一、車燈防霧產生的背景

車燈的防霧是個老話題了，它是困擾著燈具廠，整車廠和終端客戶們的一大質量難題。在LED光源廣泛應用以及交互控制系統蓬勃發展的今天，車燈變得更加電子化，數字化和集成化，外形也變得更加纖薄化和復雜化，對防霧要求變得更高了，這也成了車燈設計面臨的主要問題。

起霧產生的機制，撇開專業名詞不談，簡單地說就是：同體積空氣空氣所能承受水蒸氣的能力在環境溫度不同時也不一樣，氣溫高了，所能承受的水蒸氣也就越大。環境溫度突然下降時，無法被空氣包容的水蒸氣就會冷凝成液態水。

車燈亮燈時，車燈內不同部位溫度升高快慢不一致而形成的溫度差、壓力差使得燈腔內的氣體流動起來與外界進行交換，外界濕度高時整個燈腔空氣濕度升高。高溫高濕氣體進入燈具低溫區域后環境溫度下降，水蒸氣冷凝并在凝結核作用下形成結霧現象。

二、燈具內霧氣形成的機理

通過對燈具內產生霧氣的影響因素分析，可簡要概括為燈具起霧主要與溫度場、流動場與濕度場有關，三者之間的關系以及影響因素如圖所示：

在產品造型與各零部件材料固定的情況下：

燈內溫度分布和燈泡，LED等光源功率及外部環境溫度相關。

流動場分為內部流動和外部交換兩種。內部流動由車燈內部溫度分布不均勻產生的自然對流和零部件間隙等因素造成。外部交換中通氣結構主要由通氣孔個數，大小和排列以及通氣組件種類等因素決定。

濕度場主要與燈腔內空氣濕度及外空氣濕度相關，內空氣流動使濕度分布發生改變。

三、霧氣的危害

外觀不良，顧客抱怨，造成退換貨，質量成本上升

影響燈具光學性能，水汽凝結在配光鏡表面，折射造成光線偏離

影響電子元器件壽命。車燈內電子元器件越來越多，越來越復雜，水汽凝結在電子元器件上，長期造成元器件失效

四、防霧面臨的新的挑戰

1、LED光源的廣泛使用

LED光源與鹵素燈泡的發熱機理存在本質不同。鹵素燈泡的光效約為5%。85%的熱量以紅外輻射的形式散發出去，有利于熱量在燈具內均衡的分布。

LED的光效約為20%，LED是冷光源，75%左右的熱量在焊點處以熱傳導的方式傳導到基板上，然后散發出去，熱量集中，不利于熱量在燈具內的分布。

2、燈具的造型越來越扁平化、纖薄化，空間越來越小

燈具的造型越來越偏向于流線型，扁平化，飾圈、飾條等裝飾件的拆分越來越細化，燈具結構復雜，空間緊湊，不利于燈具腔體內空氣的流動。

3、主機廠要求變高

主機廠對起霧的實驗標準提高，霧氣消散時間從之前的允許存在，半小時到一小時消散判定為合格，到現在的不允許出現霧氣，要求大大提高。

五、解決燈具霧氣的6個方法

由燈具霧氣形成具備的條件可知：燈具起霧主要與燈內濕度、溫度分布以及凝結核有關，因此要解決車燈起霧問題需要從這 3 方面入手，限制其中一個方面或多個方面條件，從而有效解決車燈起霧的問題。

1、降低燈內濕度

對于密封性能良好的燈具，降低燈內濕度可從車燈材料、透氣組件的選擇與燈內安裝除濕裝置3個方面考慮。

2、車燈材料的吸水率

盡量不使用吸水率高的材料，如: 前照燈透鏡支架、燈泡座等零件盡量避免使用 PA 系列材料。

3、透氣組件的選擇

透氣膜

通氣帽

作用：隔絕液態水與灰塵，允許氣體（包括水蒸氣）通過，透氣膜可允許較大的透氣區域，為粘貼形式；通氣帽允許較小的透氣區域，為套裝形式。

4、燈內安裝除濕裝置

在燈內安裝除濕裝置，如粘貼干燥劑，可有效降低燈內的濕度，從而降低霧氣產生的風險。但此方法也存在弊端，使用的物理性吸濕干燥劑一般會隨著吸濕量的增加而趨于飽和，飽和后受熱會將自身吸收的水分釋放到燈內，加重起霧現象。

5、平衡燈內的溫度場、流動場

燈具內溫度場和流動場對霧氣起主要作用。燈具的結構設計會對燈內溫度場和流動場產生影響，設計中一般可以采取如下措施加以防范：

本實用新型避免了車燈飾圈與配光鏡區域之間形成窄小結構，尤其是燈具下方部位，窄小的面積不利于燈具內氣體的流通，同時滿足車燈耐熱條件。

盡可能避免非光源直接照射區大面積裝飾區域；或者在配光鏡內側面上做出花紋，以減弱霧氣給外觀帶來的沖擊。

燈具的上、下部件間應留一定的空隙，有利于氣體的流動；通常應該避免車燈飾圈前（飾框與面罩）與后（飾框與燈殼）間設計窄間隙，窄間隙會妨礙氣體流動。

車燈設計階段CAE工程師要及早介入，并借助有限元分析軟件對車燈起霧區域及風險等級進行分析和預測，并通過對車燈內部溫度場和流動場進行分析，優化了設計，避免了配光鏡低溫區域出現溫度過低和有氣體流動死區的現象，有效地防止或者解決了燈具起霧的問題。

散熱風扇主要用于對LED進行散熱，而極大地改善燈具內部空氣流動及熱量分布情況，從而帶來霧氣改善等附加好處。

6、減少凝結核

通常采用在燈罩內表面噴涂防霧涂層的方法減少凝結核。

作用機制：使水滴平鋪在基材表面 （表面接觸角變小），成一層很薄的水膜，阻止在基材表面凝結成水珠，減少光線在水滴表面的散射，增加光線透過率。

使用防霧涂層前后基材表面水滴接觸角

由于防霧涂層是在透明材質上噴涂，如有質量缺陷將無法通過打磨及拋光后重復噴涂等手段進行處理，相對來說產品報廢率較高，同時防霧涂層的噴涂環境要求較高，相對于其他解決方案將增加較多的燈具成本。