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1、汽车风窗刮水洗涤系统 内容概要: 系统总述 系统构成与功能描述 工作原理 系统设计与开发 系统发展方向 性能与技术要求 雪花 水滴 泥、沙和灰尘 昆虫和其 它杂物 风窗刮水洗涤系统的重要性 一、系统总述 风窗刮水洗涤系统布置示意图 一、系统总述 风窗刮水器发展史 1916年 倾斜式前风窗玻璃流行，手动刮水器应用于汽车。 1924年 博世公司开始生产电动刮水器。 1967年 隐蔽式前窗玻璃刮水器开始流行。 1922年 卡迪拉克产量超过 20,000辆。它的成功一部分就是 因为其配备的标准风挡刮水器。 一、系统总述 刮水器按驱动方式可分为机械式、真空式、气压式 、液压式和电动式。现代汽车一般采用电
2、动刮水器 其 优点是结构简单、控制方便。 前风窗刮水器类型 一、系统总述 三刮臂 双刮臂单刮臂 按刮臂总成数量 一、系统总述 用于一般车辆 多用于大型客 车货车 风窗玻璃的 高宽比1 ：1.75 风窗玻璃的 高宽比1 ：1.75 按 刮 臂 摆 动 方 向 分 一、系统总述 一、系统总述 20-45次/分钟 用于中、小雨 雪天气 低速 高速 间歇 45次/分 用于大雨雪 天气 约2-12S一次 用于蒙蒙细 雨天气 司机关闭雨刮器时，雨刮 臂往往不停在适当的位置，阻 碍司机的视线。为解决这一问 题，雨刮器设有一个回位开关 ，控制雨刮器电机。当电机停 止运转时，雨刮臂就会停在风 窗玻璃下的适当位置
3、。 刮水器的自动复位功能 一、系统总述 凸轮开关 后雨刮器没有专门的四连杆机构，只在电 动机上附加一个紧凑的转换机构，将旋转变为 摆动。 后风窗刮水器： M11后刮系统示意图 一、系统总述 洗涤系统的组成： 风窗洗涤系统 一、系统总述 储液罐 洗涤泵 输水管 喷嘴 洗涤泵是洗涤系统的核心组 成部分。它由永磁直流电机和离 心式叶片泵构成一个小总成，一 般安装在储液罐上，前后风窗的 洗涤泵可以共用，通过电机的正 反转来实现。泵的喷射压力约为 7088KPa，其连续工作时间一 般不超过1min。 洗涤泵 一、系统总述 系统总述 系统构成与功能描述 工作原理 系统设计与开发 系统发展方向 性能与技术要
4、求 序号项目技术标准要求 1刮刷面积至少覆盖A区域的98%，B区域的80% 2刮水频率高频45次min，低频20次min， 且45次min， 高低频之差15次min 3刮片复位刮水器关闭，刮片自动返回至初始位置。 4压紧力曲刮 0.12Ncm，平刮 0.09Ncm。 5刮刷效果初期：整个刮刷范围内充分刮净，不出现任何刮刷残痕； 50104 ：整个刮刷范围内充分刮净，不出现任何刮刷残痕； 100104 ：允许局部出现模糊状刮痕。 6刮片耐久性 50104次。 二、性能与技术要求 国别 国标GB15085 EEC 78-318 美国国家标准 刮水器刮刷 频率 高频45次min， 低频20次min，
5、 且45次min， 高低频之差： 15次min 高频45次min， 低频10次min， 且55次min， 高低频之差： 15次min 高频45次min， 低频20次min， 高低频之差： 15次min 刮水器的固 定 此项空白刮片的固定结构和 固定方法应当保证 能够从风挡玻璃外 表面拆下刮片以便 于手动清洁。 此项空白 标准条款 二、性能与技术要求 二、性能与技术要求 高低温试验 高低温试验箱 刮水器在-4080 温度条件下应能正常工 作,金属件的油漆层和 塑料喷涂层应无皱缩和 起层现象。 刮水器经50104次刮刷循环后 ，应仍符合相关规定； 刮水器（除胶条外）经150104 次刮刷循环后，应
