汽车前照大灯起雾分析与改进措施

【摘 要】汽车前照大灯设置在车头两侧部位，其在夜间行车中应用较多。在车灯系统中，前照大灯是极为重要的构成部分，其照明效果对夜间行车交通安全具有重要意义。本文探讨了汽车前照大灯起雾的影响因素，并提出了相应的改进措施，希望有所指导和帮助。

【关键词】汽车前照大灯；起雾；因素；改进措施

随着现代汽车设计以及制造工艺的不断进步，前照大灯质量也不断提高，但在现阶段，车灯外观以及使用质量依然受到车灯起雾这一问题的影响。车灯配光镜上覆盖了遇冷凝结的水蒸气，导致照明效果受到严重削弱，车灯外观也因此而显得不甚美观，同时起雾后产生露珠会导致车灯内产生难以排出的积水，对其线路安全以及灯泡使用寿命产生不良影响。除此之外，车灯透镜以及反射镜表层在水蒸气长期侵蚀下会出现材料受损现象，导致车灯材料老化以及形变加速，其光学效果也受到破坏。

1 汽车前照大灯起雾的原因分析

1.1 结构因素

（1）狭窄区域所造成的起雾。通常情况下，设计人员为了追求车灯的美观性而导致车灯内部存在一定狭窄区域，灯光照射不到，而且气流也无法流通。此类狭窄区域在车灯点亮后，其灯罩内表面部分不会受到灯光加热效应的影响，温度上升速度相对较慢，车灯内部由此出现温度差，一旦高温气流通过则会降温凝结；同时气体在该部位流动性相对较差，液滴在凝结后大量积聚而结雾。（2）透气孔造成的起雾现象。设计汽车车灯时应该对透气性要求予以充分考虑，确保在空气对流效应下促使灯内气体穿过车灯内腔高温高湿环境，与外部空气相互流通，车灯内腔能够与外部环境之间形成有效循环，改善灯内结雾现象。所以车灯上一般设置有气孔，然而在洗车或者阴雨天气里水汽则会通过车灯气孔侵入车灯内部，导致车灯结雾。研究发现，车灯气孔大小、设计位置以及形状均会对内部流场分布产生相应的影响，车灯内部环境温湿度分布也存在差异性，由此难以避免地导致车灯结雾问题。

1.2 密封性能

倘若半封闭灯具在设计密封圈以及后盖结构时不够合理，则会对灯具密封性造成不良影响。在使用过程中，驾驶员往往会按照路况不同来合理调整前照大灯亮度，所以车灯装置还附设了调光电机或者调节螺杆等部件，倘若此类部件与灯壳之间彼此不够协调，则会影响密封性而导致前照灯进水。此外穿线防水以及密封塞等灯具插件通常都以橡胶件为主，质量相对较差且容易老化，导致车灯密封性不足，或出现漏水现象，进而导致车灯结雾。

1.3 环境因素

在导致前照大灯积水以及起雾的诸多因素中，环境湿度以及频繁开关二者的协同影响是两个不容忽视的因素。在湿度较大的环境下，关闭车灯后内部气体温度降低，同时气压也随之降低，导致水汽随外部气体涌入内部；车灯再次开启后则会产生热能加热内部水汽，在车灯内部高低温区域间流动，进而结雾或者凝聚成水滴。

2 汽车前照大灯起雾的改进策略

2.1 结构改进

首先应改进车灯透气孔，合理设定透气孔孔径以及设计位置。通常情况下应选择雾气易发部位设置吸气孔；选择在光源二侧对角布设通气孔（>2个）；在设置吸气孔以及排气孔时应尽量保持二者之间有足够大的高低落差；应选择温差相对较大的部位设计排气孔以及吸气孔。其次应改进车灯结构死角，应针对每款车型展开流体分析，为改进前照灯结构工作创造必要前提。应充分利用车灯设计建模以及专业流体分析软件如ANSYS等实施热流分析以及流场分析，分析前照灯温度以及气体流动死角，然后给予优化处理，将狭长且导致蒸汽难以流动的区域予以消除，或适度扩充。

2.2 前照灯密封性的改进策略

灯具结合方式的不同往往会对其密封性能产生根本性影响。笔者建议可通过优化配光镜与车灯灯壳来提高车灯密封性。若灯具属于胶合方式，则首先应确保灯具胶槽以及断面尺寸设计的合理性，以提高胶合间隙密封程度；同时还应结合断面尺寸来合理选择胶粘剂。此外车灯的导线与灯壳、灯壳与调光杆等区域均应采取相应的优化措施，建议设计师应在控制生产成本的基础上尽量选择具有耐腐蚀性能的密封圈以及橡胶塞。

2.3 针对结雾环境的改进策略

首先可选择吸水率较低的前照灯材料，例如PA66、POM以及PA6等吸水率相对较大的材料不宜广泛用于灯腔内部零件，而应尽量以吸水率较小的PBT、PC以及PC-HT材料为主。吸水率越低的材料，其灯腔内部所聚集的水汽量也就越少，从而使前照灯内部水汽浓度降低，缓解车灯结雾现象。其次还应选择防雾涂料，该型材料作为一种纳米涂料可直接在基材表面附着，以有效避免雾气的产生。气体在热腔与低温区之间的往来流动是产生雾气的一个根本原因，此外还存在关闭车灯导致内部温度降低而出现冷凝小水珠的现象。因此避免小水珠形成是前照灯防雾的关键，防雾涂料具有良好的亲水特性，水表面张力也由此增大，导致水珠无法在涂料表层形成，其多以水膜的形式存在与涂料表面，从而使前照大灯起雾的现象得到根本性解决。此外还可选择将防雾涂料喷涂在配光镜表面，亦可缓解前照灯结雾问题。

3 结语

综上，汽车前照灯起雾问题属于多方面因素造成，但主要是受车灯内部空气流动场、温度场以及浓度场的影响与控制。我们可以通过技术的支持来调整浓度场、温度场以及流动场的分布，避免前照大灯内部水汽凝结，或者在温度差异下形成水雾附着于内表面，以有效应对车灯起雾的问题。

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