汽車雨刮片刮拭噪音可靠性測(cè)試：QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)深度解析

雨刮片作為汽車主動(dòng)安全的核心零部件，在雨雪、沙塵等惡劣天氣下保障駕駛視野清晰至關(guān)重要。然而，雨刮器在工作過(guò)程中產(chǎn)生的噪音問(wèn)題直接影響駕乘舒適性，甚至可能干擾駕駛員注意力，成為汽車NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）控制的重要環(huán)節(jié)。QC/T 44-2019《汽車風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器》作為我國(guó)汽車行業(yè)針對(duì)風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器制定的專用推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為雨刮片刮拭噪音的可靠性測(cè)試提供了明確的技術(shù)規(guī)范。

一、QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)概述

QC/T 44-2019由工業(yè)和信息化部發(fā)布實(shí)施，替代了舊版QC/T 44-2009標(biāo)準(zhǔn)，其核心定位是規(guī)范汽車風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器（含雨刮片）的性能要求、試驗(yàn)方法與檢驗(yàn)規(guī)則。該標(biāo)準(zhǔn)適用于各類汽車（包括乘用車、商用車、專用車）所用的風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器及其雨刮片，重點(diǎn)針對(duì)雨刮片膠條的磨損性能進(jìn)行規(guī)范。

QC/T代表中國(guó)汽車行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，這類標(biāo)準(zhǔn)雖然不是強(qiáng)制執(zhí)行的，但對(duì)于提升產(chǎn)品質(zhì)量、確保安全性能以及推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步具有重要價(jià)值。在噪音測(cè)試方面，QC/T 44-2009標(biāo)準(zhǔn)要求刮水器電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其A計(jì)權(quán)聲級(jí)應(yīng)滿足低速≤50 dB(A)，高速≤60dB(A)。雖然搜索結(jié)果未明確顯示QC/T 44-2019的具體噪音限值，但可以合理推斷2019版會(huì)延續(xù)或更新這些要求。

二、雨刮器噪音來(lái)源分析

要有效進(jìn)行噪音可靠性測(cè)試，首先需要了解雨刮器噪音的主要來(lái)源。根據(jù)專業(yè)分析，雨刮器噪音可分為兩大類別：

1. 電機(jī)內(nèi)部噪音

電機(jī)作為雨刮系統(tǒng)的動(dòng)力源，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪音包括：

• 電磁噪音：由電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子電磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生

• 電樞與機(jī)殼振動(dòng)噪音：由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械振動(dòng)引起

• 碳刷換向器接觸摩擦噪音：電流換向過(guò)程中的接觸摩擦聲

• 渦輪蝸桿嚙合換向噪音：減速機(jī)構(gòu)齒輪嚙合產(chǎn)生的聲音

2. 刮刷過(guò)程噪音

刮片作為雨刮器的最終執(zhí)行部件，在整個(gè)刮刷過(guò)程中產(chǎn)生的噪音包括：

• 刮片摩擦噪音：膠條與風(fēng)擋玻璃直接接觸產(chǎn)生的摩擦聲

• 刮片換向噪音：在翻轉(zhuǎn)位置和初始位置轉(zhuǎn)換刮刷方向時(shí)產(chǎn)生

• 機(jī)械四連桿機(jī)構(gòu)換向噪音：連桿機(jī)構(gòu)改變輸出方向時(shí)產(chǎn)生

• 各零部件配合噪音：由于加工精度、配合間隙等因素引起

三、噪音測(cè)試要求與方法

測(cè)試環(huán)境要求

噪音測(cè)試需要在專業(yè)的NVH性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室背景噪聲需控制在較低水平（如16.8dB(A)），以滿足GB/T 3767-1996《聲學(xué) 聲壓法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí) 反射面上方近似自由場(chǎng)的工程法》要求。

測(cè)試設(shè)備配置

專業(yè)的噪音測(cè)試系統(tǒng)通常包括：

• 高精度麥克風(fēng)陣列：如GRAS 46AE麥克風(fēng)，采樣頻率44100Hz

• 數(shù)據(jù)采集前端：如朗德DATaRec 4 DIC24數(shù)采前端

• 計(jì)算機(jī)及分析軟件：用于數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)和分析

• 專業(yè)測(cè)試臺(tái)架：用于固定雨刮器電機(jī)，確保測(cè)試過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生較大晃動(dòng)

測(cè)試流程

1. 樣品安裝與預(yù)處理：將待測(cè)雨刮片按照制造商要求正確安裝在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)臂上，試驗(yàn)前雨刮片及試驗(yàn)玻璃需進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的環(huán)境平衡。

