汽车风窗刮水洗涤系统雨刮设计长城PPT精[115页]

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1、at Wall 汽车风窗刮水洗涤系统 内容概要： 系统总述 性能与技术要求 系统构成与功能描述 工作原理 系统设计与开发 • 一、系统总述 风窗刮水洗涤系统的重要性 系统总述 ・1・ . y-■•二一-二■二二一…一 二・ -二二 一 ・上一 -二二■■一 ■ ■二二一 三三二 -二二二 风窗刮水洗涤系统布置示意图 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

2、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 前风彎鸚鑿翦式可分为机械式、真空式、气压式、 液压式和电动式。现代汽车一般采用电动刮水器 其优 点是结构简单、控制方便。 按刮臂总成数量 单刮臂 双刮臂 三刮臂 按刮臂摆动方向分 风窗玻璃的 咼宽比V1: 1.75 多用于大型客 车货车 风窗玻璃的 咼宽比＞ 1: 1.75 用于一般车辆

3、 20-45次/分钟 < 45次/分 约2J2S—次 用于中、小雨 用于大雨雪 用于蒙蒙细 雪天气 天气 雨天气 刮水器的自动复位功能 凸轮开关 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。 后风窗刮水器: 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O

4、 一、系统总述 输水管 喷嘴 成部分。它由永磁直流电机和离 70—88KPa,其连续工作时间一 洗涤泵 洗涤泵是洗涤系统的核心组 心式叶片泵构成一个小总成，— 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 般不超Ulmin。 Great Wall ♦ 系统总述 ♦性能与技术要求 ♦系统构成与功能描述 • 工fk原珅 二、性能与技术要求 序号 技术标准要求 项目 至少覆盖A区域的98%. B区域的80% 1

5、刮刷面积 刮水频率 高频卡45次/ min,低频《20次/ min, 且为45次/ mln,高低频之差末15次/mln 刮片复位 刮水器关闭，刮片自动返回至初始位 压紧力 曲刮末0. 12N/cm,平刮末0.09N/cm。 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; 50 X1 04 :整个刮刷范围内充分刮净，不出现任何刮刷残痕; 1 00 X1 04 :允许局部出现模糊状刮痕。 6 刮片耐久性 《50X104次。

6、 别 :示准斂、 国标 QB15085 圧C 78-318 刮水器刮刷 频率 4520 高低 45 :n ■■■ I 刮水髀的固 此项空白 刮片的固定结构和 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。 频频低 次次差 / min> / min> 此项空白 简低温试验 刮水器在-40 C—80 C 温度条件下应能正常工 作,金属件的油漆

7、层和 塑料喷涂层应无皱缩和 起层现象。 高低温试验箱 耐久试验台 耐久性试验 刮水器经50 X 104次刮刷循环后, 应仍符合相关规定； 刮水器（除胶条外）经150X104 次刮刷循环后，应仍具有工作能 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50 X 104次。 二、性能与技术要求 其他试验及设备 测试 洗涤器耐久性检测 电机连

8、杆耐久性 高低温交变箱 Great Wall •系统总毬 ♦性能与技术要求 ♦系统构成与功能描述 ・T件扁砰 三、系统构成与功能描述 风窗刮水系统的构成: 电机及减速机构 把连续的旋转运动改变为左右摆 动的运动。 电动机竭杆竭轮输出轴 “电机及减速机构 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 动四连杆机构，通过四连杆机构

9、 和连杆式，现在大多应用 四连杆机构 “联动机构 联动机构分为钢索式 连杆机构，连杆机构效率 约为80〜90%,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。 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 0.09〜0. 13N,曲刮时为0. 12〜0. 16N 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 丁橡胶与天然橡胶的合成胶，产品性能和寿命都要满足 400、450、500

10、、550、600価 GB 15085中相关的试验要求。 中国JB3032—81规定刮 片系列长度为：200、225、 250、 275、 300、 325、 350、 雨刮片真正的功能? X 挡风玻璃面未刮拭均匀的水珠导致 光线产生折射，影响司机的视野. 不就是将  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。 Great Wall •系统艇 ♦性能与技术要求 ♦系统构成与功能描毕 ♦工作原理 g ♦系统设计与开发 i 展方向 刮水洗涤的操控解析 0•

