摘要：随着我国经济的发展，私家车的数量与日俱增。在汽车产业飞速发展的态势下，新光源、新技术的不断创新和应用，极大地推动了汽车灯具设计制造的发展，它由全封闭前照灯发展到光纤导光系统、由卤素灯泡发展到LED光源模块，发生了翻天覆地的变化，在汽车灯具的设计与制造应用过程中，涉及光学、电子、电器、材料等多项技术，在产品、标准、技术等方面体现出其自身的发展趋势。为此，要在此前提下关注对汽车灯具的设计和制造应用研究，更好地提升汽车灯具的设计应用水平。
关键词：汽车灯具；设计；LED技术
引 言：汽车灯具作为汽车外部主要功能零部件，其主要具有提供夜间照明、昼间/夜间信号的功能。在道路行驶中为驾乘人员以及道路使用人员和车辆提供主被动安全保障。使用过程中，汽车外部灯具直接暴露在户外环境中，面临多重环境因素的影响和考验。因此，灯具灯体的设计需要考虑复杂多重的运行条件，以满足灯具日常使用及保养需求。
1 汽车灯具的密封结构设计分析
1.1 汽车灯具自身的密封结构设计
1.1.1 配光镜与灯壳的密封粘接设计
汽车配光镜与灯壳之间的密封粘接有不同的方式，以前组合灯为例，考虑其材质为配光镜PC、灯壳PP，无法实施热板焊接和摩擦焊接，因而采用热熔胶粘接、冷硅胶粘接、PU胶粘接等方式，而不可采用玻壳焊接、超声波焊接等方法。后组合灯则主要采用热板焊接和摩擦焊接的方式，然而摩擦焊接尽管具有显著的粘接优势，然而其成本极其昂贵，因而难以推广性应用。在前组合灯壳粘胶槽设计之中，要使配光镜粘胶筋位于灯壳胶槽的中间，如果存在偏差则会形成空隙而导致内部结构进水，影响灯具的正常使用。因此，要在灯壳胶槽内侧设计凸筋，并确保灯壳胶槽底部与配光镜的间隙在设计值之内，避免胶槽内部胶料空缺的现象。在胶槽的底部还要设计导R角，转角处要设计成圆角，灯壳壁保持在<20º的倾斜角度并保证底部面的水平状态。配光镜段差尺寸要<0.2mm，粘胶筋厚度要>3mm，并保持R>70的转折部，并使卡榫结构和螺丝锁紧结构相咬合。在高位制动灯，测转向灯，牌照灯的焊接筋的设计之中，通常选取PMMA、PC、PC+ABS、ABS的材料，其设计结构的相关参数主要包括有：灯具互熔接高度>1mm、焊接后间隙>2.5mm，并要控制好熔筋尺寸，确保灯具的密封性。
1.1.2 灯具通气结构的合理设计
汽车灯具通气结构要保证合理的布置、数量和尺寸规格，由于灯具点亮熄灭的操作与环境温度变化等因素，都会导致灯内外压力发生改变，产生压力差，因此必须对灯具的内外压力差进行平衡，否则就会出现雾气现象，甚至会在灯具下部形成积水，导致灯内零件的腐蚀。通常采用排气帽、排气管胶塞、U形排气管、通气盖总成、防水透气膜、排气帽、排气管胶塞等通气结构，并选取相应的通气防水组件，并对防水透气栓进行渗水压力检测，获取相关数值，如：组件有效透气面积、渗水压力、耐水压、透气膜表面有无渗水现象等，具体的防水通气检测步骤为：（1）移除汽车灯具的透气栓或贴片，将其置入高低温环境试验箱内，保证95%的湿度、85℃的温度，并在该环境下保持两个小时。（2）在试验箱中组装透气栓或透气贴片，将95%的潮湿空气封闭于灯具之内。（3）以自来水冲洗冷却灯具，并使之产生结雾或凝露。（4）擦拭车灯表面的水滴，并与额定电源相连接，观察车灯的照度变化及散雾除露物理变化过程。通过测试，确保汽车灯具防水透气组件的换气防水效果，避免灯具内部冷热气体的对流，并避免灰尘、溅水等异物的进入。汽车前照灯通常设计两个以上的通气孔，后组合灯通常在每个发光单元设计一个通气孔，高刹灯通常设计一个通气孔，确保灯具内外气流的顺畅对流，避免雾气和积水现象。
1.1.3 灯具其他通孔结构的密封设计