2. 測(cè)試位置布置：在電機(jī)軸端、輸出軸前方、輸出軸后方以及接合面下方布置麥克風(fēng)，麥克風(fēng)距離電機(jī)通常為30cm。

3. 測(cè)試條件設(shè)置：電機(jī)接通高速檔，在13.5V的端電壓下預(yù)熱10分鐘，然后測(cè)試電機(jī)在13.5V電壓下以低速檔和高速檔運(yùn)行的噪聲，測(cè)試時(shí)間為10秒。

4. 測(cè)試項(xiàng)目：包括干刮測(cè)試（玻璃表面干燥狀態(tài)下短時(shí)刮拭）和濕刮測(cè)試（使用標(biāo)準(zhǔn)自來(lái)水或特定濃度玻璃水以恒定流量噴灑）。

四、可靠性測(cè)試的其他相關(guān)項(xiàng)目

除了噪音測(cè)試外，QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)還涵蓋了雨刮片的其他可靠性測(cè)試項(xiàng)目：

1. 耐久性測(cè)試

模擬長(zhǎng)期使用工況評(píng)估雨刮壽命，具體參數(shù)包括循環(huán)次數(shù)5000次以上，負(fù)載范圍5-15N。更嚴(yán)格的測(cè)試可能要求模擬10萬(wàn)次以上刮刷循環(huán)，檢查刮片磨損（允許厚度減少≤0.3mm）、電機(jī)溫升（≤60℃）及齒輪箱密封性。

2. 刮拭性能測(cè)試

量化雨刮清潔玻璃效果，具體參數(shù)包括刮拭角度15-45度，速度0.5-2m/s，覆蓋率90%以上。刮凈率測(cè)試要求在玻璃表面涂覆標(biāo)準(zhǔn)混合液（如炭黑水溶液），測(cè)試雨刮器在低速、高速模式下的清潔效果，要求殘留水痕寬度≤5mm。

3. 環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試

• 低溫性能測(cè)試：在-30℃環(huán)境下靜置24小時(shí)后，檢測(cè)雨刮器能否正常啟動(dòng)，電機(jī)電流是否超標(biāo)

• 溫度適應(yīng)性測(cè)試：檢查極端溫度下的功能穩(wěn)定性，溫度范圍-40℃至80℃

• 耐候性測(cè)試：評(píng)估雨刮在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性，包括紫外線暴露時(shí)間500小時(shí)以上

4. 材料性能測(cè)試

• 橡膠硬度測(cè)試：評(píng)估雨刮片材料硬度，使用ShoreA標(biāo)度，硬度值50-80 ShoreA

• 材料成分分析：檢測(cè)橡膠和塑料元素組成，包括硫含量0.5%-2.0%，碳黑比例15%-30%

• 摩擦系數(shù)測(cè)試：測(cè)量雨刮與玻璃表面的摩擦力，靜摩擦系數(shù)0.2-0.8，動(dòng)摩擦系數(shù)差值不超過(guò)0.1

五、測(cè)試設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室要求

專業(yè)的雨刮器測(cè)試需要配備完善的試驗(yàn)設(shè)備：

1. 雨刮器全工況性能試驗(yàn)臺(tái)

能夠完成雨刮器總成的性能和耐久實(shí)驗(yàn)，整體采用鋁合金型材支架，支架位置和高度可調(diào)，以適應(yīng)不同高度、寬度、玻璃傾角的安裝。試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)采集測(cè)試參數(shù)，試驗(yàn)動(dòng)作步驟及參數(shù)可根據(jù)需要任意編輯。

2. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

通過(guò)角位移傳感器（精度±0.5% FS）、壓力傳感器（0-400kPa，精度±0.2% FS）等設(shè)備，記錄刮刷角度、電機(jī)負(fù)載等數(shù)據(jù)，生成測(cè)試報(bào)告。

3. 環(huán)境模擬設(shè)備

包括恒溫恒濕箱、低溫試驗(yàn)箱、紫外線老化試驗(yàn)箱等，用于模擬各種使用環(huán)境條件。

六、噪音優(yōu)化措施與建議

基于測(cè)試結(jié)果分析，可以采取以下措施優(yōu)化雨刮器噪音：

1. 電機(jī)噪音優(yōu)化

• 電磁噪音控制：提升電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子同軸度，提高轉(zhuǎn)子平衡度。在生產(chǎn)線增加轉(zhuǎn)子平衡度檢測(cè)環(huán)節(jié)，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)子電流監(jiān)控其平衡度，對(duì)不合格品進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整。

