汽車車燈霧氣影響因素及應(yīng)對措施

盧鑫

摘要：汽車的車燈內(nèi)部霧氣問題是十分普遍的生活問題，有些人以為是車燈進水，從而對這個現(xiàn)象的產(chǎn)生了錯誤判斷。那么接下來就根據(jù)物理知識和原理進行該問題的探討。首先從形成原理，到熱原理，闡明了霧氣所形成的主要因素。車燈內(nèi)加干燥劑等預(yù)防措施的實行，結(jié)合實驗，從而決定了這些方法的行之有效性。為汽車車燈應(yīng)對該問題提供了不同的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：汽車車燈;霧氣;CAE;影響因素

1 車燈霧氣形成機理

車燈霧氣的形成機理是有以下幾個方面所形成：

1）當(dāng)車燈被點亮的時候，光源四周的溫度會逐漸攀升，水蒸氣會擴散到車燈的任何一個角落。由于車燈的造型問題等因素，整個車燈的整體的規(guī)格都在不斷擴大，形狀變得逐漸長窄，這樣就會直接導(dǎo)致車燈內(nèi)部的溫度差距過大，當(dāng)溫度較高的水蒸氣擴散到比自身溫度低的飽和溫度時，就會形成我們所見的霧氣。

2）車燈亮度穩(wěn)定時，當(dāng)外部環(huán)境的氣溫降低時，車燈內(nèi)部溫度是升高的，兩種環(huán)境的不同溫度，使車燈內(nèi)外造成很大的溫差，當(dāng)外部的溫度減低時，車燈的表面溫度也會隨之降低，車燈內(nèi)的水蒸氣會越積越多，當(dāng)達到一定的濃度時，沒有散發(fā)出去，也會形成霧氣的現(xiàn)象。

所以當(dāng)汽車車燈的內(nèi)部溫度低于水蒸氣的臨界溫度時就會產(chǎn)生所謂的霧氣，或者是車燈里面存有大量的水蒸氣無法散發(fā)到外部，都會形成水蒸氣。

2 車燈起霧影響因素

根據(jù)以上的分析，我們可以充分的了解到，水蒸氣的濃度、內(nèi)外溫度、車燈的材料都是會讓車燈起霧的根本性原因。車燈內(nèi)部的溫度高，那么水蒸氣小分子的運行速度和廣度就會大大增加，分布也就會十分的均勻，分子的流通也會越來越順暢，自然而然起霧的可能性就會大大降低。

2.1 溫度

溫度是起霧的最大的因素之一。車等內(nèi)部的溫度主要是由于光產(chǎn)生的熱量或者是發(fā)動機的溫度擴散所產(chǎn)生。通過對車燈的紅外熱成像技術(shù)我們可以知道，車燈內(nèi)部溫度是截然不同的兩種格局。起霧的區(qū)域是溫度低的區(qū)域，低溫區(qū)域大體上是位于車燈以下的左右側(cè)，屬于光產(chǎn)熱散發(fā)范圍弱的區(qū)域。車燈的中間部位是溫度較高的主體部位，遠(yuǎn)近光燈和轉(zhuǎn)向燈的位置所在地，由于其燈光發(fā)熱的緣故，以至于其是溫度很高的一部分。所以通過理論分析，極有可能產(chǎn)生霧氣的位置就是車燈下部位置。

由于對其的實驗分析，我們得出車燈的溫度差別是輻射換熱和自然對流換熱相結(jié)合的結(jié)果，阻礙或者是讓熱擴散減弱，都會使水蒸氣分子的流動變得遲緩，使溫度降低，引發(fā)起霧的這一現(xiàn)象。

2.2 水汽流動

車燈的水蒸氣流動可分為內(nèi)部和外部兩個主要的部分。內(nèi)部的流動是由于車燈內(nèi)溫度的不均衡所造成的自然流動現(xiàn)象，帶動著熱量的擴散，靠近車燈光源的位置是溫度十分高的。所以分子的流動性增大，到達一定的位置會慢慢減弱。這種流動的結(jié)果是直接導(dǎo)致車內(nèi)溫度的不均衡，使溫度的差距增大。其主要受到車燈內(nèi)部結(jié)構(gòu)和車燈使用組件的影響。如果車燈內(nèi)部存在一個很合適的區(qū)域，并且這個區(qū)域中的熱量和氣流不會肆意流失，那么這個區(qū)域就會極大程度的產(chǎn)生水汽，車等內(nèi)部的氣體流通也是需要一定的尺寸和范圍。燈內(nèi)小間隙會產(chǎn)生水汽，因為其無法保證空氣的流通和溫度的平均。

