新型防雾装置在汽车灯具中的应用

新型防雾装置在汽车灯具中的应用

廖春健

南宁燎旺车灯股份有限公司，广西南宁530007

摘要：目前常规处置灯具防雾方式是在灯具内部增加干燥剂和灯具面罩内表面增加防雾漆，使用干燥剂是通过吸收灯具内部水汽，降低灯具内部湿度，让灯具内部没有形成雾气的环境，但是物理干燥剂一段时间吸水饱和后不工作，化学干燥剂吸水饱和后将饱和的水分释放至灯具内部，引起二次起雾，时效短；防雾漆是通过提高面罩内表面光洁度，让灯具内部无形成雾气的雾气凝结核心，但是，成本较高，高湿环境下易产生水流，损坏电器元件，使用一段时间后，防雾漆挥发后失效；使用干燥剂和防雾漆都无法从根本上解决灯具起雾的问题。

关键词：新型防雾装置；汽车灯具；应用

引言：当今汽车灯具制造业中，设计、制造、工艺都日趋成熟，车灯质量日益完善。但是到目前为止，灯具起雾仍然是影响车灯质量的一个主要原因且由于起雾问题未能得到解决，使灯具报废率及售后索赔一直居高不下[1]。灯具起雾时的水蒸气在灯具反射镜和透镜表面的长期凝结会导致灯具材料腐蚀、镀铝层老化变暗、光学效果被破坏等一系列严重影响功能、性能和外观的恶劣后果。

1新型防雾系统的实现

1.1新型防雾系统的工作原理

汽车灯具的雾珠主要是灯具中出现积水造成的，灯具出现起雾现象时，甚至还会有二次起雾现象发生，这种现象将在很大程度减少灯具的使用年限。当水蒸气与低于其饱和温度的表面接触时，根据表面性质的不同，有两种不同的凝结形式。如果凝结液体能很好地湿润壁面，它就在壁面上铺展成水汽膜，这种凝结形式称为膜状凝结。当凝结液体不能很好的湿润壁面时，凝结水汽在壁面上形成一个个的微小液珠，这种凝结形式称为珠状凝结[2]。汽车灯具面罩的材料为合成树脂，是一种水所不能浸润的材料，在其表面形成的凝结是珠状凝结，从而严重影响了汽车车灯的照明和外观。由于需要对车辆的各种驾驶条件和道路状况做出全面判断，所以新型防雾是一个复杂而综合的系统。新型防雾从不同的传感器取得不同的车辆行驶信息反应，从而实现不同的功能。传感器对于为了实现旋转曲线的功能，除了从传感器获得车速，方向盘角度和车身倾斜角度之外，还必须通过车辆获得车辆实际转向角度的信息。雨雾天气，无论是否下雨，都可以获得湿度传感器的信息，实现雨雾天气照明的功能。在正常情况下，新型防雾所需的一些信息也被其他控制系统使用，并且这些传感器信息的传输可以通过总线实现。新型防雾接收的信息、速度、体角和体角是定量测量的。许多传感器信息是相互关联的，新型防雾的中央处理器不仅要做出判断，此外，随着道路状况，车辆状况和环境的变化，系统参数不断被修正，这使得新型防雾最终成为自适应和可调节的系统。新型防雾执行器通常由投影头灯，具有前灯垂直调节的调节马达，具有水平调节前灯的旋转马达，具有基本光调节的可移动光栅和一些额外的灯角灯组成。

2起雾因素分析

2.1温度因素分析

温度是使车灯内雾气凝结的重要因素之一。灯罩表面的温度情况是非常不均匀的，在灯罩两端部分的温度相对偏低，中间部分灯泡的直接照射位置温度很高。同时还发现灯罩两段的低温区域温度是相差不多的，其中左端的温度略高于右端。因此可知在右端结雾的可能性要大于左端。然后经过一次淋雨试验同样也证实了这样的结论。出现这种现象的原因同灯泡的安装位置有很大关系，灯体的结构和形状也对其产生一定影响。一般都会将车灯灯泡安装在中间偏向左的位置，而且右侧的配光镜将会挡住车灯灯泡的辐射作用，所以就会在灯罩的右边形成大范围的低温区域，给雾气形成创造了良好的条件[2]。通过对透镜罩表面等温线的绘制发现，当受到辐射条件的作用时其分布会发生变化，并且不同于自然对流的情况。因此可以发现，温度分布变化是受到车灯内部热辐射和自然对流共同作用，通过对多种车灯的研究发现，都有相似情况存在。所以，在进行车灯设计时，如果有自然对流死区存在，或者有阻挡和减弱辐射的设计出现时，将会增加产生雾气的可能性。

