对流照旧扩散?车灯防水透气专家GORE为您深深剖析

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随着冬季的降临,逐渐拉大的昼夜温差很大常常引起车前大灯起雾,不仅影响了汽车大灯的透光率,削弱夜间的照明效果,对夜间行车安全埋下了巨大的隐患;此外,大灯起雾还容易使大灯形成散光,不能正确地形成恰当的聚焦,对相对方向的车辆造成刺眼的光污染;而车灯内的相关电气元件还会受到水汽腐蚀,影响使用寿命。

车灯防水面临种种应用挑战

新车开一段时间后,在大灯外壳内表面会有雾气凝结现象,俗称“白内障”。这种现象在寒冷天气条件下极为常见。车灯起雾不仅影响汽车美观,而且影响夜间行车照明效果,甚至因此引发交通事故。于是很多车主选择去4S店养护,不仅不能根除水雾,还要花冤枉钱。本文将对灯内雾气形成原因及市面常规除雾方案进行分析,并提出完美解决方案。

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一直以来,台风都是人们谈之色变的怪物。而在刚刚过去的九月里,年度最强台风“山竹”持续垄断着多日的微博热点话题榜,紧随其后的“康妮”又在所过之境造成了巨大的经济损失。适当屯粮、对房屋防风加固、定期检查水电安全等防御措施,是我们有效降低强烈台风席卷所造成损失的重要途径。然而,当台风来临之际,我们在固守家中保证人身安全的同时,却经常忽略应该如何更好地对车辆进行防水相关的保护。

一、车灯内水雾形成机理

导致车灯凝露的3大原因

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车灯内之所以形成水雾,主要是因为以下3点:

前大灯中的水分来源于哪里?以下为你剖析3大原因。

除了遭遇极端的天气状况,即使是在日常的行驶过程中,车前大灯也常常面临着不断变化的环境条件,无论是普通的卤素大灯,氙气大灯,
还是带LED灯组的大灯,都会面对来自灰尘、污物、沉积物和凝露的挑战。汽车的大灯就像人的眼睛,一旦出现问题,不仅影响了汽车大灯的透光率,使得照明效果显著下降,甚至导致车辆无法发出正确的警示信号,对行车安全埋下巨大的隐患。

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●由温差引起的水分脱附

前大灯中的水分来源主要包括三种,其中最常见的是由温差引起的脱附。当光源关闭后,温度下降,塑料材质的车前大灯就会像海绵一样吸收水分。当光源再次开启时,温度升高,塑料中释放出累积的水分。与此同时,露点的升高将导致车前大灯温度最低处形成凝露。下次关闭光源时,温度下降,塑料又将吸收水分;第二种水分来源为渗透。在此过程中,外部水汽长期通过塑料不断进行扩散,从而进入外壳内部;第三种水分来源是防水透气产品本身——水分可通过它进出车前大灯。水汽通过这三种主要的方式进入到大灯中,而塑料材质对于水汽的积累也是亟待解决的重要问题。平均来讲,通过外部渗透到车灯塑料的水汽,每天可达24.3mg,而从排气口每次可排出的水汽则十分有限,并且只有在汽车行进时才会实现水汽内外循环,水汽无法正常排出,加上塑料材质本身的吸水特质,也就直接导致了湿气在大灯内部的日积月累,可达123mg到618mg,这些潜伏在塑料材质中的中水汽,成为了车前大灯内部湿气的主要来源。

  • 由温差引起的脱附。当车灯灭后,温度下降,前大灯的塑料外壳就会像海绵一样吸收水分。当光源再次开启时,温度升高,塑料外壳中释放出所吸水分。

  • 外部水汽长期通过塑料灯罩不断渗入车灯内部。

  • 通过车灯自带防水透气产品自由进出。

当光源关闭后,温度下降,塑料材质的车前大灯就会像海绵一样吸收水分。当光源再次开启时,温度升高,塑料中释放出累积的水分。与此同时,露点的升高将导致车前大灯温度最低处形成凝露。下次关闭光源时,温度下降,塑料又将吸收水分。由于温差而产生的水分占整体水分的80%以上

想要使车前大灯得到可靠保护,如何在防止其内部形成凝露并阻止污物和水进入的同时又能均衡灯罩内压力,是长期困扰汽车制造商和供应商的一个难题。

其中由于温差而造成的水分脱附,是车灯“白内障”的主要原因,此过程中产生的水分占前大灯水分的80%以上。

●水分渗透

GORE® 汽车防水透气技术核心——膨体聚四氟乙烯

二、消除灯内水雾原理及方法

外部水汽长期通过塑料不断进行扩散渗透,从而进入外壳内部。这部分产生的水分所占整体比率很少

戈尔采用膨体聚四氟乙烯材料来制造胶黏式防水透气产品。膨体聚四氟乙烯,简称ePTFE,是戈尔诸多解决方案的核心材料。

若想达到消除水汽的目的,就必须设法加大水雾的扩散速度。根据扩散定律VD= –
D · A
·dc/dx:水汽扩散速度VD与扩散面积A成正比,与扩散路径dx成反比。D为扩散常数。那么,重点就在于如何加大扩散面和缩短扩散路径,只有这样才能相应提高水分的扩散速度,让车灯内产生凝露之前将水分祛除,避免水雾出现。

●防水透气产品本身

从1958年开始,戈尔就一直在开发各种改善生活的产品,而聚四氟乙烯是这些解决方案的核心。这种聚合物拥有各种非凡特性,例如拉伸强度高、介电常数低、抗紫外线等等。1969年,Bob
Gore发现了膨体聚四氟乙烯,为PTFE的应用开拓了新的可能。

1.加大扩散面

水分可通过它进出车前大灯。同样,这部分产生的水分所占整体比率很少

接下来的数十年里,戈尔公司在处理ePTFE和其他含氟聚合物方面积累了丰富的知识和经验:工程师可以改变材料的结构、形态、厚度和表面几何图形,然后搭配辅助材料,以实现实际用途和客户所需的性能特点。最终的产品可以强度坚韧,可以具有渗透性,可刚可柔,可以很薄也可以极厚——还有各种特性组合,以满足最终用途的要求。

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在过去近半个世纪的时间里,戈尔利用ePTFE这项革命性的发现成果,对多个行业的应用进行了创新。从性质上来看,ePTFE可称是一种万能材料。从过滤器、透气产品和其他容纳液体、固体和微粒的解决方案;到保护智能手机音质的防水防尘透气产品;甚至是针对太空探索的ePTFE纤维面料;以及高精度要求的医疗产品(目前在全球的植入案例已超过4,000万);戈尔不断取得新的进步、推出新的创新成果和产品,在日常生活的方方面面造福人类。

2.缩短扩散路径

水汽通过这三种主要的方式进入到大灯中,塑料材质本身的吸水特质,直接导致了湿气在大灯内部的日积月累,这些潜伏在塑料材质中的中水汽,也成为了车前大灯内部湿气的主要来源。

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