科普未来我们还需要汽车雨刮器吗？

  汽车雨刮器，与汽车的其他零部件相比，容易被大家忽略，但当遇上雨雪天气的时候，它却起到必不可少的作用，所以雨刮器的优劣也某些特定的程度上决定了行车安全。那么，关于雨刮器的前世今生，你又了解多少呢？

  据说，在1886年第一辆汽车诞生时，汽车上尚未有雨刮器这种装置，车辆在雨天行驶时只能打开窗户，大幅度提升了行车危险性。

  直至1903年，汽车雨刷才正式出现。雨刷的发明者是一名叫玛丽·安德森（Mary Anderson）的女性，其契机是玛丽需要开车去纽约，但当时刚好遇到雨雪天气，于是玛丽发明了手动雨刷。根据她的设计，将橡胶刮板固定在一个金属曲柄上，然后将此金属曲柄安装在汽车玻璃上，利用弹簧释放的压力来确保橡胶刮板与汽车玻璃表面的紧密联合。但要驾驶员一边开车，一边刷玻璃。雨刮的发明为司机在恶劣气候下开车提供了极大的便利，2011年为了纪念玛丽•安德森的发明，她被选入美国发明家名人堂（National Inventors Hall of Fame）。

  后来，美国特瑞科公司的董事长在纽约州水牛城的雨夜里撞伤了一名骑自行车的少年，为了杜绝这类意外的发生，他在基础的雨刮上进行了改进，发明了一种金属杆上带着槽状橡胶条的手动雨刷，让雨刮增加了清洁雨雪的能力。

  最早发明电动雨刷的也是一名女性——夏洛特·布里奇福德，她在二十世纪二十年代年发明了第一代电动汽车雨刷。

  随着汽车制造产业的扩大，1917年JohnR.Oishei创立了专门制造雨刷器及相关部件的Tri-Continental公司，并发明了首个两段式雨刷器“Rain Rubber”，现代汽车上使用的雨刷器大多数都沿用了这样的设计，Trico公司也成为了雨刷器制造业中的领军企业。还有一个不得已提的雨刷器制造大厂是建立在比利时Tienen的Bosch公司，那里当时每天要制造35万个雨刷臂。

  1919年，William M.Folberth发明了首个自动雨刷器，而他所创立的Folberths Cleveland公司随后被Trico收购，这也许也算是一种强强联手，一种新型的“真空动力系统”随之被大范围的应用在一些车辆的清洗系统中。不过当时的自动雨刷器，同样是需要手动持续按住一个按钮，才能完成风挡清洁，并不能说是完全自动。

  直到1923年，博世公司的专家研制出了小巧、便宜和耐用的电动装置，使电动雨刮能广泛地被大众接受，现代雨刷才正式在汽车上安装，电动雨刮的最终发明权也由博世公司获得，并将1927年作为正式发明时间。

  在二十世纪六十年代时，最高档的汽车雨刷也只有两个挡位：一挡用于阵雨，一档用于暴雨，而若遇到绵绵细雨，它们就会在前风挡上一直刮来刮去，扰乱司机的视线。后来，一位名叫鲍勃·卡恩斯（Bob Kearns）的美国人在雨中驾车，由于一块香槟酒瓶塞砸到了他的左眼，他必须集中精力才能看清道路情况，当时灵光一现，于是产生了发明间歇式雨刷的想法。

  所谓间歇式雨刷器，是通过调整雨刮器间歇的时间来控制雨刷的速度。目前，市场上的雨刷器大概能分为两种，一种是传统的间歇式雨刷器，这也是现在使用最多的一种，雨刷速度能根据雨量影响驾驶的视线分三至四级进行调整；另一种是近年来多使用于中高级车型上的雨珠感应式雨刷器，雨刷器能够准确的通过雨量自动调整速度。

  发展到现代车辆，除了间歇性雨刮器，现在你能看到应用在许多车型上的是感应式自动雨刷系统，它可以依据雨量的大小来自动调节雨刷摆动的速度。这样的雨刷系统是在间歇性雨刮器中增加了一个雨量传感器，它利用光线在玻璃和雨滴中的散射现象，通过光反射回来的强度判断玻璃上的雨水量。

