隱形雨刷

隱形雨刷并不是真正的雨刷器，而是一種清潔劑。這種清潔劑加水涂在汽車后視鏡上，再大的雨也不怕雨水粘在玻璃上；抹在車擋風(fēng)玻璃上，雨天就不用開雨刷了，雨嘩嘩下，就是粘不在玻璃上，完全可以代替雨刷的作用。所以叫“隱形雨刷”。

一、基本功能

“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”中國國家知識產(chǎn)權(quán)專利號：2014208061102 。主要功能為：1.機(jī)動車外后視鏡除霜、除霧功能；2.機(jī)動車外后視鏡除水功能，能夠有效達(dá)到小雨、大雨甚至暴雨環(huán)境中機(jī)動車外后視鏡除水功能。3.機(jī)動車外后視鏡去除微塵顆粒功能。4.機(jī)動車外后視鏡除雪、除冰功能。

二、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)原理

“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”除水、除霜、除塵系統(tǒng)，主要包括車載微型氣泵（12V/24V）、耐壓氣體導(dǎo)管、空氣加熱室（內(nèi)置電熱絲）、二維自動旋轉(zhuǎn)空氣噴頭（噴孔與旋轉(zhuǎn)軸垂直）、設(shè)備開關(guān)以及增強(qiáng)功能的傳感器等裝置。

本發(fā)明中的主要依據(jù)原理為：車載微型氣泵依靠機(jī)動車電源提供的動力，向系統(tǒng)中提供穩(wěn)定的壓力空氣，在壓力空氣輸送管路中設(shè)置一個空氣加熱室，可依據(jù)實(shí)際情況有選擇性地提供壓力空氣加熱功能，通過空氣加熱室的壓力氣體最終由耐壓氣體管道輸送到機(jī)動車外后視鏡上的二維自動旋轉(zhuǎn)空氣噴頭，壓力氣體（可加熱為壓力熱空氣）從噴頭上的噴孔噴出（見圖1）。

從二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭布置的噴孔上噴出高壓射流氣體，依據(jù)噴孔的特殊設(shè)計(jì)，使得二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭的旋轉(zhuǎn)體具有偏心力矩作用，依靠射流產(chǎn)生的反向力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)套自動圓周旋轉(zhuǎn)。

由于二維自動圓周旋轉(zhuǎn)噴頭上噴出的射流氣體所形成的壓力氣體層，與機(jī)動車外后視鏡鏡面所在的平面平行，且由于特殊設(shè)置，使得外后視鏡鏡面所在的平面包含在壓力氣體層中，因而在“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”運(yùn)行過程中，能夠在外后視鏡鏡面形成穩(wěn)定的透明空氣層（約1mm）,保證了機(jī)動車外后視鏡鏡面始終處于清晰狀態(tài)。

盡管二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭上的噴孔可以設(shè)置很多個，但是由于噴孔越多、孔徑越大，在不改變供氣氣泵功率情況下，從噴孔噴出的射流氣體壓力反而越低。故為了保證二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭上噴出的壓力射流氣體能夠有效去除后視鏡鏡面上的雨水、霜雪、灰塵等，我們建議噴孔設(shè)置為1~4個為宜。

從噴孔噴出的射流壓力氣體具有的脈沖作用、沖擊作用、加壓作用、磨削作用，對機(jī)動車外后視鏡鏡面上的水珠、霜霧、雪花、灰塵等雜物產(chǎn)生沖蝕、滲透、剪切、壓縮、剝離、破碎等效果，更具有明顯的疲勞和剪切破壞效應(yīng)，使得該“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”具有極高的去除雜物效率。同時(shí)由于二維自動圓周旋轉(zhuǎn)噴頭能夠利用自身的物理結(jié)構(gòu)反沖作用力原理設(shè)計(jì)，高速自動旋轉(zhuǎn)，從而在機(jī)動車外后視鏡鏡面?zhèn)刃纬煞€(wěn)定均勻的透明空氣層，保證了機(jī)動車在大雨環(huán)境下外后視鏡的極高清晰度。