6、仍具有工作能 力，刮杆对刮片压紧力的变化率 应在15以内，各零部件不得有 明显松动或其它异常现象出现； 胶条耐久性不应低于50104次。 耐久性试验 耐久试验台 二、性能与技术要求 其他试验及设备 电机连杆耐久性 测试 洗涤器耐久性检测 高低温交变箱 二、性能与技术要求 系统总述 性能与技术要求 工作原理 系统设计与开发 系统发展方向 系统构成与功能描述 风窗刮水系统的构成： 刮片 刮臂 联动机构 电机及减速机构 三、系统构成与功能描述 雨刮器的动力源来自电动机 。它是整个雨刮器系统的核心。 它采用直流永磁电动机，一般与 减速机械部分做成一体。减速机 构的作用是减速增扭，其输出轴 带动四连杆机
7、构，通过四连杆机 构把连续的旋转运动改变为左右 摆动的运动。 电机及减速机构 三、系统构成与功能描述 联动机构分为钢索式 和连杆式，现在大多应用 连杆机构，连杆机构效率 约为8090，刮刷角度 在110度范围内，而且构造 简单，无噪声，耐用，成 本低，所以被广泛采用。 联动机构 三、系统构成与功能描述 四连杆机构 雨刮臂由刮臂头部、刮片弹簧、刮杆和夹持架构成。 刮臂对刮片的压紧力要求：平刮时每厘米刮片压力为 0.090.13N，曲刮时为0.120.16N 雨刮臂 三、系统构成与功能描述 刮片是雨刮系统的执行器件，它由四连杆机构通过安 装在前围板上的转轴来带动刮刷风窗玻璃。材料一般为氯 丁橡胶与
8、天然橡胶的合成胶 ，产品性能和寿命都要满足 GB 15085中相关的试验要求。 雨刮片 中国JB303281规定刮 片系列长度为：200、225、 250、275、300、325、350、 400、450、500、550、600mm 三、系统构成与功能描述 雨刮片真正的功能？ 不就是将 玻璃上的 水刮 干净吗？ 三、系统构成与功能描述 其实它真正的功能是将玻璃表面的雨水抹平形成均一的水 膜层，使光线顺利穿过，不会产生折射和弯曲变形。 这才是真 正的作用 三、系统构成与功能描述 系统总述 系统构成与功能描述 性能与技术要求 系统设计与开发 系统发展方向 工作原理 刮水洗涤的操控解析 0.停止 1
9、.间歇刮水 2.慢速刮水 3.快速刮水 4.点动刮水 5. 清洗 四、工作原理 四、工作原理 低速档控制 把组合开关的刮水手柄打到“”档，电流从蓄电池 正极 熔断器 共用电刷 电枢绕组 低速电刷 开关触点 搭铁 四、工作原理 把组合开关的刮水手柄打到“”档，电流从蓄电池 正极 熔断器 共用电刷 电枢绕组 高速电刷 开关触点 搭铁 高速档控制 四、工作原理 蓄电池正极 熔断器 共用电刷 电枢绕组 低速电刷 开关触点 触点臂5 铜环9 搭铁 自动复位控制 四、工作原理 自动复位控制 四、工作原理 当组合开关刮水手柄打到间歇档时，间歇刮水控制器 开始工作，定时接通低速刮水继电器，刮水器以间歇形式 刮
10、水，工作电路与低速电路相同。 间歇时间由间歇继电器控制， 利用电机的回位开关触点与继电 器电阻电容的充放电功能使雨刮 器按照一定周期刮扫。 四、工作原理 间歇运动控制 系统总述 系统构成与功能描述 工作原理 性能与技术要求 系统发展方向 系统设计与开发 一、产品设计流程 二、产品运动校核 三、制造工艺流程 四、设计开发案例 五、系统设计与开发 模具制造 方案评 审 选型匹配 分析 平台化产品对比 竞争车型分析 标杆车型分析 项 目 启 动 选型方案 确定 确定供应 商 产品设计 开发 数模冻结 设计评 审 ET PTSOP 样件验 证 五、系统设计与开发产品设计流程 刮水器部件与 周边部件的最
11、 小间隙确认 风窗玻璃刮水 器CAE运动分 析 风窗玻璃 及周边件 数模 刮水器 系统数 模 法规要 求及约 束条件 刮水器周边最 小间隙的技术 要求 确定玻璃A/B 区数模 确定实际刮水 面积 理论刮水面积 风窗 玻璃 刮水 器运 动校 核报 告 刮 水 器 运 动 校 核 流 程 五、系统设计与开发产品运动校核 按照GB 11562和GB 11555有关规定计算出目 标车型的A、B区域的面 积。 一、风窗玻璃刮水器刮 刷面积校核 1、理论A、B区面积 刮水器理论刮刷面积 五、系统设计与开发产品运动校核 A区域：A区域是下述从V点（即指V1和V2点），V1点和V2点分别为椭 圆的上下边界点,
