卢鑫

摘要：汽车的车灯内部雾气问题是十分普遍的生活问题，有些人以为是车灯进水，从而对这个现象的产生了错误判断。那么接下来就根据物理知识和原理进行该问题的探讨。首先从形成原理，到热原理，阐明了雾气所形成的主要因素。车灯内加干燥剂等预防措施的实行，结合实验，从而决定了这些方法的行之有效性。为汽车车灯应对该问题提供了不同的预防措施。

关键词：汽车车灯;雾气;CAE;影响因素

1 车灯雾气形成机理

车灯雾气的形成机理是有以下几个方面所形成：

1）当车灯被点亮的时候，光源四周的温度会逐渐攀升，水蒸气会扩散到车灯的任何一个角落。由于车灯的造型问题等因素，整个车灯的整体的规格都在不断扩大，形状变得逐渐长窄，这样就会直接导致车灯内部的温度差距过大，当温度较高的水蒸气扩散到比自身温度低的饱和温度时，就会形成我们所见的雾气。

2）车灯亮度稳定时，当外部环境的气温降低时，车灯内部温度是升高的，两种环境的不同温度，使车灯内外造成很大的温差，当外部的温度减低时，车灯的表面温度也会随之降低，车灯内的水蒸气会越积越多，当达到一定的浓度时，没有散发出去，也会形成雾气的现象。

所以当汽车车灯的内部温度低于水蒸气的临界温度时就会产生所谓的雾气，或者是车灯里面存有大量的水蒸气无法散发到外部，都会形成水蒸气。

2 车灯起雾影响因素

根据以上的分析，我们可以充分的了解到，水蒸气的浓度、内外温度、车灯的材料都是会让车灯起雾的根本性原因。车灯内部的温度高，那么水蒸气小分子的运行速度和广度就会大大增加，分布也就会十分的均匀，分子的流通也会越来越顺畅，自然而然起雾的可能性就会大大降低。

2.1 温度

温度是起雾的最大的因素之一。车等内部的温度主要是由于光产生的热量或者是发动机的温度扩散所产生。通过对车灯的红外热成像技术我们可以知道，车灯内部温度是截然不同的两种格局。起雾的区域是温度低的区域，低温区域大体上是位于车灯以下的左右侧，属于光产热散发范围弱的区域。车灯的中间部位是温度较高的主体部位，远近光灯和转向灯的位置所在地，由于其灯光发热的缘故，以至于其是温度很高的一部分。所以通过理论分析，极有可能产生雾气的位置就是车灯下部位置。

由于对其的实验分析，我们得出车灯的温度差别是辐射换热和自然对流换热相结合的结果，阻碍或者是让热扩散减弱，都会使水蒸气分子的流动变得迟缓，使温度降低，引发起雾的这一现象。

2.2 水汽流动

车灯的水蒸气流动可分为内部和外部两个主要的部分。内部的流动是由于车灯内温度的不均衡所造成的自然流动现象，带动着热量的扩散，靠近车灯光源的位置是温度十分高的。所以分子的流动性增大，到达一定的位置会慢慢减弱。这种流动的结果是直接导致车内温度的不均衡，使温度的差距增大。其主要受到车灯内部结构和车灯使用组件的影响。如果车灯内部存在一个很合适的区域，并且这个区域中的热量和气流不会肆意流失，那么这个区域就会极大程度的产生水汽，车等内部的气体流通也是需要一定的尺寸和范围。灯内小间隙会产生水汽，因为其无法保证空气的流通和温度的平均。

外部的流通结构则取决于通气孔数量的多少、尺寸大小以及通气组件的选取。

可是通气孔也存在一个很大的缺点就是留下了一个便于污染物侵入的通道。在车的正常使用和安装设计的情况下，都不可让其到洗车和充满水的坑中行驶或试验。否则会造成一些污染物质或是灰尘泥沙进入灯内，从而堵塞了通气组件，影响了其正常的工作运行。良好的通气组件会大大的增加气体的流通性，使内部和外部气体进行交换。

2.3 车灯材料

车灯内水汽一部分是水蒸气，还有一部分是自身材料的产生。因为目前的塑料材质会从外界空气中吸收和输送水分，经过长时间的积存，水汽会渗透到车灯的外部，使车灯内外的含水量达到一种平衡的状态。当受到灯泡热量和发动机热量以及太阳光照射的时候，车灯外壳所吸收的水分就会从塑料材质中发挥到车灯内部的空气中，他们会凝结在车灯温度较低的地方。

3 车灯雾气预防措施

3.1 防雾涂层

防雾涂层是一种纳米新型复合材料，主要作用在车灯的配光镜的内部，这种纳米材料有极强的亲水性，水在车灯配光镜表面收到一种力量的驱使，也就是张力，将水进行扩散，使其无法凝结，水珠自然而然也就不会产生，而是成了一种超薄的薄膜，这种薄膜具有很好的作用，首先是保证雾气不会随便的产生，其次就是水滴不会对太阳光发生散射，产生大量的热量。如果没有防雾涂层，那么雾气的产生是必然无疑的，所以涂防雾涂层的车灯具有很好的防雾效果。

3.2 干燥剂

对于干燥剂来说，防雾能力也是极为明显的。干燥剂是一种成本很低的，相对简单的一种物质。它主要分为物理型干燥剂和化学型干燥剂，主要的原理就是将水分子吸附在干燥剂的自身结构当中。物理型干燥剂主要有硅胶、氧化铝凝胶、分子筛、活性炭、木炭或矿物干燥剂等。传统的物理型干燥剂是将水分存储在其结构内部，当温度降低时，水被释放出来。目前车灯用的干燥剂都是化学性干燥剂，将吸收过来的水一部分以结晶的形式进行保存，另一部分与进行一种化学反应，水分不会被释放，从而避免了雾气的形成，保证了车灯内部的干燥，并且其有效时间在一年左右，是一种十分优秀的吸湿材料。

3.3 透气薄膜

透气结构的最有效作用是使车灯内外的气体进行有效的交换，除了交换气体之外，它还能避免一些灰尘和水浸入对车灯造成一些列的伤害。有一种透气的薄膜，它是一种化学合成类材料，其自身所携带的小孔会阻止并拦截一些水和杂质的入侵，从而避免了一些不必要的东西对车灯所造成的损害。同时这种薄膜还要做一定的處理，从而避免后续的加工打蜡对其造成通气孔的堵塞。

4 结束语

首先介绍了车灯内部雾气形成的原理，借助物理学的知识进行了详细的分析，说明了雾气形成的主要因素，同时经过测试实验总结出几种常见的措施和应对方法，涂防雾涂层和干燥剂，所以这就要求我们要根据车身的不同设计情况或者不同的布置格局等相关因素进行不同种防雾气方式的选择，结合多种实验，进一步提高客户对高品质生活的标准的满意程度。

参考文献

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[2]刘红，曹翔，蒋兰芳.汽车车灯的结雾准则研究[J].机械设计与制造工程，2015.44（1）：75-78.

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（作者单位：天津斯坦雷电气科技有限公司设计部解析技术科）