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雨刮噪音的原因及对策
（ABC汽车有限公司）
摘要：本文简述了影响雨刮异响的主要因素，对各种类型雨刮噪音的原因进行了详细的分析并提出了对策。关键词：雨刮、攻击角、雨刮行程
1.前言
雨刮噪音的质量问题一直是困扰汽车生产厂家的难点课题,根据J.D.PWOER 2013年新车用户质量调查IQS的信息,ABC汽车有限公司(XX汽车有限公司简写，下同)雨刮类噪音问题明显要高于竞争对手（表一）。虽然国内、外有一些相关雨刮噪音的研究，但是这些成果属于行业的机密，很少在杂志刊物上发表；另外不同的汽车厂家对雨刮噪音的控制手段也不相同，互相之间很少交流，使得彼此的经验不能互相利用。
所以依据雨刮设计的原理，对ABC各类雨刮噪音的质量改进工作进行总结，形成我们自己雨刮噪音理论，显得颇为紧迫！
2.雨刮工作的原理
电动式雨刮系统的工作原理（图一）是：当电机1工作时，通过减速箱减速后带动曲柄2做圆周运功，然后通过连杆3使摇臂4做往返运动，而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。
图一 电动式雨刮机构原理图
3.雨刮噪音分类
3.1按照噪音产生的部位分类
按照雨刮噪音产生的部位，可分为：
（1）刮条异响：雨刮条在玻璃上摩擦产生的噪音；（2）刮杆异响：雨刮杆松动导致的关节部位噪音；
（3）电机异响：自己运行过程中正常的噪音以及共振噪音；（4）机构连杆异响：机构属运动件，和其他环境件接触产生的噪音。
3.2按照雨刮噪声差异来分类 按照雨刮所产生的异响噪声差异，可分为：
（1）嗡嗡声（Buzz）：电机共振产生的噪声，通常频率较高
（2）喀嗒声（Rattle）：电机或雨刮运动过程中与相邻物体之间碰撞接触产生的噪声（3）啸叫声（Whistle）：雨刮条和玻璃摩擦声
4.雨刮常见的噪音原因及对策
4.1脏污类雨刮噪音原因及对策
雨刮在玻璃上擦拭是存在摩擦力的，如果玻璃上有脏污、颗粒或者洗涤液中混有杂质会增大摩擦力，导致雨刮异响。脏污形成的原因包括:(1).玻璃上存在灰尘、油污、玻璃碎渣、表面毛糙(2).洗涤液中混有杂质材料、洗涤液被污染
(3).玻璃清洗管路、喷嘴、储液罐等零件本身的毛絮等 解决方法：
(1).此类问题的核心是做好零件和环境的防尘工作,例如车间的5S、运输过程、零件的包装等等；
(2).对供应商的生产过程控制提出要求,特别是玻璃的表面粗糙度和洗涤系统中注塑件的毛絮控制.4.2刮杆和刮片类噪音的原因及对策
刮杆和刮片的零件质量是造成噪音的直接因素,其产生异响的主要原因包括:(1).雨刮片属于橡胶产品，为降低其摩擦系数，在刮片的两侧都加了涂层（石墨粉），但是刮片的刃口属切割部位容易产生毛刺或切割不良缺陷，这样当刮片和玻璃接触时由于摩擦力大容易形成异响；
(2).ABC目前的前雨刮臂分成有骨和无骨的两种，有骨雨刮的压力分布比较均匀，而有无骨雨刮的压力分布由簧片的物理特性决定。刮臂压力大小会直接影响刮片和玻璃的摩擦力，导致噪音。
(3).刮条的外观变形或从刮臂中局部脱出也容易形成噪音； 解决方法：
(1).对供应商刮片刃口的加工刀具进行优化，控制橡胶的切割缺陷；(2).采用优质的橡胶材料以降低刮条的摩擦系数；
(3).对刮杆压力和刮条外观的监控必须是日常的，且100%检查。
4.3电机类雨刮噪音的原因及对策