12、 向前延伸的4个平面与风窗玻璃外表面相交的交线 所封闭的面积。这4个平面是： （1） 通过V1和V2点且在X轴的 左侧与X轴成13角的铅 垂平面。 （2） 通过V1点，与X轴成3仰 角且与Y轴平行的平面。 （3） 通过V2点，与X轴成1俯 角且与Y轴平行的平面。 （4） 通过V1和V2向X轴右侧与 X轴成20角的铅垂平面。 五、系统设计与开发产品运动校核 B区域：B区域是指由下述4个平面所围成的风窗外表面的面积，且距风窗 玻璃透明部分面积边缘向内至少25mm，以较小面积为准。 (1） 通过V1点，与X轴成7仰角 且与Y轴平行的平面。 （2） 通过V2点，与X轴成5俯角 且与Y轴平行的平面。 （
13、3） 通过V1和V2点且在X轴的左 侧与X轴成17角的铅垂平面。 （4） 以汽车纵向中心平面为基准 面，且与（3）所述平面对称的区 域。 五、系统设计与开发产品运动校核 2、计计算实际实际 刮刷面 积积并对对比分析 根据CAE运动分析得到 的实际图形 五、系统设计与开发产品运动校核 雨 刮 及 玻 璃 数 模 法 规 符 合 性 判 定 二、风窗玻璃刮水器最小间隙校核 1、根据国标有关规定确定风窗玻璃A区、B区 2、根据整车有关装配数模，建立刮水器连杆、刮臂 等零部件之间的运动关系约束。在刮水器满足刮刷面积 的条件下，通过整个过程的运动分析，可得到刮水器与 周边件的最小间隙数据（见例图）： 五
14、、系统设计与开发产品运动校核 电机曲柄与周边最小间隙 连接杆与周边最小间隙 五、系统设计与开发产品运动校核 3、校核结果 对比实际值和技术要求值，验证目标车型是否满 足最小间隙技术要求。 序号名称内容间隙值（mm） 1刮水器连杆运动过程中与周围零部件 的最小间隙 10 2刮水器刮刷臂运动过程中与周围零部件 的最小间隙 10 3刮刷臂旋转轴运动过程中与周围零部件 的最小间隙 5 4后刮水器总成与周围零部件的间隙 5 五、系统设计与开发产品运动校核 五、系统设计与开发制造工艺流程 配料密炼混炼过滤出料成型 表面处理分割刮雨测试 刮片 金属件 金属件冲压铆中心钉粉末喷塗烘烤拆废边 组装包装FQC检验
15、出货 轴类精加工 转子组装 冲压转子片 压铸锌铝合金压铸机成形去毛刺，抛丸 五、系统设计与开发制造工艺流程 1.电机生产工艺 工 程 步 骤 ： 工艺简介：用高速成形冲床 冲制成电枢铁芯 电枢片成形及电枢铁芯制作 五、系统设计与开发制造工艺流程 换向器、轴、转子等组装 工程步骤： 五、系统设计与开发制造工艺流程 工艺简介： 1.碳刷架与减速箱采用胶钉连接，可以自动调整位置 ，减少碳刷磨损；2.刷握、碳刷的铆合接线，提高了线路的可靠性 ，而不采用焊接(减少虚焊的隐患)。 电机组装 五、系统设计与开发制造工艺流程 电机组装 工艺简介：1.滚动轴承又提供轴向、径向支撑使电枢部件支点适 当，不会因为转
16、动发热而影响工作；2.蜗轮齿形加厚，蜗杆齿形变 薄实现等强度平衡。 五、系统设计与开发制造工艺流程 2.联动机构生产工艺 联动机构注塑 工艺简介：通过注塑机给连杆注塑 ；做联动机构部件。 工程步骤: 五、系统设计与开发制造工艺流程 工艺简介：轴、球头与摆杆铆接 组装，完成后为联动机构半成品。 工程步骤: 联动机构铆接 五、系统设计与开发制造工艺流程 联动机构组装 工艺简介： 轴套、固定螺钉、摆杆组件半成 品组装，完成后为摆杆组件。 工 程 步 骤 ： 五、系统设计与开发制造工艺流程 工艺简介：摆杆组件、摆臂 组件、连杆组件、揺杆组件组 装，完成后为联动机构成品。 工 程 步 骤 ：联动机构组装 五、系