汽车灯具的调光机构是用于对灯具的远、近光光形进行调整，使灯具保持一定的内部反射镜角度，以符合国家相关规定要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相关的内部构件主要包括有：调光螺杆总成、止退簧片、波形垫圈、灯壳、O形圈等，它主要是利用调光螺杆、密封圈共同达成密封的效果，对灯具的端面、侧面进行同时密封，并适时进行耐高温黄油的润滑保养，确保调光螺杆的顺利旋转，实现密封防水的设计效果。汽车灯具的密封盖则是在密封圈与后盖紧密配合的设计下达到密封效果，确保汽车灯具的端面、侧面保持密封状态，通常设计于前照灯后部的开孔处位置。
1.2 灯具端与线束端插件之间的密封设计
汽车灯具端与线束端插件之间要保持良好的密封性能，以免流水沿着线束渗入到灯具内部结构之中。一般来说，要注重对接插件的合理选取，要选择带有密封圈的接插件，以免水流沿着电线、插针渗入到灯具内部。同时，还要注重灯具内部引出的后盖带插针结构，应当确保插针与后盖之间没有间隙，使之成为密封性良好的嵌件。如果灯具内部引出的为导线带复合插件结构，则要采用过盈配合的措施，确保导线与复合插件之间的密封性。
1.3 灯具与车身的设计
汽车灯具与车身之间要保持良好的契合性，要充分考虑灯具与车身之间的间隙、面差等数值，必须使之在设计规定范畴之内，预留足够的间隙、面差值，保证灯具的完好性，避免变形破裂而出现渗水的现象。
2 汽车灯具发展趋势分析
2.1 产品发展趋势
汽车灯具产品表现出多样化的发展趋势，如：白炽灯、卤素灯、高压气体放电灯（HID）、发光二极管（LED）车灯等，它们各有其应用特点和性能。在未来的汽车灯具产品发展进程中，主要是以低能耗、空间紧凑的电动汽车或混合动力汽车为主，在LED技术的支撑之下，注重节能环保的“绿色车辆”设计和应用，主要采用卤素灯和HID灯、LED车灯，并且LED车灯以其高达100lm/W的输出体现出强大的市场竞争力，体现出无延迟、节能环保、低热、抗震、色纯度高的特点，具有良好的电学、光学参数的稳定性和一致性，替代了钨丝灯、卤素灯等。
2.2 标准发展趋势
汽车灯具的安全标准有所提升，如：前照灯、前雾灯、AFS调整装置、后雾灯、反光标识安装装置、转向灯、位置灯等，并增加了新的功能，如：自适应远光ADB安装及探测距离、前位灯后位灯昼行灯（DRL）的使用等，拓宽了车灯的新用途。从检测方法来看也进行了更新升级，统一了球型配光屏幕、测试方法、配旋光性能描述单位等。
2.3 技术发展趋势
随着光源、光学设计、电子电器、材料技术的不断发展，汽车灯具技术以HID、LED光源为主，实现了电子、电动、电控技术的集成设计和应用，突显其特殊的发光形状、个性化和艺术化特色。其代表性的技术主要包括有：主动红外夜视辅助驾驶系统、抬头显示系统；智能尾灯；衍射光学车灯；低电子光束车灯；OLED应用等。
结语
综上所述，汽车灯具是汽车构件中不可缺少的部分，它有自身的特点和发展趋势，在LED技术的应用下不断发展和进步，在进行灯具外形设计和配光设计的同时，还要注重汽车灯具的密封防水性能的结构设计，使汽车灯具内部压力保持平衡，提升灯具的美观性、安全性。
参考文献：
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[3]毛普元.新型汽车灯具的防雾设计探讨[J].汽车与驾驶维修（维修版），2018（3）：18-20.
论文作者:陈彦升
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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