雨刮系統(tǒng)設計指南

1、 1、雨刮簡要說明1.1系統(tǒng)綜述風窗玻璃電動刮水器總成（以下簡稱雨刮總成）是指由電動驅(qū)動、能刮刷風窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰塵等物質(zhì)的裝置。有氣動式的和電動式的，氣動式只適用于具有壓縮空氣氣源的汽車，而電動式則應用較廣。普通的電動式雨刮系統(tǒng)的工作原理是：當電機1工作時，帶動曲柄2做圓周運功，通過連桿3使搖臂4做往返運動，而搖臂4又帶動刮臂刮片組件5做往返運動以除去玻璃上的雨水、雪或灰塵。（詳見圖1） 5 4 3 2 1 圖1隨著時代的發(fā)展，新技術(shù)在雨刮系統(tǒng)中也用應用，出現(xiàn)了感應雨水式的自動雨刮；取消了連動機構(gòu)的反轉(zhuǎn)電機；使刮刷力均勻、刮凈度更高、噪音更小的平刮片等等。1.2適用范圍本指南制定

2、了電動式雨刮系統(tǒng)的一般設計思路、方式方法，適用于CAC公司普通雨刮器（不含反轉(zhuǎn)電機、平刮片等）的設計開發(fā)。1.3系統(tǒng)爆炸圖雨刮系統(tǒng)包括： 電機、連動機構(gòu)、刮臂、刮片等。(詳見圖2) 圖2 2、設計構(gòu)想2.1設計原則系統(tǒng)設計時應最大限度的繼承現(xiàn)生產(chǎn)或已確定開發(fā)狀態(tài)的產(chǎn)品，包括接插件型號（如圖3）、緊固件型號，以降低產(chǎn)品開發(fā)成本、開發(fā)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時也便于我司的系統(tǒng)管理。根據(jù)車型不同，確定是否有防浮翼，自動雨刮等。在設計初期應與廠家確定雨刮器的試驗項目、試驗標準等。 廠家：AMP護套號：936294-2 定義：1電源 ；2自動回位；3空位； 4高速； 5低速； 6地 前雨刮插件 廠家：AM

3、P護套號：174928-1端子號：173645-2 定義：1電源 2自動回位 3地 后雨刮插件圖32.1.1雨刮器功能要求一般的雨刮器通過外部開關和電路實現(xiàn)高速、低速、間隙和點刮4個檔位。單元電路圖如圖4所示（以S11為例）：2.1.2顧客要求雨刮系統(tǒng)對于駕駛者的重要性是不言而喻的，尤其是在雨雪天氣，所以雨刮系統(tǒng)的可靠性和刮凈度是顧客提出的最基本要求，同時對雨刮系統(tǒng)的噪音和雨刮對收音系統(tǒng)的騷擾程度也提出了要求。2.1.3性能要求1、雨刮器應能承受-40+95的環(huán)境溫度且不變形。，2、雨刮系統(tǒng)在12VDC濕玻璃上刮刷，電機最大電流消耗不大于10A3、高頻不小于45次/min，低頻不小于20次/m

4、in，且高頻與低頻之差應不小于15次/min。4、刮桿對普通刮片的平均壓緊力不少于0.12N/cm；使得在刮刷過程中無抖動及變形現(xiàn)象。5、各零部件之間連接應可靠，無松動、變形、破裂等缺陷；塑料部件光滑無毛刺；金屬部件鍍層均勻、光整，無流掛，無滑痕等缺陷。6、按Q/SQR.04.241標準檢測，新刮片刮凈度在刮刷初期按不少于8分標準執(zhí)行（檔次較低的車型可以按7分來執(zhí)行）。刮片的刮刷次數(shù)達到50萬次時，刮凈度不少于4分標準。 7、在鹽度為5的氯化鈉中性溶液中進行的鹽霧試驗，電機及連動桿機構(gòu)間為144小時，完成后無基體腐蝕，不出現(xiàn)紅銹；刮臂及刮片（除膠條）試驗總時間為240小時，完成后無基體腐蝕，不

