汽车前雨刮的布置方法

姜俊文　李辉　郭军

摘 要：前雨刮是构成汽车的重要部件。前雨刮的布置对汽车的行车安全，感知质量和整车造型有着重要的影响。本文详述了前雨刮的布置要求，总结了雨刮布置的一般流程方法，对总布置工程师在做前雨刮区域布置时有很大的借鉴意义。

关键词：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

雨刮是指由电动机驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置，保证驾驶员的视线清晰，是汽车行车安全不可缺少的重要安全部件[1]。汽车在雨天驾驶的时候，如果前方驾驶玻璃被大量的雨水覆盖，那么将会造成驾驶过程中出现实现模糊的问题，以此影响了驾驶员的正常驾驶，导致驾驶过程中出现安全隐患，导致交通事故的发生[2]。前雨刮的布置不仅要满足保障驾驶员行车安全的要求，还应尽可能达到提升整车感知质量的目的。除此之外，前雨刮的布置对整车的造型也有着较大的影响。如未能在造型前期完成雨刮布置的分析工作，在后续工作中可能会出现因雨刮布置的不合理而导致其他零件设计无法继续进行的情况发生，进而影响整个项目的开发进度。因此，前雨刮的布置是一项十分重要，且优先等级较高的工作。

2 前雨刮布置要求

前雨刮布置需以满足国家法规要求为首要目标，其次应尽可能做到提升整车的档次，超越用户期望等要求。根据多个车型的开发经验，前雨刮布置要求总结如下。

2.1 前雨刮挂刷面积要求

国家标准关于刮水器的最新标准为《GB 15085-2013汽车风窗玻璃刮水器和洗涤器需要 性能要求和试验方法》，其中规定了前雨刮的刮刷面积、洗涤器的清洗面积等要求。

风窗玻璃刮水器的挂刷面积至少应覆盖前风挡玻璃A区域的98%和B区域的80%，如图1所示，在汽车前雨刮布置中，雨刮的挂刷面积应尽量做大，减少刮不到区域的面积，减小前挡风玻璃上雨水的视野障碍，提高其行车安全性、感官上的舒适性。以目前我公司开发的某款产品为例，挂刷面积覆盖了前风挡玻璃A区域的100%和B区域的92%，如图2所示，挂刷面积较好。

2.2 外部凸出物要求

国家标准《GB 11566-2009乘用车外部凸出物》，规定了乘用车外部凸出物的一般要求、特殊要求及其检验方法。其中关于前雨刮器的要求为：风窗刮水器的转轴应带有保护罩，如图3所示，其圆角半径要求不应小于2.5mm，其端部面积不应小于150mm2。如是圆形盖，在离最高突出点不大于6.5mm处测量时，应有150mm2的最小投影面积。刮水器刮片及其支承件上不应有尖角或刃口。

2.3 行人保护要求

随着人们对汽车安全性要求的日益提高，行人保护的设计愈发重要，在此区域需要考虑行人保护要求中的头部碰撞要求，见国家标准《GB/T 24550-2009 汽车对行人的碰撞保护》。我们设计时需通过控制上安装板的位置来约束头部碰撞区域。同时应满足在成人头型碰撞区域和儿童头型碰撞区域的发罩与雨刮轴的距离要求，或者雨刮连杆采用可压溃式设计方式来满足伤害值的要求。

2.4 无干涉要求

设计要求雨刮与周边零部件不能有干涉，这里的干涉既包括静态干涉、也包括运动干涉。需特别注意，雨刮运动过程中的雨刮连杆运动包络与流水槽钣金、雨刮臂运动包络与发动机罩、刮刷与上安装板有无干涉。根据雨刮布置经验总结，雨刮部件与周围间隙推荐值如表1所示。

2.5 电机防水、雨刮喷嘴等要求

雨刮电机及线束接插件需注意避开上安装板的开口位置，如图4所示，否则有进水失效的风险。雨刮喷嘴可布置在上安装板上，发罩上或雨刮臂上，如选择前两种布置方式，需校核喷水水柱路径是否与雨刮臂干涉。

2.6 美观性要求

随着汽车工业的发展，大众对雨刮的审美标准逐渐形成统一。雨刮区域的美观主要体现在以下两点。

a.从车体前方正视，应尽量使雨刮臂低于发动机罩上表面，如图5所示。

b.从驾驶员方向，驾驶员在正行驾驶姿态应尽量不看到前雨刮。校核方法为：沿九十五百分位眼椭圆上切点与前挡风玻璃黑边边界做一个面，前雨刮应尽量布置在该限制面以下，如图6所示。

3 前雨刮布置的工作流程

在整车开发中，前雨刮的布置对造型影响较大，所以在造型设计阶段需要完成对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锁定后的更改。经过多个项目的实践，如下是对雨刮布置流程做出的梳理，可有效减少问题的出现。

第1步 雨刮结构的选型。根据车型大小、市场定位、成本考虑，可选择单雨刮、对开式雨刮等不同型式的雨刮。总布置工程师、雨刮工程师和项目总工确定所使用的雨刮类型。

第2步 前雨刮布置

造型A面初版发布后，需要结合选型的前雨刮和造型A面进行初版布置及校核，

1）检查是否满足雨刮臂伸出空间，发罩后边缘与前挡A面法向间隙约55mm。

2）根据造型数据的发罩边缘线和前挡玻璃面，结合前挡玻璃的装配路径需求、刮臂刮刷需要隐藏的程度，初步做出前挡玻璃的下边界数模。

3）根据总布置的上下视野线和A柱障碍角要求，確定前挡风玻璃的四周黑边边界数模，按2.6校核雨刮位置。

4）根据行人保护的要求和雨刮机构距流水槽的安全距离，确定出雨刮轴及上安装板的位置。

5）根据上述的前挡玻璃边界及黑边位置、发罩后边缘位置、上安装板位置、雨刮轴位置的，做出初版的雨刮连杆、雨刮臂、刮刷。

前雨刮布置应尽量满足前面所述的6条布置要求。

第3步 对不满足要求的地方，如前档玻璃曲率不满足要求，挂刷面积偏小或挂刷不到特定区域等，应与造型设计师和雨刮工程师共同进行协调更改。

第4步 后续跟踪造型各版造型A面数据及车身数据的更新，及时校核与调整。

4 结束语

做前雨刮区域布置的工程师，需熟知国标要求及相关零部件要求、总布置视野要求、感知质量要求等，还需掌握UG技能、与相关区域沟通协调解决问题的能力。再结合以上所述的前雨刮布置要求、布置流程，就能按时按质、高效地完成项目工作。

参考文献：

[1]饶婷，汽车前雨刮设计的校核分析[J] 建筑工程技术与设计，2017，（25）：2768-2768.

[2]何小兵，如何在前期设计阶段有效地控制雨刮刮刷质量[J] 科技风，2018M（26）：20-20.