Les phares étaient-ils éteints ou allumés ?

Lors d'un accident de la circulation routière survenant de nuit, par faible visibilité ou même de jour, il est important de vérifier si les véhicules impliqués étaient visibles ou non. Les feux de route, de croisement, de stop et les clignotants constituent souvent des indices fondamentaux dans l’analyse d’un accident. Il importe alors de déterminer si les feux étaient allumés ou éteints.

Cet examen peut être entrepris sur tout type de lampe à incandescence équipant les véhicules terrestres. De part leur technologie et leur conception, ce type d’examen, par les techniques actuelles appliquées sur les lampes à incandescence, n’est pas encore réalisable sur les nouvelles lampes de type à décharge (Xénon), à arc ou les diodes électroluminescentes (LED de l'anglais light-emitting diode).

Vue au microscope électronique à balayage d'un faciès de rupture fragile

Le but de l'examen scientifique voire de l'expertise consiste à déterminer l’état de fonctionnement de la lampe (allumée ou éteinte) au moment d’un événement extraordinaire (accident), ce qui peut s'avérer essentiel dans la détermination des responsabilités des accidentés.

Pour rappel, la fonction de l’éclairage et de la signalisation en automobile est d'améliorer la vision du conducteur ainsi que la signalisation du véhicule, dans ses changements de direction ou d'allure, quelles que soient les conditions climatiques [1]. Tout véhicule empruntant les voies ouvertes à la circulation doit être correctement éclairé et signalé. En effet, l'éclairage des véhicules doit se conformer aux exigences du Code de la Route, aux décrets et arrêtés pris pour leur application.

Pour déterminer l'état de fonctionnement d'une lampe lors d'un accident, le simple examen de la position on/off de l'éclairage au niveau du tableau de bord peut se révéler insuffisant et être faussé par l'intervention d’un tiers pendant (mouvement du conducteur lors de l'impact) ou après l’événement survenu (secours, modifications de la scène pour dissimulation d’indices, etc.). De plus, il est fréquent, et particulièrement pour les deux roues, que plusieurs chocs secondaires se produisent à la suite du choc principal ayant provoqué la décélération : dégagement de l'épave, extraction de la lampe du bloc optique, etc.

 

Mais quelle est la différence entre ampoule et lampe ?

Une ampoule est en réalité seulement la protection en verre d'une lampe. Or en France, le langage courant implique que nous confondons ampoule et lampe. Dans cet article, le terme lampe [2] représente l'ensemble du système comprenant la protection en verre, le filament, les montants supports, le culot...

La majorité des lampes des véhicules en France transforme l’électricité en lumière en portant à incandescence par effet joule un filament de tungstène. Le tungstène appartient à une famille d’éléments dont le comportement physique change à partir d’une certaine température dite de transition. Cette transition se produit entre 200 et 400 °C. En dessous de cette température de transition, il est cassant comme du verre, c'est un comportement fragile. Au-dessus de cette température de transition, il peut s'allonger sans se rompre, c'est un comportement ductile.

Sa température de fusion est de 3410 °C. Dans le cas d’une lampe homologuée selon les normes européennes, le filament est porté à une température de 2500 °C lorsque la lampe est en fonctionnement. Dans le cas d’un feu clignotant, la fréquence d’intermittence conduit au fait que le filament n’a pas le temps de voir sa température chuter suffisamment au cours de son fonctionnement. Son comportement et donc son étude sont identiques à une lampe classique qui resterait sous tension.

Ainsi, en fonction de l'état de fonctionnement d'une lampe (allumée ou éteinte) lors d'un choc, des phénomènes caractéristiques vont pouvoir être observés directement sur le filament (déformation, déspiralisation, fracture, oxydation [3], etc). Ces phénomènes sont visibles même si la lampe n’est pas directement percutée par un élément extérieur car la décélération subie lors d’un accident impose des contraintes mécaniques telles que le filament peut s’étirer ou se rompre de lui-même.

 

Déformation et irisation du filament avec présence de fragments de verre

Analyse forensique du macroscopique au microscopique

L'idéal pour effectuer les examens est d’exploiter les lampes les plus proches du point d'impact. En effet, plus nous nous éloignons du point d’impact, moins les énergies transmises par les déformations subies par le véhicule affecteront les filaments des lampes. Cependant, si les lampes situées au point d'impact sont complètement détruites, il peut être intéressant d’examiner les autres lampes présentes sur le véhicule.