5、出現(xiàn)紅銹。（出口到環(huán)境很惡劣的地區(qū)，考核時間應加長） 8、在正常使用條件下，前雨刮器的設計壽命為150萬次，后雨刮的設計壽命為75萬次。 9、雨刮電機應具有良好的水密封性，防水性能按IP54級，雨刮器軸和軸套間不允許滲水。10、前雨刮電機按國標要求，低速空載時低于50dB（A），高速空載時低于60 dB（A）；后雨刮電機空載時低于55 dB（A）。11、雨刮電機的電磁干擾特性要求：電源端騷擾按GB18655電源端寬帶傳導騷擾等級1級要求；輻射騷擾按GB18655寬帶輻射騷擾等級1級要求；對整車無線電接收機騷擾按GB18655第9部分表5整車騷擾限值。12、膠條表面應光滑平整，無傷痕、裂紋、缺口

6、，可耐臭氧(按Q/SQR.04.241中5.17考核，臭氧濃度為50±5pphm，溫度為40±1)，抗拉伸及熱變形。具體參照Q/SQR.04.241，在技術(shù)協(xié)議簽訂時與供應商協(xié)定，并在圖紙上體現(xiàn)。2.1.4法規(guī)要求雨刮系統(tǒng)的實際刮刷范圍是有法規(guī)要求的，應覆蓋A區(qū)的98以上，B區(qū)域的80以上，A、B區(qū)域按GB11556中的有關規(guī)定確定。2.2設計參數(shù)2.2.1雨刮系統(tǒng)的EBOM數(shù)據(jù)。 零件號零件名稱×××5205010前雨刮器總成×××5205020電機及連動桿總成×××5205021前

7、雨刮電機×××5205023連動桿機構(gòu)×××5205030左刮臂總成×××5205031左刮臂×××5205033左刮片總成×××5205035左刮片×××5205037防飄器×××5205040右刮臂總成×××5205041左刮臂×××5205043左刮片總成×××5205045左刮片×

8、××5205050左裝飾帽×××5205060右裝飾帽×××5611010后雨刮器總成×××5611020后雨刮電機×××5611030后雨刮臂總成×××5611031后雨刮臂×××5611033后刮片×××5611040裝飾帽2.2.2系統(tǒng)參數(shù)的計算和確定2.2.2.1系統(tǒng)所需的基本參數(shù)a. A、B區(qū)的刮刷范圍，面積； b. 刮臂、刮片的長度；c. 刮刷軌跡，角度；

9、d. 最大負載力矩；e. 電機功率；2.2.2.2參數(shù)的確認a. 刮刷面積的校核：根據(jù)刮臂、刮片的長度及刮刷角度確認刮刷面積，然后按下面公式校核刮刷面積：A區(qū)刮刷比例為：S1/SA*100%_( S1w刮片在A區(qū)范圍內(nèi)的刮刷面積，SA為A區(qū)的總面積)B區(qū)刮刷比例為：S2/SB*100%_( S2w刮片在B區(qū)范圍內(nèi)的刮刷面積，SB為B區(qū)的總面積)b. 電機負載的計算：雨刮器電機和刮片、刮桿組裝后，刮水器電機負載時的轉(zhuǎn)矩可以用下列公式進行計算:Tw = k*n*l*F式中Tw：刮水器電機負載時的轉(zhuǎn)矩（牛頓·米） n：刮片的片數(shù) l：刮桿的長度（米） P：刮桿的壓力（牛頓） K：傳動桿的傳

