车灯散热机理

汽车车灯的传热分析比较复杂，它涉及到多种传热方式的耦合。从车灯点亮起传热开始，达到平衡前一直是非稳态过程，以前大灯为例，灯丝点亮后，灯丝和灯泡之间有热辐射传递，灯泡内有对流换热，灯泡壁与灯座之间有固体导热。若以灯泡作为整体热源，开始时灯泡对整个车灯系统发生辐射换热，灯泡和配光镜、反射镜之间的流体发生对流换热；随后车灯各部位吸收热量不同而产生温度差，发生固体导热，配光镜和反射镜对外层有热辐射。整个系统进行到一定程度和外界换热达到平衡后，车灯内部流场、温度场趋于稳定。当车灯熄灭，热平衡再次被打破，发生非稳态热传递直至达到室温。不同类型的前大灯，其主体部分传热方式基本相同。

常见车灯类型

 车灯散热原理

车灯典型结构

前照灯典型结构

尾灯典型结构

灯泡（热源）

灯泡是车灯的热源，发热部位为灯丝，以前照灯为例，稳定点亮时H7灯泡的灯丝温度一般超过2000℃，55W的总功率绝大部分转化为热能，灯丝一小部分热量通过对流换热散发到灯泡内气体中，而绝大部分热量则通过辐射的方式传递到灯泡壁、反射碗以及前灯罩上，造成部件升温。

反射碗（表面处理）

在光学上，反射碗接收和汇聚光源发出的光线，并经过配光镜的偏移和散射后，形成符合法规要求的光形。

同样的，在传热学上，经过表面处理（一般为真空镀铝）的反射碗接收光源发出的辐射热并将绝大部分反射到前灯罩，使得大部分热量得以散发出去，大大降低灯壳内的空气温度。

前灯罩（透明）

前灯罩的温升来自于灯腔内空气的对流换热以及反射镜反射的热辐射，前者造成灯罩整体升温，而后者主要造成灯泡正对区域的局部高温。灯罩对热辐射并不是全部吸收，其吸收性跟波长有关。

灯壳（底座）

底座的温升主要来源于灯泡座的导热和灯内热空气的对流换热，其中灯泡附近区域的上升热流容易造成底座局部高温。由于有反射镜的存在，使得底座直接受灯泡热辐射很少（几乎没有），前照灯的底座高温区域一般出现近光灯泡上方。

装饰框

装饰框主要对车灯的外观起美化作用，遮挡灯体内部形状，配合灯罩外形来提升车灯整体造型。

装饰框整个被灯腔内热空气包围，温升主要来自热空气对流换热，整体工作温度较高。如果与反射碗或其他部件组成狭小空间，将受高速热流影响造成局部高温。装饰框一般需进行表面处理（真空镀铝），一方面是美观，另一方面是降低热辐射吸收率。

车灯主要部件材料特性

注：树脂材料通过改性可得到不同的耐热特性，表中数据仅供参考。