Omologazione lampade auto LED retrofit: OSRAM ci spiega come funziona

Nel mondo dell’illuminazione automotive, l’arrivo delle OSRAM NIGHT BREAKER LED SPEED H4 450, omologate e legali su tutte le strade segna un nuovo punto di svolta verso una guida più sicura e confortevole. Dopo averle testate al banco e in condizioni reali su una Fiat 500X, abbiamo voluto capire più a fondo come OSRAM è riuscita a raggiungere questo traguardo tecnico e normativo, che coniuga prestazioni elevate, sicurezza e pieno rispetto delle normative europee. Il cuore del progetto batte presso il centro R&D OSRAM di Treviso, dove il team guidato dall’ing. Fabian Wagner ha trasformato anni di esperienza e ricerca in un prodotto capace di migliorare in modo concreto la visibilità e la sicurezza alla guida. Nell’intervista esclusiva rilasciata a SICURAUTO.it, Marco Munarin (Technical Project leader – H4 SPEED) racconta come il team di Treviso sia riuscito a portare la tecnologia LED nella mobilità, rendendo il retrofit delle lampade alogene standard più sicuro e finalmente legale.

Il progetto di queste nuove lampade LED retrofit è nato nel centro di ricerca OSRAM di Treviso: quali sono stati i principali step di sviluppo e le sfide ingegneristiche più complesse da superare?

“I principali step di sviluppo delle lampade LED retrofit prevedono la generazione dell’idea nella quale si valutano a livello teorico fattibilità e rischi tecnici; a seguire vengono realizzati e testati i primi prototipi per valutare se vengono rispettati i requisiti previsti per quel determinato modello di lampada. In base ai risultati dei primi test si definiscono gli step successivi fino alla definizione del design finale.

Ci sono molti fattori da tenere in considerazione durante lo sviluppo di una lampada retrofit: design ottico e meccanico, definizione del circuito elettronico, dissipazione termica del calore generato dai LED e dall’elettronica, per non dimenticare tutti i test in applicazione sulle auto.”

Nella foto, il Team R&D OSRAM di Treviso, da sinistra Paolo De Anna, Riccardo Castellan, Marco Munarin, Manuel Zanatta, Alessio Selci, Mattia Mosolo, Daniele Bortolato, tra cui anche Fabian Wagner (Responsabile R&D Team Treviso), non presente in foto.

Il design 1:1 rispetto alle lampade alogene H4 è un grande punto di forza: come siete riusciti a ottenere le stesse dimensioni pur integrando l’elettronica LED e il sistema di raffreddamento?

“Ottenere un design 1:1 non è stato facile, ma è stato possibile in particolare grazie all’utilizzo di un’innovativa elettronica miniaturizzata e di una ventola di dimensioni ridotte, customizzata sulle nostre esigenze di design.

Un altro punto di forza è il design meccanico ottimizzato ottenuto grazie all’esperienza riguardo all’applicazione e alla conoscenza delle normative di riferimento. In questo modo è stato possibile realizzare veramente una lampada con design 1:1, cioè installabile in tutte le applicazioni H4.”

Sappiamo che un vostro punto di forza è anche il posizionamento ottimizzato dei LED per replicare con precisione il punto luminoso del filamento alogeno. Spieghiamo perché è importante e come influenza la reale visibilità alla guida di una lampada LED omologata?

“La distribuzione della luce su strada è influenzata da molti fattori non solo dalla posizione del LED ma anche, per esempio, dalle riflessioni della luce sul dissipatore e dalla dimensione dell’area emittente del LED stesso. A differenza delle lampade non omologate, queste lampade sono state sviluppate in modo tale che la distribuzione della luce su strada sia in accordo alla normativa europea ECE R112, in questo modo la luce viene indirizzata in aree ben precise utili per la guida.

Nel caso specifico dell’H4 un ruolo importante è assunto dal riflettore per la funzione anabbagliante. Il design e la finitura sono fondamentali per una corretta riflessione della luce.

Qui sotto un’immagine con i punti e le aree definite dalla normativa R112. La normativa prevede dei valori minimi e massimi di intensità luminosa [cd] per diversi punti o aree; in particolare i punti 75R, 50V e 50R sono importanti per l’illuminazione su strada, mentre la Zona III è importante per evitare di abbagliare i veicoli in direzione opposta.”

