汽车车灯雾气的成因分析及解决方案

发布时间:2021-08-19 发表于话题:形成湿气的原因 点击:555 当前位置:搞脑筋养生网 汽车 汽车车灯雾气的成因分析及解决方案 手机阅读

    摘要:汽车车灯雾气问题是当前影响车灯外观、照明质量和使用寿命的关键问题。本文研究了车灯雾气形成的原因,针对车灯雾气的处理给出了改善意见,并概述了主流汽车公司关于车灯雾气的控制方案。

    0 引言
    汽车车灯雾气现象,是售后市场经常出现的问题。车灯起雾不仅会影响汽车的整体美观,还会导致灯光昏暗,影响照明质量、车辆的行驶安全和年审。此外,车灯雾气还会缩短车灯使用寿命,引发灯泡插接器腐蚀及漏电等诸多问题。
    此外,车灯内部是一个有热源、充满空气、温度能升高的空腔,因此车灯后罩壳上往往要开数个通气孔并装上通气组件。通气组件的作用就是将热膨胀的空气排出,维持大灯的正常工作温度,确保大灯的使用稳定性。通气组件的数量和布局对于车灯的透气性和结雾情况也有重大影响。

    1 车灯雾气形成原因
    车灯雾气的形成过程是一种常见的物理现象:车灯内部存在的空气水分含量过高,在日照或使用灯光后,车灯内部空气的温度升高,配光镜表面的温度比车灯内部温度低,空气中的水蒸气遇冷凝结在车灯配光镜表面,就形成了车灯雾气。车灯结雾的原因主要分为以下4个方面。
    (1)外部环境影响。温度差异或空气湿度过高,导致空气中的水蒸气凝结在车灯内。比如长时间使用车灯后立即熄灯,第二天早上车灯内可能会有雾气。冬季或雨、雪、雾天气更容易出现这种现象。
    (2)使用不当导致车灯进水。由于洗车或涉水等原因导致车灯内部进入积水,从而在车灯内结雾。清洗汽车车灯及发动机舱时,应该使用毛巾擦拭或者用高压空气吹,要避免受潮,更不能用高压水枪直接冲洗。
    (3)车灯密封性不良导致雾气。大灯密封不严不仅会结雾,还可能存在积水现象。如果汽车大灯内总出现大量雾气和积水,就需要确认车灯的密封性,如灯具是否有开裂、后罩盖密封圈是否组装到位。无法修复时,需要更换新灯具。
    (4)车灯设计结构的影响。若车灯密封性良好,却常常起雾并难以消失,那说明车灯的结构设计存在缺陷。车灯工作时灯泡散热,车灯内部会存在辐射换热和自然对流,因此车灯内部流场分布和温度分布直接影响着车灯的结雾情况。在目前的车灯设计中,主要考虑车灯的光学性能和美观效果,常常为了追求车灯造型的多样化,而忽视对车灯的热力学分析。
    车灯内部存在的空气流动死区和灯罩的低温区,是导致车灯内部结雾的重要原因。有时候为了装饰作用,车灯内会有造型狭窄区域。该狭窄区域构成了车灯内部空气流动死区,而且没有灯光对该区域灯罩进行加热作用。所以在实际使用中,狭窄区域很容易结雾。page_break]

    2 解决方法概述
    当车主遇到车灯内有雾气的情况时,首先要分析雾气出现的原因,然后针对不同原因采取相应的解决方法。
    2.1温差和空气湿度高导致结雾的解决方法
    温差和空气湿度高导致结雾,通常车主只要打开车灯,提高大灯内部温度,加快内部水滴的汽化,大约10~20 min后,车灯里的水汽就会慢慢从通气管蒸发掉。车灯点亮或发动机启动30 min后,湿气自动消失就说明车灯没有问题,车主不必担心。此种情况下雾气形成原因和解决方法如图1所示。

    2.2洗车或涉水导致结井的解决方法
    洗车或涉水造成的结雾,可以及时打开车灯的防尘罩,并开启车灯,将雾气蒸发掉。如果1h后雾气还不能彻底消失,或车灯内频繁起雾,就需要到4S店进行检查,确认车灯是否破损、密封机构是否松动等。
    2.3严重积水时的解决方法
    如果车灯内大量积水,需要将车灯拆下,打开灯罩,晾干后检查车灯表面有无破损,车灯后盖密封条和通气管是否可以正常工作。切记不可使用较高热源烘干车灯,因为车灯的配光镜和后罩通常是塑料件,两者通过热熔胶或者熔焊钻合的。烘干温度过高不仅可能导致产品变形,有可能还会导致配光镜和后罩分离、密封性变差的风险。
    2.4车灯设计结构问题的解决方法
    现在主机厂已经越来越重视车灯设计结构对于起雾的影响,强化了车灯的热力场分析和通气组件的设计等。一般来说,车灯内的雾气在正常使用车灯或阳光的照射下,会很快蒸发消失。如果车灯频繁出现起雾或大量进水现象,就应当及时到4S店检查并修理。所以提醒车主,尽量养成定期检查车灯状况的习惯,尤其是雨、雪、雾天气或涉水后。