另外，由于本系統(tǒng)配備有空氣加熱室，機(jī)動車駕駛者可依據(jù)實(shí)際環(huán)境需求，自主選擇是否給壓力氣體加熱。從節(jié)省能源的角度出發(fā)，本系統(tǒng)還配備氣泵調(diào)速開關(guān)，使用者依據(jù)實(shí)際情況，可直接控制系統(tǒng)中氣體的壓力，也同時(shí)也調(diào)節(jié)了二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭的旋轉(zhuǎn)速率。

“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”系統(tǒng)在機(jī)動車外后視鏡上，只有固定在鏡片背部的二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭以及與鏡面平行的噴孔部分，構(gòu)造小巧，對機(jī)動車外后視鏡外觀基本無影響（見圖3）。同時(shí)由于二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭固定于鏡片上，可以隨后視鏡角度調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)，不影響后視鏡的角度調(diào)節(jié)，并且能夠保證噴孔噴出的壓力射流氣體層始終與后視鏡鏡面平行，無論機(jī)動車外后視鏡處于什么角度，該系統(tǒng)均可保證后視鏡鏡面的高清晰度。

此系統(tǒng)在運(yùn)行或者停止運(yùn)行狀態(tài)下，所有構(gòu)件的外觀運(yùn)動尺寸都很小，故能相當(dāng)于隱形存在，有效除雨、除霜、除灰塵的同時(shí)，也符合現(xiàn)代社會對美學(xué)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

本系統(tǒng)中所有的配件均簡單易得，適用性高，性能穩(wěn)定，安裝方便，結(jié)構(gòu)小巧，性價(jià)比很高。本系統(tǒng)所涉及到的電路原理也很簡單（見圖2），電路布線簡單穩(wěn)定，不會對機(jī)動車原系統(tǒng)造成任何不良影響。

三、目前解決機(jī)動車外后視鏡雨水問題的方法與設(shè)備及其存在的問題。

1.外后視鏡鏡眉：加裝在外后視鏡上部的塑料薄片，能夠在小雨環(huán)境汽車按照一定行駛方向情況下避免后視鏡被雨水打濕。但是當(dāng)汽車靜止或者行駛方向與雨飄灑方向交叉時(shí)候，或者雨量稍大環(huán)境下，汽車外后視鏡依然會被雨水覆蓋，造成后視鏡模糊。不同的車型需要配備不同型號的鏡眉，安裝上的鏡眉容易掉落，汽車外后視鏡安裝上鏡眉會影響后視鏡角度調(diào)節(jié)，同時(shí)也會影響到外后視鏡美觀性和風(fēng)阻。

2.雨敵：雨敵是一類具有疏水或者親水化學(xué)涂劑的統(tǒng)稱，其涂抹在汽車外后視鏡上與清潔劑（肥皂水、沐浴露、清潔劑等）涂抹鏡片產(chǎn)生的效果相似，即利用化學(xué)物質(zhì)的疏水或者親水作用，使得落在后視鏡上的雨水凝聚成水珠迅速滾落。由于此類化學(xué)物質(zhì)雖然可以使得水滴成大的水珠，但是需要一定的風(fēng)力吹到水珠才能使得水珠快速從后視鏡鏡片滾落，而由于機(jī)動車外后視鏡一般是背風(fēng)區(qū)域，風(fēng)力很難吹到后視鏡鏡面，造成水珠難以滾落，因而在下雨環(huán)境中依然會使得后視鏡模糊。此類外后視鏡鏡面涂抹劑需要提前涂抹到后視鏡鏡面，洗車的時(shí)候也容易洗掉這層疏水劑（或者親水劑），并且這些涂料使用期限比較短，幾個小時(shí)或者幾天之后效果就會大打折扣。當(dāng)外后視鏡鏡片沾上灰塵等雜質(zhì)時(shí)，涂有雨敵的后視鏡鏡片在雨中驅(qū)水效果也不好，同時(shí)該方法在小雨等雨量偏小環(huán)境下才有一定的效果，雨量稍大也不起作用。

