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Les phares au Xénon permettent d’obtenir une lumière plus blanche, plus intense, plus précise avec une consommation électrique plus faible et une durée de vie beaucoup plus longue que les ampoules traditionnelles.

Mais au fait, qu’est-ce que le Xénon ?

Nous avons appris au lycée (si, souvenez-vous…) en étudiant la table périodique de Mendeleïev que le Xénon est un gaz rare de symbole Xe, inodore et incolore… Bon.

Xénon vient du grec xenos qui signifie « étranger » puisqu’il a été découvert comme un gaz inconnu dans le krypton à la fin du XIXème siècle.

Excepté l’Hélium, le Xénon est le plus rare et le plus cher des gaz nobles, il est formé naturellement par nucléosynthèse explosive (explosion de supernovae, mais si je poursuis dans cette explication cela va nous entraîner dans un développement astrophysique qui me passionne mais risque d’en rebuter certains…) et heureusement nous pouvons le produire artificiellement par une complexe distillation de l’air que nous respirons.

Un isotope du Xénon (Xénon 135) joue un rôle important dans les réacteurs nucléaires et sa capacité « d’empoisonnement du réacteur » est une des causes de la catastrophe de Tchernobyl !

Mais le Xénon est aussi utilisé comme anesthésique (allez demander au CHU de Nîmes ou de Bordeaux), il permet également certains examens d’imagerie médicale (par IRM), il est utilisé dans les chambres à bulle et les détecteurs de particules (là nous revenons à l’astrophysique et la physique quantique avec la détection des WIMPs, des rayons cosmiques et de la matière noire…), et il sert même de carburant pour la propulsion ionique des engins spatiaux (satellites et sondes), et… et… ce qui nous intéresse quand même le plus : il permet de produire de la lumière ! (Oui, quand même !).

Ceci n’est pas un phare mais un moteur ionique !

Que la lumière soit !

Sans entrer dans le détail (sauf si vous insistez) une ampoule au xénon ne comporte pas de filament comme une ampoule classique, mais deux électrodes plongées dans une « bulle » de xénon. C’est l’arc électrique créé entre les deux électrodes qui va exciter le gaz et permettre la production de lumière. Le procédé est utilisé dans toutes les lampes à décharge, le type de gaz conduisant à une couleur de lumière (orange pour l’Hélium, rouge pour le Néon, violet pour l’Argon, gris pâle pour le Krypton, blanc bleuté pour le Xénon…).

L’intérêt du Xénon pour nous est que sa température de couleur est proche de celle du soleil, donnant une lumière très blanche (bien que légèrement bleutée) et très puissante.

Par contre le principe de fonctionnement des lampes à décharge implique une alimentation à haute tension pour produire les… 20 000 volts nécessaires à l’amorçage de l’arc électrique, et les 85 volts stabilisés pour maintenir cet arc, ce qui explique la présence du « ballast », module électronique gérant l’amorçage et la régulation de tension.

Avantages du Xénon

Outre l’agrément de son éclairage « lumière du jour », le phare au Xénon produit trois fois plus de lumière qu’une ampoule classique pour deux fois moins de consommation et une durée de vie cinq fois plus longue !

Le fait que la source lumineuse soit quasi ponctuelle (contrairement à un filament classique) permet d’obtenir une focalisation très précise du faisceau lumineux grâce au réflecteur et à la lentille frontale. Cela permet d’avoir une portée beaucoup plus importante (à puissance identique), et une parfaite maîtrise de la forme du faisceau pour éclairer au maximum sans éblouir les autres automobilistes. (Et, pour rappel, une source ponctuelle placée au foyer objet d’une lentille convexe, projette ses rayons à l’infini, parallèlement à l’axe optique de la lentille, c’était la parenthèse de l’opticien).

Différence entre plein phare halogène/Xénon (à éviter quand vous croisez quelqu’un…)

Le faible encombrement du système optique, et sa précision, permettent de proposer « facilement » un système directionnel qui oriente le faisceau lumineux en fonction de l’angle de rotation du volant et de la vitesse du véhicule pour offrir en permanence la meilleure vision possible au conducteur.

Le phare directionnel n’est pas vraiment une nouveauté puisque le premier système est apparu en… 1948 sur la Preston Tucker avant d’être repris en 1968 sur le Citroën DS. Le Xénon et l’électronique étant arrivés, nous avons maintenant des globes lumineux montés sur un cadre mobile suivant deux axes : vertical pour compenser la charge du véhicule et les déformations de la chaussée, et horizontal selon la direction du véhicule. Des moteurs pas à pas, contrôlés par ordinateur, positionnent le globe en fonction des capteurs de rotation du volant, du taux de lacet (mouvement latéral autour de l’axe vertical passant par le centre de gravité du véhicule), et de la vitesse. Chaque globe est positionné individuellement et peut tourner de 7.5° vers l’intérieur ou de 13° vers l’extérieur.



Le phare est appelé « bi-xénon » car c’est la même ampoule qui est utilisée pour les feux de route et les feux de croisement par le simple basculement d’un volet escamotable qui modifie le faisceau lumineux.


Inconvénient(s)…

Le prix, évidemment, le système est beaucoup plus complexe que pour une bête ampoule halogène, outre l’ampoule elle-même, il faut une alimentation à haute tension, des moteurs et capteurs pour l’orientation du faisceau, un correcteur d’assiette (asservissement en azimut) pour ne pas éblouir les voitures que l’on croise et un lave-phare pour conserver toute l’efficacité du système et ne pas diffuser la lumière au risque, une fois de plus, d’éblouir les autres automobilistes.


Donc, les phares au Xénon sont chers, mais pour des phares qui éclairent trois fois plus, en consommant deux fois moins et en durant cinq fois plus longtemps, avec une couleur beaucoup plus agréable et efficace, qui éclairent « dans les coins » et qui permettent d’obtenir cette esthétique tellement plus moderne, sportive, agressive… personnellement, j’ai choisi !


En attendant la très prochaine apparition des prototypes déjà en test, qui tiennent compte non seulement de la météorologie (luminosité ambiante, pluie…) mais sont couplés avec le GPS (pour éclairer en nappe large à l’arrivée sur un rond-point, pour éclairer loin sur l’autoroute, pour tourner au maximum dans les virages serrés) et à des capteurs pour passer automatiquement de plein phares à feux de croisement ou l’inverse en fonction de la circulation...