科技改變生活 · 科技引領未來
雨刮器組成雨刷器是由什么組成的,它們如何工作?汽車雨刮器是用來清除汽車玻璃上的雨雪或塵土,以保證駕駛員良好的能見度。雨刮器是重要的安全件,它能在高溫(攝氏零上80度)和低溫下(攝氏零下30度)工作;能抗酸、堿、鹽等有害物質腐蝕;使用壽命達到
雨刮器組成
雨刷器是由什么組成的,它們如何工作?
汽車雨刮器是用來清除汽車玻璃上的雨雪或塵土,以保證駕駛員良好的能見度。雨刮器是重要的安全件,它能在高溫(攝氏零上80度)和低溫下(攝氏零下30度)工作;能抗酸、堿、鹽等有害物質腐蝕;使用壽命達到15萬次刮刷循環(乘用車)。
雨刮器有前雨刮器和后雨刮器之分。因驅動裝置不同,雨刮器有真空式、氣動式和電動式三種,目前車輛上廣泛使用的是電動雨刮器。電動雨刮器主要由直流電動機、蝸輪箱、曲柄、連桿、擺桿和雨刮片等組成。
通常電動機和蝸輪箱結合成一體組成雨刮器電機總成,曲柄、連桿和擺桿等桿件將蝸輪的旋轉運動轉化為擺臂的往復擺動,使擺臂上的雨刮片實現雨刮動作。雨刮器的動力源來自電動機,它是整個雨刮器系統的核心,一般采用直流永磁電動機。
雨刮器電動機采用3刷結構以方便變速。間歇時間是由間歇繼電器控制,利用電機的回位開關觸點與繼電器電阻電容的充放電功能,使雨刮器按照一定周期刮掃。雨刮器的刮片膠條是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片膠條通過彈簧條壓向玻璃表面,它的唇口必須與玻璃角度配合一致,方能達到所要求的性能。
雨刮片分為有骨雨刮和無骨雨刮兩種結構。有骨雨刮,即傳統有金屬支架的雨刮;無骨雨刮,即無金屬支架。從設計原理上講,雨刮的支點越多,雨刮片的受力就越均勻,和玻璃接觸的就越服帖,也就能達到更好的去水效果。無骨雨刮沒有支架,采用整支雨刮片本身來加壓,這樣相當于雨刮片整體都是受力點,因此無骨雨刮相比有骨雨刮更有效。
一種是傳統間歇式,由駕駛者依照雨勢以及視線狀況自己做調整。跟其他普通車上裝的雨刷器不同之處是它能根據車速的變化來自動升降刮刷速度。因為在同樣大小的雨量中,車速越快,迎面的雨水越多,而且如果停車,雨刷的減速運行也就減少了噪音。另一種雨刷器是感應式自動雨刷器,國內多使用于高級轎車上。它通過傳感器感應雨量大小來自動調節雨刷運行的速度。雨量傳感器的工作原理是由發光二極管對前擋風玻璃發出一道光束,利用光線在玻璃和雨滴之間運行出現的散射現象,借助光束反射回來的強度,就能自動判斷玻璃上的雨水量。若感應到水滴,雨刷就開始動作,而且還會依照當時的雨量大小自動調整雨刷運行的速度,使駕駛者不用自己動手動腦,方便又安全。隨著科技水平的進步,越來越多的車型配備了雨量感應式自動雨刷器。這種新型雨刷器能夠大大提高雨天駕駛的方便性和安全性,原來只在高檔車上配備,正在從高檔車向中檔車發展。
一般情況下,在汽車組合開關手柄上有雨刮器控制旋扭,設有低速、高速和間歇3個檔位。手柄頂端是洗滌器按鍵開關,按下開關有洗滌水噴出,配合雨刮器洗滌擋風玻璃。
洗滌器系統是汽車上很普通的裝置,它由儲水箱、水泵、輸水管、噴水嘴組成。其中儲水箱一般是1.5升~2升的塑料罐,水泵是一種微型電動離心泵,通過它將儲水箱的洗滌水輸向噴水嘴,經過噴水嘴的擠壓將洗滌水分成細小的射流噴向擋風玻璃,配合雨刮器起到清潔擋風玻璃的作用。
除了車身上,以前也會在汽車前大燈部分裝備車燈雨刷器。但現在這項技術已被取代,很多車型則是采用高壓噴霧的方式清洗車燈。
有些高級車輛的雨刮器還裝有電子調速器,該調速器附帶感應功能,能根據雨量的大小自動調節雨臂的擺動速度,雨大刮水臂轉得快,雨小刮水臂轉得慢,雨停刮水臂也停止。
現在,雨刷器發展已經很成熟了,但這并不意味著雨刷器將會停止進步,也許在未來的某天,雨刷器會更加方便實用,甚至有意想不到的功能出現。
雨刮器發展史
1903 史上首個風擋雨刷器誕生
身兼地產發展商和牧牛場主的Mary Anderson為一種手動刮水片申請專利注冊,用于幫助紐約電車駕駛員在雨中正常工作。
1921 電動風擋雨刷器問世
William和Fred Folbert為一種利用發動機進氣歧管產生吸力的真空驅動式雨刷器申請了專利。
1962 間歇式雨刷器技術出爐
Robert Kearns發明了速度可變的間歇式雨刷器,但福特盜取了有關設計。Kearns直到1995年才獲判勝訴。
1970 雪鐵龍配備自動雨刷器
雪鐵龍旗艦車型SM的雨刷器會根據擋風玻璃表面阻力調節快慢,阻力越大,雨刷器動作便越慢。
1996 第一個全自動雨刷系統面世
凱迪拉克開始配備全自動雨刷器,“Rainsense”是史上首個在下雨時可自動開啟雨刷器的系統。
2013 雨刷器的絕唱?
