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帶噴嘴的雨刮器聽起來很簡單,在乘用車上之所以被看成是高科技,乃是因為它必須要建立在更加精確控制的電控邏輯和電子電機之上。
汽車產品時至今日已經發展成為了由各個獨立的系統組成的統一整體,在車輛追求高安全性和低排放的今天,小零件大作用的現象也越發的明顯。今天車雲菌為各位看官呈上的就是大家極其容易忽視掉的雨刮。
法雷奧AquaBlade噴水式雨刮
雖然貌不驚人言不壓眾,但是雨刮卻是車輛的幾大重點安全件之一,在雨雪等惡劣天氣下,雨刮是車輛前方視野的重要保證。配合上洗滌器的運用,擋風玻璃可以輕鬆實現清洗。不過大家也會遇到這樣的情況,噴嘴噴出的玻璃水會在擋風玻璃上製造出一片視野的盲區,在這個視野盲區裡極有可能就隱藏著一個行人,或者一輛自行車。
如果恰巧擋風玻璃特別髒而且噴嘴噴射角度還不是特別優秀的話,那麼在雨刮工作的初段,由於刮片沒有得到足夠的玻璃水潤滑,擋風玻璃會越刮越模糊,這種情況在北方的冬天更為常見。如果此時車輛處於高速行駛狀態下的話,那麼這一段時間的視野模糊極容易造成安全事故。也正是因為如此,噴水式雨刮片應運而生。
顧名思義,噴水式雨刮片就是將玻璃水噴嘴和雨刮片融為一體的產物。由於噴嘴的位置更加接近刮片與擋風玻璃,所以在整個玻璃水噴射過程中,並不會在擋風玻璃上形成視野模糊的噴射區域。而且由於玻璃水是均勻的分布在刮片上,在刮刷行程的初段並不會產生雨刮片幹刮的情況,自然也就不會出現因為雨刮潤滑不足而導致的視野一片模糊的情況。所以噴水式雨刮片整體的刮刷效果要優於傳統雨刮片。對於行車安全而言,這樣的結構在保證視野方面顯然更具有優勢。
就整車布置而言,由於噴水式刮片將雨刮和噴嘴的功能合二為一,所以在車輛前期布置時,噴嘴、刮片、擋風玻璃、流水槽蓋板或者引擎蓋外板這幾者之間的關係就不再那麼微妙,可以用賦予造型更加靈活的設計空間。我們都知道,外置式噴嘴的玻璃水噴射方向是沿擋風玻璃的切線方向,安裝位置基本也都是固定在引擎蓋外板或者隱藏於流水槽蓋板上。近年來由於行人碰撞法規以及造型方面的需求,新車的噴嘴設計也多採用了隱藏式設計。這也就意味著,噴嘴的位置在整車的X向坐標基本就是固定的。
那麼問題就來了,這個基本固定的X向坐標如果距離擋風玻璃位置過近,那麼玻璃水的噴射角度就成了設計中的一個大難題。如果噴射位置過高,那麼玻璃水極有可能在噴射到玻璃的同時也越過車頂噴射到後方,造成玻璃水的浪費。如果位置過低,那麼又有可能被雨刮所擋住噴射方向,影響擋風玻璃的刮刷效果。所以噴水式刮片的出現就很好的解決了這個問題,噴水角度只需要均勻的排布在刮片上就可以完成。
其實早在2012年,法雷奧就推出了一款名為AquaBlade的雨刮系統。這套系統最大的特點就是在刮片上增加了一排均勻排布的噴水孔,隨著刮片的運動,玻璃水就會跟隨刮片運動到整個刮刷區域的所有位置。不過,法雷奧的這套AquaBlade雨刮系統最大的問題在於作為易損件的雨刮片更換成本過高,而且均勻排布的小排水孔非常容易出現堵塞的現象。
所以近年來又開始出現了將噴嘴集成在刮臂(博世)上的結構形式。相比於法雷奧的AquaBlade系統,這種結構形式將刮片和噴嘴獨立開來,噴嘴通過卡接結構固定於刮臂上。通過優化噴嘴的噴射角度,實現對刮片與擋風玻璃接觸面噴射。如此一來成本能夠低上不少,而且由於噴嘴數量減少,所以單個噴嘴的尺寸也要大上一些,所以被堵住的概率也大為降低。
從結構上來看,無論是哪種形式,噴水式雨刮都非常簡單,在平頭貨車或者是大客車上這種結構基本都是標準配置(只是噴嘴的位置轉移,沒有控制邏輯)。那麼,為什麼在乘用車領域就要把這種技術列為高科技呢,其實噴水式雨刮在乘用車上的運用最關鍵的地方在於控制邏輯和雨刮電機。如果沒有控制邏輯的加入而像商用車那樣簡單的噴嘴位置移植,一個大問題是乘用車的擋風玻璃是傾斜的,噴嘴粗放的放到雨刮片上,洗滌液會四處噴灑。另外,洗滌液的管道布置,也不夠美觀。
雨刮電機根據結構不同可以分為機械式電機和電子電機兩種,機械式電機就是最簡單的電動馬達,一次通電電機樞軸旋轉360度,不可以實現反轉,所以採用機械式電機雨刮器需要一套複雜的四連杆機構實現刮片的往復運動。而電子馬達則有所不同,可以在任何位置實現正轉或者反轉,同時,電子馬達還可以精準的採集到刮片的位置信號,將信號反饋給ECU,繼而可以實現全轉速範圍內的無級調速。
實際上,目前乘用車領域正在研發的這種噴水式雨刮技術正是基於電子式雨刮電機發展而來的附加技術。通過電子電機對刮片位置信號的採集、以及車速信息、雨量傳感器信息的綜合比對,ECU可以實現對洗滌液罐電機通斷電的控制,繼而實現控制玻璃水的噴射量。傳統刮片在刮刷時玻璃水需要一直噴射,而採用了噴水式雨刮的結構只需要在雨刮上行行程的某一個時間內進行噴射就可以實現刮刷效果。帶來的最直接的收益就是洗滌液罐可以做的更小,消費者也不需要為玻璃水付出更多Money。
在節能減排方面,眾所周知,整車整備質量的測算標準之一就是是油液加滿。由於洗滌液罐尺寸的減小,所以整車的整備質量也會有所降低,可不要小看洗滌液罐縮小所帶來的收益,把洗滌液罐的容量從5L降低到2L,那麼降低的整車重量就要超過3千克。3千克如果放在白車身上來減重的話,難度顯然要大上許多。
是不是噴水式雨刮就完全沒有缺點了呢?也不盡然,其最大的問題在於成本,如前文所述,由於需要採用電子電機,所以整體的成本要比傳統的機械式雨刮高上至少一倍的價格。另外一點在於,採用電子雨刮之後,邏輯控制需要加入到整車BCM中進行控制,而非傳統雨刮的機械式控制,控制策略上也更加複雜。
科技在發展,時代也在進步。相比於發動機、變速箱這樣的大總成,雨刮器的受關注程度顯然要小得多,但是,正是因為有了這些小細節上的進步,才使得我們的車輛變得越來越安全,越來越舒適。
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