汽车灯具起雾原因及解决对策

汽车灯具起雾原因及解决对策

王帅华 赵晓迈

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要：在汽车中，车灯是非常重要的照明设备，直接影响+到行车安全。车灯结雾是影响车灯质量的一个主要问题，各汽车灯具制造厂家都在研究探讨这一难题的解决措施。车灯结雾问题反过来成为影响车灯质量和外观的因素之一，车灯装饰面的美观设计与车灯防雾设计构成了一对矛盾体。水蒸气冷凝于车灯内表面，不仅影响车灯外观，而且阻挡照明光线，影响行车安全。更严重时，雾珠凝聚造成灯内积水，威胁到车灯灯泡的使用寿命和车灯内电路的安全。这就需要从车灯防雾方面做好设计研究，使其能更好地为行车安全提供硬件条件。本文首先对相关内容做了概述，分析了汽车灯具起雾的原因，结合相关实践经验，就如何做好对于汽车灯具的防雾，阐述了个人对此的几点看法。

关键词：汽车车灯；起雾原因；预防措施

前言：近年来在中国市场上车灯冷凝起雾现象越来越被客户重视。中国的季风气候加上广袤的地域使得在寒冷和炎热的条件下都能获得含有很高湿度的空气，这让冷凝起雾非常容易发生。而车灯中起雾现象是中国客户所不接受的。因此，汽车车灯的开发、模拟和测试必须以一种能够反映真实世界情况的方式进行，包括一些重要的影响因素和使用工况。车灯应尽可能优化设计成不起雾的状态，因此车灯的性能指标是尽可能快速消除雾气而不是防止起雾发生。但其实车灯起雾作为一个自然现象不可完全避免，如果周边环境条件实在过于恶劣，那么设计得再好的车灯也有可能会起雾。

1、概述

汽车已成为人们日常生活中一种重要的交通工具。伴随着汽车造型日新月异的变化，美轮美奂的车灯越来越受到人们的喜爱。当今汽车灯具制造业中，设计、制造、工艺都日趋成熟，车灯的质量日益完善。但到目前为止，车灯起雾仍然是影响车灯质量的一个重要原因。在这里，我们先要弄清楚一个概念：灯具起雾不等同于灯具进水。灯具进水属于质量问题，可以避免且不允许发生。在正常使用的情况下，灯具由于密封不良引起内部进水的故障，将严重影响灯泡的使用寿命和电路安全。造成质量问题的因素可概括为三类：①灯具自身的密封设计不良；②灯具线束插接件与整车对插端之间密封配合不当；③灯具与车身间隙、面差定义不良。灯具进水问题可通过合理的结构设计予以解决。灯具起雾属于自然现象，但起雾会对灯具的照明和内部电路安全、灯泡寿命和外观有一定的影响，因此要通过合理设计灯具的结构减少、消除起雾对灯具造成的影响。从另一个角度来说，虽然起雾的灯具满足法规要求，但市场不满意，就是品质改进的方向。

2、汽车车灯起雾的原因

汽车车灯起雾的原因为车灯内水气在低于其饱和温度的灯罩表面形成的膜状和水珠状凝结，即水蒸气在一定条件下气液转化。空气中可以容纳的水分浓度与气温密切相关，水温高时，空气中可以容纳较多的水分；气温低时，空气中只能容纳较少水分，多余的水分将凝结。灯泡点亮后灯泡周围的温度升高，从灯泡中心到车灯内部的各侧壁（包括反射镜、配光镜）气温是递减的，其中靠近配光镜内表面附近温度最低。当灯内含有较高浓度的水蒸气的情况下，在靠近配光镜一侧的空气容纳水分能力最小，水分会从空气中析出，凝结在配光镜内壁，从而导致结雾，车灯关闭的情况下，若车灯遭遇暴晒，车灯内部所包含的水分蒸发，灯内空气温度饱和时，水分将在配光镜内表面结雾。具体如下：

2.1 灯内存在潮湿空气

潮湿空气是水雾凝结形成的物质条件发动机工作及点灯时，灯内部温度升高，气压变低，外部湿水汽在气压差作用下通过透气孔进入灯具内部，与内部发生对流，导致灯具内部具备了潮湿环境。

2.2 灯罩内外存在温差

冷热相遇是水雾形成的客观条件空气中平时就有50%以上的湿度，南方更高，下雨时，有的地方可达90%以上。这时如果温度有变化，就可能使灯里的空气凝结成水气。这是热力学现象。大灯在构造下方都有透气孔，用来平衡因大灯开启后灯内空气因膨胀而产生的压力。所以，即使在大灯密封完好的情况下空气中的湿气仍可通过透气孔进入灯内。车灯的狭窄边角局部由于无法接受到配光镜的反射光，也难以参与到灯内部的热流场循环中去，导致该区域温度较低，致使车灯内部具备了温差的环境。下雨或洗车时，也会造成灯具表面温度降低，致使灯内外形成温度差。

2.3空气流通不畅

透气孔的位置、大小、形状也会影响灯内的流场分布，温湿度发生变化，进而影响灯内起雾部位的分布；如果车灯狭窄边角部位不设置透气孔，灯内湿气无法直接在边角处直接消散，另外透气孔透气量的大小，会影响灯内空气流动速度以及起雾是否能快速消散。

3、汽车车灯的防雾措施

通过以上对造成汽车车灯产生雾气的原因进行了分析，总结出了汽车车灯的防雾措施如下：

3.1合理调整通气孔

调整通气孔的个数、位置和大小，使水汽能够及时对流排出，能有效地改善灯内流动场，减少灯具起雾现象。但是，通气孔如果在保证透气效果的情况下，没有相应的挡护结构，反而会给灯具带来其他问题，例如水、灰尘、昆虫、杂质会通过通气孔进入车灯中，给灯具带来更大的质量问题。因此，灯具要有正确、合理的通风结构。

3.2加装散热风扇法

此方法是在灯内装一个小型的风扇，在车灯打开时风扇开始工作，将灯内的热空气从透气孔排出到灯外部，促进车灯内外部空气循环流通。这种方法效果好，但成本比较高，对灯具的结构要求也较高。目前只是在一些高档车上使用。

3.3防雾涂层法

此方法不是防止车灯起雾，而是在车灯起雾后使人看不出雾气的存在，实施方法是在灯罩内表面均匀的喷涂一层无色、透明的防雾漆，在雾气产生后防雾漆中的亲水物质会将小水滴（我们看到的雾气就是一个个的小水滴）变成一层均匀的1μm-5μm厚的水膜，从而使人看不出雾气的存在。防雾涂层可以很好的隐藏雾气现象，但使用防雾涂层也有弊端：①价格高，使用后每只灯的成本会增加40元以上。②随着时间的延长，防雾涂层也会老化、变色、失去作用，影响车灯的美观。③此方法并没有从根本上消除雾气的存在，长期下去灯内会有积水的风险，对于车灯内的电器部件也是一种威胁。

3.4灯内放干燥剂法

这种方法比较原始、简单，即将干燥剂放置于灯内并定期更换。此方法弊端如下：① 需在车灯后壳下部开孔，且堵盖要能方便打开，会有气密不良、进水的风险。② 需定期更换干燥剂，比较繁琐。

结语：车灯起雾问题是目前汽车行业的一个难题，每个新车灯的开发都需要结合实际情况进行不断的验证、分析、设变、验证，才能使车灯雾气达到一个最佳状态。如有条件可用相关软件对设计好的数模进行气流分析，车灯内气流总体成下部进气，上部排气，且气流方向 一致，整个灯内部空气都能参与循环流动为最佳。

参考文献：

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