对汽车雨刮器电机设计的探讨

对汽车雨刮器电机设计的探讨

蓝浩荣

比亚迪汽车工业有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：在汽车雨刮器电机设计中，电机性能的优劣直接影响着雨刮器的使用质量和使用寿命，因此对电机的性能设计要求十分严格。在对电机进行设计时，首先需要明确所设计雨刮器的主要功能，其次需要明确雨刮器的作用和应用条件，最后需要在此基础上进行电机参数计算和机械结构设计。本文主要通过对汽车雨刮器电机设计的基本情况进行分析，以期能够为我国汽车行业的发展提供一些帮助。

关键词：汽车；雨刮器；电机设计

1、引言

近年来，我国汽车行业发展迅速，在汽车保有量不断增加的情况下，人们对汽车的安全性和舒适性提出了更高的要求。为了提高汽车安全性和舒适性，雨刮器成为了人们在驾驶过程中必不可少的安全设备，其主要作用是清洁挡风玻璃上的雨水和灰尘。汽车雨刮器在正常使用过程中能够有效保持挡风玻璃的清洁，避免影响驾驶员的视线，降低交通事故的发生率。目前我国对雨刮器的设计还处于摸索阶段，在对雨刮器进行设计时通常会采用经验设计方法，但是这种方法存在着很大的局限性。首先，在使用经验设计法时，通常会根据以往使用过的雨刮器进行经验分析，这种方法无法保证雨刮器设计满足实际要求；其次，在应用经验设计法时，通常会忽略一些影响雨刮器性能的因素。因此为了提高雨刮器的使用效果和使用寿命，必须对雨刮器电机进行优化设计。

2、加强对汽车雨刮器电机设计的意义

在汽车雨刮器中，电机是驱动雨刮器工作的主要部件，对其进行优化设计能够有效提高雨刮器的使用效果。目前我国大部分汽车雨刮器采用直流电机，由于电机自身特点和使用环境的限制，这类电机通常会存在以下几点问题：（1）运行速度较慢，在车速较高时会出现卡顿现象，影响行车安全；（2）电压较低，无法满足汽车雨刮器的使用要求；（3）工作温度较低，在电机启动或停止时会出现冲击现象；（4）过载能力弱，电机易出现过载现象。为了解决这些问题，在进行电机设计时应当注意以下几点：（1）选用合适的电机类型；（2）提高电机功率；（3）适当增加绕组匝数；（4）选用合适的端盖结构。

3、对汽车雨刮器电机设计的原则

在对汽车雨刮器进行设计时，需要遵循一定的原则，首先，要满足雨刮器的功能要求，在设计雨刮器电机时要充分考虑雨刮器的使用环境，避免出现故障；其次，要满足雨刮器的使用寿命要求，在对雨刮器进行设计时，需要保证雨刮器能够长期保持工作状态；最后，要满足雨刮器的环保要求，在设计雨刮器时必须考虑到其对环境的影响。

4、雨刮器功能分析

雨刮器的主要功能就是清除玻璃上的雨水，由于雨刮器在正常工作时会消耗掉发动机在工作时所产生的部分动能，因此在雨刮器电机设计时，需要考虑到雨刮器的驱动电机，电机的质量将直接影响到雨刮器的使用寿命和工作质量。目前我国市场上的雨刮电机主要有两种类型，分别为交流和直流。交流雨刮电机主要是由三相异步电动机和减速器组成，其主要功能就是可以在1s内完成1-3次的刷扫操作，而直流雨刮电机则是由单相交流电动机和减速器组成，其主要功能就是可以在1s内完成1-5次刷扫操作。通过对雨刮器电机设计时相关参数进行分析可知，直流雨刮器的主要结构和控制方式与交流雨刮器存在较大的差异。

5、雨刮器作用与应用条件

在汽车雨刮器电机设计中，电机的主要作用是将玻璃上的雨水刮去，防止雨水和灰尘等进入到汽车内部，从而导致汽车的内部零部件受到腐蚀或损坏。如果没有雨刮器，汽车内部的零部件则无法正常工作。因此在对雨刮器进行设计时，需要首先对其应用条件进行确定，进而确保雨刮器电机能够在良好的环境条件下工作。通常情况下，当外界温度低于25摄氏度时，则不需要雨刮器电机进行工作。同时在外界环境中还存在一定的湿度和气压等环境因素，这些因素会对雨刮器的使用效果产生一定的影响。在实际工作过程中，需要对这些因素进行综合考虑和考虑，并对其进行有效处理和控制。例如在汽车玻璃上有水时，则需要对其进行有效清除，避免影响到雨刮器的使用效果。