  雨刮未来的发展趋势大多分布在在新材料、新电子技术、轻量化等等。新材料的发展则表现在胶条材料的发展、石墨喷涂技术的发展等；新电子技术的发展则表现为新型电子马达、直驱马达等等；轻量化则有更多的应用方向，例如说应用很广的塑料轴承支座等，比之前的铸铝轴承支座能够承载不少重量，对未来整车轻量化能够更好的起到不少的作用。

  奔驰近几年发布了喷水雨刮片，通过在普通雨刷片的橡胶条表面增加一排小孔，并在小孔后面加装一条隐藏的水渠。当驾驶者按动风挡清洗按钮时，玻璃水会输送至雨刷片，并通过雨刷片表现的小孔喷射出来，雨刷片移动到什么位置，玻璃水就会通过小孔喷射到相应位置。这一装置相比普通雨刷器不但可以节约一半的玻璃水量，还能获得更清晰的视野，减少日常行驶中清洗前风挡存在的安全隐患。

  最近，外媒的一篇报道引起了汽车行业的关注，特斯拉开始将电力系统和软件方面不的创新应用于挡风玻璃雨刮器，而且采取了一种具有未来感的新型电磁雨刮器设计。特斯拉的设计将采用与挡风玻璃匹配的单雨刮片，而且会与引擎下方的电磁系统一同移动。

  特斯拉在专利中表示：本发明中的电磁雨刮器系统可能还会包括一个线性驱动器，该驱动器可能会包括一条导轨以及电磁运动块。而导轨可能包括多个永磁棒，永磁棒会沿着汽车挡风玻璃的弯曲面水平放置。该电磁运动块包括多个孔，以及至少一个围绕多个孔的电磁线圈。本发明中的电磁雨刮器系统还包括控制电路，能够控制电磁运动块穿过多个永磁棒的线性运动。此类线性运动得到控制就可以引导雨刮臂的转向，而该雨刮臂会耦合在电磁运动块上，能够在整块挡风玻璃上来回移动，以擦拭特定区域，如挡风玻璃的透明区域（即占挡风玻璃百分之一的区域）。

  此外，本发明中的电磁雨刮器系统可能会采用电磁运动块当前所携带的电磁线圈产生的电磁感应式电动力，以控制雨刮臂，因而可以有明显效果地地将传统雨刮器系统部件兼的摩擦力降至最小。而且，新型电磁雨刮器系统能够被其基于神经网络的雨雪探测系统触发，而后者已经部署在搭载了第二代无人驾驶系统Autopilot的特斯拉汽车上了。

  除了特斯拉，英国知名超跑公司、F1赛车的领跑设计者—迈凯伦集团也一直在研究创新雨刮器的路上。据称，迈凯伦研发了一种新型超声波技术换能器，未来的车型将在风挡玻璃上安装超声波换能器，它将会发出30kHz的超声波来清除风挡玻璃上的任何杂质，而且这一过程会非常迅速，可以除去从水、泥巴到昆虫和雪的任何形式的杂质。

  这一项技术的应用，不仅会提高车辆的视野，而且由于去掉了雨刷电机，车身质量得到减少，所以燃油经济性也会有所提高；因为去掉了雨刮器，车辆将拥有更好的空气动力性，避免了驾驶员在冬天去除风挡上冰雪的麻烦。

  但实际上，超声波技术早已应用在军用飞机上，如果这项科技能应用在汽车上，将为汽车带来由内到外的改变。特别是对于追求极致性能的超跑汽车厂商，发动机舱内可以省去雨刮器马达的重量和空间，车外线条将更加流畅，能更加进一步降低风阻，具有突破性的意义。

  对比雨刮器的每一次创新发展，它似乎已经从一种实体物品慢慢变成一种科技层面的概念。或许在未来，随着科学技术的发展，传统意义上的雨刮器将成为历史，取而代之的是一种智能技术的存在。