此类噪音多为供应商制造缺陷，主要原因包括：
(1).电机齿轮异常啮合、齿轮破损、连杆运动过程中异常晃动；(2).电机正常工作噪音值（要求小于５０分贝）；(3).电机和车身之间硬连接产生的共振；(4).连杆运动过程中和车身钢板干涉； 解决方法：
(1).电机本身的噪音等，此类问题属于供应商符合性问题、责令其整改；(2).供应商处增加分贝仪对电机噪音进行监控；
(3).电机和车身之间连接处增加柔性材料，消除共振；(4).核查尺寸链，增加运动件之间的间隙； 4.4攻击角类雨刮噪音的原因及对策
为保证擦拭功能，雨刮条在玻璃上运行是由角度的，即所谓的攻击角（图二1）。这个角度主要由玻璃形面、雨刮臂的扭角等决定；雨刮条在玻璃上擦拭时到达左、右两个顶点附近（反复位）时都会发生翻转，以保证刮净的功能（图二2）；攻击角度不好或不在理论反复位翻转，刮条会在玻璃上跳动产生异响。
图二 雨刮攻击角理论图示
在雨刮刮扫的运动轨迹中，当玻璃和雨刮之间始终以合适的角度配合时，形成了雨刮的攻击角曲线（图三）。雨刮在理论攻击角做轨迹运行时，是不容易产生噪音的。
图三 ABC主要车型的理论攻击角曲线
影响雨刮攻击角的原因，主要包括(1).雨刮臂的扭转角度；
(2).雨刮电机输出轴的角度和高度；
(3).车身上雨刮电机固定点的空间位置、玻璃安装面的位置；(4).玻璃表面的轮廓,即入射角、梯度、变化率等；(5).雨刮在玻璃上的初始位置；
此类由于攻击角不好导致的雨刮噪音是最为普遍的，主要解决的办法有：(1).调整供应商处刮臂工装,改变刮臂扭转角的定义值；(2).对玻璃异响部位的形面进行局部烘烤参数调整，必要时对玻璃成型的模具进行修改；(3).优化车身的定位；
(4).提高刮臂和玻璃厂家的工序能力,对刮臂扭角和玻璃形面公差加严控制；
(5).对雨刮臂安装的定位工装进行调整，保证雨刮在玻璃的刻度线公差范围以内；(6)．增加玻璃的关键质量监控ＣＳＥ内容（略）
4.5装配拧紧类雨刮噪音的原因及对策
此类问题的原因主要包括：
(1).装配过程中螺钉没有拧紧或拧紧力矩不够；
(2).零件掉进电机里面或卡在机构里、电机定位销没有插入车身；(3).车身上雨刮电机固定点的空间位置、零件漏装都会形成异响。解决方法
对照装配作业指导书，对螺钉、拧紧工具、装配零件进行逐一确认，确定原因后消除不符合项观察异响是否消除。
4.6行程类雨刮噪音的原因及对策
前雨刮分左前刮臂和右前刮臂，当两个刮臂碰到一起时会产生异响；刮臂快速刮扫时（在惯性作用下）碰到车身立柱也会产生异响。该类异响主要产生的原因有：
(１).雨刮臂没有在玻璃上刻度线上进行螺栓拧紧，左右雨刮不平行，导致左右雨刮运行时干涉异响（图五Ａ）；
(２).雨刮电机行程过大（图五Ｂ），导致刮臂撞击左右车身立柱导致异响。
Ａ、Ｂ、图五
雨刮行程问题的两种缺陷形式
解决方法
(１).增加对雨刮装配零位的操作说明；(２).减小供应商雨刮电机的行程。
6.结束语
通过对雨刮噪音的原因分析、问题解决，在ABC各部门的配合下，已增加了供应商处玻璃入射角、梯度等多项监控，并得到实施。从目前运行一年的情况来看，我们整车雨刮噪音问题得到了实质性的改善,明显的缩小了和竞争对手的距离！
雨刮噪音问题表现的形式很多，原因也较复杂，例如本文中没有提到的车身和刮臂的刚度、静态的扭转等（这几类问题不太常见）。
由于本文作者能力有限，文中的原因和措施多为笔者和产品设计人员经验之谈，在此仅供同行参考、借鉴。
