某車型后組合燈起霧結(jié)露問題的整改方法

金 平，李志剛，馬文峰，王子軍，李彥奇，閆霍彤，盛紅金，賈夢池，孫 睿，方麗琴

（一汽奔騰轎車有限公司奔騰開發(fā)院，吉林 長春 130012）

車燈作為汽車的眼睛，是整車外觀造型的重要組成部分，它不僅為用戶提供道路照明，同時還向來車駕駛員及其他道路使用者提供光信號裝置。目前市場上的前照燈及后組合燈，外面罩采用透明的PC或者PMMA材料，當(dāng)面罩內(nèi)側(cè)產(chǎn)生起霧結(jié)露現(xiàn)象時會非常明顯，嚴重時會影響照明效果及行車安全，也會引起用戶對汽車品質(zhì)的質(zhì)疑和抱怨，導(dǎo)致售后為用戶更換新的燈具，給各大主機廠和車燈廠都帶來不小的損失，因此起霧結(jié)露問題不容忽視，迫切需要解決。

1 問題描述

售后市場反饋，很多用戶抱怨某車型后組合燈外面罩內(nèi)部出現(xiàn)起霧結(jié)露現(xiàn)象，影響使用和美觀，如圖1所示。本文的主要目的是減少該后組合燈霧氣出現(xiàn)的面積，消除結(jié)露現(xiàn)象，即不產(chǎn)生水滴。

圖1 起霧結(jié)露現(xiàn)象

2 原因分析

2.1 故障件分析

首先，針對后組合燈產(chǎn)生霧氣，先判斷故障件是“結(jié)露”還是“進水”，判斷基準為點燈檢查，如圖2所示。

圖2 判斷基準-點燈檢查

其次，將燈具在進行上述點燈處理后，霧氣如果無法消散，需要對燈具自檢查，包括外觀檢查、氣密檢查、試水檢查等方法，以判斷燈具品質(zhì)是否合格。

依據(jù)上述方法，對故障件左／右后組合燈進行如下分析。

1）點燈檢查：將故障件進行點燈處理，約40min霧氣全部消散，證明是起霧結(jié)露問題。

2）外觀檢查：后組合燈外觀無開裂及破損現(xiàn)象，拆卸過程中，燈具密封墊與鈑金匹配良好，但密封墊表面有明顯壓縮凹印，燈具密封后蓋安裝良好。

3）氣密檢查：對故障件進行生產(chǎn)線在線氣密檢測，檢測結(jié)果氣密符合要求，無漏氣現(xiàn)象，如圖3所示。

圖3 氣密檢查

4）試水檢查：對故障件進行試水檢測，按照標準試水3kPa氣壓檢測，燈具無漏氣現(xiàn)象；將試水氣壓增大至7kPa檢測，燈具無漏氣現(xiàn)象，如圖4所示。

圖4 試水檢查

根據(jù)以上對故障件進行外觀檢查、氣密檢查和試水檢查，燈具密封合格，無品質(zhì)問題。既然燈具密封合格，那么，起霧結(jié)露現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢？進一步與用戶溝通，了解到該用戶有長時間使用空調(diào)內(nèi)循環(huán)的習(xí)慣 （潮濕空氣中含水量多），且經(jīng)常洗車，當(dāng)后組合燈內(nèi)出現(xiàn)輕微霧氣時，用戶沒在意，沒有及時點燈散去霧氣，長時間積累導(dǎo)致面罩上水霧量逐漸增多。

2.2 原理分析

汽車在雨天或雪天行駛時，車窗玻璃受雨雪的急劇冷卻，車內(nèi)玻璃附近的溫度也急劇下降。因此空氣中包含的水分就會凝聚，這些水分會附著在車窗玻璃的車內(nèi)一側(cè)，形成所謂的結(jié)露。燈具外面罩內(nèi)壁發(fā)生結(jié)露的機理與此完全相同。也就是說在濕冷的環(huán)境中，后組合燈燈腔里的空氣隨溫度下降，冷凝為液體，在配光鏡內(nèi)壁處發(fā)生結(jié)露，尤其是在溫度下降較大的區(qū)域 （如無燈泡照亮的區(qū)域）較容易發(fā)生，如圖5所示。

另外，由于后組合燈必須考慮散熱及壓力平衡等問題，殼體上帶有透氣孔等結(jié)構(gòu)，無法做到全封閉，也就無法避免水汽進入燈體內(nèi)產(chǎn)生霧氣，這是由汽車燈具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性決定的，任何半封閉結(jié)構(gòu)的燈具都存在霧氣現(xiàn)象。

圖5 車燈結(jié)露機理

綜上分析，后組合燈起霧結(jié)露是一種物理現(xiàn)象，燈內(nèi)產(chǎn)生霧氣與多種因素有關(guān)，這里概括起來可分為以下幾點。

1）生產(chǎn)制造環(huán)境。供應(yīng)商處于南方，生產(chǎn)環(huán)境濕度較大，燈具內(nèi)部富含大量的水蒸氣，遇冷就會凝結(jié)產(chǎn)生霧氣。

