淺析汽車前照燈起霧現(xiàn)象及控制方法

劉萍，張正軒，張孟杰，李琳，高文斌

淺析汽車前照燈起霧現(xiàn)象及控制方法

劉萍，張正軒，張孟杰，李琳，高文斌

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章通過闡述前照燈起霧的原因及分析，從改善防水透氣孔結(jié)構(gòu)、燈具面罩內(nèi)表面增加防霧涂料、燈內(nèi)使用干燥劑和改善裝配環(huán)境四個方面提出改進(jìn)和預(yù)防措施。

前照燈；起霧；工藝優(yōu)化及控制方法

1 概述

隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各式各樣的車燈不斷涌現(xiàn)，車燈作為汽車照明和信號傳遞的工具，人們對汽車的安全性能以及外觀也提出了更高的要求。車燈相對于汽車就好比人的眼睛，是駕駛員感受最直觀的功能件。前照燈在車燈系統(tǒng)中扮演著重要角色，其照明效果直接影響夜間車輛行駛的操作和交通安全。每年因?yàn)檐嚐羝痨F原因引起的投訴非常高，索賠量巨大。此問題給主機(jī)廠和燈具制造廠帶來很大困擾，因此，如何改善車燈起霧問題顯得至關(guān)重要。

2 問題描述

起霧現(xiàn)象是指在車燈的燈罩內(nèi)部低溫時出現(xiàn)的霧氣，在開發(fā)前照燈產(chǎn)品過程中通過淋雨試驗(yàn)來驗(yàn)證試制車大燈起霧各項(xiàng)性能指標(biāo)，經(jīng)過淋雨一段時間后，如果透鏡內(nèi)壁出現(xiàn)大面積的霧氣凝結(jié)并冷凝為水滴，且大面積附著到配光鏡內(nèi)表面，此現(xiàn)象則應(yīng)判斷為起霧現(xiàn)象。燈罩表面存在的霧氣，在車燈點(diǎn)亮三十分鐘后觀察，如大燈面罩內(nèi)霧氣未消退則會影響燈具的配光性能。

3 問題分析及控制

空氣中的水蒸氣在車燈內(nèi)表面遇冷凝結(jié)是引起起霧的最主要原因，不僅影響車燈外觀和照明效果，最關(guān)鍵的是會影響行車安全。而且車燈內(nèi)積水很難排出，對燈泡的使用壽命和車燈內(nèi)電路安全造成嚴(yán)重影響。

車燈起霧的形成必須具備3個基本條件：車燈內(nèi)含有足夠的水蒸氣，存在溫度低于當(dāng)?shù)厮魵饽Y(jié)臨界溫度的區(qū)域以及凝結(jié)核存在。

關(guān)于起霧現(xiàn)象主要從以下四個方面進(jìn)行分析：

（1）對前照燈的防水透氣孔進(jìn)行分析

防水透氣孔主要分別防水透氣栓和透氣膜兩種類型，在前照燈內(nèi)空間比較小的尖角處設(shè)計(jì)防水透氣孔裝置，透氣栓必須要兼顧透氣和防水防塵三方面的功能，防水透氣栓里面存在透氣膜，透氣膜為多孔質(zhì)模，每平方厘米擁有數(shù)億個微細(xì)的小孔，可保護(hù)前照燈不受水及灰塵侵入。另外機(jī)械性能強(qiáng)、成本底，過濾膜受外帽保護(hù)，可防止模面損壞。此工藝主機(jī)廠應(yīng)用較多，工藝成熟，如圖1所示。

圖1

透氣膜具備除霧、防水、防塵性能，燈殼上無需設(shè)置透氣管單面膠帶貼。適用于燈具背部空間小的條件下使用。透氣膜能夠很好的起到防水作用，避免車燈在涉水行駛過程中受到水的滲透和泥漿的堵塞；透氣膜的微孔結(jié)構(gòu)，能夠很好的起到空氣過濾作用，可防止灰塵等微小粉塵的污染，透過潔凈空氣，減少霧氣的產(chǎn)生，延長車燈的使用周期；透氣膜良好的透氣性能可平衡車燈殼體內(nèi)外的壓力，減小應(yīng)力的作用，增加產(chǎn)品的可靠性。但是因?yàn)槭侵苯诱迟N在孔上，外部無保護(hù)裝置。可靠性次于防水透氣栓。圖2為透氣膜實(shí)物圖。

