汽车雨刮器设计基础知识ppt课件.ppt
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1、汽车雨刮器设计基础知识,内容概要:,雪花,水滴,泥、沙和灰尘,昆虫和其它杂物,风窗刮水洗涤系统的重要性,一、系统总述,风窗刮水洗涤系统布置示意图,一、系统总述,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,刮水器按驱动方式可分为机械式、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。,前风窗刮水器类型,一、系统总述,三刮臂,双刮臂,单刮臂,按
2、刮臂总成数量,一、系统总述,用于一般车辆,多用于大型客车货车,风窗玻璃的高宽比1:1.75,风窗玻璃的高宽比1:1.75,按刮臂摆动方向分,一、系统总述,一、系统总述,20-45次/分钟用于中、小雨雪天气,低速,高速,间歇,45次/分用于大雨雪天气,约2-12S一次用于蒙蒙细雨天气,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。,刮水器的自动复位功能,一、系统总述,凸轮开关,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。,后风窗刮水器
3、:,M11后刮系统示意图,一、系统总述,洗涤系统的组成:,风窗洗涤系统,一、系统总述,储液罐,洗涤泵,输水管,喷嘴,洗涤泵是洗涤系统的核心组成部分。它由永磁直流电机和离心式叶片泵构成一个小总成,一般安装在储液罐上,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7088KPa,其连续工作时间一般不超过1min。,洗涤泵,一、系统总述,二、性能与技术要求,标准条款,二、性能与技术要求,二、性能与技术要求,高低温试验,高低温试验箱,刮水器在-4080温度条件下应能正常工作,金属件的油漆层和塑料喷涂层应无皱缩和起层现象。,刮水器经50104次刮刷循环后,应仍符合相关规定;刮水器(除
4、胶条外)经150104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50104次。,耐久性试验,耐久试验台,二、性能与技术要求,其他试验及设备,电机连杆耐久性测试,洗涤器耐久性检测,高低温交变箱,二、性能与技术要求,风窗刮水系统的构成:,刮片,刮臂,联动机构,电机及减速机构,三、系统构成与功能描述,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,通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。,电机及减速
5、机构,三、系统构成与功能描述,联动机构分为钢索式和连杆式,现在大多应用连杆机构,连杆机构效率约为8090,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。,联动机构,三、系统构成与功能描述,四连杆机构,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 0.090.13N,曲刮时为0.120.16N,雨刮臂,三、系统构成与功能描述,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GB 15085中相关的试验要求。,雨刮片,中国J
6、B303281规定刮片系列长度为:200、225、250、275、300、325、350、400、450、500、550、600mm,三、系统构成与功能描述,雨刮片真正的功能?,不就是将玻璃上的水刮 干净吗?,三、系统构成与功能描述,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。,这才是真正的作用,三、系统构成与功能描述,刮水洗涤的操控解析,0.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,四、工作原理,四、工作原理,低速档控制,把组合开关的刮水手柄打到“”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
7、关触点 搭铁,四、工作原理,把组合开关的刮水手柄打到“”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 搭铁,高速档控制,四、工作原理,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5 铜环9 搭铁,自动复位控制,四、工作原理,自动复位控制,四、工作原理,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器电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫。,四、工作原理,间歇运动控制,一、产品设计流程,二、产品运动校核,三、制造
8、工艺流程,四、设计开发案例,五、系统设计与开发,模具制造,方案评审,选型匹配分析,平台化产品对比,竞争车型分析,标杆车型分析,项目启动,选型方案确定,确定供应商,产品设计开发,数模冻结,设计评审,ET PT,SOP,样件验证,五、系统设计与开发产品设计流程,刮水器部件与周边部件的最小间隙确认,风窗玻璃刮水器CAE运动分析,风窗玻璃及周边件数模,刮水器系统数模,法规要求及约束条件,刮水器周边最小间隙的技术要求,确定玻璃A/B区数模,确定实际刮水面积,理论刮水面积,风窗玻璃刮水器运动校核报告,刮水器运动校核流程,五、系统设计与开发产品运动校核,五、系统设计与开发产品运动校核,A区域:A区域是下述从
9、V点(即指V1和V2点),V1点和V2点分别为椭圆的上下边界点,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 角且与Y轴平行的平面。(3)通过V2点,与X轴成1俯 角且与Y轴平行的平面。(4)通过V1和V2向X轴右侧与 X轴成20角的铅垂平面。,五、系统设计与开发产品运动校核,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。,(1)通过V1点,与X轴成7仰角且与Y轴平行的平面。(2)通过V2点,与X轴
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