一种多功智能雨刷器的设计研究

路国廷，张亚萍



一种多功智能雨刷器的设计研究

路国廷，张亚萍

雨刷器是汽车上的重要组成部分，为汽车驾驶者提供了方便以及有力的安全保障。但是传统的雨刷器还要许多小改进的地方，文章介绍了一种多功智能雨刷器，以解决现在雨刷器存在的问题。

雨刷器；汽车；多功能

1 概述

从1903年由荷兰一位女发明家玛丽•安德森发明的世界上第一个手动雨刷器到如今已经走过了一百一十多年的历史。雨刷器由最初的手动型发展到现在的电动型，雨刷器的结构也由骨架雨刷发展到无骨雨刷。为汽车驾驶者提供了更为安全的保障。

雨刷器虽然经历过了一百多年的发展，但它基本还是处在单一功能的形式，没有能够真正满足或者完全解决汽车在驾驶过程中遇到的一些实际问题，没有真正发挥出雨刷器的潜在功能。

随着当今社会现代化程度迅猛发展和高质量生活水平不断提高，汽车已经成为人们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、实用的配置已经成为汽车工业发展中的重要选项，也是汽车市场竞争的主要手段和目标。保持汽车风挡玻璃洁净、清晰和视野良好，是汽车安全驾驶最基本最重要的保障之一。一个小小的雨刷器看似无关紧要，却是汽车驾驶当中一个不可忽视又至关重要的安全保障配置和重要环节。据相关数据统计，在全球每年发生的交通事故中，68%是由于驾驶者视线不清楚或者观察不到位造成的。如何进一步确保风挡玻璃表面的清晰、洁净是汽车安全驾驶过程中一项极为重要的问题，这其中雨刷器的重要性显得尤为突出。我们提供的这款多功能、智能型雨刷器可同时解决现有雨刷器在使用过程中存在的几大难题。我以为这将是汽车雨刷器历史上的一次重大变革，是一次真正意义上的雨刷器革命。

2 困扰驾驶者的问题

我们经过多年的观察、研究发现汽车在日常使用过程中经常会出现一些困扰驾驶者的问题，问题如下：

（1）由于天气寒冷，当雨刷胶条表面粘有雪、水而结冰时就会发生变硬的现象，使得雨刷胶条不能保持原来的柔软性，不能均匀的刮除风挡玻璃表面的水、雪以及污物，影响驾驶者的观察视线。而且，变硬了的雨刷胶条在风挡玻璃表面做反复刮除工作过程中还会产生令人不愉快的刺耳声音，使驾驶者也产生不愉快的心情。

（2）在当今所有汽车上使用的雨刷器基本都是喷水装置与雨刮器分开设置的，我们每一个开过汽车的人基本都有遇到过这样一个尴尬的问题：特别是使用时间较长的汽车往往会由于喷水口位移而造成喷出去的水不能准确喷到需要喷到水的位置，不能达到理想的喷水效果，影响雨刮器清除玻璃表面污物。有的时候在喷水口位移较严重的情况下，还会出现将水喷到相邻汽车上的奇葩现象。

（3）在寒冷季节早晨起来我们有时会发现风挡玻璃表面附有一层冰霜或者雪。特别是那种冰霜非常难除，汽车需要较长时间反复加热才能清除。4，还有在蚊虫比较多的季节里风挡玻璃表面常常会被蚊虫的尸斑沾满，而且现有的雨刷器即使使用专用清洁剂也无法迅速、干净刮除，严重影响驾驶者的视线。

以上这几种现象相信我们每一个驾驶过汽车的人都有过亲身经历，有的还因此造成了严重的交通事故。

3 解决方案

我们经过研究发掘出了具有实际应用意义的解决方案，可以彻底解决这些问题。首先，我们在雨刷胶条当中设置有能够起到加热作用的加热丝，由智能控制，它可以随着外界温度的变化自动调控雨刷胶条的温度，使雨刷胶条随时保持理想的温度，柔软的状态，从而保持良好的刮除功能和实现良好的刮除效果。其次，我们把雨刷器与喷水装置设置为一体，而且雨刷胶条可以很方便的进行更换，能够真正意义上实现雨刷胶条刮到哪里水就喷到哪里的神奇效果。不会再出现那种雨刮器喷水喷不到位的尴尬现象。再有，我们设置了具有喷热水、或者水雾（热）、（蒸汽）的功能，用于清除风挡玻璃表面蚊虫尸斑等污物。由于蚊虫尸斑主要是由含有糖分的胶质物体构成，采用热水清除效果即简便又实用。而且热水或者热的水雾（蒸汽）还能迅速清除玻璃表面冰霜、雪等物质。

