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汽车大灯内为何会有雾水?

 yeshuheng 2019-10-26

有时候在清晨,我们会发现车灯的灯罩(配光镜)表面有雾水。这时候,不要怀疑是车灯的质量问题,也不要怀疑是不是车灯进水了。车灯内有雾水,是正常现象。

很多人以为汽车大灯是完全密封的,不可能起雾水。其实,不光是十来万的车会起雾水,四十多万的车也会起雾水。就连特斯拉这样的百万豪车,车灯起雾水也是一看家本领。

当然,越高级的车,其车灯在设计时,肯定会杜绝起雾水的现象。你总没见过劳斯拉斯的车灯起雾水的吧!本期选题,我们聊回汽车本身,来讲讲车灯内为何起雾水这个问题。

首先,大家要明白,车灯,无论是前大灯还是后尾灯,都不是密不透气的。虽然车灯在安装时,灯罩四周都有密封圈防水,但是每个车灯都会有透气设计。

透气设计的原因,一是为了使空气流动起来为车灯降温,二是调整车灯内外的气压平衡。当车灯点亮时,灯内温度很高,空气中的水蒸气被加热气化;车子熄火车灯熄灭后,灯罩内温度骤降,水蒸气凝结在灯罩壁上形成雾水。这就是车灯的呼吸作用。

在空气潮湿和昼夜温差较大的地区,大灯起雾的现象最为明显。一般来说,汽车重新点火不久后雾水就被发动机的热量和阳光照射给蒸发掉;如果大灯开启,那么一小时内雾水就会被蒸发掉。

车灯在做气密性设计时,灯壳,也就是车灯的基座后方,都会留有至少一个透气孔。这些透气孔负责灯罩内部空气的流通,起到降温和平衡气压的作用。

根据热力学原理,空气温度每升高1℃,其体积膨胀率为1/273。像是传统的卤素大灯,连续照射一小时后,其温度可达70℃以上。所以,要确保车灯内的气压不至于过大,而对其他零件造成损坏,就需要透气设计。

同时,为了确保灯罩,也就是配光镜不至于因为温度过高而融化,就需要空气流通来降温。可以说,透气孔的设计对于确保车灯正常工作,以及延长车灯寿命至关重要。

豪华车的车灯在设计时,其在造型上都会考虑到空气的流通性和温度的均衡性。比如,一款车的前大灯存在一个尖角的设计,那么这块流动死区就很难被灯光加热,从而与能够被灯光照射到的区域形成温度差,容易形成雾水,且不易被蒸发掉。

另外,由于氙气灯和LED大灯技术得到了普及,所以单靠光源的热量很难快速蒸发雾气。卤素车灯的功率是55W,而氙气灯是35W,发热量不如卤素大灯。加之氙气灯和LED灯一般都有透镜,光源比较聚焦,就更难将灯罩角落里的雾气蒸发掉。

所以,为了减少车灯内雾气的形成,车灯的造型设计很重要,必须要确保灯体内能形成较为完整的空气对流。同时,灯罩(配光镜)与灯壳的粘合应该确保密封性,避免空气从此处进入。

透气孔一般都有透气盖或U型橡胶管避免雨水进入,而透气孔本身也有一个透气膜(海绵或者不织布)来过滤一部分水分。但是,由于水蒸气分子的直径为0.0004微米,一般的透气膜根本拦不住。

豪华车的车灯在设计时,为了减少雾水的产生,会尽量避免流动死区的存在,这可能会对美观性做出一点妥协;在灯罩内壁上,也会涂有专门的遮蔽涂料,避免雾水附着在上面;同时,灯壳上透气孔位置的分布,也应该有利于空气的快速流动;在过滤网的选择上,也会使用孔径极小的微米级透气膜,尽可能阻隔空气中的水分。

当然,水蒸气的多少是相对性的。能阻隔多少水分,也要看气压高低。气压高的话,还会把水分子挤进去。

但是,透气膜如果孔径过小,则会阻碍透气性。最好的方案应是:透气膜的孔径应在水蒸气分子直径和雨水中存在的最小的雾气分子直径(20微米)之间,既能阻隔雨天空气中雾气的进入,也能确保透气性。

这种高性能防水膜,由美国的戈尔公司利用聚四氟乙烯(PTFE)材料率先研发而成。日本的日东电工株式会社(NITTO),也有此类产品。

有些车灯,因为零部件品控不够严格,雾气现象比较严重,而且持续时间很长。对此,可以拆卸大灯,手动清理雾水,并更换新的密封圈。如果是质量问题,质保期内应直接更换新的大灯总成。切勿用取暖灯烘烤或者热水浇注灯体,这样会损伤灯罩的物理性能。

需要注意的是,清理大灯内的雾气,不一定要把大灯完全拆解。其实,我们有工具的话,自己在家就搞了:把大灯总成拆下来,打开后盖,往里面罐热风让雾气蒸发,然后拧紧后盖;买密封胶用注射器沿着灯罩和灯壳的边缘打胶即可。

另外,我们也要区分车灯起雾和车灯进水的区别。如果发现灯罩内壁有水流痕迹,那么有可能是车灯进水。车灯进水的原因有很多,比如密封圈老化、透气膜破裂、灯壳后盖没拧紧等等。如果车灯属于进水情况,那么应该拆解大灯修理。

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