邁凱倫打算棄用雨刷器,改為使用噴射式的超聲浪技術清除窗上的雨水和碎屑。
雨刮器材料
由于PC/PBT合金材料具有優良的力學性能,且經過特殊混配的PC/PBT合金材料具有很好的相容性、耐候性,所以汽車雨刮器選PC/PBT合金塑料來做材料,進行車輛雨刮器材料的生產。
PC/PBT合金材料有如下的核心優勢:
1、采用預處理技術將玻璃纖維填充表面進行處理,提高合金材料的力學性能
2、采用復配相容劑,從微觀上使PC與PBT兩者材質很好的相容到一起,賦予了合金材料最優的特性;
3、嚴格控制混料每一道工序,使其各組分分散均勻。
4、嚴格控制擠出生產工藝,使其相融性更理想。
PC/PBT合金材料的創新點:
1、通過配方設計,從微觀上使PC與PBT兩者材質很好的相容到一起,從而制得的合金材料具有高光表面的特性;
2、通過配方設計,所制得的合金材料不僅保持PC材料原有的的耐候性,同時又賦予耐酸堿的特性。
3、通過配方設計,所制得的合金材料保持了PC原有的韌性,同時也賦予了PBT的剛性,具有十分良好的力學性能,滿足汽車雨刮器的性能要求。
汽車雨刮器護套這塊,一些低端的有采用TPE為原材料,且主要指的是基于SEBS共混改性的一類TPE.這類TPE具有良好的耐老化性能。同時耐高低溫性能優良,使用溫度范圍-50~85℃.即低溫不變硬,高溫不易變形。但這類TPE耐紫外線性能較差,在室外光照條件下放置24小時,粉化現象嚴重。即便加入一些抗紫外線助劑,也只能使用1~2年。
目前中高端的汽車無骨雨刮器護套,多采用TPV為原材料。TPV-Thermoplastic Vulcanizate.聚烯烴動態硫化彈性體。最常見的TPV為PP+EPDM共混材料。與其他TPE彈性體相反的是,TPV以PP硬塑為連續相,交聯的EPDM為例為分散相。EPDM本身為飽和橡膠,具有優良的耐老化性能,而微交聯的結構,提升了TPV的抗撕裂、耐高溫、耐屈撓、抗紫外線性能。TPV可耐-50~130℃,具有優良的抗紫外線特性,使用壽命可達8~10年,且不含有毒塑化劑,材料可100%回收再利用。
最早的PVC材質的雨刮護套由于耐高低溫性能差、不環保、氣味大,且是大多含有毒的塑化劑,所以基本在市場上已經絕跡。
知名雨刮器制造商
3M
美國3M公司全稱明尼蘇達礦務及制造業公司( Minnesota Mining and Manufacturing)1902年創立于明尼蘇達州圣保羅市,3M起初由一家采礦公司發展至如今多樣化的產品已經深入至我們生活的各個領域,包括第一塊交通反光標識、第一盤錄音磁帶及美國登月的橡膠合成鞋底等。旗下3M鉑晶無骨雨刷設計6個平衡壓力點使雨刷條壓力均衡穩定并擁有更好的刮水效果,膠條表面噴涂納米保護膜可實現長達15萬次的刮拭。
博世BOSCH
德國博世BOSCH 1886年由羅伯特.博世創立于斯圖加特,博世以創新尖端的產品及汽車系統解決方案享譽世界。博世雨刷誕生于1926年,博世經歷了由多點傳統刮片到無支點平刮片,鋼條由外露2條變為隱藏1條,橡膠由普通壓磨至雙材料擠出等技術變革,有著豐富的研發生產經驗,在中國市場博世的雨刷器產品覆蓋了奔馳、寶馬、保時捷等等各大汽車廠商。
電裝DENSO
日本電裝公司DENSO 1949年成立,是世界頂級的汽車零部件供應商,電裝雨刷以它的高品質,超性能及長壽命成為許多日本車系及世界頂級汽車的原配廠商,在日本的市場占有率十分的高。
法雷奧VALEO
法國法雷奧VALEO 1923年成立于Saint-Oven,法雷奧是世界領先的汽車零部件、系統、模塊設計開發生產的廠商,法雷奧雨刷在市場上有著很高的占有率,法雷奧雨刷以創新科技及獨特造型技術成為雨刷系統的領先供應商并引領雨刷系統的革新方向。
特瑞科TRICO
美國特瑞科TRICO 1917年成立,TRICO在1953年開發冬季專用雨刮片并建立了雪域氣候下刮片性能技術標準,1954年成為第一個重型商用車刮片供應商。TRICO研發無骨雨刷也慢慢成為市場主流,其設計符合空氣動力學原理大大減少了風阻,TRICO以其卓越的品質及專利設計成為雨刮器領域的領導者之一。
注:部分資料來源瘋狂機械控、捷佳TPE、PTB產業鏈等。來源:焉知車身與制造工藝侵刪
丁同明