11、停止1 •间歇刮水2•慢速刮水3•快速刮水4•点动刮水5.清洗 凸轮开关 共用电刷 岛速电刷 电枢 低速电刷 烙断器 蒂电池 丄一三_______ 三档开关 •低速档 •高速档 0 1 2 • n动复位 O停止 低速档控制 把组合开关的刮水手柄打到“ I ”档，电流从蓄电池 正极 熔断器 •共用电刷 ・电枢绕组 低速电刷—开关触点一A搭铁 工

12、作原理 高速档控制 把组合开关的刮水手柄打到“II”档，电流从蓄电池 正极■熔断器■共用电刷―电枢绕组^♦ 高速电刷♦开关触点一A搭铁 工作原理 自动复位控制 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同环9^* 搭铁 自动复位控制 器电阻电容的充放电功能使雨刮 器按照一定周期刮扫。 • ftan •碱档 •弟"O停止 间歇

13、运动控制 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 Great Wall •系统艇 ♦性能与技术要求 ♦系统构成与功能描述 ♦ 工作竺 ♦系统设计与开发 五、系统设计与开发 •、产品设计流程 二*产品运动校核 三、制造工艺流程 五、系统设计与开发一产品设计流程 数模冻结 设计评 -审. 产品设计山确定供应 开发厂I 商 ET\PT X SOP 模具制造 样件验 -证. —[%杆车塑分祈 平台化产品

14、对出 丸争车塑分析 方案评 -审， 选型匹配z选型方案 分析厂[确定 项目启动 五、系统设计与开发一产品运动校核 刮水鄴周边最 小间隊的技术 要求 曼约 殳求東 风窗菽璃 及膚边件 教樓 中水显 系统敎 樓 理论刮水面积｝■! 刮水器理论刮刷面积 一、风窗玻璃刮水器刮 刷面积校核 — — ■ 1、理论A、B区面积 按照GB 11

15、562和GB 11555有关规定计算出目 标车型的A、B区域的面 积。 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 的上下边界点，向前延伸的4个平面与风窗玻璃外表面相交的交线 角且与Y轴平行的平面。 （4）通过V1和V2向X轴右侧与 试金奔站试負人久覇b ma直主面上欝❻一次■■面枳代畦連田农弟 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 （3）通过V2点，与X轴成1俯 角且与Y轴平行的平面。 X轴成

16、20角的铅垂平面。 （1）通过V1点，与X轴成7仰角 CD W mt 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「 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。 （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。 2、计算实际刮刷面积 根据CAE运动分析得到 的实际图形 雨刮及玻璃数模

17、 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）: 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 刮水器连杆 刮水器刮刷臂 刮刷臂旋转轴 后刮水器总成 内容 运动过程中与周用零部件 的最小间隙 运动过程中与周围零部件 的最小间隙 运动过程中与周围冬部

18、件 的最小间隙 与周围零部件的间隙 间隙值（mm） >io >10 >5 >5 五、系统设计与开发一制造工艺流程 刮片 配料〉 表面处”〉 密炼〉 分割 > 过滤〉 出料〉 成型〉 〉刮雨测吵> 混炼

19、 1・电机生产工艺 用高速成形冲床 冲制成电枢铁芯 工艺简介: 高裙虹 工程步骤: 1 •碳刷架与减速箱采用胶钉连接，可以自动调整位置, 电机组装 工艺简介: 减少碳刷磨损；2.刷握、碳刷的钏合接线，提高了线路的可靠性, 而不采用焊接（减少虚焊的隐患）o 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，不会因为转动发热而影响

20、工作：2.蜗轮齿形加厚，蜗杆齿形变 薄实现等强度平衡。 2 •联动机构生产工艺 工艺简介：通过注塑机给连杆注 9 塑；做联动机构部件。 工艺简介：轴、球头与摆杆钏接 组装，完应后为联动机构半成品。 工程步骤: 工艺简介:

21、 轴套、固定螺钉、摆杆组件半成 品组装，完成后为摆杆组件。 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。 )e 3.雨刷生产工艺 工艺简介：采用自动冲压设备，配套 自动送料矫正机，利用连续五金模将钢 材进行成型及冲裁。 1!

