(河南省理工中等專業(yè)學校 河南 鄭州 450000)

淺議汽車大燈起霧原因與改進方法

喬會亮

(河南省理工中等專業(yè)學校河南鄭州450000)

汽車前照大燈設置在車頭兩側部位，其在夜間行車中應用較多。在車燈系統(tǒng)中，前照大燈是極為重要的構成部分，其照明效果對夜間行車交通安全具有重要意義。本文探討了汽車前照大燈起霧的影響因素，并提出了相應的改進措施，希望有所指導和幫助。

汽車前照大燈；起霧；因素；改進方法

隨著現(xiàn)代汽車設計以及制造工藝的不斷進步，前照大燈質量也不斷提高，但在現(xiàn)階段，車燈外觀以及使用質量依然受到車燈起霧這一問題的影響。車燈配光鏡上覆蓋了遇冷凝結的水蒸氣，導致照明效果受到嚴重削弱，車燈外觀也因此而顯得不甚美觀，同時起霧后產(chǎn)生露珠會導致車燈內產(chǎn)生難以排出的積水，對其線路安全以及燈泡使用壽命產(chǎn)生不良影響。除此之外，車燈透鏡以及反射鏡表層在水蒸氣長期侵蝕下會出現(xiàn)材料受損現(xiàn)象，導致車燈材料老化以及形變加速，其光學效果也受到破壞。

一、汽車前照大燈起霧的原因分析

(一)結構因素

(1)狹窄區(qū)域所造成的起霧。通常情況下，設計人員為了追求車燈的美觀性而導致車燈內部存在一定狹窄區(qū)域，燈光照射不到，而且氣流也無法流通。此類狹窄區(qū)域在車燈點亮后，其燈罩內表面部分不會受到燈光加熱效應的影響，溫度上升速度相對較慢，車燈內部由此出現(xiàn)溫度差，一旦高溫氣流通過則會降溫凝結；同時氣體在該部位流動性相對較差，液滴在凝結后大量積聚而結霧。(2)透氣孔造成的起霧現(xiàn)象。設計汽車車燈時應該對透氣性要求予以充分考慮，確保在空氣對流效應下促使燈內氣體穿過車燈內腔高溫高濕環(huán)境，與外部空氣相互流通，車燈內腔能夠與外部環(huán)境之間形成有效循環(huán)，改善燈內結霧現(xiàn)象。所以車燈上一般設置有氣孔，然而在洗車或者陰雨天氣里水汽則會通過車燈氣孔侵入車燈內部，導致車燈結霧。研究發(fā)現(xiàn)，車燈氣孔大小、設計位置以及形狀均會對內部流場分布產(chǎn)生相應的影響，車燈內部環(huán)境溫濕度分布也存在差異性，由此難以避免地導致車燈結霧問題。

(二)密封性能

倘若半封閉燈具在設計密封圈以及后蓋結構時不夠合理，則會對燈具密封性造成不良影響。在使用過程中，駕駛員往往會按照路況不同來合理調整前照大燈亮度，所以車燈裝置還附設了調光電機或者調節(jié)螺桿等部件，倘若此類部件與燈殼之間彼此不夠協(xié)調，則會影響密封性而導致前照燈進水。此外穿線防水以及密封塞等燈具插件通常都以橡膠件為主，質量相對較差且容易老化，導致車燈密封性不足，或出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，進而導致車燈結霧。

(三)環(huán)境因素

在導致前照大燈積水以及起霧的諸多因素中，環(huán)境濕度以及頻繁開關二者的協(xié)同影響是兩個不容忽視的因素。在濕度較大的環(huán)境下，關閉車燈后內部氣體溫度降低，同時氣壓也隨之降低，導致水汽隨外部氣體涌入內部；車燈再次開啟后則會產(chǎn)生熱能加熱內部水汽，在車燈內部高低溫區(qū)域間流動，進而結霧或者凝聚成水滴。

三、汽車前照大燈起霧的改進方法

(一)結構改進

首先應改進車燈透氣孔，合理設定透氣孔孔徑以及設計位置。通常情況下應選擇霧氣易發(fā)部位設置吸氣孔；選擇在光源二側對角布設通氣孔(>2個)；在設置吸氣孔以及排氣孔時應盡量保持二者之間有足夠大的高低落差；應選擇溫差相對較大的部位設計排氣孔以及吸氣孔。其次應改進車燈結構死角，應針對每款車型展開流體分析，為改進前照燈結構工作創(chuàng)造必要前提。應充分利用車燈設計建模以及專業(yè)流體分析軟件如ANSYS等實施熱流分析以及流場分析，分析前照燈溫度以及氣體流動死角，然后給予優(yōu)化處理，將狹長且導致蒸汽難以流動的區(qū)域予以消除，或適度擴充。

(二)前照燈密封性的改進方法

燈具結合方式的不同往往會對其密封性能產(chǎn)生根本性影響。筆者建議可通過優(yōu)化配光鏡與車燈燈殼來提高車燈密封性。若燈具屬于膠合方式，則首先應確保燈具膠槽以及斷面尺寸設計的合理性，以提高膠合間隙密封程度；同時還應結合斷面尺寸來合理選擇膠粘劑。此外車燈的導線與燈殼、燈殼與調光桿等區(qū)域均應采取相應的優(yōu)化措施，建議設計師應在控制生產(chǎn)成本的基礎上盡量選擇具有耐腐蝕性能的密封圈以及橡膠塞。

(三)針對結霧環(huán)境的改進方法

首先可選擇吸水率較低的前照燈材料，例如PA66、POM以及PA6等吸水率相對較大的材料不宜廣泛用于燈腔內部零件，而應盡量以吸水率較小的PBT、PC以及PC-HT材料為主。吸水率越低的材料，其燈腔內部所聚集的水汽量也就越少，從而使前照燈內部水汽濃度降低，緩解車燈結霧現(xiàn)象。其次還應選擇防霧涂料，該型材料作為一種納米涂料可直接在基材表面附著，以有效避免霧氣的產(chǎn)生。氣體在熱腔與低溫區(qū)之間的往來流動是產(chǎn)生霧氣的一個根本原因，此外還存在關閉車燈導致內部溫度降低而出現(xiàn)冷凝小水珠的現(xiàn)象。因此避免小水珠形成是前照燈防霧的關鍵，防霧涂料具有良好的親水特性，水表面張力也由此增大，導致水珠無法在涂料表層形成，其多以水膜的形式存在與涂料表面，從而使前照大燈起霧的現(xiàn)象得到根本性解決。此外還可選擇將防霧涂料噴涂在配光鏡表面，亦可緩解前照燈結霧問題。

三、結語

綜上，汽車前照燈起霧問題屬于多方面因素造成，但主要是受車燈內部空氣流動場、溫度場以及濃度場的影響與控制。我們可以通過技術的支持來調整濃度場、溫度場以及流動場的分布，避免前照大燈內部水汽凝結，或者在溫度差異下形成水霧附著于內表面，以有效應對車燈起霧的問題。

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喬會亮，男，漢族，河南農業(yè)大學工程碩士學位，河南省理工中等專業(yè)學校教師，講師，研究方向汽車運用與維修專業(yè)教學。