汽車前雨刮的布置方法

姜俊文　李輝　郭軍

摘 要：前雨刮是構成汽車的重要部件。前雨刮的布置對汽車的行車安全，感知質量和整車造型有著重要的影響。本文詳述了前雨刮的布置要求，總結了雨刮布置的一般流程方法，對總布置工程師在做前雨刮區域布置時有很大的借鑒意義。

關鍵詞：前雨刮 布置

Layout Method of Car Front Wiper

Jiang Junwen Li Hui Guo Jun

Abstract：Front windshield wiper is an important component of vehicle. The layout of the front windshield wiper has an important influence on the vehicles driving safety，perceived quality and vehicle shape. In this paper，the layout requirements of the front windshield wiper are described in detail，and the general flow method of the wiper is summarized，which is of great reference significance to the layout engineer in the layout of the front windshield wiper.

Key words：front windshield wiper，layout

1 前言

雨刮是指由電動機驅動、能刮刷風窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰塵等物質的裝置，保證駕駛員的視線清晰，是汽車行車安全不可缺少的重要安全部件[1]。汽車在雨天駕駛的時候，如果前方駕駛玻璃被大量的雨水覆蓋，那么將會造成駕駛過程中出現實現模糊的問題，以此影響了駕駛員的正常駕駛，導致駕駛過程中出現安全隱患，導致交通事故的發生[2]。前雨刮的布置不僅要滿足保障駕駛員行車安全的要求，還應盡可能達到提升整車感知質量的目的。除此之外，前雨刮的布置對整車的造型也有著較大的影響。如未能在造型前期完成雨刮布置的分析工作，在后續工作中可能會出現因雨刮布置的不合理而導致其他零件設計無法繼續進行的情況發生，進而影響整個項目的開發進度。因此，前雨刮的布置是一項十分重要，且優先等級較高的工作。

2 前雨刮布置要求

前雨刮布置需以滿足國家法規要求為首要目標，其次應盡可能做到提升整車的檔次，超越用戶期望等要求。根據多個車型的開發經驗，前雨刮布置要求總結如下。

2.1 前雨刮掛刷面積要求

國家標準關于刮水器的最新標準為《GB 15085-2013汽車風窗玻璃刮水器和洗滌器需要 性能要求和試驗方法》，其中規定了前雨刮的刮刷面積、洗滌器的清洗面積等要求。

風窗玻璃刮水器的掛刷面積至少應覆蓋前風擋玻璃A區域的98%和B區域的80%，如圖1所示，在汽車前雨刮布置中，雨刮的掛刷面積應盡量做大，減少刮不到區域的面積，減小前擋風玻璃上雨水的視野障礙，提高其行車安全性、感官上的舒適性。以目前我公司開發的某款產品為例，掛刷面積覆蓋了前風擋玻璃A區域的100%和B區域的92%，如圖2所示，掛刷面積較好。

2.2 外部凸出物要求

國家標準《GB 11566-2009乘用車外部凸出物》，規定了乘用車外部凸出物的一般要求、特殊要求及其檢驗方法。其中關于前雨刮器的要求為：風窗刮水器的轉軸應帶有保護罩，如圖3所示，其圓角半徑要求不應小于2.5mm，其端部面積不應小于150mm2。如是圓形蓋，在離最高突出點不大于6.5mm處測量時，應有150mm2的最小投影面積。刮水器刮片及其支承件上不應有尖角或刃口。

2.3 行人保護要求

隨著人們對汽車安全性要求的日益提高，行人保護的設計愈發重要，在此區域需要考慮行人保護要求中的頭部碰撞要求，見國家標準《GB/T 24550-2009 汽車對行人的碰撞保護》。我們設計時需通過控制上安裝板的位置來約束頭部碰撞區域。同時應滿足在成人頭型碰撞區域和兒童頭型碰撞區域的發罩與雨刮軸的距離要求，或者雨刮連桿采用可壓潰式設計方式來滿足傷害值的要求。

2.4 無干涉要求

設計要求雨刮與周邊零部件不能有干涉，這里的干涉既包括靜態干涉、也包括運動干涉。需特別注意，雨刮運動過程中的雨刮連桿運動包絡與流水槽鈑金、雨刮臂運動包絡與發動機罩、刮刷與上安裝板有無干涉。根據雨刮布置經驗總結，雨刮部件與周圍間隙推薦值如表1所示。

2.5 電機防水、雨刮噴嘴等要求

雨刮電機及線束接插件需注意避開上安裝板的開口位置，如圖4所示，否則有進水失效的風險。雨刮噴嘴可布置在上安裝板上，發罩上或雨刮臂上，如選擇前兩種布置方式，需校核噴水水柱路徑是否與雨刮臂干涉。

2.6 美觀性要求

隨著汽車工業的發展，大眾對雨刮的審美標準逐漸形成統一。雨刮區域的美觀主要體現在以下兩點。

a.從車體前方正視，應盡量使雨刮臂低于發動機罩上表面，如圖5所示。

b.從駕駛員方向，駕駛員在正行駕駛姿態應盡量不看到前雨刮。校核方法為：沿九十五百分位眼橢圓上切點與前擋風玻璃黑邊邊界做一個面，前雨刮應盡量布置在該限制面以下，如圖6所示。

3 前雨刮布置的工作流程

在整車開發中，前雨刮的布置對造型影響較大，所以在造型設計階段需要完成對前雨刮布置的分析工作，避免因前期分析不充分造成后期造型鎖定后的更改。經過多個項目的實踐，如下是對雨刮布置流程做出的梳理，可有效減少問題的出現。

第1步 雨刮結構的選型。根據車型大小、市場定位、成本考慮，可選擇單雨刮、對開式雨刮等不同型式的雨刮。總布置工程師、雨刮工程師和項目總工確定所使用的雨刮類型。

第2步 前雨刮布置

造型A面初版發布后，需要結合選型的前雨刮和造型A面進行初版布置及校核，

1）檢查是否滿足雨刮臂伸出空間，發罩后邊緣與前擋A面法向間隙約55mm。

2）根據造型數據的發罩邊緣線和前擋玻璃面，結合前擋玻璃的裝配路徑需求、刮臂刮刷需要隱藏的程度，初步做出前擋玻璃的下邊界數模。

3）根據總布置的上下視野線和A柱障礙角要求，確定前擋風玻璃的四周黑邊邊界數模，按2.6校核雨刮位置。

4）根據行人保護的要求和雨刮機構距流水槽的安全距離，確定出雨刮軸及上安裝板的位置。

5）根據上述的前擋玻璃邊界及黑邊位置、發罩后邊緣位置、上安裝板位置、雨刮軸位置的，做出初版的雨刮連桿、雨刮臂、刮刷。

前雨刮布置應盡量滿足前面所述的6條布置要求。

第3步 對不滿足要求的地方，如前檔玻璃曲率不滿足要求，掛刷面積偏小或掛刷不到特定區域等，應與造型設計師和雨刮工程師共同進行協調更改。

第4步 后續跟蹤造型各版造型A面數據及車身數據的更新，及時校核與調整。

4 結束語

做前雨刮區域布置的工程師，需熟知國標要求及相關零部件要求、總布置視野要求、感知質量要求等，還需掌握UG技能、與相關區域溝通協調解決問題的能力。再結合以上所述的前雨刮布置要求、布置流程，就能按時按質、高效地完成項目工作。

參考文獻：

[1]饒婷，汽車前雨刮設計的校核分析[J] 建筑工程技術與設計，2017，（25）：2768-2768.

[2]何小兵，如何在前期設計階段有效地控制雨刮刮刷質量[J] 科技風，2018M（26）：20-20.