22、 五、系统设计与开发一制造工艺流程 工程步骤: 胶条制造 工艺简介：在液压机上利用上下成对的 模具，在模具上放入相应的橡胶块，对模 具加温并用压力合并上下模，使生胶硫化 形成雨刷胶条的形状，再进行分割处理。

23、 工艺简介： 采用自动流水线，用钏钉、销钉 将支架各部分进行连接后穿上弹 片及胶条，完成雨刷成品Q 五、系统设计与开发一系统开发案例 一、雨刮行程大，与玻璃胶条干涉 问题描述：雨 刮刮臂在运动到 玻璃下边时与下 边胶条干涉，在 运动到上方时与 侧边胶条干涉。 原因分析：雨刮的运动行程大。 影响雨刮行程的因素：1、电机曲柄的长度。 影响雨刮行程的因素：2、联动机构上的曲柄长度。

24、 问题确认： 经过问题车与正常车辆的对比分析，发现雨 刮电机上的曲柄长度不一致，正常车辆的雨刮 电机曲柄长度为37mm,而问题车辆雨刮电机曲 柄长度为37. 8mmo 为确认问题原因，将电机曲柄长度为37rmi的 装到问题车辆上，行程合适。 确认雨刮行程大是由雨刮电机曲柄长度的不 同而引起的。 深入调查得出真因: 37. 8mn的曲柄是雨刮厂家给其他主机 厂配套的产品。雨刮厂家对其不同的产品 没有明确的标识区分，生产流程中也没有 相应的检验工序。 解决措施: 1.配套厂采取专检措施，对操作工进行培训，介 绍不同主机厂产品的区别，防止错装。 2.我公司检验部门制作检具，对

25、曲柄长度进行 专检，防止不合格产品进入生产线体。 二、后雨刮电机烧 保险 问题描述：由于 后雨刮电机回位 触点与壳体有接 触现象，导致内 部存在短路故障, 造成电机烧保险。 二、后雨刮电机烧保险 原因分析: 减速箱内回位脚偏长; 2、回位触点与减速箱底 部间隙过小，只有0.2mm；

26、 二、后雨刮电机烧保险 解决措施： 1、 优化回位脚长度，将电机减速箱内回位脚 长度减短3mm； 2、 对减速箱进行修模处理，使触点处箱体尺 寸下降1mm。 Great Wall •系统艇 ♦性能与技术要求 ♦系统构成与功能描述 设曲舷 ♦系统发展方向 六、系统发展方向 1 自动雨刮系统 自动雨刮系统布置图

27、 自动雨刮系统根据传感器检测到的雨量大小，自 动启动雨刮电机，控制雨刮速度，调整间歇时间，免去 驾驶员的反复操作，提高驾驶安全性和舒适性。 它是在现有的电动雨刮系统中增加雨量传感器、控 制开关和控制器构成的。 自动雨刮的雨量传感器可分为平面电容式、摄像 式和光电式三种。 平面电容式传感器通过改变电阻值的大小来确定是 否开启刮水器和对刮刷频率进行调节，但是在控制精确 性和可靠性方面存在缺陷；摄像式传感器抗干扰性能好, 但受天气和光线的影响很大，技术复杂且只能测雨滴。 光电式自动雨刮 2、无骨雨刮 无骨雨 刮片采

28、用无 骨架浮动自 适应弹簧钢 弹片结构，均匀分散压力使刮片各部分受力平衡，避免传统 雨刷器的弊端。它能够使整个雨刮胶条与各种挡风屏完美贴 合，刮拭效果极佳。2005年欧洲新款车型中60%都采用了无 骨雨刷 典型传统的雨刷一般都只有6到8个支 点，而无骨雨刮拥有无限个支点。 普通雨刮片 无骨雨刮片 无骨雨刮片主要有以下优点: （1）与风挡玻璃贴合更好，增强了刮片的抗风表 现并降低

29、风噪，刮刷效果更好。 （2）刮片体积小，窄而低，增强司乘人员视野。 （3）重量轻、结构简单。 （4）刮刷平稳，降低磨损，提高使用寿命。 无骨雨刮片 圆滑流线型设计符合现代美学的要求，符合空气动力 学设计，能在高速行使时有效降低风阻（高达115 mph） o 越来越多的整车厂采用“无骨雨刮”作为它们车辆的原厂 配件。相信在不久的将来，无骨雨刮将成为市场的主流。 3、隐藏式雨刮 有些汽车采用隐行刮片的刮水器， 以降低风阻系数。特殊之处在于雨刮片 复位后的位置和间歇档暂停的位置不相 同，复位位置更低。 课程回顾 ♦系统总述 ♦性能与技术要求 ♦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