2.2对流场

影响对流场分布的因素包括3个，一是灯腔中空间范围、形状和灯具内部零件的构造、灯泡位置、功率等；二是透气孔的位置和数量；三是灯具的工作方式。对于大多车灯而言，其能够持续、稳定的工作。灯具同外界大气进行物质交换是利用自然对流进行的，对于像转向灯等那样能够闪烁工作的灯具，灯泡经常需要点亮和熄灭，这就使得灯内腔的气体经常会受热膨胀遇冷收缩，如果使用透气灯具，就会适当同外界环境进行物质和能量的转换。如果是一些体积很小，但是功率很大的灯具，灯具闪烁造成的对流作用是很强的，能够很好的防止起雾现象。如果是只有一个透气孔时，气体只能进行单向的交换工作，并且是在车灯工作情况发生变化时进行。如果车灯能够正常、稳定的进行工作，这种单向交换就会慢慢减弱甚至消失。

2.3换气口的大小、个数和位置因素分析

温度场和流动场会使灯具起雾，同时车灯换气口大小、个数和位置也是非常重要的。若是车灯只有一个换气口，单向进行气体交换，气体交换只是在车灯工作情况发生变化时进行。在车灯稳定工作时不会再发生换气，车灯内的空气不再流动，形成封闭灯腔，使得车灯内形成的水蒸气不能通过换气流出灯外。最少设立2个以上换气口才能做好灯内换气循环。换气口的相对位置对防止雾气凝结非常重要[3]。

3装置的应用

将新型防雾装置装置至汽车灯具里，新型防雾装置的温湿度传感器及吹气管通过灯具的装饰框及壳体的缝隙延伸至灯具易起雾区域。新型防雾装置装置至汽车灯具里将改变汽车灯具冷热冲击及工作时灯具内部温度场、流动场、湿度场的分布。新型防雾装置通过其温湿度感应器接收到灯具中靠近面罩易起雾区域的温湿度值发出信号给其PLC控制器，其控制板接受到信号后判断是否发出指令让其风扇工作，当靠近面罩易起雾区域的湿度值达到起雾的临界值D1或起雾区域的温度值达到起雾的临界值T1时，其PLC控制器发出指令让其风扇工作，其风扇吹风通过置于装饰框和壳体的间隙里的其吹气管降低易起雾区域的湿度值D2＜D1、加快空气流动值S2＞S1，增高易起雾区域的温度T2＞T1，由根本上解决灯具起雾。在汽车防雾灯具设计中药遵守下面几点内容，一是良好的控制灯具内的湿度，制作灯具所需的零部件和环境湿度都要满足标准要的辐射现象和对流区域。三是对于灯具的内部表面的处理上，要提高防雾涂层的喷涂技术，通过不断改变灯具中水蒸气凝结方式，最好使用膜状凝结。四是要科学有效的研究和设计灯具中的透气孔，确定透气孔的数量、大小和位置，保证水汽能够及时有效的形成对流。五是认真学习相关设计原理进行反射镜设计，合理确定其形状和灯泡的位置，形成合适的辐射场。六是提高汽车灯具的密封性，能够最大程度防止有水分进入。

结束语：

综上所述，相关人员一定要增加汽车灯具防雾设计的研究，深入进行热分析研究，不断提高灯具质量和性能，减少车灯内起雾的隐患，进一步的研究设计，从而很好的防止灯具起雾现象。

参考文献：

[1]佚名.一种车用防雾装置:,CN205440294U[P].2016.

[2]佚名.加热式汽车玻璃防雾水装置:,CN204978577U[P].2016.

[3]李省.张景凤.张萌.刘建华.司定坤,.&单季先.(2003).新型玻璃防雾剂的制备及性能.河南医学高等专科学校学报,15(1),33-34.