车灯防雾:CMD凝露控制器

于 2025-05-25 12:27:28 发布 49 阅读 0 评论

汽车车灯防雾设计的方法有很多种,如干燥剂,透气膜,防雾涂层等等,今天要给大家介绍的是CMD 凝露控制器,是一种用于汽车车灯防雾的创新产品。目前运用在车灯量产的案例有蔚来,极氪某些车型。
如下图的极氪007大灯:
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(一)车灯雾气产生原因

  • 车灯结构复杂
    • 汽车车灯为了满足不同的照明需求和外观设计要求,其内部结构往往较为复杂,存在许多形状各异的腔室和通道。这些复杂的结构会导致局部空气流通不畅,形成一些空气滞留的区域,也就是所谓的冷区。
    • 当车灯开启时,灯泡等发光部件会产生热量,使灯内空气温度升高。而在熄灯后,灯内温度迅速下降,冷区的温度下降更快,导致局部区域温度低于露点温度,空气中的水汽就容易在这些冷区表面凝结成小水滴,从而形成雾气。
  • 频繁开关、环境湿度
    • 频繁地开关车灯会导致灯内压力的变化。当熄灯后,灯内空气冷却收缩,形成负压。如果此时外界环境湿度较大,水汽就会在压力差的作用下被大量吸入车灯内部。
    • 当再次开灯时,灯内温度迅速升高,吸入的水汽被加热蒸发,形成水蒸气。而由于车灯内部存在温度较低的区域,如灯罩表面或一些金属部件,水蒸气遇到这些低温区域后,就会迅速冷却凝结成小水滴,立即产生雾气。
  • 灯壳材质吸湿性
    • 汽车车灯内的一些材料,比如聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)等材料。这些材料具有一定的吸湿性,在生产、储存和使用过程中会吸收周围环境中的水分。
    • 当车灯开启后,灯内温度升高,灯壳材料中的水分受热挥发,进入灯内空气中。而当灯内温度下降时,这些水汽遇冷就会在灯内表面或其他部件上凝结成雾气,这是灯内雾气产生的一个材质方面的原因。

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(二)常规解决途径

弯管透气


  • 原理
    :通过热设计规划出较好的风道,借助点灯时灯内产生的热场使空气受热膨胀,形成与外界的气压差,从而驱动灯内空气与外界进行自由交换。这样在车灯起雾时,能够利用空气的流动较快地将雾气排出,实现散雾功能。
  • 缺点
    :这种方式的结构设计相对简单,但由于其主要依靠自然的气压差和空气流动来实现透气散雾,没有专门的防水防尘措施,所以容易导致外界的水和灰尘进入车灯内部,影响车灯的正常使用和寿命。

透气组件

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  • 原理
    • 透气膜贴片
      :基于扩散原理,当灯内温度升高时,水汽的分子运动加剧,会通过透气膜贴片上的微小孔隙向灯外扩散,从而达到排出灯内水汽的目的。
    • 透气栓
      :在灯具的合适位置开设透气孔,然后安装透气栓。透气栓允许空气在灯内和外界之间进行对流,使灯内产生的水蒸气能够随着空气的流动通过透气孔排出灯外。
  • 缺点
    :虽然透气件在一定程度上能够排出灯内水汽,但对于车灯内部一些空气流通不畅的死区以及低温区域,水汽仍然容易积聚并凝结成雾,无法有效解决这些部位的结雾问题。而且,为了达到较好的透气效果,往往需要使用多个透气件,这增加了成本和安装的复杂性。

防雾涂层

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  • 原理
    • 亲水涂层
      :利用涂层中的亲水基团,在涂膜表面形成一层均匀的防雾膜。当水蒸气接触到灯壳内表面时,会被亲水膜吸附并形成一层平整的水膜,从而避免了水蒸气凝结成小水滴形成雾气。
    • 疏水涂层
      :通过在灯壳内表面形成疏水涂层,使水滴在表面的接触角增大,难以附着在表面。当水蒸气凝结成水滴时,由于疏水作用,水滴会在重力作用下滚落,从而阻止雾气的产生。
  • 缺点
    :在湿度较大的环境中,亲水涂层形成的水膜可能会因为水量过多而形成流挂现象,影响车灯的透光性和外观;疏水涂层虽然能让水滴滚落,但如果环境湿度持续过高,滚落的水滴可能会在灯内某些部位积聚,同样会对车灯性能产生不利影响。

