汽車燈具防霧技術(shù)探討

唐華平

寧波福爾達(dá)智能科技有限公司 浙江省寧波市 315321

汽車燈具對(duì)于汽車的安全行駛起著至關(guān)重要的作用，不同的汽車燈具其作用不同，比如汽車外部的警示燈，內(nèi)部的信號(hào)裝置燈等，這些都影響著駕駛員的正常駕駛，如果汽車燈具在使用過(guò)程出現(xiàn)故障，比如出現(xiàn)霧氣的現(xiàn)象，影響駕駛者的正常觀看，都會(huì)大大地影響到駕駛者的正常行駛，嚴(yán)重還會(huì)危險(xiǎn)到駕駛者的人身安全，所以本文就對(duì)當(dāng)前汽車燈具的防霧技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的探討。

1 當(dāng)前汽車燈具起霧的原因分析

1.1 外部水蒸氣的進(jìn)入

汽車的燈具之所以會(huì)起霧，首先是因?yàn)橥獠康乃魵膺M(jìn)入到汽車燈具內(nèi)部，由于燈具的嚴(yán)密性不強(qiáng)，導(dǎo)致外部的水蒸氣進(jìn)入到燈具內(nèi)部。當(dāng)燈具開啟后，燈具內(nèi)部的溫度升高，這時(shí)候所產(chǎn)生的熱量就會(huì)導(dǎo)致燈具內(nèi)的水蒸氣凝結(jié)變成燈具內(nèi)表面的水汽，導(dǎo)致燈具起霧。當(dāng)汽車燈具周邊環(huán)境的溫度和濕度都較高的時(shí)候，汽車燈具內(nèi)部的水蒸氣就不易排出去，當(dāng)燈具內(nèi)部的溫度降低時(shí)，比外部的水蒸氣溫度要低時(shí)，這個(gè)時(shí)候也容易在燈具內(nèi)形成霧氣。

1.2 燈具內(nèi)部含有積水

導(dǎo)致汽車燈具內(nèi)部產(chǎn)生霧氣的主要原因是因?yàn)闊艟邇?nèi)部含有積水，汽車燈具在照明過(guò)程中，燈具內(nèi)部的溫度會(huì)升高，進(jìn)而導(dǎo)致燈具內(nèi)部的積水會(huì)發(fā)成為水蒸氣，導(dǎo)致燈具內(nèi)部整體的濕度增強(qiáng)，當(dāng)燈具內(nèi)部的水蒸氣開始大面積的擴(kuò)散時(shí)，由于燈具內(nèi)外部的溫度不一，溫度較高區(qū)域的水蒸氣就容易凝結(jié)形成霧氣，進(jìn)而影響汽車燈具的正常使用。而且，汽車燈具在照明過(guò)程中，由于燈具某個(gè)部位的溫度較低，這個(gè)時(shí)候燈具內(nèi)的輻射和熱源就會(huì)出現(xiàn)交換，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)燈具的溫度出現(xiàn)分布不均的現(xiàn)象。

2 汽車燈具防霧結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

2.1 加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化

要做好汽車燈具的防霧措施，技術(shù)人員首先就要燈具的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，比如通過(guò)對(duì)內(nèi)部修飾框架進(jìn)行優(yōu)化，減少燈具內(nèi)部的死角區(qū)域，減少燈具內(nèi)部的遮擋效應(yīng)，有效地避免燈具起霧現(xiàn)象的出現(xiàn)。汽車燈具的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化如下圖：