6、电机参数计算

电机参数计算是电机设计的重要环节，直接影响着电机的运行性能，因此在电机设计时，要根据具体的使用要求和所处环境选择合适的计算方法和计算模型。

（1）一般情况下，在雨刮器电机设计中，对于电压的要求一般在50~120V之间，同时还要保证在运行过程中电机的机械强度不会发生变化。

（2）根据雨刮器所处环境进行计算，一般情况下环境温度较低时，电机转速较高；当环境温度较高时，需要适当降低转速。同时还需要考虑到雨刮器所处环境对电机性能的影响。

（3）计算电流、电压以及电阻等物理量时，要按照相应的公式进行计算。同时在对雨刮器电机进行参数计算时，也要考虑到机械结构对其运行性能的影响。

7、雨刮器结构设计

雨刮器主要包括雨刮片和电机，电机与雨刮片之间是通过转动的方式来实现相互配合，当雨刮器运行时，雨刮片和玻璃之间会产生一定的摩擦，这种摩擦会使玻璃表面产生一定的痕迹，这些痕迹就是我们所说的雨刮痕。随着技术的不断进步和发展，雨刮器设计也得到了有效的优化。

首先，雨刮器电机和玻璃之间的摩擦主要是由于玻璃表面不均匀导致的，因此需要对玻璃表面进行一定的处理，如对玻璃表面进行打磨或者是喷涂油漆等。

其次，在雨刮器运行时，雨刮片与玻璃之间会产生一定的摩擦。为了使雨刮片与玻璃之间形成良好的接触状态，需要对雨刮器进行一定程度上的设计和改进。例如在设计时可以将雨刮片做成一定角度、大小等，以便能够更好地与玻璃表面进行接触。

此外，还需要对汽车雨刮器电机进行合理的设计和改进，从而能够更好地满足用户需求。

8、雨刮器工作过程分析

在汽车雨刮器设计过程中，主要是通过对雨刮片的位置进行确定来实现的。其具体工作过程为：首先，雨刮片在工作过程中需要完成两个任务，一是刮水，二是将挡风玻璃上的雨水和灰尘清除。其次，雨刮片在工作过程中需要将挡风玻璃上的雨水和灰尘清除干净，如果挡风玻璃上有树胶或者是油渍等情况时，需要将这些污渍清除掉。最后，雨刮器还需要保证在工作过程中能够在汽车行驶时保持正常的速度，并且不会产生抖动现象。对于汽车雨刮器电机来说，其在设计时还需要考虑到一些重要的因素。例如：电机在设计过程中需要考虑到电机所处位置和工作环境；电机所处位置对其所产生的影响；电机在工作中所受到的干扰因素等。

9、结论

总之，在汽车雨刮器电机设计中，对雨刮器的功能、雨刮器的使用条件和电机参数计算等方面进行明确，并在此基础上进行电机设计。通过分析汽车雨刮器电机设计中存在的问题，提出了汽车雨刮器电机优化设计的基本方法，旨在为相关工作人员提供参考。在汽车雨刮器电机设计中，应将不同的问题进行区别对待，然后根据不同的问题进行针对性优化，以保证汽车雨刮器能够满足工作需求。通过对雨刮器电机进行优化设计，可以有效提高汽车雨刮片的使用质量和使用寿命。因此在实际工作中应采用科学合理的方法对汽车雨刮电机进行优化设计，从而为我国汽车行业的发展提供帮助，推动我国国民经济的发展。

参考文献：

[1]单机双臂智能雨刮器的设计与实现[J]. 宋科飘;段元梅.中国高新科技,2022(24).

[2]2007年上汽斯柯达明锐雨刮器喷水泵不工作[J]. 王鹏旭.汽车维修技师,2022(01).

[3]汽车雨刮器故障机理与诊断方法研究[J]. 曹艳娜.汽车实用技术,2020(07).

[4]汽车雨刮器的日常维护与检修[J]. 余少飞.内燃机与配件,2020(09).

[5]汽车雨刮器也需要保养[J]. 杜振宁.道路交通管理,2020(09).

[6]2010年大众甲壳虫雨刮器不工作[J]. 韩莉;王政.汽车维修技师,2018(03).

[7]图解维修——前风挡玻璃雨刮器的拆装与维护[J]. 许江波;孙磊.汽车与驾驶维修,2022(11).