干燥剂

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  • 原理
    • 物理干燥剂
      :如硅胶等,主要是通过吸附作用来吸收灯内空气中的水分。其吸附过程是基于分子间的范德华力,物理干燥剂具有较大的比表面积,能够吸附水汽分子。但这种吸附作用是有一定限度的,当干燥剂吸附饱和后,吸湿能力就会下降。而且,物理干燥剂的吸湿率普遍较低,一般在相对湿度较高的环境下才能较好地发挥作用,并且其吸湿过程在一定条件下是可逆的,当环境湿度降低时,吸附的水分可能会重新释放出来。
    • 化学干燥剂
      :例如氯化钙等,通过与水发生化学反应来吸收水分,生成水合物。这种化学反应通常是不可逆的,所以化学干燥剂的吸湿率普遍较高,能够在较短时间内吸收大量的水分。然而,化学干燥剂一旦与水发生反应,就会逐渐失去吸湿能力,具有时效性,需要定期更换。
  • 缺点
    :无论是物理干燥剂还是化学干燥剂,都只能被动地吸收灯内的水分,对于已经形成的雾气无法直接消除。而且,干燥剂的吸湿能力有限,当灯内湿度较高或水汽来源持续存在时,干燥剂可能很快就会失效,无法长期有效地防止雾气产生。


(三)CMD凝露控制器介绍


泛亚微透车灯除湿法宝:CMD凝露控制器


CMD工作原理:

1.在车灯未点亮时,CMD 凝露控制器的阀体处于关闭状态,有效隔绝外部环境对灯内空间的影响。与此同时,CMD 内部的吸湿组件持续工作,不断吸收灯内水分,从而降低灯内空气的露点温度,从根本上减少雾气产生的可能性。
2.当车灯点亮后,灯内温度升高,气体受热膨胀致使灯内压力上升形成正压。此时,CMD 凝露控制器的硅胶十字阀会自动向灯外方向打开,灯内的气体便会通过阀体有序排出到灯外,以此维持灯内压力的稳定。
3.而在车灯熄灭后,灯内温度迅速下降,气体收缩形成负压。这时,硅胶十字阀会向灯内打开,外界空气经阀体进入灯内以平衡压力。值得注意的是,十字阀向内开启幅度较小,且进入的空气会先进入迷宫层。迷宫层独特的结构大幅减缓了空气进入的速度,确保吸雾剂能够有充足的时间对进入的空气进行吸湿处理,避免大量潮湿空气涌入灯内导致雾气生成。
泛亚微透车灯除湿法宝:CMD凝露控制器

结构分析:
1:该型号吸雾组件由三部分组成:1)组件主体;2)阀体;3)安装结构。
组件安装于车灯后壳位置(也可以安装在下方)。
2、原理:在没有其他透气结构前提下,点灯时利用光源温度和灯内正压,将水汽快速排出灯体及组件;熄灯时外部空气经干燥进入灯内,从而使灯内保持干燥状态。
3、特点:红外材料的加入提高了干燥剂的性能;吸雾组件吸湿后保持固化状态;40℃,90%RH环境下吸湿量达到自身重量的180%。


泛亚微透车灯除湿法宝:CMD凝露控制器


(四)CMD优势

① 能单独、快速解决灯内起雾问题,简化车灯结构设计,缩短产品研发周期。

② 吸湿可逆、长效,吸湿速度快且持续吸湿量高。

③ 结构简单,无需辅助加热,可直接安装在车灯后盖,拆装便捷。

④ 综合效费比高,能省掉其他透气组件、防雾涂层和干燥剂,降低防雾成本。


(五)总结

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  • 高效防雾
    :相比传统的干燥剂等方法,CMD 凝露控制器能够主动地对车灯内部环境进行调节,而不是被动地吸收水分,防雾效果更加显著和持久。
  • 智能控制
    :具备智能感知和控制能力,能够根据不同的环境条件自动调整工作模式,适应多种复杂的使用场景,如不同的天气状况、温度变化等。
  • 耐用性强
    :采用高品质的材料制造,具有良好的耐候性和抗老化性能,能够在长期的使用中保持稳定的性能,减少了因频繁更换防雾部件而带来的成本和麻烦。
  • 安装便捷
    :设计紧凑,安装方便,不会对车灯的原有结构和外观造成太大影响,能够快速集成到汽车车灯的生产流程中。

  • 应用场景

    CMD 凝露控制器适用于各种汽车车灯,包括前大灯、雾灯、尾灯等。无论是在潮湿多雨的南方地区,还是在温差较大的北方地区,都能发挥出色的防雾作用,为汽车驾驶者提供清晰的视野,保障行车安全。


文章转自 微信公众号 陈同学的车灯设计汇

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