圖2

（2）在燈具面罩內(nèi)表面增加防霧涂料進(jìn)行討論

霧氣的形成原理為燈具內(nèi)部空氣在低于其飽和溫度的面罩表面形成的珠狀凝結(jié)。影響因素主要是燈內(nèi)溫度場、流動場、水汽濃度場的分布，防霧涂料的機(jī)理就是通過在燈罩內(nèi)表面涂上一層低表面張力防霧涂料，改變配光鏡內(nèi)表面性質(zhì)，涂層中親水分子排列在配光鏡表面，使其表面張力接近水的表面張力，霧氣凝結(jié)模式發(fā)生變化，為膜狀凝結(jié)，對于車燈外觀沒有影響，相當(dāng)于消除了凝結(jié)核心。防霧涂料的本質(zhì)原理就是杜絕水分子在燈罩內(nèi)表面形成水珠。

防霧涂層是將配光鏡利用靜電除塵槍進(jìn)行除塵，再將配光鏡利用自動噴涂裝置進(jìn)行噴涂，最后將噴涂后的配光鏡放入烘箱進(jìn)行烘干。因?yàn)榉漓F涂料工藝成本較高，對噴涂技術(shù)要求高，廢品率高，國內(nèi)燈具廠商應(yīng)用的較少。目前此工藝僅豪華車型上有使用，隨著前照燈廠家工藝水平的不斷提升，防霧涂層技術(shù)未來前景不可估量。

（3）改善裝配環(huán)境降低空氣濕度，減少空氣中的水分

車燈的內(nèi)部含有足夠的水蒸氣會造成車燈起霧，如果降低車燈內(nèi)部的空氣濕度，也可以起到防止起霧的目的。如何降低燈內(nèi)濕度，進(jìn)一步提高裝配環(huán)境也可有效的防止大燈起霧，將生產(chǎn)車間置于密閉空間，使車間達(dá)到恒溫恒濕條件。目前此方法國內(nèi)前照燈廠家都在應(yīng)用，且效果較明顯。

（4）使用干燥劑對燈體內(nèi)進(jìn)行干燥

如果通過控制裝配工藝環(huán)境仍無法使燈體內(nèi)的濕度達(dá)到目標(biāo)要求，可以使用干燥劑的方案。干燥劑也叫吸附劑，具備防潮，防霉方面，干燥作用。目前使用的干燥劑材料為主要為蒙脫石，最適宜在50℃以下的環(huán)境中吸濕。用于降低車燈內(nèi)部濕度，使用干燥劑放入燈體內(nèi)可以去除燈體內(nèi)的水分子，防止霧氣的產(chǎn)生。干燥劑的優(yōu)勢在于價格便宜，但這種方案占用燈體空間，且短期內(nèi)是有效的，不能保證長期的效果。

4 結(jié)論

本文主要從改善防水透氣孔的結(jié)構(gòu)類型、在燈具面罩內(nèi)表面增加防霧涂料、燈內(nèi)使用干燥機(jī)和改善裝配環(huán)境濕度四個方面詳細(xì)敘述改善起霧的方法。隨著新工藝新方法的不斷提出，大燈起霧會從根本上得到解決。

[1] 林嬌第.汽車車燈結(jié)霧及其控制的分析研究.浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.

[2] 何浩,何志軍等.汽車燈具用防水透氣組件應(yīng)用分析.[J]汽車零部件,2013(3):80.

Preliminary Analysis of Headlamp Fogging Phenomenon and Control Method

Liu Ping, Zhang Zhengxuan, Zhang Mengjie, Li Lin, Gao Wenbin

( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO., Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

This article analyzes the reasons of headlamp fogging, makes improvements and preventive measurements from four aspects: improving the structure of waterproof breathable cap, adding anti-fogging coating on the inner surface of lamp lens, using desiccant and improving environment of assembly process.

headlamp; fogging; Process optimization and control method

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劉萍，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.029