車頭大燈在行進的進程中面對著不停浮動的環(huán)境要求，唯有免受灰塵、污物、沉積物和凝露的作用，他們才能維持高效的事業(yè)。為應對上述挑戰(zhàn)，車子生產(chǎn)商和供給商最初采納創(chuàng)新可靠的防水透氣方案來防止污物映入車頭大燈，同一時間在車子運用生命內(nèi)維持優(yōu)異的透氣功能。本文經(jīng)過建模及實驗，有力認證了戈爾企業(yè)以膨體聚四氟乙烯(ePTFE)為資料制作的防水透氣膜比較于透氣蓋及透氣管的優(yōu)勢，從而使其成為有用庇護車頭大燈的一種理想解決方案。

　　要害詞 : 車頭大燈，防水透氣，戈爾，膨體聚四氟乙烯

　　正文：

　　車子的大燈就像人的眼睛：一朝顯露難題，就會作用夜間或雨霧天駕車的平安。在平常的行進進程中，車頭大燈面對著不停浮動的環(huán)境要求，不論是平凡的鹵素大燈，帶LED燈組的大燈，仍是氙氣大燈，均需保證他們免受灰塵、污物、沉積物和凝露的作用，始終能夠給駕馭員帶來清楚的視野。想要使車頭大燈獲得可靠庇護，如何在防止其里面造成凝露并阻止污物和水映入的同一時間又能均衡燈罩內(nèi)負擔，是長久困擾車子生產(chǎn)商和供給商的一種困難。

　　三種水分來自

　　車頭大燈中的水分來自最重要的包括三種(圖1)，此中最多見的是由溫差引起的脫附。當光源關(guān)閉后，溫度下調(diào)，塑料材質(zhì)的車頭大燈就會像海綿一樣消化水分。當光源再一次打開時，溫度升高，塑料中解放出累積的水分(圖2)。與此同一時間，露點的升高將導致車頭大燈溫度最低處造成凝露。下次關(guān)閉光源時，溫度下調(diào)，塑料又將消化水分。此進程中發(fā)生的水分約占車頭大燈水分的80%。

　　第二種水分來自為滲透。在此進程中，外部水汽長久經(jīng)過塑料不停發(fā)展分散，從而映入外殼里面。

　　第三種水分來自是防水透氣產(chǎn)物自身——水分可經(jīng)過它進出車頭大燈。

　　圖1：車頭大燈中的三種水分來自。

　　圖2：超越50 %的脫附水分為

　　外表水分。

　　測量水分

　　雖然車頭大燈中的水分含量平常以相對濕度顯示，但源于它其實不取決于那時的溫度，劃定露點實質(zhì)上愈加精準有效。這一絲將在之下示例中具體講明，它表達了露點和溫度之中的相干性。在此示例中，在實驗室要求下對水分發(fā)展了測量。在22 °C和50 %相對濕度的環(huán)境要求下，露點為11 °C(圖3)。

　　假如溫度降到15 °C，相對濕度會上升至77 %。露點則維持不變。溫度為11 °C時，相對濕度達到100 %，這意指著空氣飽和，不行消化更多的水分。假如溫度降至露點之下，則會產(chǎn)生凝露景象。

　　圖3：水玻璃模擬表達了溫度和濕度之中的相干性

　　經(jīng)過對流或分散形式除去外部水分

　　平常而言，有兩種方法可用于除去水分和實現(xiàn)車頭大燈的空氣流通：對流和分散。在本文中，對流是指開放式、橫向空氣流通并至少運用兩個透氣管事業(yè)，經(jīng)過空氣重復除去外部水分。該進程由溫度升高時(比如，開啟車頭大燈時)或車子行進中因搬動發(fā)生的壓差而觸發(fā)。這點壓差會發(fā)生氣流并帶有外部潮濕空氣(圖4)。環(huán)境空氣經(jīng)過下部開口吸入并經(jīng)過上面部分開口再一次溢出。可是，這類開放式防水透氣解決方案的缺點是灰塵、污物顆粒、昆蟲等也會隨著吸入的空氣一同映入車頭大燈。同樣，當車子正好行進或車頭大燈打開時，對流才起效用。除此之外，源于大批部件堆積在啟動機艙內(nèi)而導致空氣經(jīng)常沒有辦法暢通到車頭大燈四周的所需地域，這也是個難題。

　　圖4：溫度上升和車子搬動會形成車頭大燈中的通風。

　　除去車頭大燈水分更為有用的形式本來是分散。該物理進程實質(zhì)上是水汽從高濃度地域搬動到低濃度地域。分散定律具體描畫了這一搬動概況：vD = -D * A * dc/dx，此中vD為分散速率，D為分散常數(shù)。顯而易見，要提升分散速率，行之有用的方法即是增大交換面積A與濃度梯度dc/dx，dc顯示濃度差(dc = c1 - c2)，dx為濃度之中的距離。

　　交換面積A對分散速率的作用如圖5所示：交換面積越大，分散速率也就越高。

　　圖 5：分散面越大，分散速率越高

　　濃度梯度dc/dx對分散速率的作用如圖6所示：不難了解，在滿足車頭大燈里面和外部之中的要求時，當濃度差dc盡可能大，分散距離dx盡可能小時，濃度梯度dc/dx會盡可能高，分散速率就會越大。根據(jù)此原理，咱們便可行設(shè)置出功能更優(yōu)的防水透氣產(chǎn)物。