2）用戶使用環(huán)境。用戶有長時間使用空調(diào)內(nèi)循環(huán)的習(xí)慣 （潮濕空氣中含水量多），且經(jīng)常洗車，面罩經(jīng)常驟冷，當(dāng)后組合燈的燈內(nèi)出現(xiàn)輕微霧氣時，用戶沒有在意，沒有及時點燈散去霧氣，長時間積累導(dǎo)致面罩上水霧量逐漸增多。

3）燈具自身結(jié)構(gòu)。①非全封閉結(jié)構(gòu)，如圖6所示，由于后組合燈必須考慮散熱及壓力平衡等問題，殼體上帶有透氣孔等結(jié)構(gòu)，無法做到全封閉，也就無法避免水汽進入燈體內(nèi)產(chǎn)生霧氣。②功能定義，如圖7所示，后組合燈的后位置燈及制動燈由于造型限制，均為LED冷光源，只有后轉(zhuǎn)向燈為燈泡光源，且為間歇點亮光源，發(fā)熱量小，當(dāng)燈內(nèi)產(chǎn)生霧氣時不易消散或者消散慢，長時間積累，面罩內(nèi)側(cè)就會形成水霧。③防水透氣結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，該后組合燈透氣孔設(shè)計成普通的透氣蓋及過濾海綿結(jié)構(gòu)，非防水高透蓋結(jié)構(gòu)，無法有效阻止潮濕的水汽進入燈體內(nèi)。④密封墊材質(zhì)選用不合理，目前選用的材質(zhì)代號為71-42，回彈性差，裝車后密封墊上有明顯的裝車印 （壓縮凹印），防水性較差。

圖6 后組合燈透氣結(jié)構(gòu)

圖7 后組合燈的功能定義

3 整改措施

針對上述分析的后組合燈起霧結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從燈具自身結(jié)構(gòu)出發(fā)，同時考慮成本優(yōu)先原則，更改燈具結(jié)構(gòu)如下。

1）如圖8所示，將原后組合燈的普通透氣孔結(jié)構(gòu)更改為防水高透蓋結(jié)構(gòu)，加快水汽排出燈外，減少水滴進入燈內(nèi)。該防水高透蓋的結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)如圖9和表1所示，可以起到防塵、防水、透氣的作用。

圖8 更改透氣結(jié)構(gòu)

圖9 防水高透蓋結(jié)構(gòu)

圖10 更改密封墊材質(zhì)

2）如圖10所示，將原后組合燈的密封墊材質(zhì)由71-42更改為H4，加強密封防水效果。H4密封墊材料為日本發(fā)條生產(chǎn)，表面采用雙面橘皮技術(shù)，防滲水效果好，且材質(zhì)軟，壓縮回彈性非常好，裝車后無壓縮印，防水效果比71-42更好，日系車很多在使用，其性能參數(shù)見表2。

4 方案驗證

4.1 路試驗證

為了便于驗證更改措施的有效性，在濕冷環(huán)境下，結(jié)合客戶實際使用習(xí)慣，制定相應(yīng)試驗計劃，進行實車冬季道路對比試驗。具體驗證方案見表3。試驗計劃見表4。

表1 防水高透蓋性能參數(shù)

表2 H4密封墊性能參數(shù)

表3 具體驗證方案

經(jīng)過6天的道路試驗，發(fā)現(xiàn)不同的方案對于防止車燈出現(xiàn)起霧結(jié)露現(xiàn)象的能力，由大到小排列如下：B方案＞C方案＞A方案＞D方案。正常狀態(tài)下，B方案的后組合燈內(nèi)部沒有出現(xiàn)起霧結(jié)露現(xiàn)象，洗車后有輕微起霧，但能及時自然消散，可見B方案能有效解決起霧結(jié)露的問題。

4.2 臺架驗證

更改防水高透蓋和密封墊材質(zhì)后的后組合燈，進行了防塵試驗、防水試驗、隨機振動試驗、無載溫度耐久性試驗、帶載溫度耐久性試驗，試驗合格。

4.3 裝配性驗證

更改防水高透蓋和密封墊材質(zhì)后的后組合燈，批量進行實車裝車匹配，間隙段差均符合要求。

5 結(jié)語

本次改進在一定程度上改善了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的后組合燈起霧結(jié)露問題，但是引起車燈起霧結(jié)露的因素有很多，如果想從根本上預(yù)防起霧問題，就需要在前期設(shè)計階段，結(jié)合造型及燈具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，選擇合適的防霧氣措施，并通過軟件模擬驗證，這樣可以有效地降低起霧結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生及售后抱怨的發(fā)生概率，提升燈具產(chǎn)品品質(zhì)。

表4 道路試驗計劃