攻击角（Attack Angle）基础知识
李犹胜（上海200000）
摘要：电动雨刮器的攻击角是由挡风玻璃的曲率，电动雨刮器的转轴方向和雨刮臂的特征共同作用而产生的。它对刮水质量，噪声，抖动等有影响。本文详细的介绍了攻击角的定义，测量方法和分析方法。关键词：雨刮器、攻击角
0、前言
我们在设计汽车挡风玻璃电动雨刮器时，首
先任务就是要确保雨刷能够将挡风玻璃上的水刮
刷干净，同时要确保雨刷在玻璃上运动没有令人厌烦的抖动，尖叫声，这就涉及到雨刮器的攻击角（Attack Angle）
1、什么是攻击角（Attack Angle）
攻击角（Attack Angle）是雨刮片相对于汽车挡风玻璃的方向。它是相对于挡风玻璃表面的
法线来定义并测量的。在评估攻击角的时候，应
该沿着整个雨刮片的长度方向上的各点都要得到
评估。
攻击角（Attack Angle）能帮助雨刮片在挡风玻璃上翻转和平稳的移动。
攻击角是由于挡风玻璃的形状，电动雨刮器转轴的方向和雨刮臂的特征共同决定的。
2、攻击角符号的定义
攻击角的符号分为“+”和“-”。这个符号只表示攻击角的方向，并不表示攻击角的大小，即-3°并不是比2°小。
确定攻击角的方向采用的是“右手法则”：用
右手抓住刮片，四指指向刮片的运动方向，大拇指所指的方向就是攻击角的观察方向（如图2）。
从刮片的顶端向刮片的尾部看，挡风玻璃的
法线沿顺时针旋转到刮片的中心线（刮片的中心
线在挡风玻璃法线的顺时针方向），攻击角为“-”；反之，如果挡风玻璃的法线是沿逆时针旋转到刮片的中心线（刮片的中心线在挡风玻璃法线的逆
时针方向），此时的攻击角为“+”
按照这个原则，刮片位于复位位置时攻击角应为“+”，刮片在外刮位置时攻击角应为“-”。
需要提醒的是：有些汽车制造商会有不同的
定义，不管是如何定义攻击角的方向，你只有坚
持一个原则，就是：刮片在挡风玻璃上必须倾斜，其刮片的倾斜方向是便于刮片运动的方向。
3、攻击角的产生
攻击角的产生是由于挡风玻璃的形状，电动雨刮器转轴的方向和雨刮臂的特征共同决定的。
图2 攻击角的观察方向
图1 攻击角（Attack Angle）的定义
图3 攻击角的方向定义
只要其中的任何一个发生变化， 攻击角的大小和方向就有可能发生变化， 它们之间的关系详见我编写的《如何用CATIA V5来确定电动雨刮器的转轴方向》一文。
4、 攻击角对雨刮系统产生什么影响？
不当的攻击角将产生下列影响
（1） 刮片骨架（有骨雨刷）的爪碰上挡风玻璃 （2） 导流板碰上挡风玻璃
（3） 刮片在玻璃上过分的停留或弯曲，这会产生
下列影响 a) 影响刮刷质量 b) 影响风举 c) 刮片跳动 d) 噪声大 e)
永久变形
5、 雨刮系统攻击角分析
在雨刮系统设计初期研究攻击角时， 我们通常同时研究刮片的头部， 中间（与刮臂连接处）和尾部的攻击角。
攻击角的可接受准则是： （1） 在复位位置为-3°，在外刮位置为+5° （2）
刮片上的三个位置的攻击角相差不超过1°
（3）  攻击角将在刮刷角度的1/2至2/3的位置从
“-”方向变换成“+”方向。
（4） 攻击角从“-”方向变换成“+”方向变换过
程中，攻击角曲线不出现“V ”字形状。
如图4
所示的攻击角曲线是不满足上述攻击角接受准则的， 我们需要优化挡风玻璃表面的曲率来改善攻击角（
如图5）其优化的方法见本人编制的《如何用CATIA V5来优化挡风玻璃的表面质量》。
优化挡风玻璃表面的曲率不是一件容易的事情， 除了你要有专业的能力提出优化的方案之外， 还需要汽车制造商及挡风玻璃制造商密切配合。
采用上述优化后的挡风玻璃再进行攻击角分析， 得到如图6的曲线
从曲线中可以看出， 该曲线满足了攻击角的可接受准则
6、 攻击角的测量
汽车挡风玻璃攻击角的测量需要借助专用的测量工具来进行，如图7是其中的一种测量工具，读者可以根据这个思路去设计你需要的测量工具。
图4 攻击角曲线
图5 优化挡风玻璃
图6 优化挡风玻璃后的攻击角曲线
图7 攻击角测量量具
如图7所示，件1是一个指针，固定在件4上，可以与件4一起旋转。件2是一个用有机玻璃制作的刻度盘，它的下面有两个圆弧型的支脚，它上面有一个圆孔供件1（指针）通过，它可以沿着件4上的销轴自由的旋转。件4是用树脂制作的，其作用是夹持刮杆。
6.1 刮片中间位置的攻击角测量
该量具的使用方法是：将要测量的刮杆安装
在被测的台架或实车上，在将刮杆的头部伸入到
件4的孔中，旋转件3使其被夹紧，然后将量具平稳的放在挡风玻璃上，指针所指的刻度就是该处的攻击角（如图8）。
6.2 刮片顶端和尾端的攻击角测量
我们在设计雨刮器的时候，不但要测量刮片中间位置的攻击角，还要测量刮片顶端和尾部的工具角。这就要用到另外一套辅助的工装（如图9）。
该辅助测量工具前端的杆件是可以前后移动的。当测量刮片顶端攻击角时，杆件向前移动到适当的位置；当测量刮片尾部的攻击角时，杆件向后移动到适当的位置，当把位置调整好以后，就按照6.1条所示的方法进行测量。
6.3整个刮刷范围内的攻击角测量
我们测量攻击角，不只是测量刮片在复位位置的攻击角和外刮位置的攻击角，而且要测量在整个刮刷范围内（整个刮刷角度范围内）的攻击角。为了简化工作量，我们通常把刮片每移动10°为一个测量位置。每个位置测量沿着刮片方向测量三点（刮片的顶端，中间和尾端）如图10所
示
6.4
攻击角的分析
将上述测量出来的攻击角输入到excel中，以刮
刷角度为横坐标，攻击角为纵坐标绘制攻击角曲
线（如图4和图6），分析攻击角是否满足攻击角
接受准则。如果不满足，需要优化挡风玻璃曲
面的曲率半径。
7、结束语
本文详细介绍了汽车雨刮器攻击角的定义，
攻击角的方向、攻击角产生和攻击角的测量及接
受准则，这些内容都是本人在工作中积累下来的，
供同行们参考。
图8 攻击角测量方法
图9 攻击角测量辅助工具法
图10 刮刷范围内的攻击角测量方法