外部的流通結(jié)構(gòu)則取決于通氣孔數(shù)量的多少、尺寸大小以及通氣組件的選取。

可是通氣孔也存在一個很大的缺點就是留下了一個便于污染物侵入的通道。在車的正常使用和安裝設(shè)計的情況下，都不可讓其到洗車和充滿水的坑中行駛或試驗。否則會造成一些污染物質(zhì)或是灰塵泥沙進入燈內(nèi)，從而堵塞了通氣組件，影響了其正常的工作運行。良好的通氣組件會大大的增加氣體的流通性，使內(nèi)部和外部氣體進行交換。

2.3 車燈材料

車燈內(nèi)水汽一部分是水蒸氣，還有一部分是自身材料的產(chǎn)生。因為目前的塑料材質(zhì)會從外界空氣中吸收和輸送水分，經(jīng)過長時間的積存，水汽會滲透到車燈的外部，使車燈內(nèi)外的含水量達到一種平衡的狀態(tài)。當(dāng)受到燈泡熱量和發(fā)動機熱量以及太陽光照射的時候，車燈外殼所吸收的水分就會從塑料材質(zhì)中發(fā)揮到車燈內(nèi)部的空氣中，他們會凝結(jié)在車燈溫度較低的地方。

3 車燈霧氣預(yù)防措施

3.1 防霧涂層

防霧涂層是一種納米新型復(fù)合材料，主要作用在車燈的配光鏡的內(nèi)部，這種納米材料有極強的親水性，水在車燈配光鏡表面收到一種力量的驅(qū)使，也就是張力，將水進行擴散，使其無法凝結(jié)，水珠自然而然也就不會產(chǎn)生，而是成了一種超薄的薄膜，這種薄膜具有很好的作用，首先是保證霧氣不會隨便的產(chǎn)生，其次就是水滴不會對太陽光發(fā)生散射，產(chǎn)生大量的熱量。如果沒有防霧涂層，那么霧氣的產(chǎn)生是必然無疑的，所以涂防霧涂層的車燈具有很好的防霧效果。

3.2 干燥劑

對于干燥劑來說，防霧能力也是極為明顯的。干燥劑是一種成本很低的，相對簡單的一種物質(zhì)。它主要分為物理型干燥劑和化學(xué)型干燥劑，主要的原理就是將水分子吸附在干燥劑的自身結(jié)構(gòu)當(dāng)中。物理型干燥劑主要有硅膠、氧化鋁凝膠、分子篩、活性炭、木炭或礦物干燥劑等。傳統(tǒng)的物理型干燥劑是將水分存儲在其結(jié)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)溫度降低時，水被釋放出來。目前車燈用的干燥劑都是化學(xué)性干燥劑，將吸收過來的水一部分以結(jié)晶的形式進行保存，另一部分與進行一種化學(xué)反應(yīng)，水分不會被釋放，從而避免了霧氣的形成，保證了車燈內(nèi)部的干燥，并且其有效時間在一年左右，是一種十分優(yōu)秀的吸濕材料。

3.3 透氣薄膜

透氣結(jié)構(gòu)的最有效作用是使車燈內(nèi)外的氣體進行有效的交換，除了交換氣體之外，它還能避免一些灰塵和水浸入對車燈造成一些列的傷害。有一種透氣的薄膜，它是一種化學(xué)合成類材料，其自身所攜帶的小孔會阻止并攔截一些水和雜質(zhì)的入侵，從而避免了一些不必要的東西對車燈所造成的損害。同時這種薄膜還要做一定的處理，從而避免后續(xù)的加工打蠟對其造成通氣孔的堵塞。

4 結(jié)束語

首先介紹了車燈內(nèi)部霧氣形成的原理，借助物理學(xué)的知識進行了詳細(xì)的分析，說明了霧氣形成的主要因素，同時經(jīng)過測試實驗總結(jié)出幾種常見的措施和應(yīng)對方法，涂防霧涂層和干燥劑，所以這就要求我們要根據(jù)車身的不同設(shè)計情況或者不同的布置格局等相關(guān)因素進行不同種防霧氣方式的選擇，結(jié)合多種實驗，進一步提高客戶對高品質(zhì)生活的標(biāo)準(zhǔn)的滿意程度。

參考文獻

[1]徐峰，鄧艷寧.汽車前照大燈起霧分析與改進措施[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報，2014（2）：27.

[2]劉紅，曹翔，蔣蘭芳.汽車車燈的結(jié)霧準(zhǔn)則研究[J].機械設(shè)計與制造工程，2015.44（1）：75-78.

[3]韋春.汽車燈具的起霧研究與通風(fēng)結(jié)構(gòu)分析[J].企業(yè)科技與發(fā)展2014（3）：21-24.

（作者單位：天津斯坦雷電氣科技有限公司設(shè)計部解析技術(shù)科）