3.有骨雨刮器：在汽車外后視鏡上安裝類似于汽車擋風(fēng)玻璃上一樣的有骨微型雨刷（雨刮器），該裝置需要在后視鏡上安裝電力驅(qū)動的馬達(dá)，同時(shí)配備一個能夠在鏡面掃動的雨刷。目前市面上僅有極少量車型配備有此類有骨雨刷，原因是此類型有骨雨刷整體構(gòu)件較大，安裝在后視鏡上不僅使得外后視鏡很不美觀，而且造成外后視鏡風(fēng)阻增大。同時(shí)不同的汽車型號外后視鏡鏡片形狀不同，需要配備不同的形狀的雨刷。該類型雨刷擺動頻率稍微過高就容易損壞雨刷等聯(lián)動裝置，同時(shí)該類型雨刷在運(yùn)行狀態(tài)中對駕駛者視線造成一定的影響。當(dāng)駕駛者調(diào)動機(jī)動車外后視鏡鏡片角度時(shí)候，該類型有骨雨刷不能很好的貼合到鏡片，造成除水功能下降。由于該類型有骨雨刷的微型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，較長時(shí)間運(yùn)行過程中，各種配件極易損壞。

4.空氣固定出氣孔：此裝置的原理為機(jī)動車引擎艙內(nèi)的氣泵提供壓力氣體，將壓力氣體到出到位于機(jī)動車外后視鏡外殼上的固定排氣孔排出。由于需要壓力氣體吹到整個后視鏡鏡片，就必須把排氣孔做到從左到右邊都分布（或者直接一個大的排氣孔覆蓋到整個后視鏡鏡片上部），這樣要保持整個排氣系統(tǒng)出來的氣體有一定的壓力足以吹掉后視鏡上的雨滴，就必須增加氣泵的功率（因?yàn)闅獗霉β什蛔兊那闆r下，排氣孔總孔徑越大，排出的氣體壓力越小，從而造成雨水吹不掉的現(xiàn)象），勢必此類型除水系統(tǒng)造成耗能巨大。同時(shí)該類型后視鏡除水系統(tǒng)排氣孔并不是隨著后視鏡鏡片角度調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)，當(dāng)駕駛者調(diào)動后視鏡鏡片角度時(shí)候，排氣孔排出的氣體不是總能有效吹到后視鏡鏡面（有時(shí)候只能以一定角度吹到鏡面部分區(qū)域，有時(shí)候完全吹到鏡面外部），無法有效驅(qū)水。若是多個獨(dú)立的排氣孔設(shè)置，會造成沒有排氣孔的鏡面區(qū)域水分無法被壓力氣體吹到，同樣使得處于雨中的機(jī)動車外后視鏡被雨水模糊。

5.后視鏡加熱：后視鏡加熱技術(shù)設(shè)計(jì)的原意為去除外后視鏡鏡片上的霧滴和霜露，并不能夠用來消除大雨量環(huán)境下的后視鏡鏡片水分。該裝置是依靠內(nèi)置在后視鏡鏡片背部的電熱絲運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)蒸干后視鏡鏡片上的水霧或者冰晶。由于在雨量稍大情況下，電熱絲加熱產(chǎn)生的熱量不足以快速蒸發(fā)落到后視鏡鏡片上的雨滴，造成雨量稍大環(huán)境下后視鏡依然視線模糊。同時(shí)，該裝置耗能較大，小排量的汽車不適宜使用后視鏡加熱技術(shù)（容易造成汽車總電能不足）。該運(yùn)行過程中會產(chǎn)生一定的高溫，這樣使得后視鏡鏡片角度調(diào)節(jié)馬達(dá)等部件必須是耐高溫材料，制造成本升高。處于功能保護(hù)目的，目前汽車制造商在設(shè)計(jì)后視鏡加熱功能時(shí)候，設(shè)定其啟動溫度必須低于一定的溫度（如≤15℃），而在中國大部分地區(qū)，下雨環(huán)境時(shí)外部氣溫都高于這一設(shè)定溫度，造成部分車型即使有后視鏡電加熱功能，也不能在下雨環(huán)境下啟動該功能。

