares laser est non seulement extrêmement puissante mais aussi très précise. Ils intègrent automatiquement une fonction « anti-éblouissement »^[11].

Le confort de conduite et le respect de celui des autres utilisateurs imposent un réglage des projecteurs. En outre, en feux de croisement, le faisceau doit éclairer la voie contraire au moins à 30 m et au plus à 45 m devant le véhicule. De ce fait, l'inclinaison du faisceau dépend de la hauteur du projecteur par rapport au sol. Plus le phare est placé haut sur le véhicule, plus le faisceau doit plonger.

Les véhicules proposent généralement un dispositif d'ajustement de la hauteur des phares, qui compense une assiette modifiée par le chargement. Il peut être manuel comme sur la 2 CV ou la Tesla Model 3^[12], mécanisé, électrifié, voire automatique.

La commande des phares est généralement à la gauche du volant. Un indicateur d'activation des phares s'affiche sur le tableau de bord quand ils sont activés.

Le tableau ci-dessous donne les éléments permettant le contrôle ou le réglage. opérations qui sont faites sur un sol plat, avec des pneumatiques convenablement gonflés, et pour un véhicule en charge normale. Les valeurs données correspondent à un faisceau portant à 40 m (soit les minimales de déclivité).

H = hauteur de l'optique en cm	d = déclivité du faisceau (mesurée à 5 m) en cm	inclinaison du faisceau (portée de 40 m) en %
50	6,25	1,25
55	6,875	1,38
60	7,5	1,5
65	8,125	1,63
70	8,75	1,75
75	9,375	1,88
80	10,0	2,0

Certains constructeurs mettent à disposition une plaque signalétique apposée près du dispositif de réglage mentionnant la valeur de l'inclinaison (déclivité exprimée en %). Les garagistes, les contrôleurs techniques ou les professionnels du transport utilisent un appareil optique spécialisé appelé « réglophare » ou « réglo-phare » afin d'indiquer l'inclinaison du faisceau lumineux.

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  Lampe H7 à filament.
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  Phare d'une ancienne automobile.
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  Principe de la réflexion de la lumière sur un miroir parabolique.
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  Lampe à combustible sur une bicyclette ancienne.
• 
  fiacre avec dispositif d'éclairage.
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  Projecteur à lentille (Lexus ES300) 1992.