我们将从多个维度对汽车车灯起雾问题展开全面且深入的研究，涵盖以下几个关键方面：
- 车灯内水分的来源
- 起雾的原理
- 解决方案
在深入探讨之前，首先要明确一个核心问题：车灯究竟为何会起雾呢？而这一现象的根源，很大程度上与车灯内水分的来源密切相关。
车灯内水分的来源
- 通过孔与外界空气交换
汽车车灯出于设计和功能需求，并非完全密封的结构。为了有效平衡灯体内部与外部的气压，避免因气压差导致车灯损坏或无法正常工作，通常会设置专门的通气孔。在车辆日常行驶的过程中，外界空气会持续通过这些通气孔自由进出车灯内部空间。 当外界环境湿度较高时，比如在雨后，路面的积水不断蒸发，使得周围空气饱含大量水汽；或者在潮湿的沿海地区，空气湿度常年维持在较高水平。此时，饱含大量水汽的外界空气在与车灯内部空气交换过程中，水汽便会趁机大量涌入车灯内部，成为车灯内水分的一个极为重要的来源。据相关实验数据表明，在湿度高达 80% 以上的环境中行车 1 小时，车灯内通过空气交换进入的水汽含量可增加约 20% - 30%。
汽车车灯内部构造包含多种不同类型的材料，其中塑料和橡胶是较为常见的组成部分。这些材料在生产制造过程中，由于加工工艺以及储存环境等因素的影响，往往会吸收一定量的水分。 随着时间的不断推移，以及车灯在使用过程中经历各种温度和湿度环境的剧烈变化，材料内部吸收的水分子会逐渐变得活跃起来，并开始向车灯内部空间释放。尤其是一些质量不佳的车灯材料，本身对水分子的吸附和保持能力较弱，在环境条件稍有变化时，就更容易释放出大量水分。另外，当车灯材料老化后，其内部结构会变得疏松，这也为水分子的释放提供了更为便利的条件，使得材料中水分子的释放情况更为显著。有研究显示，使用超过 3 年的老化车灯材料，水分子释放速率相较于新品可提高约 50% - 80% 。
车灯起雾原理
在深入剖析车灯起雾现象之前，我们需要先了解几个与之紧密相关的关键概念：露点、饱和水汽压以及湿度。
露点：露点温度是指在蒸汽分压维持恒定的情况下，湿空气达到饱和状态时所对应的温度。简单来说，它反映了在特定气压条件下，空气容纳水汽的能力界限。当空气温度降低至露点温度时，空气就无法再容纳更多的水汽，水汽开始趋向于凝结。
饱和水汽压：水汽压是指空气中水汽所产生的压强。在某一确定温度下，随着空气中水汽含量不断增加，水汽压也持续上升。当水汽压增大到某一特定极限值时，此时空气中的水汽便达到了饱和状态，这个极限值就被称作饱和水汽压。不同温度下，饱和水汽压数值各异，温度越高，饱和水汽压越大，意味着空气能够容纳更多水汽。
湿度：湿度用于衡量空气中含有的水汽量。在给定温度条件下，水汽含量越多，空气就越潮湿，湿度也就越高。湿度通常分为绝对湿度和相对湿度，在描述车灯起雾现象时，相对湿度更具实际意义。相对湿度表示空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比，反映了当前空气距离饱和状态的程度。
了解上述概念后，我们再来解析车灯起雾的原理：当车灯灯罩内表面温度低于其附近空气的露点时，就会发生凝露，也就是我们所看到的起雾现象。在车辆行驶过程中，车灯内部的灯泡持续发光发热，使车灯内部空气温度升高，能够容纳较多水汽，湿度较大。而当车辆停止行驶后，车灯不再受灯泡持续加热，灯罩散热速度相对较快，其内部表面温度迅速下降。若此时周围环境空气湿度较高，在灯罩内表面温度快速降低的过程中，一旦低于附近空气的露点温度，空气里原本呈气态的水汽就会在灯罩内表面凝结成微小水滴，众多微小水滴聚集在一起，便形成了我们所观察到的车灯起雾现象。这种现象在寒冷季节或者潮湿天气更为常见，因为低温环境下，灯罩温度更容易快速下降至露点以下，同时高湿度环境为水汽凝结提供了充足的水汽来源。
解决方案
- 在灯壳内表面做防雾处理
：通过在灯壳内表面采用特殊的防雾涂层或镀膜技术，能够改变水分子与灯壳表面的接触特性，防止水汽在灯壳内表面凝结成雾滴。例如，一些先进的纳米防雾涂层，其特殊的微观结构可以让水汽在表面形成均匀的水膜，而非分散的雾滴，从而保持良好的透光性。然而，这种处理方式会显著增加生产成本。一方面，防雾材料本身价格较高，如某些高端的纳米材料；另一方面，应用这些材料的工艺复杂，需要高精度的设备和专业技术人员操作，这都导致了成本的大幅上升，可能使车灯的整体成本提高 20% - 50% 不等，这在一定程度上限制了其广泛应用。
• 平衡湿度：根据湿度平衡原理，干燥剂会吸收车灯内的水汽，打破水汽在车灯内的平衡状态，促使更多液态水蒸发为水汽并被干燥剂吸附，最终使车灯内的雾气逐渐消散。
好了，关于灯具起雾的一般原理及解决方案就介绍到这里。起雾是在车灯行业内一个很难解决和避免的一个问题，目前各种解决方案都存在一定的局限性，需要在成本、防护性能、雾气消散速度等多个因素之间进行权衡和优化，以寻求更理想的解决办法。
文章转自 微信公众号 陈同学的车灯设计汇
发表评论 取消回复