Fari auto Led, Xeno e Laser: caratteristiche e vantaggi delle diverse tipologie di fanali

La tecnologia dei fari auto ha visto una costante evoluzione negli anni, con l’obiettivo di innalzare sempre di più visibilità, sicurezza e comfort di guida. I fanali auto possono infatti essere considerati un dispositivo di sicurezza, perché vedere bene in qualsiasi condizione – senza abbagliare gli altri guidatori – riduce significativamente gli incidenti. A questo si aggiunge il comfort visivo, su cui i Costruttori puntano sempre di più per assicurare una guida rilassata che non affatichi il conducente, il che si lega a doppio filo anche all’automatizzazione di molte funzioni dei fanali. Non da ultimo la “firma” estetica che il fanale conferisce alla vettura e su cui si concentra sempre di più la progettualità dei designer auto. Anche in aftermarket i fari auto hanno un peso importante, sia sul fronte della sostituzione delle lampade auto che sull’installazione del fanale di ricambio a seguito di un incidente o scontro. Nonostante le tecnologie e le funzionalità siano numerose e in continua evoluzione, sostanzialmente i fari di nuova generazione possono essere raggruppati in tre macro-categorie: fari allo xeno, fari a Led e Oled, e fari Laser.

Sono comunque ancora moltissime le auto che si affidano alla classica illuminazione alogena. Per questo molti componentisi hanno introdotto lampade alogene ad alte prestazioni che si avvicinano alle performance dei fari che utilizzano le tecnologie più innovative.

Fari allo xeno

Nei fanali allo xeno la luce è data dalla scarica di due elettrodi che “illumina” l’ampolla che contiene il gas xeno. Tale tecnologia va a sostituire la classica lampada ad incandescenza, generando un flusso luminoso più potente rispetto alle alogene e al tempo stesso con un più basso assorbimento energetico. Più luce con meno watt, dunque, e una durata che generalmente coincide con la vita del veicolo, salvo ovviamente urti o guasti elettrici. La tensione degli elettrodi è controllata attraverso una centralina elettronica e rende possibile la rapida accensione dei proiettori.

I fari allo xeno, come emerge dai numerosi test condotti, offrono una visibilità migliore rispetto alle luci convenzionali, consentendo di distinguere più rapidamente ostacoli, curve, segnaletica, e aumentando la concentrazione mentre si guida. Altro vantaggio è quello di ridurre notevolmente l’effetto abbagliante sui veicoli che viaggiano nel senso opposto di marcia. I proiettori anteriori possono essere realizzati con vetri più resistenti di quello temprato (ad esempio il vetro al quarzo), in modo da sopportare temperature estremamente elevate e resistere a vibrazioni e sbalzi termici che potrebbero far esplodere il fanale.

I fari allo xeno – quando l’emissione supera i 2000 lumen – sono associati al controllo automatico della direzione del fascio luminoso (come prescritto dal codice della strada). Molti modelli di auto medie e piccole hanno adottato fari allo xeno con un’emissione inferiore ai 2000 lumen, il che consente di abbassare i costi dal momento che non è necessario il sistema di orientamento automatico.

Fari a LED

Questa tipologia di fanali utilizza l’ormai consolidata tecnologia LED (lght-emitting-diode) per generare un fascio di luce e a basso consumo. Un LED è un particolare tipo di diodo formato da sottili strati di materiale semiconduttore capace di emettere luce quando viene attraversato da una corrente elettrica (in base al fenomeno dell’elettroluminescenza). La parte frontale dei LED ha il vantaggio di non surriscaldarsi, e può essere quindi posizionata molto vicino alla lente del proiettore, agevolandone progettazione e design. La parte di comando dietro i LED deve invece essere raffreddata attraverso appositi radiatori e ventole, rischiando altrimenti di surriscaldarsi e danneggiarsi. Punto di forza dei fanali a LED è quello di generare una luce simile a quella diurna (con una temperatura colore di circa 5000-5.500 kelvin) e di avere un assorbimento di energia più basso rispetto alle luci alogene, il che migliora i consumi del veicolo. Anche nel caso dei fari a LED, la durata coincide con quella del veicolo. Va ricordato però che ogni gruppo ottico è formato da più LED per garantire un’adeguata illuminazione, e che il danneggiamento di uno o più diodi può ridurre la visibilità complessiva, richiedendo la sostituzione del fanale anteriore o posteriore

Fari adattivi a matrice di LED

Negli ultimi anni si sono diffusi i cosiddetti fari a matrice Led, capaci di attivare o disattivare i singoli Led in base alle condizioni rilevate (andamento della strada, traffico, condizioni ambientali, velocità di marcia, ecc). Questi fanali adattivi consentono dunque una continua regolazione del fascio luminoso, a beneficio della visibilità e del comfort di guida. In questa categoria rientrano le luci abbaglianti adattive (ADB) o l’illuminazione anteriore adattiva (AFS)

AFS (Advanced Front Lighting System): questa tecnologia consente di regolare la distribuzione della luce sulla strada dei fanali anteriori in modo da fornire un’ottima illuminazione in una serie di possibili situazioni di guida. Tali proiettori utilizzano i moduli luminosi per creare differenti profili di illuminazione. AFS è il nome del progetto europeo Eureka iniziato nel 1993 e che ha portato nel 2003 a definire la legislazione per le Advanced Front Light Systems.