10、動桿的傳動系數(shù)=作用在電機軸上的轉(zhuǎn)矩/作用在刮水器軸上的轉(zhuǎn)矩 設計中，K值一般取1或小于1。：擋風玻璃表面與刮片膠條之間的摩擦系數(shù)擋風玻璃表面狀態(tài)十分濕潤時（Wet）=0.10.3 擋風玻璃表面狀態(tài)干燥時（Dry） =0.40.6 擋風玻璃表面狀態(tài)由濕潤向干燥過度中間的半干燥時（Dump dry） =0.71.2 因為在負載下工作的電機，其轉(zhuǎn)矩（假設為干燥或輕度的半干燥狀態(tài)）是公稱轉(zhuǎn)矩的15%，所以公稱轉(zhuǎn)矩可以由下式進行計算。 公稱轉(zhuǎn)矩 T=Tw/0.15=（810）lP（千克力·厘米）牛頓·米選擇適當?shù)碾姍C 原則是電機高速時的堵轉(zhuǎn)力矩必須大于算出的公稱轉(zhuǎn)矩。根據(jù)電機的特性

11、曲線，當負載為最大時，電機功率可以按下式計算: P= Td*2*n*3.14/60/（1*2*3）= _W2.3環(huán)境條件2.3.1 雨刮系統(tǒng)的安裝條件 一般情況下，電機、連動機構(gòu)安裝在流水槽內(nèi)，上部必須被塑料蓋板蓋住，電機和各裝配部位不能直接被水沖淋；刮臂、刮片為外露件，通過連動機構(gòu)貼合在玻璃上,初始位置盡量在玻璃黑邊以下，以不影響駕駛員的視野。若流水槽空間較小，電機也可安裝在發(fā)動機艙內(nèi)的前圍板上，同時考慮電機的散熱。2.3.2 安裝位置對雨刮系統(tǒng)的具體要求a. 若電機安裝在流水槽內(nèi)，則總成在-40+55時應能正常工作b. 若電機安裝在發(fā)動機艙內(nèi)，則單獨對其進行考核，電機在-40+70范圍內(nèi)應

12、能正常工作；c. 刮臂、刮片組件是外露件，應在表面做特殊處理，以提高其耐溫性和耐腐蝕性，另外其表面還要進行防炫目處理。3、雨刮系統(tǒng)的測試規(guī)范雨刮系統(tǒng)在批量生產(chǎn)前必須進行足夠的驗證，確保功能及可靠性的要求。3.1 測試內(nèi)容雨刮器必須經(jīng)過如下測試：1、 尺寸測試驗證雨刮器的外形尺寸和安裝尺寸是否和確認的數(shù)模、圖紙一致；2、 臺架測試在模擬臺架上考查雨刮器的噪音、刮刷頻率、耐溫性、耐腐蝕性以及壽命試驗；3、 三萬公里路試驗證雨刮器的可靠性及高速刮凈度。3.2 測試方法，標準1、尺寸測試：按確認的圖紙進行檢測；2、臺架測試：參考標準Q/SQR.04.241相關條款執(zhí)行。如有特殊的，參考技術(shù)協(xié)議及相關的

13、紀要。3、三萬公里路試：根據(jù)整車試驗規(guī)范執(zhí)行。4、圖紙要求4.1圖紙主要內(nèi)容和形式所有裝配組件均需有圖紙，各部件圖紙包括三維數(shù)據(jù)和二維數(shù)據(jù)。圖紙內(nèi)容包括各組件的完整結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，如引出線、接插件等等。4.2圖紙尺寸和公差要求根據(jù)各尺寸的類別不同公差的要求也不同，一般雨刮器的相對安裝尺寸公差不高于±0.5mm；配合尺寸公差不高于±0.3mm；其他金屬件未注公差可以參考GB/T 1804 M級要求，橡膠制品未注公差參考GB/T 3672 M3級要求。4.3其他要求a. 圖紙幅面要求符合提供標準圖幅；b. 圖樣名稱、圖樣代號符合給定清單；c. 字體大小按標準圖幅默認設置；d. 材料、重量須標明；e. 重要、關鍵技術(shù)要求須寫出，材料、表面處理、性能等相關標準應寫出；f. 接插件護套、端子型號、供應商及其定義須標明；g. 圖紙請按第一視角繪制；h.