一種多功智能雨刷器的設計研究

路國廷，張亞萍

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一種多功智能雨刷器的設計研究

路國廷，張亞萍

雨刷器是汽車上的重要組成部分，為汽車駕駛者提供了方便以及有力的安全保障。但是傳統的雨刷器還要許多小改進的地方，文章介紹了一種多功智能雨刷器，以解決現在雨刷器存在的問題。

雨刷器；汽車；多功能

1 概述

從1903年由荷蘭一位女發明家瑪麗?安德森發明的世界上第一個手動雨刷器到如今已經走過了一百一十多年的歷史。雨刷器由最初的手動型發展到現在的電動型，雨刷器的結構也由骨架雨刷發展到無骨雨刷。為汽車駕駛者提供了更為安全的保障。

雨刷器雖然經歷過了一百多年的發展，但它基本還是處在單一功能的形式，沒有能夠真正滿足或者完全解決汽車在駕駛過程中遇到的一些實際問題，沒有真正發揮出雨刷器的潛在功能。

隨著當今社會現代化程度迅猛發展和高質量生活水平不斷提高，汽車已經成為人們日常生活中必不可少的主要交通工具。如何提高更加安全、方便、實用的配置已經成為汽車工業發展中的重要選項，也是汽車市場競爭的主要手段和目標。保持汽車風擋玻璃潔凈、清晰和視野良好，是汽車安全駕駛最基本最重要的保障之一。一個小小的雨刷器看似無關緊要，卻是汽車駕駛當中一個不可忽視又至關重要的安全保障配置和重要環節。據相關數據統計，在全球每年發生的交通事故中，68%是由于駕駛者視線不清楚或者觀察不到位造成的。如何進一步確保風擋玻璃表面的清晰、潔凈是汽車安全駕駛過程中一項極為重要的問題，這其中雨刷器的重要性顯得尤為突出。我們提供的這款多功能、智能型雨刷器可同時解決現有雨刷器在使用過程中存在的幾大難題。我以為這將是汽車雨刷器歷史上的一次重大變革，是一次真正意義上的雨刷器革命。

2 困擾駕駛者的問題

我們經過多年的觀察、研究發現汽車在日常使用過程中經常會出現一些困擾駕駛者的問題，問題如下：

（1）由于天氣寒冷，當雨刷膠條表面粘有雪、水而結冰時就會發生變硬的現象，使得雨刷膠條不能保持原來的柔軟性，不能均勻的刮除風擋玻璃表面的水、雪以及污物，影響駕駛者的觀察視線。而且，變硬了的雨刷膠條在風擋玻璃表面做反復刮除工作過程中還會產生令人不愉快的刺耳聲音，使駕駛者也產生不愉快的心情。

（2）在當今所有汽車上使用的雨刷器基本都是噴水裝置與雨刮器分開設置的，我們每一個開過汽車的人基本都有遇到過這樣一個尷尬的問題：特別是使用時間較長的汽車往往會由于噴水口位移而造成噴出去的水不能準確噴到需要噴到水的位置，不能達到理想的噴水效果，影響雨刮器清除玻璃表面污物。有的時候在噴水口位移較嚴重的情況下，還會出現將水噴到相鄰汽車上的奇葩現象。

（3）在寒冷季節早晨起來我們有時會發現風擋玻璃表面附有一層冰霜或者雪。特別是那種冰霜非常難除，汽車需要較長時間反復加熱才能清除。4，還有在蚊蟲比較多的季節里風擋玻璃表面常常會被蚊蟲的尸斑沾滿，而且現有的雨刷器即使使用專用清潔劑也無法迅速、干凈刮除，嚴重影響駕駛者的視線。

以上這幾種現象相信我們每一個駕駛過汽車的人都有過親身經歷，有的還因此造成了嚴重的交通事故。

3 解決方案

我們經過研究發掘出了具有實際應用意義的解決方案，可以徹底解決這些問題。首先，我們在雨刷膠條當中設置有能夠起到加熱作用的加熱絲，由智能控制，它可以隨著外界溫度的變化自動調控雨刷膠條的溫度，使雨刷膠條隨時保持理想的溫度，柔軟的狀態，從而保持良好的刮除功能和實現良好的刮除效果。其次，我們把雨刷器與噴水裝置設置為一體，而且雨刷膠條可以很方便的進行更換，能夠真正意義上實現雨刷膠條刮到哪里水就噴到哪里的神奇效果。不會再出現那種雨刮器噴水噴不到位的尷尬現象。再有，我們設置了具有噴熱水、或者水霧（熱）、（蒸汽）的功能，用于清除風擋玻璃表面蚊蟲尸斑等污物。由于蚊蟲尸斑主要是由含有糖分的膠質物體構成，采用熱水清除效果即簡便又實用。而且熱水或者熱的水霧（蒸汽）還能迅速清除玻璃表面冰霜、雪等物質。

