浅析汽车前照灯起雾现象及控制方法

刘萍，张正轩，张孟杰，李琳，高文斌

浅析汽车前照灯起雾现象及控制方法

刘萍，张正轩，张孟杰，李琳，高文斌

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

文章通过阐述前照灯起雾的原因及分析，从改善防水透气孔结构、灯具面罩内表面增加防雾涂料、灯内使用干燥剂和改善装配环境四个方面提出改进和预防措施。

前照灯；起雾；工艺优化及控制方法

1 概述

随着汽车行业的飞速发展，技术的突飞猛进，各式各样的车灯不断涌现，车灯作为汽车照明和信号传递的工具，人们对汽车的安全性能以及外观也提出了更高的要求。车灯相对于汽车就好比人的眼睛，是驾驶员感受最直观的功能件。前照灯在车灯系统中扮演着重要角色，其照明效果直接影响夜间车辆行驶的操作和交通安全。每年因为车灯起雾原因引起的投诉非常高，索赔量巨大。此问题给主机厂和灯具制造厂带来很大困扰，因此，如何改善车灯起雾问题显得至关重要。

2 问题描述

起雾现象是指在车灯的灯罩内部低温时出现的雾气，在开发前照灯产品过程中通过淋雨试验来验证试制车大灯起雾各项性能指标，经过淋雨一段时间后，如果透镜内壁出现大面积的雾气凝结并冷凝为水滴，且大面积附着到配光镜内表面，此现象则应判断为起雾现象。灯罩表面存在的雾气，在车灯点亮三十分钟后观察，如大灯面罩内雾气未消退则会影响灯具的配光性能。

3 问题分析及控制

空气中的水蒸气在车灯内表面遇冷凝结是引起起雾的最主要原因，不仅影响车灯外观和照明效果，最关键的是会影响行车安全。而且车灯内积水很难排出，对灯泡的使用寿命和车灯内电路安全造成严重影响。

车灯起雾的形成必须具备3个基本条件：车灯内含有足够的水蒸气，存在温度低于当地水蒸气凝结临界温度的区域以及凝结核存在。

关于起雾现象主要从以下四个方面进行分析：

（1）对前照灯的防水透气孔进行分析

防水透气孔主要分别防水透气栓和透气膜两种类型，在前照灯内空间比较小的尖角处设计防水透气孔装置，透气栓必须要兼顾透气和防水防尘三方面的功能，防水透气栓里面存在透气膜，透气膜为多孔质模，每平方厘米拥有数亿个微细的小孔，可保护前照灯不受水及灰尘侵入。另外机械性能强、成本底，过滤膜受外帽保护，可防止模面损坏。此工艺主机厂应用较多，工艺成熟，如图1所示。

图1

透气膜具备除雾、防水、防尘性能，灯壳上无需设置透气管单面胶带贴。适用于灯具背部空间小的条件下使用。透气膜能够很好的起到防水作用，避免车灯在涉水行驶过程中受到水的渗透和泥浆的堵塞；透气膜的微孔结构，能够很好的起到空气过滤作用，可防止灰尘等微小粉尘的污染，透过洁净空气，减少雾气的产生，延长车灯的使用周期；透气膜良好的透气性能可平衡车灯壳体内外的压力，减小应力的作用，增加产品的可靠性。但是因为是直接粘贴在孔上，外部无保护装置。可靠性次于防水透气栓。图2为透气膜实物图。

图2

（2）在灯具面罩内表面增加防雾涂料进行讨论

雾气的形成原理为灯具内部空气在低于其饱和温度的面罩表面形成的珠状凝结。影响因素主要是灯内温度场、流动场、水汽浓度场的分布，防雾涂料的机理就是通过在灯罩内表面涂上一层低表面张力防雾涂料，改变配光镜内表面性质，涂层中亲水分子排列在配光镜表面，使其表面张力接近水的表面张力，雾气凝结模式发生变化，为膜状凝结，对于车灯外观没有影响，相当于消除了凝结核心。防雾涂料的本质原理就是杜绝水分子在灯罩内表面形成水珠。

防雾涂层是将配光镜利用静电除尘枪进行除尘，再将配光镜利用自动喷涂装置进行喷涂，最后将喷涂后的配光镜放入烘箱进行烘干。因为防雾涂料工艺成本较高，对喷涂技术要求高，废品率高，国内灯具厂商应用的较少。目前此工艺仅豪华车型上有使用，随着前照灯厂家工艺水平的不断提升，防雾涂层技术未来前景不可估量。

（3）改善装配环境降低空气湿度，减少空气中的水分

车灯的内部含有足够的水蒸气会造成车灯起雾，如果降低车灯内部的空气湿度，也可以起到防止起雾的目的。如何降低灯内湿度，进一步提高装配环境也可有效的防止大灯起雾，将生产车间置于密闭空间，使车间达到恒温恒湿条件。目前此方法国内前照灯厂家都在应用，且效果较明显。

（4）使用干燥剂对灯体内进行干燥

如果通过控制装配工艺环境仍无法使灯体内的湿度达到目标要求，可以使用干燥剂的方案。干燥剂也叫吸附剂，具备防潮，防霉方面，干燥作用。目前使用的干燥剂材料为主要为蒙脱石，最适宜在50℃以下的环境中吸湿。用于降低车灯内部湿度，使用干燥剂放入灯体内可以去除灯体内的水分子，防止雾气的产生。干燥剂的优势在于价格便宜，但这种方案占用灯体空间，且短期内是有效的，不能保证长期的效果。

4 结论

本文主要从改善防水透气孔的结构类型、在灯具面罩内表面增加防雾涂料、灯内使用干燥机和改善装配环境湿度四个方面详细叙述改善起雾的方法。随着新工艺新方法的不断提出，大灯起雾会从根本上得到解决。

[1] 林娇第.汽车车灯结雾及其控制的分析研究.浙江工业大学硕士学位论文,2009.

[2] 何浩,何志军等.汽车灯具用防水透气组件应用分析.[J]汽车零部件,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

U462.1

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1671-7988(2019)14-93-02

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刘萍，就职于陕西重型汽车有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.029