　　圖 6：隨著濃度梯度的升高，分散速率增大。

　　透氣蓋與防水透氣膜相比

　　功能對照：防水透氣膜VS透氣蓋/透氣管

　　為了增強車頭大燈的水汽分散速率，原始設(shè)施生產(chǎn)商(OEM)平常有兩種實用抉擇：透氣蓋和防水透氣膜。圖7區(qū)別展現(xiàn)了在車頭大燈燈罩上貼防水透氣膜(膠黏式防水透氣產(chǎn)物)與運用透氣蓋的概況。從原理上剖析，膠黏式防水透氣產(chǎn)物的交換面積A平常比透氣蓋的大，對分散速率發(fā)生踴躍的作用。另外，膠黏式防水透氣產(chǎn)物的平均厚度僅為0.3 毫米左右，而透氣蓋的長度常常為20 毫米左右。這意指著運用透氣蓋時，潮濕空氣必需克服的距離(dx)顯著更高，于是沒有辦法更好地降低凝露。另外，灰塵、污物和沉積物會堵塞透氣蓋中的通氣路徑，從而進一步障礙透氣。

　　圖7：防水透氣膜向逸出空氣提供最短的路徑和最小的阻力。

　　透氣面越大，分散功能越好

　　同一時間，咱們也可行經(jīng)過容易的水汽散發(fā)率(MVTR)試驗(圖8)來展現(xiàn)透氣產(chǎn)物水分轉(zhuǎn)嫁功能的相比。該試驗在4個相同規(guī)格容器中各填充100 ml水并發(fā)展密封，區(qū)別給他們裝上戈爾®車子防水透氣產(chǎn)物系列AVS 9、戈爾®車子防水透氣產(chǎn)物系列AVS 5、透氣管和透氣蓋。實驗室的環(huán)境要求均為22 °C、50 %濕度，延續(xù)兩周經(jīng)過每天稱量此容器來計算每天分散的水量。測量結(jié)果顯現(xiàn)，AVS9每天能輸送約550mg水，展現(xiàn)出最好的分散性。盡管AVS 5所用料料與AVS 9相同, 但其每天輸送液體約為125mg，原因即是交換面(AVS 9:285 毫米2/AVS 5:65 毫米2)的不同，這也就認證了交換面積A與分散速率線性相干。可是，即便AVS 5每天的輸送水量率較AVS 9小，也達到了透氣管或透氣蓋輸送水量的兩倍。這讓得AVS 5特別符合利用于少許小型外殼，如尾燈和霧燈等。

　　圖8：MVTR試驗展現(xiàn)了戈爾®車子防水透氣產(chǎn)物出色的分散功能。

　　膨體聚四氟乙烯(ePTFE)：生產(chǎn)防水透氣膜的絕佳資料

　　戈爾采納膨體聚四氟乙烯(ePTFE)資料來生產(chǎn)膠黏式防水透氣產(chǎn)物(圖9)。這類資料具備極端緊密的網(wǎng)狀微孔，孔徑約為水滴的兩萬分之一，可阻隔尺寸低至1.0微米的微小水滴和污物顆粒。另外，膨體聚四氟乙烯(ePTFE)具備極高的耐溫性和耐化學性。源于外表能很矮，膨體聚四氟乙烯(ePTFE)還具備差不多出色的疏水性和疏油性。由于引擎罩下的透氣膜會接近油、潤滑劑、洗滌劑和其余典范車子流體，這點功能顯得極為要緊。這點疏油功能只能經(jīng)過進一步細化透氣膜才可實現(xiàn)。

　　運用膨體聚四氟乙烯(ePTFE)來制作透氣膜的透氣產(chǎn)物成為了防止污物映入車頭大燈一個理想的解決方案，并能在車子運用生命內(nèi)長久維持優(yōu)異的透氣功能。

　　圖9：膨體聚四氟乙烯(ePTFE)透氣膜的微孔構(gòu)造可專門針對不同的利用請求發(fā)展設(shè)置。

　　本文小結(jié)

　　戈爾企業(yè)鑒于膨體聚四氟乙烯(ePTFE)資料的車子防水透氣產(chǎn)物關(guān)于車頭大燈的庇護及水汽的分散功能均顯著優(yōu)于其余解決方案。透氣管經(jīng)過對流效應可在車子行進時有用降低凝露，但沒有辦法保證車頭大燈免受灰塵、污物、沉積物或水的作用;透氣蓋可提供污物等異物的有用防護，但僅提供局限的分散效應，從而沒有辦法很好地降低凝露。戈爾®車子防水透氣產(chǎn)物系列AVS 9則實現(xiàn)了二者的完美平衡——即能防止顆粒和液體映入，又能可靠有用地降低凝露。

　　日前，全世界機動車安裝了數(shù)十億件防水透氣產(chǎn)物，戈爾已成為車子產(chǎn)業(yè)中提供創(chuàng)新透氣解決方案的可靠合作伙伴，好幾年來一直深得許多知名生產(chǎn)商的信賴。