四、與現(xiàn)存技術(shù)比較“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”的優(yōu)點(diǎn)。

1.與后視鏡雨眉（遮雨檔）比較：不影響外后視鏡外觀，不影響外后視鏡角度的調(diào)節(jié)，無論機(jī)動車靜止?fàn)顟B(tài)還是行駛中均可以有效去除外后視鏡雨水。

2.與后視鏡涂抹雨敵比較：物理原理除水無化學(xué)物質(zhì)對人體無害，隨時(shí)啟動不需要做前期工作，操作簡單實(shí)用。汽車清洗等操作對該裝置無任何影響，能夠長期使用而不影響功能。即使外后視鏡鏡面很臟，也不會影響到隱形雨刮器的除水效率。

3.與后視鏡有骨雨刷比較：處于外后視鏡鏡片上只有一個小小的二維自動旋轉(zhuǎn)噴頭，整體外觀小，不影響后視鏡外觀的藝術(shù)美，不影響后視鏡風(fēng)阻，構(gòu)件簡單，經(jīng)久耐用，不易損壞。自動旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的噴頭噴出的壓力氣體自動適應(yīng)所有車型形狀的后視鏡鏡片，對后視鏡形狀無選擇，除水效率高。隱形雨刮器無論靜止還是運(yùn)行過程中，均不會影響到駕駛者視線。

4.與固定出氣孔比較：壓力足夠，排氣孔小，排氣孔跟隨后視鏡鏡片角度調(diào)節(jié)而動，無論何時(shí)均可將壓力氣體水平掃射到整個機(jī)動車外后視鏡鏡片。通過高頻自動旋轉(zhuǎn)，本設(shè)計(jì)隱形雨刮器能夠在后視鏡鏡面上形成一層透明空氣層，無論什么雨量環(huán)境，依然保證了后視鏡鏡片高的清晰度。

5.與后視鏡加熱功能比較：不僅能夠除霜，而且能夠在雨量很大的環(huán)境中有效去除后視鏡雨水。耗能較小，整體造價(jià)低。無環(huán)境溫度限定，隨時(shí)可以按照需求啟動，可以長時(shí)間運(yùn)行，啟動時(shí)間短起效快。對后視鏡材質(zhì)無選擇，適用于所有形狀外后視鏡，不受車體型號限制等優(yōu)點(diǎn)。

總結(jié)：“機(jī)動車后視鏡隱形雨刮器”技術(shù)成熟，整體造價(jià)低，不影響機(jī)動車外后視鏡美觀，不增加后視鏡風(fēng)阻，無論運(yùn)行或者靜止?fàn)顟B(tài)下均不會對駕駛者造成視線影響。隨時(shí)可依據(jù)環(huán)境情況選擇啟動，無溫度限制，不僅可以除霜、除霧滴、除水滴、除灰塵，也可以去除大雨環(huán)境下機(jī)動車外后視鏡鏡面上的雨水。該裝置自適應(yīng)能力強(qiáng)，對于機(jī)動車外后視鏡型號無選擇，適用所有形狀的機(jī)動車外后視鏡鏡片。該裝置處于后視鏡鏡片上的部分小巧，不影響后視鏡整體外觀，對原有后視鏡改動非常小，且不會影響后視鏡鏡片角度調(diào)節(jié)，能夠跟隨鏡片角度調(diào)節(jié)而動，始終保持對后視鏡鏡片有效驅(qū)水。該裝置不會對后視鏡內(nèi)部其他微型裝置產(chǎn)生沖突，對后視鏡材質(zhì)無選擇差異。該裝置處于機(jī)動車引擎艙內(nèi)部的構(gòu)件同樣小巧，電路簡單，不影響機(jī)動車原系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)做到了對空間要求低的性能。

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