Di una vettura si valutano quasi sempre potenza, tenuta di strada e capacità frenante, ma esiste un componente che, di notte, determina più di ogni altro il margine di sicurezza a disposizione del conducente: il faro. Il suo compito è duplice e in parte contraddittorio: illuminare la strada il più lontano possibile e, allo stesso tempo, non abbagliare chi proviene dalla direzione opposta. Da qui la distinzione normativa fra fascio anabbagliante, con il caratteristico taglio netto verso l’alto, e fascio abbagliante, libero di illuminare l’intera scena. L’evoluzione della sorgente luminosa ha inseguito per decenni un obiettivo preciso: aumentare la quantità di luce utile senza aumentare l’abbagliamento. Le soluzioni adottate sulle vetture di serie possono essere elencate in questo modo:
- Lampada alogena
- Lampada a scarica di gas, o Xeno (HID)
- Diodo a emissione luminosa, o LED
- Matrix LED e fari adattivi
- Luce laser
La lampada alogena
La lampada alogena è una lampada a incandescenza evoluta: un filamento di tungsteno viene portato all’incandescenza dal passaggio di corrente all’interno di un bulbo di quarzo, riempito però con un gas alogeno come lo iodio o il bromo. Il gas innesca il cosiddetto ciclo rigenerativo, grazie al quale le particelle di tungsteno evaporate dal filamento vengono ridepositate sul filamento stesso anziché annerire il bulbo. Ne derivano una durata maggiore e una temperatura di esercizio più elevata rispetto alla lampada tradizionale. Le sigle più diffuse sono la H4, dotata di due filamenti per ottenere anabbagliante e abbagliante da un solo corpo illuminante, e la H7, a filamento singolo. Il flusso luminoso si aggira attorno ai 1.500 lumen, con una temperatura di colore di circa 3.200 K, da cui la tipica tonalità calda tendente al giallo. Il pregio è il costo, unito alla semplicità di sostituzione; il limite è il rendimento, dato che la maggior parte dell’energia assorbita viene dissipata in calore anziché convertita in luce.
Il faro allo Xeno (HID)
Nella lampada a scarica ad alta intensità il filamento non esiste. La luce viene generata da un arco elettrico che scocca fra due elettrodi immersi in un bulbo contenente xeno e sali metallici. Per innescare l’arco è necessaria una centralina dedicata, il reattore, che genera un impulso di innesco nell’ordine delle decine di migliaia di volt e ne stabilizza poi l’alimentazione. Il risultato è un flusso di circa 3.000 lumen, ossia il doppio di una alogena a parità di potenza assorbita, con una temperatura di colore fra i 4.000 e i 6.000 K e la caratteristica luce bianco-azzurra. La prima applicazione di serie risale al 1991, sulla BMW Serie 7 E32 con il sistema Litronic, inizialmente limitato al solo fascio anabbagliante. Proprio l’elevata intensità rende obbligatori, per omologazione, il correttore automatico dell’assetto del proiettore e il dispositivo di lavaggio, entrambi necessari a contenere l’abbagliamento. Lo svantaggio principale resta il tempo di accensione: l’arco impiega alcuni secondi per raggiungere il regime, motivo per cui il lampeggio veniva spesso affidato a una sorgente separata.
Il faro a LED
Il LED è un diodo che emette luce per elettroluminescenza quando viene attraversato dalla corrente. Rispetto alle soluzioni precedenti offre accensione istantanea, consumi ridotti e una vita utile che copre di norma l’intero ciclo di vita del veicolo, eliminando la sostituzione periodica. Il vero punto di svolta è però dimensionale: un singolo emettitore è piccolo pochi millimetri quadrati, il che consente di comporre gruppi ottici sottili e di disegnare la cosiddetta firma luminosa, diventata elemento identificativo di ogni costruttore. Il progetto deve però affrontare un problema opposto a quello dell’alogena: il calore prodotto alla giunzione del diodo non viene irradiato in avanti e deve essere smaltito all’indietro tramite dissipatori e, talvolta, ventole. La prima vettura di serie con anabbaglianti a LED è stata la Lexus LS 600h del 2007, mentre l’Audi R8 del 2008 è stata la prima a offrire fari integralmente a LED, abbagliante compreso.
Matrix LED e fari adattivi
La suddivisione della sorgente in tanti piccoli emettitori indipendenti ha reso possibile un salto logico: se ogni LED può essere acceso, spento o parzializzato singolarmente, il fascio abbagliante non è più un blocco unico, ma un mosaico modellabile. È il principio del Matrix LED, introdotto sull’Audi A8 nel 2013 con un abbagliante diviso in venticinque segmenti. Una telecamera collocata dietro il parabrezza riconosce i veicoli in arrivo e quelli che precedono; la centralina spegne allora solo i segmenti che li inquadrano, ritagliando attorno a essi un corridoio d’ombra e lasciando il resto della carreggiata pienamente illuminato. Il conducente può quindi viaggiare con l’abbagliante permanentemente inserito senza disturbare gli altri utenti. La stessa logica, con denominazioni commerciali diverse, si ritrova nel Multibeam LED di Mercedes-Benz e nei sistemi adattivi di BMW, mentre le evoluzioni digitali più recenti sostituiscono le decine di segmenti con moduli ad altissima risoluzione, capaci non solo di mascherare, ma di disegnare vere e proprie forme sull’asfalto. Negli Stati Uniti questa funzione, nota come Adaptive Driving Beam, è stata autorizzata solo nel 2022.
La luce laser
La luce laser rappresenta la soluzione di massima portata. Il funzionamento è però meno spettacolare di quanto il nome suggerisca, dato che nessun raggio viene proiettato sulla strada: uno o più diodi laser di colore blu illuminano un elemento al fosforo, che converte la radiazione in una luce bianca diffusa, poi rinviata in avanti da un riflettore. La densità luminosa ottenuta è molto elevata a fronte di un ingombro dieci volte inferiore a quello di un LED, con una portata dichiarata fino a 600 metri, all’incirca il doppio di un abbagliante a LED. Per ragioni di sicurezza il modulo laser integra sempre l’abbagliante tradizionale e si attiva solo oltre una certa velocità e in assenza di altri veicoli. Le prime applicazioni risalgono al 2014, con la BMW i8 e l’Audi R8 LMX. Costi elevati e vincoli di omologazione ne hanno però progressivamente ridotto la diffusione.
Lo stato dell’arte: quando il faro proietta a terra
L’ultimo passo trasforma il proiettore in un dispositivo di comunicazione. Sull’Audi Q9, ammiraglia della gamma SUV, i fari Digital Matrix LED con modulo micro-LED proiettano sull’asfalto una freccia stilizzata sincronizzata con gli indicatori di direzione, rendendo l’intenzione di svolta visibile anche a chi non ha il gruppo ottico nel proprio campo visivo; una luce di proiezione dedicata disegna inoltre a terra, in corrispondenza delle porte, un rombo bianco di benvenuto all’apertura. Al posteriore, i gruppi OLED digitali di terza generazione contano 512 segmenti distribuiti su sei pannelli, con firme luminose selezionabili dal conducente e la possibilità di mostrare simboli di avvertimento agli altri utenti della strada. Il faro cessa così di essere solo uno strumento per vedere e diventa uno strumento per farsi capire.
