雨刮系統(tǒng)設(shè)計指南報告

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(yīng)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圖1隨著時代的發(fā)展，新技術(shù)在雨刮系統(tǒng)中也用應(yīng)用，出現(xiàn)了感應(yīng)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了電動式雨刮系統(tǒng)的一

2、般設(shè)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(shè)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）r- E IT q w i . !T u > LT -TL T T T w , »TI 丁 k y亭%r-&唯。用，口 t dA岫1電&r 將帶前雨刮插件后雨刮插件定義：1 一電源 2自動回位 3地2、設(shè)計構(gòu)想2.1 設(shè)計原則系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)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。自動雨刮等。在設(shè)計

3、初期應(yīng)與廠家確定雨刮器的試根據(jù)車型不同，確定是否有防浮翼,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地廠家：AMP護套號：174928-1端子號：173645-22.1.1 雨刮器功能要求一般的雨刮器通過外部開關(guān)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(yīng)能承受-40C+95

4、C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/min,且高頻與低頻之差應(yīng)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(yīng)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

5、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，不出現(xiàn)紅銹。加長）8、在正常使用條件下，前雨刮器的設(shè)計壽命為9、雨刮電機應(yīng)具有良好的水密封性，防水性能按 水。10、前雨刮電機按國標要求，低速空載時低于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（出口到環(huán)境很惡劣的地區(qū)，考核時間應(yīng)150萬次，后雨刮的設(shè)計壽命為 75萬次。IP54級，雨刮器軸和軸套間不允許滲50dB （A）,高速空載時低于 60 dB （A）;GB18655電源端寬帶傳導(dǎo)騷擾等級 1級要求；輻射騷

6、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(yīng)光滑平整，無傷痕、裂紋、缺口，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±1C）,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(yīng)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(yīng)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(guān)規(guī)定確定。2.2 設(shè)計參數(shù)2.2.1 雨刮系統(tǒng)的EBO朦據(jù)。零件號零件名稱XXX-520501

7、0前雨刮器總成XXX-5205020電機及連動桿總成XXX-5205021前雨刮電機XXX-5205023連動桿機構(gòu)XXX-5205030左刮臂總成XXX-5205031左刮臂XXX-5205033左刮片總成XXX-5205035左刮片XXX-5205037防飄器XXX-5205040右刮臂總成XXX-5205041左刮臂XXX-5205043左刮片總成XXX-5205045左刮片XXX-5205050左裝飾帽XXX-5205060右裝飾帽XXX5611010后雨刮器總成XXX5611020后雨刮電機XXX5611030后雨刮臂總成XXX5611031后雨刮臂XXX5611033后刮片XXX5

8、611040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；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：S/Sa*100%=(Sw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：&/Sb*100%=（&w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:T

9、w=k*n*科*1*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(shè)計中，K值一般取1或小于1?？疲簱躏L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）科=0.10.3擋風玻璃表面狀態(tài)干燥時（Dry）科=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（Dumpdry）科=0.71.2因為在負載下工作的電機，其轉(zhuǎn)矩（假設(shè)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

10、（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/（n1*n2*刀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-40C

11、+55C時應(yīng)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-40C+70C范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作；c.刮臂、刮片組件是外露件，應(yīng)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

12、行檢測；2、臺架測試：參考標準Q/SQR.04.241相關(guān)條款執(zhí)行。如有特殊的，參考技術(shù)協(xié)議及相關(guān)的紀要。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土0.3mm；其他金屬件未注公差可以參考GB/T1804M級要求，橡膠制品未注公差參考GB/T3672M3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(shè)置；d. 材料、重量須標明；e. 重要、關(guān)鍵技術(shù)要求須寫出，材料、表面處理、性能等相關(guān)標準應(yīng)寫出；f. 接插件護套、端子型號、供應(yīng)商及其定義須標明；g. 圖紙請按第一視角繪制；h. 視圖數(shù)量能完全反映所有裝配尺寸