“Le immagini ‘bird’s eye view’ seguenti (generate tramite software, ma basate su dati misurati su un fanale) mostrano che la NIGHT BREAKER LED SPEED H4 450 ha circa 100 m in più di illuminazione su strada rispetto alle lampade alogene tradizionali.”

H4 alogena tradizionale, ‘bird’s-eye view’:

NIGHT BREAKER LED SPEED H4 450, ‘bird’s-eye view’:

Quali test avete dovuto superare per ottenere l’omologazione stradale, e quanto tempo ha richiesto l’intero iter di certificazione?

“Il processo di omologazione è complesso e si compone di varie fasi. Nello specifico viene identificato un veicolo, successivamente è necessario procurarsi entrambi i proiettori/fanali del veicolo stesso e vengono fatte le prove fotometriche nel goniometro per entrambi i proiettori. Oltre a queste prove vengono fatti test meccanici ed elettrici nell’auto stessa. Tutto questo viene poi ripetuto per ogni veicolo inserito nella lista di compatibilità.

L’omologazione prevede inoltre una serie di test in accordo alla normativa da eseguire sulla lampada, in particolare la verifica del flusso luminoso, la verifica della conformità dei requisiti di compatibilità elettromagnetica ECE R10, il posizionamento dei LED rispetto al piano e all’asse di riferimento della lampada. Dopodiché il processo di omologazione passa nelle mani del TÜV SÜD che deve inviare tutti i documenti e i risultati dei test realizzati all’autorità competente affinché rilasci l’approvazione. Tutto l’iter sopradescritto può richiedere 3-4 mesi. OSRAM, grazie al laboratorio di test interno, è in grado di effettuare tutte le analisi che servono per poter verificare se un prodotto è stato realizzato secondo i severi standard di qualità richiesti.”

Ci parli brevemente dei LED OSRAM OSLON? Quali vantaggi offrono in termini di resa luminosa e affidabilità rispetto ad altre soluzioni aftermarket?

“I LED OSRAM OSLON Compact PL usati nelle nostre lampade hanno un’area emittente con dimensioni simili al filamento delle lampade alogene tradizionali, inoltre hanno un’ottima emissione e distribuzione luminosa; questo ci permette di avere un’ottima resa nel fanale, senza generare abbagliamento e al tempo stesso garantire il flusso luminoso definito dalla normativa. In aggiunta, sono LED qualificati per uso automotive, quindi con qualità e affidabilità in accordo agli standard automotive.”

Abbiamo notato che è presente un sistema di raffreddamento attivo a flusso radiale: perché è importante e quali benefici apporta alla durata della lampada LED?

“La presenza di una ventola di raffreddamento è importante per garantire la dissipazione termica della lampada. Il calore nella lampada viene prodotto da due elementi: il LED e l’elettronica, approssimativamente 70% LED e 30% elettronica. In generale, nel caso della tecnologia LED (light emitting diodes) una parte dell’energia elettrica assorbita dal LED viene convertita in luce e una parte in calore. Il LED, scaldandosi, perde efficienza luminosa riducendo quindi il flusso luminoso; per questo motivo è necessario raffreddare la lampada, per generare il flusso richiesto.

I test sulle lampade vengono eseguiti non solo a 25°C, ma anche a temperature ambientali estreme, in modo da garantire l’affidabilità delle lampade nel tempo in tutte le condizioni ambientali che possono presentarsi durante la guida.”

L’installazione è davvero plug&play e senza adattatori o cappucci: quali accorgimenti devono comunque seguire gli installatori o gli automobilisti?

“Le dimensioni meccaniche della lampada NIGHT BREAKER LED SPEED H4 sono in accordo alla normativa ECE R37 che è la norma di riferimento per le lampade alogene tradizionali. Può essere installata senza l’utilizzo di adattatori o cappucci. 

Dato che la potenza assorbita è inferiore rispetto ad una classica lampada alogena, in quanto il LED ha un’efficienza lm/W superiore al filamento, quindi genera lo stesso flusso dell’alogena ma con meno potenza assorbita, in alcuni casi il sistema di controllo dell’auto può segnalare un errore (lampada guasta); in tal caso è necessario installare un carico elettrico in serie: nello specifico il kit OSRAM Canbus (LEDSC04-2HB), che è stato sviluppato per risolvere l’eventuale anomalia.”