    3 汽车主机厂对车灯雾气的管控
    3.1车灯雾气的品质管控
    3.1.1新产品湿气验证实验
    在国内,车灯的使用环境相对恶劣,比如广州夏季平均温度38℃,降水量400 mm以上。所以在新产品开发时,需模拟实车使用环境,通过环境实验箱确认车灯单品在各种工况下的结雾情况。并通过模拟恶劣条件,如高温高湿,进行整车湿气实验,通过点灯洒水多个循环实验,评价车灯结雾情况。通过车灯雾气面积占比的管控,来确认其设计结构的合理性。
    3.1.2加强车灯零部件质量控制
    生产工程监控,保证车灯零部件密封性完好。对于车灯密封性的检查主要通过气密性检测、水密性检测以及单品湿气检测实现。前大灯关联湿气实验场面如图2所示。
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    3.1.3整车淋雨线检测
    主机厂淋雨线主要是创造一个湿度大且类似于下雨天的环境,来验证车灯实际使用时是否有雾气问题(图3)。所有生产车辆都需要通过淋雨线来检测是否存在汽车车灯起雾、进水或其他积水问题。

    3.2产品结构设计优化
    在产品设计时,设计人员需要分析车灯内部空气流动、温度场和湿度场的分布,找出结雾的原因,通过产品设计优化,控制车灯内雾气的形成。
    (1)在车灯零部件饰圈和反光镜等原材料设定时,不能选择吸湿性或者含水率高的材料,比如避免使用PA系列材料。车灯配件常用材料为PC、PMMA、ABS及PP等。
    (2通过车灯内部的热分析,优化车灯内部腔休结构,确保空气流动性构造最优化,避免流动死区。在部分车灯设计结构中,如果存在狭窄区域,由于狭窄区域内通常空气流通性不良,灯光刘该部位的加热效果不明显,容易发生雾气。在进行车灯内部腔本设计时,要保证腔体内零部件之间的空间,避免空气气流受阻,形成空气流动死区。
    (3)为了保证灯内空气流动和散热,车灯后罩上都有通气孔。气孔的位置、形状和数量影响了车灯内部的流场分布和温度、湿度分布,进而影响了车灯的结雾情况。比如在静态环境中,上部通气孔的散雾效果优于下部通气孔,因为点灯后空气向上流动。而同时开启上下通气孔时,在热量的作用下,可以形成空气对流,湿气降低效果更加显著。所以选择恰当的通气组件并合理排布其位置,可以加速车灯内外部的气体交换,有效降低灯内的湿度。
    常见通气组件有通气管、通气盖和通气孔。通气管是双向的,通气量更大;通气盖是一种单向通气构造;有部分车灯,直接在通气孔上粘贴通气垫。为了防止水汽和灰尘进入车灯内部,通气组件应当为水汽过滤等非开放式的结构,通常在通气组件里增加海绵、通气膜和通气垫,实现车灯内部气体对流和水分子的单向渗透。
    (4)灯内安装除湿剂。除湿剂能有效降低灯内的湿度,降低雾气产生的风险。但是除湿剂的湿气饱和后,会释放自身吸收的水分,所以一般要求除湿剂安装在易拆解的位置方便定期检查,进行干燥。
    (5)配光镜增加防雾涂层。将透明的防雾涂层喷在配光镜的内表面上,可以防止水珠凝结在配光镜内壁上。车灯结雾是车灯内部产生数十或数百个微米单位的细微水珠,在灯光散乱的照射下就形成了雾气现象。防雾涂层的工作原理是:在配光镜内壁喷上亲水性涂层,从而形成水膜而不是一个个细微水珠,避免了雾气现象。

    4 结束语
    汽车车灯雾气是汽车上较常见并且难以解决的问题。本文针对不同车灯雾气形成的原因,提出了对应的除雾方案。同时,从汽车厂对车灯雾气的品质管控和结构设计优化两方面,总结了汽车厂对车灯雾气的管控方案。

本文来源:https://www.gaonaojin.com/info/560637.html

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