我们对五款不同车型的雨刷器与多功能雨刷器的玻璃清洗液使用量进行了对比，结果显示：多功能雨刷器可节约玻璃清洗液使用量达到33—56%，节约效果极为显著。

石墨烯技术在雨刷胶条上的应用将会为多功能雨刷器带来更加丰富的效果和广阔的发展前景。

我们已经申请了多项发明专利和实用新型专利，目前已经获得了12项实用新型专利授权，另有两项发明进入实质审查阶段，3项发明进入优先审查阶段。

雨刷器的多功能化将是汽车雨刷器未来发展的必然方向，它将进一步满足人们在汽车驾驶过程中对风挡玻璃表面清晰度较高的安全要求，实现雨刷器的多功能性、智能性，为驾驶者提供更好、更清晰的视野和观察效果。

近几年，我们看到许多号称可以取代汽车雨刷器的产品和技术，我们以为这类产品或技术主要是以化学成分为主的合成产品，在玻璃表面可以起到一定的拒水、止水作用。但是，它并不能完全具备在机动车上代替雨刷器的应用条件。机动车是行驶的工具，要求风挡玻璃时刻要保持清晰、洁净的状态，并可以应对任何恶略气候条件。首先，所谓的“拒水膜”产品和技术在应用于静止的玻璃表面时，如：玻璃幕墙，光伏产业等，其效果是肯定的，可以有应用效果。但是作为汽车风挡玻璃使用，则会出现如下诸多问题，1，由于“拒水膜”有时效性，需要经常、反复喷洒，使用起来费时、费事、麻烦。2，在雨天特别是较大的雨天中使用“拒水膜”时，风挡玻璃表面会出现隐形纹路，驾驶者容易产生眼昏（晕）的情况。3，当遇有冰、雪情况时“拒水膜”则更显得无能为力。因此，“拒水膜”在特殊天气条件下汽车没有使用的条件，从安全性来看在汽车上则更没有最基本的安全使用价值。我们以为目前最安全最可靠的仍然是机械雨刷器，一百多年来的历史经历已经充分证明了它的安全性、可靠性是无可替代。

多功能雨刷器的出现是现代化汽车不断发展的必然结果，它将与疲劳驾驶提示，可变悬架功能等配置一样变得越来越重要。

据摩根士丹利统计预测2019年全球汽车销量将达到8291万辆，另据中国汽车工业协会预测2019年中国汽车市场销量将达到2800万辆。中国的汽车消费量已经超过了世界汽车消费总量的四分之一强，成为名副其实的汽车消费大国。庞大的汽车需求市场预示着人们对汽车安全性能的要求将会越来越高、越来越全面、越来越苛刻，预示着汽车的安全配置将会更加体贴、更加周全、更加完美。这种多功能雨刷器将能更好的满足驾驶者对汽车雨刷器近乎完美、苛刻需求的渴望，多功能、智能型雨刷器也必将会成为人们选购汽车时的一项极为重要配置的选项。

我们期待有识之士共同开发！

[1] 王芳.机动车电动刮水器的检查及故障诊断分析[J].农村牧区机械化,2018(02):44-45.

[2] 廖朝晖.19型雨刮继电器间歇控制原理分析[J].辽宁高职学报, 2017,19(12):88-90.

[3] 许霜霜,张振东,孔祥栋.汽车智能雨刷模糊控制系统设计[J].软件导刊,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

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1671-7988(2019)07-181-02

张亚萍（1985-），女，学历：本科，研究方向：自动化设计与应用。

U463.85+5

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1671-7988(2019)07-181-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.060