淺析汽車前照燈起霧現象及控制方法

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構、燈具面罩內表面增加防霧涂料、燈內使用干燥劑和改善裝配環境四個方面提出改進和預防措施。

前照燈；起霧；工藝優化及控制方法

1 概述

隨著汽車行業的飛速發展，技術的突飛猛進，各式各樣的車燈不斷涌現，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。每年因為車燈起霧原因引起的投訴非常高，索賠量巨大。此問題給主機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重要。

2 問題描述

起霧現象是指在車燈的燈罩內部低溫時出現的霧氣，在開發前照燈產品過程中通過淋雨試驗來驗證試制車大燈起霧各項性能指標，經過淋雨一段時間后，如果透鏡內壁出現大面積的霧氣凝結并冷凝為水滴，且大面積附著到配光鏡內表面，此現象則應判斷為起霧現象。燈罩表面存在的霧氣，在車燈點亮三十分鐘后觀察，如大燈面罩內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表面遇冷凝結是引起起霧的最主要原因，不僅影響車燈外觀和照明效果，最關鍵的是會影響行車安全。而且車燈內積水很難排出，對燈泡的使用壽命和車燈內電路安全造成嚴重影響。

車燈起霧的形成必須具備3個基本條件：車燈內含有足夠的水蒸氣，存在溫度低于當地水蒸氣凝結臨界溫度的區域以及凝結核存在。

關于起霧現象主要從以下四個方面進行分析：

（1）對前照燈的防水透氣孔進行分析

防水透氣孔主要分別防水透氣栓和透氣膜兩種類型，在前照燈內空間比較小的尖角處設計防水透氣孔裝置，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，透氣膜為多孔質模，每平方厘米擁有數億個微細的小孔，可保護前照燈不受水及灰塵侵入。另外機械性能強、成本底，過濾膜受外帽保護，可防止模面損壞。此工藝主機廠應用較多，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；透氣膜的微孔結構，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外的壓力，減小應力的作用，增加產品的可靠性。但是因為是直接粘貼在孔上，外部無保護裝置。可靠性次于防水透氣栓。圖2為透氣膜實物圖。

圖2

（2）在燈具面罩內表面增加防霧涂料進行討論

霧氣的形成原理為燈具內部空氣在低于其飽和溫度的面罩表面形成的珠狀凝結。影響因素主要是燈內溫度場、流動場、水汽濃度場的分布，防霧涂料的機理就是通過在燈罩內表面涂上一層低表面張力防霧涂料，改變配光鏡內表面性質，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，霧氣凝結模式發生變化，為膜狀凝結，對于車燈外觀沒有影響，相當于消除了凝結核心。防霧涂料的本質原理就是杜絕水分子在燈罩內表面形成水珠。

防霧涂層是將配光鏡利用靜電除塵槍進行除塵，再將配光鏡利用自動噴涂裝置進行噴涂，最后將噴涂后的配光鏡放入烘箱進行烘干。因為防霧涂料工藝成本較高，對噴涂技術要求高，廢品率高，國內燈具廠商應用的較少。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，防霧涂層技術未來前景不可估量。

（3）改善裝配環境降低空氣濕度，減少空氣中的水分

車燈的內部含有足夠的水蒸氣會造成車燈起霧，如果降低車燈內部的空氣濕度，也可以起到防止起霧的目的。如何降低燈內濕度，進一步提高裝配環境也可有效的防止大燈起霧，將生產車間置于密閉空間，使車間達到恒溫恒濕條件。目前此方法國內前照燈廠家都在應用，且效果較明顯。

（4）使用干燥劑對燈體內進行干燥

如果通過控制裝配工藝環境仍無法使燈體內的濕度達到目標要求，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℃以下的環境中吸濕。用于降低車燈內部濕度，使用干燥劑放入燈體內可以去除燈體內的水分子，防止霧氣的產生。干燥劑的優勢在于價格便宜，但這種方案占用燈體空間，且短期內是有效的，不能保證長期的效果。

4 結論

本文主要從改善防水透氣孔的結構類型、在燈具面罩內表面增加防霧涂料、燈內使用干燥機和改善裝配環境濕度四個方面詳細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.汽車車燈結霧及其控制的分析研究.浙江工業大學碩士學位論文,2009.

[2] 何浩,何志軍等.汽車燈具用防水透氣組件應用分析.[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

U462.1

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1671-7988(2019)14-93-02

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1671-7988(2019)14-93-02

劉萍，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.029