Après avoir vérifié l’homologation de la lampe et sa fonction auprès de la collection du département Véhicule de l'IRCGN, le technicien observe la lampe et en particulier l’état du lobe de verre (intact ou non) et du filament (entier, cassé ou déformé).

En effet, le filament de tungstène a un comportement ductile au dessus de la température dite de transition. Il peut ainsi s'allonger sans se rompre tout en laissant apparaître des étirements voire une déspiralisation. La déformation du filament accompagnée d’une déspiralisation indique qu'il était incandescent au moment du choc.

Dans le cas où le lobe de verre est cassé, il est possible d'observer un phénomène d’irisation provoqué par l'oxydation avec un dégradé de couleurs (de doré à bleu). Le tungstène possède la propriété de s’oxyder au-dessus de 600°C et lorsque l’ampoule (c'est-à-dire le lobe de verre) se casse, le dioxygène de l’air réagit avec le filament uniquement à chaud (au dessus de 600°C). En surface, le tungstène se transforme alors en oxyde de tungstène et cette oxydation fait apparaître des couleurs de recuit en plusieurs nuances, ainsi que des dépôts pulvérulents d’une teinte blanche à jaune.

Dans le cas où le filament est cassé, les faciès de rupture sont examinés en vue de déterminer leur morphologie par microscopie électronique à balayage [4] :

     - en se cassant "à froid" (à température ambiante), le filament présente des fractures nettes et tranchantes, donc de type fragile ;

    - en se cassant "à chaud" (porté à sa température de fonctionnement), il présente soit une fracture étirée et fibreuse soit une fracture montrant des signes de fusion à faciès lissé, en pointe ou arrondi, ou encore une fracture globulaire en fin de vie. C'est la fracture ductile.

Vue au microscope électronique à balayage d'un faciès de rupture ductile (boule de fusion)

Si le lobe de verre se brise lors d’un choc mécanique, des éclats de verre peuvent venir au contact du filament des parties métalliques telles que la coupelle ou les montants supports. S’ils sont incandescents ou chauds, ces éclats subiront une fusion totale ou partielle et resteront collés. Pour pouvoir affirmer que les particules visibles correspondent à du verre, il est procédé à une analyse chimique élémentaire pour rechercher la présence de silicium et d’oxygène (SiO2), composants principaux du verre.

   

Interprétation des résultats

Le principe de l’expertise consiste donc à observer et à rechercher des éléments caractéristiques présents sur la lampe et en particulier sur son filament. Il s'agit ensuite de les interpréter tout en tenant compte des circonstances de l’événement extraordinaire subi par la lampe à incandescence et des circonstances de l’accident [5].

Chaque phénomène physique produit sur la lampe à incandescence est observé à l’œil nu, au microscope stéréoscopique (observations millimétriques) ou au microscope électronique à balayage couplé à un spectromètre à dispersion d’énergie (observations micrométriques). A cet effet, il est important de prendre en compte la fonction de la lampe, le point d'impact, la violence du choc, les éventuels chocs secondaires (tonneaux, ripage,…), le lieu de stockage du véhicule, le lieu de découverte de la lampe, etc. Ces éléments permettent aux techniciens de pouvoir interpréter les observations effectuées en fonction des informations liées à l'accident. Les résultats s'expriment sous trois formes :

     - La lampe était en fonctionnement lors de l’accident ;

     - La lampe n’était pas en fonctionnement lors de l’accident ;

     - L’absence d’éléments caractéristiques suffisants et/ou complémentaires ne permet pas de se prononcer sur l’état de fonctionnement de la lampe au moment de l’accident.

La course aux évolutions technologiques des fabricants de lampes et des constructeurs automobiles pour développer des lampes moins chères, avec une durée de vie accrue et un rendement optimal, a conduit à l'apparition de nouveaux types de lampes. Par exemple, les lampes à décharge et les LED sont de plus en plus présentes sur le marché automobile français. La veille technologique du département Microanalyse réalise des recherches forensiques afin de pouvoir à l'avenir analyser ces nouveaux dispositifs d'éclairage.

   

Sources

1 : Document réalisé par ANFA (Association Nationale pour la Formation Automobile), consultable ici

2 : Fabrication de lampes à incandescence: oyeiror. How it's made - Incandescent Light Bulb de royeiror. Youtube, 24/10/2007 [consulté le 18/05/2016]. Une vidéo de 5 mn.

3 : An unusual oxidation type on bulb filament after a car crash dive, BAUDOIN, 2000

4 : Method of light bulbs analysis on vehicles damaged in traffic accidents, RAJKO, 2010

5 : Interpretation of automotive light bulb examination results, STAUFFER, 2007

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