誰能想到,雨刷器作為一個不起眼的汽車配件,竟然不是從汽車誕生時便已有了這項發明。
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實際上在發明該配件前,人們總是為了清除擋風玻璃上的污物而感到煩惱,雖然他們嘗試過抹布、海綿、刮刀甚至還準備過土豆、洋蔥、胡蘿卜等物品,但這些方法不僅麻煩,氣味還很重,效果又不太好。
于是,在沒有雨刷器的年代,人們在雨雪中基本是跟著“直覺”開車出行,因而經常發生多起交通事故。
直到1902年,美國阿拉巴馬州一位叫Mary Anderson的富家小姐在遇到交通意外后,發明了第一個雨刮器。
最初的發明很簡單,是把一塊海綿綁在一根打孔穿過汽車玻璃的鋼桿上。雨天開車時,司機可以通過轉動杠桿的方式,讓緊貼在玻璃上的海綿擦雨水。只不過這個操作很危險,下雨天時司機本來就看不清前方,如果還用手不停地轉動杠桿,更容易發生交通事故。
隨后Mary改進這種裝置,又發明了帶發條的轉桿,這樣擦雨器可以在上過一次勁后,能自動擦雨許多次。后來,她把這種擦雨裝置命名為雨刷器,并申請了發明專利,專利說明書中對這個裝置的描述是“車窗清潔裝置”,也就是最早出現的雨刷裝置,并被用在了當時的很多車型上。
此后,又相繼出現過很多發明者將自己制造的雨刷裝置申請專利。
到了現代,我們在市面上常見的雨刷器通常有三種運動形式,分別是平行式、對向式、交叉式和單臂式。其中,單臂式的雨刷器目前應用較少,一般會出現在一些小型車上。而在安裝位置方面,除了有前擋風雨刷器,在汽車后擋風玻璃處也配有一個后雨刷器,通常在掀背車、旅行車、SUV、以及一些小貨車上都可以看到。
如今,很多車型上已經配備了更為先進的雨刷器,比如感應式雨刷器,能夠根據雨量的大小來自動調節雨刷擺動的速度;噴水雨刷片,能通過小孔將玻璃水均勻地噴灑在玻璃上,以達到不遮擋視線、噴灑效果更好、節省玻璃水的目的。可以說雨刷器的發展過程和種類要比我們想象的復雜很多。
盡管現在的雨刷器已經很成熟,但這并不意味著雨刷器會停止創新進步。
據外媒報道,美國專利商標局在前不久宣布將利用激光充當擋風玻璃雨刷的專利正式授予電動汽車制造商特斯拉。
該專利的標題是“用脈沖激光清潔車輛和光伏組件的玻璃物品上積累的雜物”,是特斯拉于2019年5月提交的專利申請,美國專利商標局于本周批準了其申請,這使特斯拉獲得了這項發明的獨家權利。
特斯拉在其申請文件中概述了這項專利:“一種用于車輛的清潔系統,包括發射激光束以照射車輛玻璃制品上的光束光學組件、檢測積聚在該區域碎屑的檢測電路以及控制電路。控制電路基于對累積在玻璃制品上的碎屑檢測,來校準與從光束光學組件發射的激光束相關聯的參數,進而控制激光束在累積碎屑上的照射水平。其中,基于以校準速率對激光束進行脈沖來控制照射水平,并將激光束的穿透限制到小于玻璃制品厚度的深度,進而移除碎屑。”
說起來,咱國內也有不少人將激光雨刷器申請為專利,我們來看看其中兩項。
例如和上述專利相似的“脈沖激光雨刷清洗裝置”。在需要清洗車窗玻璃時,操作人員打開激光器本體的控制開關,然后調節導向塊沿導向孔滑動,此時,導向塊帶動連接臂在車窗玻璃上運動,激光器本體發出激光對車窗玻璃進行清洗。
該實用新型通過激光器本體和導向孔的設置,具有將灰塵有效清理下來的效果。
別的也挺有意思,比如“雨刷控制方法、裝置及激光探測設備”。該方法可以在某些激光探測設備(如激光雷達,這類激光探測設備中可能需要使用雨刷)中應用,這些激光探測設備本來就設置有激光收發裝置,同時為實現目標檢測等功能本來就要計算信噪比。也可以直接利用激光探測設備的硬件組件實現雨刷控制的功能,無需再安裝專用的傳感器,有利于節省激光探測設備的制造成本。
總體來說是不受傳感器影響的,對于玻璃上的雨水或其他雜物都能有效清除,同時還能有效避免了雨刷控制過程中的檢測數據抖動,使雨刷有效工作,延長雨刷的使用壽命。
再繼續說特斯拉,其實這家公司以前曾提出過幾個關于擋風玻璃雨刷的想法。例如在今年2月份,該公司就已經獲得了一項專為電動跑車Roadster設計的電磁式雨刷專利,該設計將利用電磁線性執行器(電磁雨刷)來去除擋風玻璃上的濕氣。
該專利展示了一種單一雨刷的設計,可以在擋風玻璃上橫向、橫向、直接移動。與傳統的弧形旋轉刮水器不同,特斯拉的概念刮水器的動作與人拿著加油站刮水器工具的動作幾乎相同。它用一對軌道取代了一個旋轉的馬達臂,基本上是在擋風玻璃的頂部和底部。這些“軌道”上和雨刷臂上的電磁鐵推動雨刷前后移動。同樣原理的技術推動著磁懸浮列車前進。
此外,特斯拉也在嘗試不給擋風玻璃安裝雨刷。在2019年11月的發布會上,特斯拉電動皮卡 CyberTruck 就沒有雨刷。當時有很多人猜測:特斯拉要么是沒有敲定合適的設計,要么是壓根就不準備安裝雨刷。現在,該公司可能會通過這項新專利解釋當時 CyberTruck 缺少雨刷的原因了。
除了激光雨刷,特斯拉還有著很多聽起來相當瘋狂的想法。其首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)曾表示,希望 Roadster 使用SpaceX冷氣體推進器實現懸停,而 CyberTruck 可以在其后貨箱蓋上安裝太陽能電池板以增加續航里程。
甚至在最近的一次電話會議上,馬斯克提出了自動駕駛小巴 Robo Van 的想法。
然而,即使是崇尚高標準的特斯拉,徹底改變雨刷的想法也沒這么容易實現,更不要說特斯拉想使用脈沖激光清除屋頂太陽能電池板上的碎片的設想了。
雖然不知道特斯拉研發的全新激光雨刷器何時會投入量產,或許最后產品的成型與專利圖有些出入。但至少特斯拉在進行全新的嘗試,沒準兒他們真的有可能帶來雨刷的一次革命性升級。
那么,大家對于特斯拉的這項新專利是怎么看待的呢?
蝸牛納覺得,如果真的可以實現,應該能省下一部分洗車的成本吧,所以還是值得期待的。
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