2.2 做好設(shè)計(jì)加熱片加熱水汽并及時(shí)排出水蒸氣

為了避免汽車燈具內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)多的積水，所以工作人員在安裝加熱片的時(shí)候，需要先將燈具內(nèi)部的積水通過(guò)加熱汽化后排出燈具內(nèi)部，減少燈具內(nèi)部的積水。在檢測(cè)過(guò)程中，工作人員要結(jié)合燈具內(nèi)部霧氣的分布情況，在燈具霧氣分布較多的位置進(jìn)行濕度傳感器的安裝，加強(qiáng)對(duì)燈具內(nèi)部濕度的監(jiān)控，當(dāng)燈具內(nèi)部濕度達(dá)到一定程度時(shí)，就自動(dòng)啟動(dòng)加熱片進(jìn)行加熱，使得燈具內(nèi)部的積水加熱后汽化成為水蒸氣排出燈具外。其次，在安裝汽車燈具加熱片的時(shí)候，工作人員要車燈處于點(diǎn)亮狀態(tài)下進(jìn)行安裝，找到溫度較高的位置進(jìn)行安裝，還應(yīng)當(dāng)保證燈具在汽車熄火的情況下，依然能夠啟動(dòng)加熱片來(lái)進(jìn)行加熱，加強(qiáng)對(duì)燈具內(nèi)部積水的排除。第三，為了更好地做好燈具內(nèi)部積水的排出工作，避免燈具內(nèi)部起霧現(xiàn)象的出現(xiàn)，工作人員還應(yīng)當(dāng)在的燈具內(nèi)部加裝兩個(gè)通氣孔，在加裝過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合車燈處于點(diǎn)亮狀態(tài)下燈內(nèi)水蒸氣的流動(dòng)情況來(lái)決定通氣孔的安裝位置。

2.3 做好涂覆納米涂層使霧氣液化并排出液態(tài)水

由于燈具自身結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，燈具內(nèi)部的水蒸氣并不能全部從通氣孔中排出，當(dāng)燈具加熱片停止加熱后，依然會(huì)有部分水蒸氣直流在燈具內(nèi)部，所以為了加強(qiáng)燈具內(nèi)部水蒸氣的排出，工作人員可以通過(guò)涂覆納米涂層來(lái)使得燈具內(nèi)部的霧氣液化，進(jìn)而排出燈具內(nèi)部的液態(tài)水。工作人員可以在燈具內(nèi)部表面上涂覆一層納米疏水層，當(dāng)燈具內(nèi)部的水蒸氣遇到疏水層的時(shí)候，就會(huì)均勻地鋪開，避免造成霧氣。當(dāng)燈具內(nèi)部濕度增強(qiáng)時(shí)，內(nèi)部水蒸氣含量過(guò)多的時(shí)候，鋪在疏水層上的水蒸氣就會(huì)液化，然后形成水滴，最后水滴在重力的影響下會(huì)慢慢地往通氣孔方向流動(dòng)，最后通過(guò)通氣孔來(lái)排出燈具外，有效地減少燈具內(nèi)部的積水以及水蒸氣。

2.4 做好防霧的動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)

為了避免汽車燈具出現(xiàn)霧氣，工作人員還應(yīng)當(dāng)做好燈具的防霧動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)。汽車燈具內(nèi)部的水蒸氣可以通過(guò)加熱片的加熱作用后液化成為水滴，然后通過(guò)通氣孔排出燈具外。當(dāng)加熱片停止工作后，燈具內(nèi)部的疏水層就起到排水的作用，鋪在疏水層上的水蒸氣通過(guò)液化形成水滴，然后流動(dòng)到通氣孔中進(jìn)行跑出。所以在進(jìn)行汽車燈具設(shè)計(jì)的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)做好燈具內(nèi)部防霧的動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)，保證雙重排霧效果，最大可能地排出燈具內(nèi)部的水蒸氣以及積水。

3 汽車燈具防霧設(shè)計(jì)具體措施

3.1 做好燈具內(nèi)外部空氣的對(duì)流

燈具內(nèi)部之所以容易出現(xiàn)霧氣，主要是因?yàn)闊艟邇?nèi)外的空氣對(duì)流情況不好，所以工作人員要做好燈具內(nèi)外部空氣的對(duì)流工作。首先，做好燈具通氣孔位置的設(shè)計(jì)，關(guān)于通氣孔的設(shè)計(jì)原則主要有四個(gè)：一是要保證通氣孔在燈泡兩側(cè)的對(duì)角位置，保證通氣孔的數(shù)量在兩個(gè)以上，比如可以在燈具內(nèi)部設(shè)計(jì)四個(gè)通氣孔，如下圖所示：