• 機(jī)械噪音降低：提升電機(jī)各零部件工藝水平，如磁瓦、機(jī)殼、軸承、渦輪蝸桿等，保證零部件制造精度及裝配誤差。

2. 刮刷過(guò)程噪音優(yōu)化

• 刮片運(yùn)行姿態(tài)優(yōu)化：根據(jù)風(fēng)擋曲率，合理匹配刮臂角度及壓力，保證刮片正確運(yùn)行姿態(tài)。

• 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化：合理設(shè)計(jì)機(jī)械四連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角、壓力角、加速度等參數(shù)，提高機(jī)構(gòu)運(yùn)行效率。

• 材料改進(jìn)：選用優(yōu)質(zhì)橡膠材料，優(yōu)化膠條配方，提高耐磨性和降噪性能。

3. 系統(tǒng)集成優(yōu)化

在實(shí)際駕駛過(guò)程中，人們感受到的是整車條件下的各類噪音。在整車條件下，刮水器噪音與車身結(jié)構(gòu)、整車密封性等直接相關(guān)，因此在提升刮水器自身噪音控制水平的同時(shí)，需同時(shí)優(yōu)化其他周邊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，共同改善整車噪音水平。

七、測(cè)試數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

專業(yè)的噪音測(cè)試不僅需要測(cè)量聲壓級(jí)，還需要進(jìn)行頻譜分析，以確定噪音的主要頻率成分及其分布。通過(guò)分析不同頻率下的噪音特征，可以更準(zhǔn)確地定位噪音源，為針對(duì)性優(yōu)化提供依據(jù)。

測(cè)試數(shù)據(jù)的分析和利用對(duì)產(chǎn)品改進(jìn)具有重要意義。完整的測(cè)試報(bào)告不僅包含通過(guò)/失敗的結(jié)論，還應(yīng)詳細(xì)記錄每個(gè)測(cè)試循環(huán)中的性能參數(shù)變化趨勢(shì)。這些數(shù)據(jù)可以幫助工程師理解產(chǎn)品的失效機(jī)理，為后續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。建立完善的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，還能為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)，縮短研發(fā)周期。

八、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

隨著汽車電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，雨刮器技術(shù)也在不斷進(jìn)步：

1. 智能雨刮系統(tǒng)

現(xiàn)代雨刮系統(tǒng)越來(lái)越多地集成傳感器和控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)雨量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)刮刷頻率，這對(duì)噪音控制提出了更高要求。

2. 新材料應(yīng)用

硅膠雨刮片、鍍膜雨刮片等新材料的應(yīng)用，在提高刮拭效果的同時(shí)，也對(duì)噪音測(cè)試提出了新的挑戰(zhàn)。

3. 標(biāo)準(zhǔn)化與國(guó)際化

QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)可與ISO 5685、SAE J198等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)銜接，同時(shí)與GB/T 2408-2021《汽車用刮水器》等國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)，共同構(gòu)建汽車雨刮器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。

九、結(jié)論

汽車雨刮片刮拭噪音可靠性測(cè)試是確保雨刮器產(chǎn)品質(zhì)量和駕乘舒適性的重要環(huán)節(jié)。QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)為這一測(cè)試提供了全面的技術(shù)規(guī)范，涵蓋了從測(cè)試環(huán)境、設(shè)備要求到具體測(cè)試方法和判定標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)方面。

通過(guò)系統(tǒng)的噪音測(cè)試和可靠性評(píng)估，不僅可以確保雨刮器產(chǎn)品符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，還能為產(chǎn)品優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。隨著消費(fèi)者對(duì)汽車舒適性要求的不斷提高，以及新能源汽車的快速發(fā)展，雨刮器噪音控制技術(shù)將面臨更多挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

未來(lái)，雨刮器噪音測(cè)試將更加注重實(shí)際使用場(chǎng)景的模擬，結(jié)合整車NVH性能進(jìn)行綜合評(píng)估。同時(shí)，隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，聲學(xué)成像、振動(dòng)分析等先進(jìn)手段將更廣泛應(yīng)用于雨刮器噪音測(cè)試中，為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制提供更精準(zhǔn)的技術(shù)支持。

對(duì)于汽車制造商和零部件供應(yīng)商而言，深入理解并嚴(yán)格執(zhí)行QC/T 44-2019標(biāo)準(zhǔn)，建立完善的測(cè)試體系，不僅有助于提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，也是履行社會(huì)責(zé)任、保障行車安全的重要體現(xiàn)。