汽车灯具起雾分析及对策流
一、车灯防雾产生的背景
车灯的防雾一直是一个老生常谈的话题，也是困扰灯具厂、整车厂及终端客户的主要品质问题 。随着LED光源的普遍使用和交互控制系统的发展，车灯日益电子化、数字化、集成化，造型越来越纤薄化，复杂化，防雾的要求变的越来越高，成为车灯设计中的一大挑战。
起雾的机理，抛开专业名词，简而言之：相同体积的空气空气在不同的环境温度下，对水蒸气的容纳承受能力是不同的，温度越高，可以容纳的水蒸气越多。当环境温度骤然降低时，空气中容纳不了的水蒸气将凝结为液态水。
在车灯点亮的过程中，车灯内部不同区域温度上升快慢不同所产生的温度差和压力差，使灯腔气体流动，并与外界交换，当外界湿度较高时，整灯内空气湿度增高。当高温高湿气体流动到灯具的低温区域时，环境温度降低，水蒸气凝结，在凝结核的作用下，形成结雾。二、灯具内雾气形成的机理通过对灯具内产生雾气的影响因素分析，可简要概括为灯具起雾主要与温度场、流动场与湿度场有关，三者之间的关系以及影响因素如图所示：
在产品造型与各零部件材料固定的情况下：灯具内部温度的分布与灯泡、LED等光源的功率以及外部环境温度有关。流动场可分为内部流动与外部交换。内部流动是由于车灯内温度分布不均而引起的自然对流，与零部件间隙有关。外部交换的通气结构取决于通气孔的数量、尺寸与布置及通气组件类型。湿度场主要和灯腔内部空气湿度与外部空气湿度有关，内部空气的流动使得湿度的分布产生变化。识别二维码，即可进入车灯交流群三、雾气的危害外观不良，顾客抱怨，造成退换货，质量成本上升影响灯具光学性能，水汽凝结在配光镜表面，折射造成光线偏离影响电子元器件寿命。车灯内电子元器件越来越多，越来越复杂，水汽凝结在电子元器件上，长期造成元器件失效四、防雾面临的新的挑战1，LED光源的广泛使用LED光源与卤素灯泡的发热机理存在本质不同。卤素灯泡的光效约为5%。85%的热量以红外辐射的形式散发出去，有利于热量在灯具内均衡的分布。
LED的光效约为20%，LED是冷光源，75%左右的热量在焊点处以热传导的方式传导到基板上，然后散发出去，热量集中，不利于热量在灯具内的分布。
2，灯具的造型越来越扁平化、纤薄化，空间越来越小灯具的造型越来越偏向于流线型，扁平化，饰圈、饰条等装饰件的拆分越来越细化，灯具结构复杂，空间紧凑，不利于灯具腔体内空气的流动。
3，主机厂要求变高主机厂对起雾的实验标准提高，雾气消散时间从之前的允许存在，半小时到一小时消散判定为合格，到现在的不允许出现雾气，要求大大提高。五、解决灯具雾气的6个方法由灯具雾气形成具备的条件可知：灯具起雾主要与灯内湿度、温度分布以及凝结核有关，因此要解决车灯起雾问题需要从这 3 方面入手，限制其中一个方面或多个方面条件，从而有效解决车灯起雾的问题。1、降低灯内湿度对于密封性能良好的灯具，降低灯内湿度可从车灯材料、透气组件的选择与灯内安装除湿装置3个方面考虑。2、车灯材料的吸水率尽量不使用吸水率高的材料，如: 前照灯透镜支架、灯泡座等零件尽量避免使用 PA 系列材料。3、透气组件的选择
透气膜
通气帽作用：隔绝液态水与灰尘，允许气体（包括水蒸气）通过，透气膜可允许较大的透气区域，为粘贴形式；通气帽允许较小的透气区域，为套装形式。4、灯内安装除湿装置在灯内安装除湿装置，如粘贴干燥剂，可有效降低灯内的湿度，从而降低雾气产生的风险。但此方法也存在弊端，使用的物理性吸湿干燥剂一般会随着吸湿量的增加而趋于饱和，饱和后受热会将自身吸收的水分释放到灯内，加重起雾现象。