我們對五款不同車型的雨刷器與多功能雨刷器的玻璃清洗液使用量進行了對比，結果顯示：多功能雨刷器可節約玻璃清洗液使用量達到33—56%，節約效果極為顯著。

石墨烯技術在雨刷膠條上的應用將會為多功能雨刷器帶來更加豐富的效果和廣闊的發展前景。

我們已經申請了多項發明專利和實用新型專利，目前已經獲得了12項實用新型專利授權，另有兩項發明進入實質審查階段，3項發明進入優先審查階段。

雨刷器的多功能化將是汽車雨刷器未來發展的必然方向，它將進一步滿足人們在汽車駕駛過程中對風擋玻璃表面清晰度較高的安全要求，實現雨刷器的多功能性、智能性，為駕駛者提供更好、更清晰的視野和觀察效果。

近幾年，我們看到許多號稱可以取代汽車雨刷器的產品和技術，我們以為這類產品或技術主要是以化學成分為主的合成產品，在玻璃表面可以起到一定的拒水、止水作用。但是，它并不能完全具備在機動車上代替雨刷器的應用條件。機動車是行駛的工具，要求風擋玻璃時刻要保持清晰、潔凈的狀態，并可以應對任何惡略氣候條件。首先，所謂的“拒水膜”產品和技術在應用于靜止的玻璃表面時，如：玻璃幕墻，光伏產業等，其效果是肯定的，可以有應用效果。但是作為汽車風擋玻璃使用，則會出現如下諸多問題，1，由于“拒水膜”有時效性，需要經常、反復噴灑，使用起來費時、費事、麻煩。2，在雨天特別是較大的雨天中使用“拒水膜”時，風擋玻璃表面會出現隱形紋路，駕駛者容易產生眼昏（暈）的情況。3，當遇有冰、雪情況時“拒水膜”則更顯得無能為力。因此，“拒水膜”在特殊天氣條件下汽車沒有使用的條件，從安全性來看在汽車上則更沒有最基本的安全使用價值。我們以為目前最安全最可靠的仍然是機械雨刷器，一百多年來的歷史經歷已經充分證明了它的安全性、可靠性是無可替代。

多功能雨刷器的出現是現代化汽車不斷發展的必然結果，它將與疲勞駕駛提示，可變懸架功能等配置一樣變得越來越重要。

據摩根士丹利統計預測2019年全球汽車銷量將達到8291萬輛，另據中國汽車工業協會預測2019年中國汽車市場銷量將達到2800萬輛。中國的汽車消費量已經超過了世界汽車消費總量的四分之一強，成為名副其實的汽車消費大國。龐大的汽車需求市場預示著人們對汽車安全性能的要求將會越來越高、越來越全面、越來越苛刻，預示著汽車的安全配置將會更加體貼、更加周全、更加完美。這種多功能雨刷器將能更好的滿足駕駛者對汽車雨刷器近乎完美、苛刻需求的渴望，多功能、智能型雨刷器也必將會成為人們選購汽車時的一項極為重要配置的選項。

我們期待有識之士共同開發！

[1] 王芳.機動車電動刮水器的檢查及故障診斷分析[J].農村牧區機械化,2018(02):44-45.

[2] 廖朝暉.19型雨刮繼電器間歇控制原理分析[J].遼寧高職學報, 2017,19(12):88-90.

[3] 許霜霜,張振東,孔祥棟.汽車智能雨刷模糊控制系統設計[J].軟件導刊,2017,16(07):113-115.

Research on the design of a multi - power intelligent wiper

Lu Guoyan, Zhang Yaping

Wiper is an important part of automobile, which provides convenient and powerful security for automobile drivers. But there are still many small improvements to the traditional wiper. In this paper, a kind of multi-function intelligent wiper is introduced to solve the existing problems of the wiper.

wiper;automobile;multi-function

U463.85+5

A

1671-7988(2019)07-181-02

張亞萍（1985-），女，學歷：本科，研究方向：自動化設計與應用。

U463.85+5

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1671-7988(2019)07-181-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.060