第二個(gè)原則是要將吸氣孔設(shè)置在燈具容易發(fā)生霧氣的部位；第三是保證吸氣孔和排氣孔兩者之間的高度落差，盡量提高兩者之間的高度落差；第四是保證吸氣孔和排氣孔兩者位置之間的溫度差，兩者的位置應(yīng)該分別安置在燈具內(nèi)部溫度較高的位置以及溫度較低的位置。

其次，工作人員要做好對(duì)通氣孔形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行通氣孔設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員首先要保證燈具內(nèi)部的空氣流通，要保證外部的小蟲子不能進(jìn)入到燈具內(nèi)部，并且在進(jìn)行空氣交換過(guò)程中，不能將外部的灰塵帶入到燈具內(nèi)部。此外，通氣孔還需要和燈具的壽命相一致，使用壽命不能短于燈具的使用壽命，通氣孔和燈具之間的結(jié)合力也要夠強(qiáng)，避免出現(xiàn)脫落的情況。常見的通氣孔形狀如下圖：

第三，工作人員還應(yīng)當(dāng)要保證燈具的氣密性，保證好燈罩和后殼之間粘接處的氣密性，避免外部水蒸氣的進(jìn)入，增強(qiáng)燈具內(nèi)部的濕度。

3.2 避免高濕度的空氣流入燈罩內(nèi)部低溫部位

要避免燈具內(nèi)部出現(xiàn)霧氣，工作人員在進(jìn)行燈具設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)保證燈具各個(gè)零件的精密度，避免高濕度的空氣進(jìn)入到燈罩內(nèi)部低溫的部位。首先，要將燈碗和后殼之間的間隙控制在4毫米以上；燈具轉(zhuǎn)角處和燈泡光線照射不到的間隙控制在2毫米以下；燈具非發(fā)光面的范圍應(yīng)當(dāng)超過(guò)20毫米，其間隙應(yīng)當(dāng)控制在2毫米以下。

3.3 避免燈罩內(nèi)部表面溫度過(guò)低

要避免燈罩內(nèi)部表面溫度過(guò)低，工作人員可以通過(guò)增加燈罩壁的厚度來(lái)保證燈罩內(nèi)部表面的溫度，比如在直射光以及反射光都照射不到的燈罩部位，其燈壁厚度應(yīng)當(dāng)控制在3.5毫米以上。其次，工作人員還可以通過(guò)直射光以及反射光來(lái)提高燈罩內(nèi)部的溫度，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，表面為40毫米×15毫米的反射面，其所反射出來(lái)的光能夠讓燈罩表面溫度上升5攝氏度。最后，為了避免燈罩內(nèi)部表面溫度過(guò)低，應(yīng)當(dāng)將燈具內(nèi)燈泡等熱源設(shè)置在燈具的下部，然后通過(guò)熱氣的向上流動(dòng)，保證整個(gè)燈罩表面的溫度，避免霧氣的出現(xiàn)。

3.4 在霧氣易發(fā)區(qū)做好燈罩花紋處理

為了更好地防止燈具內(nèi)部出現(xiàn)霧氣，在燈具內(nèi)部霧氣的易發(fā)區(qū)域上，工作人員可以在燈罩上做好花紋處理，如下圖所示：

總的來(lái)說(shuō)，燈具起霧現(xiàn)象是當(dāng)前汽車燈具發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)，為了加快汽車燈具的發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前汽車燈具起霧的原因分析，結(jié)合當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)，做好汽車燈具防霧措施是當(dāng)前汽車制造以及維修工作人員的重要工作內(nèi)容之一，從而更好地保證汽車的安全性。