5、平衡灯内的温度场、流动场灯具内部的温度场与流动场是雾气的主要影响因素。灯具的结构设计影响灯内温度场与流动场，在设计时，通常可从以下几个方面进行预防:在满足车灯耐热条件下，避免在车灯饰圈和配光镜区域形成狭窄结构，特别是灯具下方位置，狭窄的区域不利于灯内部气体流动。尽量避免在非光源直接照射区出现较大面积的装饰区域；或在配光镜内表面做花纹来弱化雾气对外观的影响。灯具上部和下部各零件之间应留有一定间隙，以利于气体流动；一般应避免在车灯饰圈前部（饰框与面罩）和后部（饰框与灯壳）之间设计狭长的间隙，狭长间隙将阻碍气体流动。在车灯设计阶段，CAE工程师应尽早参与，借助有限元分析软件，分析预测灯具的起雾区域与风险等级，通过分析灯内的温度场、流动场等，对设计进行优化，避免配光镜低温区域温度过低与存在气体流动死区，有效预防或解决灯具起雾问题。散热风扇的使用，主要是为了LED的散热，同时大大改善了灯具内的空气流动和热量分布，带来了雾气改善的额外收益。6、减少凝结核通常采用在灯罩内表面喷涂防雾涂层的方法减少凝结核。作用机制：使水滴平铺在基材表面 （表面接触角变小），成一层很薄的水膜，阻止在基材表面凝结成水珠，减少光线在水滴表面的散射，增加光线透过率。
使用防雾涂层前后基材表面水滴接触角由于防雾涂层是在透明材质上喷涂，如有质量缺陷将无法通过打磨及抛光后重复喷涂等手段进行处理，相对来说产品报废率较高，同时防雾涂层的喷涂环境要求较高，相对于其他解决方案将增加较多的灯具成本。-end-为促进智能车灯行业的发展，艾邦智能汽车俱乐部搭建有智能车灯微信群，欢迎主机厂，配套供应商，光源，半导体，材料，设备等企业加入微信群。活动推荐：邀请函：2021智能车灯创新技术及供应链高峰论坛（11月18日 江苏常州）编号议题拟邀请嘉宾1汽车新四化时代灯具造型设计发展趋势中央美术学院 王舒同2汽车灯光法规和标准整合与发展分析拟邀请：中汽研3DLP数字光处理技术&PML可编程智能大灯在车灯的应用拟邀请：华人运通，智几汽车，极氪智能科技4长城汽车智能车灯技术现状以及未来的发展需求介绍拟邀请：长城汽车 应世明5新能源汽车的数字化智能车灯技术发展之路威马汽车 车灯经理 朱兴俊6OLED技术在豪华汽车车灯的应用案例介绍翌光科技 许显斌 博士7贯穿式尾灯的技术挑战和应用案例星宇车灯 技术专家 朱彩萍8耐高温PC和特殊视觉效果的车灯材料解决方案SABIC 技术专家9比亚迪车用LED解决方案在智能车灯的应用案例介绍比亚迪股份 第六事业部 VP 刘传虎10英迪芯头灯矩阵芯片在智能车灯的解决方案介绍无锡英迪芯微电子科技 VP 庄健11永豪光电汽车前大灯光学非球面透镜在智能车灯的应用永豪光电 董事长 姚铭12车用LED及Micro LED在车灯照明技术的发展和应用深圳前海中誉科技 VP 吴胜雄13BVT微米级光学产品在汽车车灯领域的控制和应用深圳市康煜科技有限公司 陈礁14ADB自适应远光灯技术现状和发展方向拟邀请：Tier1车灯厂：海拉15高像素智能车灯投影图像和信息交互图像应用场景标准化的讨论拟邀请：Tier1车灯厂：曼德光电16铝基板&铜基板&散热塑料等在汽车车灯散热产品的应用拟邀请：PCB&散热材料厂家17车灯厚壁件模具/注塑技术及案例解析拟邀请：车灯模具&注塑机供应商18汽车车灯防雾技术及案例分析拟邀请：防雾技术供应商19后尾灯激光焊接技术的发展和应用拟邀请：激光设备厂家20镭雕/激光剥离技术的发展和应用拟邀请：镭雕设备厂家21汽车车灯/智能车灯的照明检测标准和测试方法拟邀请：光学测量供应商22汽车车灯光学/热学/雾气/振动分析与仿真软件技术介绍拟邀请：仿真软件有限公司23汽车车灯密封技术和新材料应用案例拟邀请：密封材料供应商24圆桌会议传感器融合到大灯产品的技术挑战和发展趋势；ISD智能交互灯在汽车大灯的应用；自动驾驶时代车灯的发展技术？智能车灯电子化硬件设计和软件编程化的技术路径？拟邀请：主机厂OEMTier1车灯厂技术方案商报名方式一：请加微信了解详情报名会议报名：李小姐：13265790064（微信同号）