La tecnologia Full AFS consente di adattare il fascio luminoso in base alle condizioni stradali, al percorso, alle condizioni meteo e anche alle azioni del guidatore, come l’inserimento delle frecce o l’orientamento del volante (direzionando il fascio luminoso). La luce viene anche adattata automaticamente in base alla posizione dei veicoli proveniente della direzione opposta.

Va anche ricordato che diversi sistemi di sicurezza (ADAS) sfruttano la luce invisibile dei Led a infrarossi (IRED), come nel caso delle telecamere che – illuminando con gli infrarossi l’area antistante – consentono il rilevamento di ostacoli, anche in notturna, o il rilevamento pre-collisione. Tali sistemi, a differenza di quelli a laser basati sulla luce pulsata, utilizzano generalmente sorgenti di luci fisse. I miglioramenti in termini di efficienza, luminosità, riduzione delle dimensioni e dei costi per le soluzioni IRED hanno contribuito negli ultimi anni ad accelerarne la diffusione nel mondo automotive.

Fari Laser

L’utilizzo del laser rappresenta l’ultima frontiera tecnologica per quanto riguarda l’illuminazione veicoli. Questa tecnologia rende possibile una funzione abbagliante addizionale con una maggiore portata del fascio luminoso e una maggiore efficienza energetica, riducendo ulteriormente l’abbagliamento dei veicoli che procedono in senso opposto. Il laser, di tipo dinamico, viene generalmente integrato nel proiettore insieme al modulo con matrice a LED, impiegato anche per le altre funzioni luminose. La luce si contraddistingue spesso per una colorazione che va verso il blu ma che con appositi filtri può essere modulata e resa più bianca. I vantaggi si hanno soprattutto nell’aumento della profondità visiva al buio (oltre 500 metri), che può essere addirittura doppia rispetto ad altre tipologie di fanali.

La grande luminosità di fanali laser ha consentito ai componentisti di sviluppare proiettori dimensionalmente più piccoli ma che assicurano una visibilità migliore e più profonda. Le prime auto ad essere dotate di fari laser sono state modelli di fascia alta (come l’Audi R8 LMX o la BMW Serie 7).

Fanali e luci OLED

Sempre più apprezzati dai designer di auto sono le luci OLED (Organic light emitting diode), che uniscono caratteristiche di funzionalità (non necessitano di raffreddamento) a interessanti potenzialità estetiche. Sono infatti costituiti da un polimero conduttivo elettroilluminescente – o altri materiali organici – che arricchiti di composti elettrofosforescenti possono dar vita a luci di particolari tonalità di colore, ottenendo effetti visivi particolari.

Nei fanali OLED le possibilità di personalizzazione sono infinite, grazie alle svariate forme luminose ed effetti visivi che possono assumere, diffondendone l’utilizzo negli indicatori di direzione, nei fanali posteriori (luci posteriori e dei freni) e nelle luci diurne. La tecnologia OLED offre ai quindi designer una potente fonte luminosa, ultra sottile, in grado di essere incorporata in qualsiasi automobile.

Lampade alogene “evolute”

Nonostante l’illuminazione a LED, Xeno e Laser rappresenti un indubbio progresso, nell’immediato futuro la maggior parte della auto in circolazione continuerà ad affidarsi alla tradizionale illuminazione alogena. Diversi produttori hanno quindi introdotto in aftermarket soluzioni alogene di nuova generazione sviluppate per avvicinarsi il più possibile alle prestazioni di visibilità delle sopracitate tecnologie. Queste lampade per fanali tradizionali sono potenziate con appositi bruciatori ad alto rendimento e miscele di gas ottimizzati per offrire una luce nettamente più bianca e luminosa rispetto alle lampade alogene standard, garantendo una maggiore profondità visiva e rendendo meno faticosa la guida notturna. Tali lampade hanno ovviamente una durata limitata, come avviene per le alogene, e devono pertanto essere sostituite dopo un numero (comunque elevato) di ore, rendendole un interessante prodotto per il mondo aftermarket.