雨刮系统设计指南

1、雨刮简要说明1.1系统综述风窗玻璃电动刮水器总成（以下简称雨刮总成）是指由电动驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置。

有气动式的和电动式的，气动式只适用于具有压缩空气气源的汽车，而电动式则应用较广。

普通的电动式雨刮系统的工作原理是：当电机1工作时，带动曲柄2做圆周运功，通过连杆3使摇臂4做往返运动，而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。

（详见图1）54321图1随着时代的发展，新技术在雨刮系统中也用应用，出现了感应雨水式的自动雨刮；取消了连动机构的反转电机；使刮刷力均匀、刮净度更高、噪音更小的平刮片等等。

1.2适用范围本指南制定了电动式雨刮系统的一般设计思路、方式方法，适用于CAC公司普通雨刮器（不含反转电机、平刮片等）的设计开发。

1.3系统爆炸图雨刮系统包括：电机、连动机构、刮臂、刮片等。

(详见图2)图22、设计构想2.1设计原则系统设计时应最大限度的继承现生产或已确定开发状态的产品，包括接插件型号（如图3）、紧固件型号，以降低产品开发成本、开发周期，保证产品质量，同时也便于我司的系统管理。

根据车型不同，确定是否有防浮翼，自动雨刮等。

在设计初期应与厂家确定雨刮器的试验项目、试验标准等。

厂家：AMP护套号：936294-2定义：1－电源；2－自动回位；3－空位；4－高速；5－低速；6－地前雨刮插件厂家：AMP护套号：174928-1端子号：173645-2定义：1－电源2－自动回位3－地后雨刮插件图32.1.1雨刮器功能要求2.1.2顾客要求雨刮系统对于驾驶者的重要性是不言而喻的，尤其是在雨雪天气，所以雨刮系统的可靠性和刮净度是顾客提出的最基本要求，同时对雨刮系统的噪音和雨刮对收音系统的骚扰程度也提出了要求。

2.1.3性能要求1、雨刮器应能承受-40℃～+95℃的环境温度且不变形。

，2、雨刮系统在12VDC湿玻璃上刮刷，电机最大电流消耗不大于10A3、高频不小于45次/min，低频不小于20次/min，且高频与低频之差应不小于15次/min。

4、刮杆对普通刮片的平均压紧力不少于0.12N/cm；使得在刮刷过程中无抖动及变形现象。

5、各零部件之间连接应可靠，无松动、变形、破裂等缺陷；塑料部件光滑无毛刺；金属部件镀层均匀、光整，无流挂，无滑痕等缺陷。

6、按Q/SQR.04.241标准检测，新刮片刮净度在刮刷初期按不少于8分标准执行（档次较低的车型可以按7分来执行）。

刮片的刮刷次数达到50万次时，刮净度不少于4分标准。

7、在盐度为5％的氯化钠中性溶液中进行的盐雾试验，电机及连动杆机构间为144小时，完成后无基体腐蚀，不出现红锈；刮臂及刮片（除胶条）试验总时间为240小时，完成后无基体腐蚀，不出现红锈。

（出口到环境很恶劣的地区，考核时间应加长）8、在正常使用条件下，前雨刮器的设计寿命为150万次，后雨刮的设计寿命为75万次。

9、雨刮电机应具有良好的水密封性，防水性能按IP54级，雨刮器轴和轴套间不允许渗水。

10、前雨刮电机按国标要求，低速空载时低于50dB（A），高速空载时低于60dB（A）；后雨刮电机空载时低于55dB（A）。

11、雨刮电机的电磁干扰特性要求：电源端骚扰按GB18655电源端宽带传导骚扰等级1级要求；辐射骚扰按GB18655宽带辐射骚扰等级1级要求；对整车无线电接收机骚扰按GB18655第9部分表5整车骚扰限值。

12、胶条表面应光滑平整，无伤痕、裂纹、缺口，可耐臭氧(按Q/SQR.04.241中5.17考核，臭氧浓度为50±5pphm，温度为40±1℃)，抗拉伸及热变形。

具体参照Q/SQR.04.241，在技术协议签订时与供应商协定，并在图纸上体现。

2.1.4法规要求雨刮系统的实际刮刷范围是有法规要求的，应覆盖A区的98％以上，B区域的80％以上，A、B区域按GB11556中的有关规定确定。

2.2设计参数2.2.1雨刮系统的EBOM数据。

×××－5205021前雨刮电机×××－5205023连动杆机构×××－5205030左刮臂总成×××－5205031左刮臂×××－5205033左刮片总成×××－5205035左刮片×××－5205037防飘器×××－5205040右刮臂总成×××－5205041左刮臂×××－5205043左刮片总成×××－5205045左刮片×××－5205050左装饰帽×××－5205060右装饰帽×××－5611010后雨刮器总成×××－5611020后雨刮电机×××－5611030后雨刮臂总成×××－5611031后雨刮臂×××－5611033后刮片×××－5611040装饰帽2.2.2系统参数的计算和确定2.2.2.1系统所需的基本参数a.A、B区的刮刷范围，面积；b.刮臂、刮片的长度；c.刮刷轨迹，角度；d.最大负载力矩；e.电机功率；2.2.2.2参数的确认a.刮刷面积的校核：根据刮臂、刮片的长度及刮刷角度确认刮刷面积，然后按下面公式校核刮刷面积：A 区刮刷比例为：S 1/S A *100%＝___(S 1w 刮片在A 区范围内的刮刷面积，S A 为A 区的总面积)B 区刮刷比例为：S 2/S B *100%＝___(S 2w 刮片在B 区范围内的刮刷面积，S B 为B 区的总面积)b.电机负载的计算：①雨刮器电机和刮片、刮杆组装后，刮水器电机负载时的转矩可以用下列公式进行计算:Tw =k*n*μ*l*F式中Tw：刮水器电机负载时的转矩（牛顿·米）n：刮片的片数l：刮杆的长度（米）P：刮杆的压力（牛顿）K：传动杆的传动杆的传动系数=作用在电机轴上的转矩/作用在刮水器轴上的转矩设计中，K 值一般取1或小于1。

μ：挡风玻璃表面与刮片胶条之间的摩擦系数挡风玻璃表面状态十分湿润时（Wet）μ=0.1～0.3挡风玻璃表面状态干燥时（Dry）μ=0.4～0.6挡风玻璃表面状态由湿润向干燥过度中间的半干燥时（Dump dry）μ=0.7～1.2因为在负载下工作的电机，其转矩（假设为干燥或轻度的半干燥状态）是公称转矩的15%，所以公称转矩可以由下式进行计算。

公称转矩T=Tw/0.15=（8～10）lP（千克力·厘米）{牛顿·米}②选择适当的电机原则是电机高速时的堵转力矩必须大于算出的公称转矩。

根据电机的特性曲线，当负载为最大时，电机功率可以按下式计算:P=Td*2*n*3.14/60/（η1*η2*η3）=___W2.3环境条件2.3.1雨刮系统的安装条件一般情况下，电机、连动机构安装在流水槽内，上部必须被塑料盖板盖住，电机和各装配部位不能直接被水冲淋；刮臂、刮片为外露件，通过连动机构贴合在玻璃上,初始位置尽量在玻璃黑边以下，以不影响驾驶员的视野。

若流水槽空间较小，电机也可安装在发动机舱内的前围板上，同时考虑电机的散热。

2.3.2安装位置对雨刮系统的具体要求a.若电机安装在流水槽内，则总成在-40℃～+55℃时应能正常工作b.若电机安装在发动机舱内，则单独对其进行考核，电机在-40℃～+70℃范围内应能正常工作；c.刮臂、刮片组件是外露件，应在表面做特殊处理，以提高其耐温性和耐腐蚀性，另外其表面还要进行防炫目处理。

3、雨刮系统的测试规范雨刮系统在批量生产前必须进行足够的验证，确保功能及可靠性的要求。

3.1测试内容雨刮器必须经过如下测试：1、尺寸测试验证雨刮器的外形尺寸和安装尺寸是否和确认的数模、图纸一致；2、台架测试在模拟台架上考查雨刮器的噪音、刮刷频率、耐温性、耐腐蚀性以及寿命试验；3、三万公里路试验证雨刮器的可靠性及高速刮净度。

3.2测试方法，标准1、尺寸测试：按确认的图纸进行检测；2、台架测试：参考标准Q/SQR.04.241相关条款执行。

如有特殊的，参考技术协议及相关的纪要。

3、三万公里路试：根据整车试验规范执行。

4、图纸要求4.1图纸主要内容和形式所有装配组件均需有图纸，各部件图纸包括三维数据和二维数据。

图纸内容包括各组件的完整结构数据，如引出线、接插件等等。

4.2图纸尺寸和公差要求根据各尺寸的类别不同公差的要求也不同，一般雨刮器的相对安装尺寸公差不高于±0.5mm；配合尺寸公差不高于±0.3mm；其他金属件未注公差可以参考GB/T1804M级要求，橡胶制品未注公差参考GB/T3672M3级要求。

4.3其他要求a.图纸幅面要求符合提供标准图幅；b.图样名称、图样代号符合给定清单；c.字体大小按标准图幅默认设置；d.材料、重量须标明；e.重要、关键技术要求须写出，材料、表面处理、性能等相关标准应写出；f.接插件护套、端子型号、供应商及其定义须标明；g.图纸请按第一视角绘制；h.视图数量能完全反映所有装配尺寸即可；i.与整车其它部件直接装配的尺寸及公差须标注，尺寸标注样式按标准图幅默认设置；j.总成图应能反映组成总成的零件、结构及装配关系，装配时需要加工的尺寸、极限偏差、表面粗糙度等，总成的技术要求等。

各级总成图中标注的尺寸应避免与零件图中标注的尺寸重复出现；k.3D数据为UG之prt格式，导出2D图面须符合《UG制图规范》要求。

l.Autocad格式的图面必须符合《cad制图规范》要求。