汽车风窗刮水器（Windshield Wipers）是车辆主动安全系统的重要组成之一，其性能优越与否直接影响到行车的安全性及舒适性。其中，刮片（Wiper B1ades）与风窗弧面的贴合性能及刮片自身的特性构成了刮水器技术的机械基础。
博世公司在汽车刮水器设计制造领域拥有丰富的经验和多项专利，例如，博世最近在中国汽配售后市场推出的高档型TWIN刮水器（如图1）就拥有多项博世最新专利：双组份刮片、快速安装通用卡子等。其刮水器系列产品处于世界领先水平，其中刮水片的高可靠性和长寿命耐久性闻名于世。博世的刮片的长度通常在260～1000mm之间，悬挂支撑点数量可以根据刮片与风窗弧面适配的需要选择4～10个支点，可确保压力均匀，防风稳定性好，有极好的刮水效果。
一、刮片的双组份技术
为了提高刮片的使用寿命，改进其橡胶组份是重中之重。40余年来，博世公司一直致力于研发性能更为卓越的刮水器产品（如图2）。在20世纪60～70年代，刮片基本上全部采用注塑成型的制造工艺：80年代初期，博世推出了挤压成型的刮片制造工艺，采用高压将高温（约为180℃）不完全玻璃态橡胶从喷嘴挤出成型。在1994年，博世开发出一项革新的制造工艺，即双组份挤压工艺（Dual-compound Extrusion Process）。同年，博世推出了具有划时代意义的双组份刮水片（Dual Component Wiper Blade）。
双组份刮水片的功能特性表明，其组成材质具有两种相互对立的性能。刮片的脊柱（Spline）与过渡颈（Hinge）的连接必须稳定且柔韧，从而能够避免由于过渡颈变形而造成刮拭过程中残留的振颤纹；同时，刮片刮刷（L i p）必须保持坚韧结实，才能有效保证刮水不留涂污和痕迹。
1994年博世推出的双组份刮片是由天然橡胶和合成橡胶组合构成的。即由坚韧的刮刷和柔韧的刮片过渡颈组成的。合成橡胶具有热效寿命长和耐久性强等优点（如图3）。在1997年，基于某单一种类合成橡胶（氯丁橡胶）的一些性能更加优越的材质被用于制造刮片脊柱和刮刷。这种新型合成材料刮片（如图4）具有更强的抵抗诸如臭氧和紫外线作用的能力。刮片脊柱和过渡颈采用了超软柔韧的合成橡胶C1，有效地补偿了刮拭过程中产生的变形。刮片过渡颈的弹性设计能够有效降低刮拭噪声；同时，刮片脊柱的结实可靠相应增强了刮拭过程的稳定性。刮刷采用了超硬的合成橡胶C2，具有较强的耐磨性。另外，刮刷沿底部采用博世双重微突边缘（Micro Double Edge）等专利技术，确保刮片具有长寿耐用和刮拭清晰、不留痕迹等优点（如图5）。
二、刮片的紧固夹持结构
博世刮水器采用了矩形卡爪（Rectangular Claw）的刮片紧固夹持结构（如图6），并且其刮片内部埋有加强条（Tension Strip）。
博世超级矩形卡爪结构增强了刮片装配性能的稳定性。同时，其创新的挤压成型工艺为制造埋有加强条（在样条内部）的刮片提供了技术基础。该内藏式不锈钢加强条使刮片压力均匀，有力，不仅可以抵制刮片脊柱的受力变形，而且能够提高刮片对外界环境变化的适应能力。博世加强条式刮片具有防冻功能。即使在严寒的冬季，博世双组份刮片仍具有超强的刮拭性能。
三、超结构铰接
博世公司最新推出的刮片夹持架铰接（如图7），结构新颖、制造精密，明显降低了刮片刮拭过程中的偏转角度和振动。该铰接的最人优势是能够显著降低刮拭摩擦力。150万次循环刮拭疲劳试验的结果表明，传统刮水器的偏转角大于20°，而采用新式铰接的刮水器的偏转角仅为5°。另外，采用免维护设计理念的新式铰接，不仅结构可靠、性能稳定，而且还能够有效抵制外界环境的各种侵蚀。
四、简化刮水器更换工艺的快速夹子
刮片是车辆的易损部件之一。传统刮水器的刮片更换工艺复杂，车主也常常由此延误了更换时间。而磨损严重的刮片降低了驾驶者视野的清晰度，不仅影响到行车的舒适性，而且还直接将驾乘人员和行人置于极度危险之中。
博世公司最新推出的刮水器快速通用安装夹子（Quick-Clip）机构简化了刮片的更换工艺（见图8所示）。采用该快速夹子的刮水器在更换刮水器时无需专用工具，刮片更换只需几秒钟便可轻松完成，其独特的即插式结构还能够有效避免非法安装。这种简单、快速的更换工艺恰好迎合了客户的需要，推出之始便倍受推崇。被称为新型万能连接器的博世快速夹子预先安装在刮片上。安装时只需要其在刮片上的布置适应刮水器臂夹持的要求即可。
五、电子控制系统
博世刮水器采用了先进的电子控制技术，实现了精确的刮水角度和回复点控制，最大限度地提高了驾驶者视野的广度和清晰度，在很大程度上增强了行车的安全性和舒适性。
1. 博世回转式刮水器电机
博世回转式刮水器电机采用了集成电子技术，并以其新颖的回转驱动方式取代了传统刮水器电机的旋转驱动方式（见图9所示）。博世回转电机的结构相当紧凑，可以适配于各种刮水器的连杆系和车辆安装的需要。
博世回转式刮水器电机与传统的旋转电机相比，可以节省大量的安装及运行空间（如图10）。
2. 刮水角度的控制
装备对刮水角度进行实时监测的霍尔传感器，是实现刮水角度精确控制的技术基础。在刮水器每次刮拭摆动的过程中，安装在电枢（刮水器电机内）上的多级磁环将产生相应的脉冲信号。这些输出的脉冲信号正是系统计算刮水角度的输入数据。当转动量达到设计回转角度时，其电磁或转换触点便产生相应的触发信号。回转电机既可以实时检测出现时的转动角度，又能够在相应的回转点处及时转向。所以，回转电机可以进行精确的刮水角度控制（如图11）。
3. 程序控制
博世公司提供了回转电机的基本控制程序，通过对具体车辆尺寸误差的补偿运算，最终实现最佳的刮水角度控制。同时，程序控制不受诸如刮水速度、摩擦系数和风速等外界因素的干扰，保证了每次刮拭时刮水角度的完全相同。在每次刮拭过程中，当刮片临近回复点时，系统自动降低电机的转速，这样既有利于减小噪声，又有利于延长刮片的使用寿命。在雪天模式（Snow-load）下，系统自动减小刮水角度以避免刮片刮过回复点或停止位。刮水器间歇模式（Intermittent Mode）是指通过对刮水器控制程序的调试，系统可以根据车辆速度和雨量大小（由雨滴传感器进行探测）等参数自动控制刮水频率。
4. 适应空气动力学需求的回缩停止位
空气动力学在汽车设计中扮演着重要的角色，进而决定了刮水器技术必将向着轻量化（主要是缩小刮片的轮廓尺寸）和将回缩停止位（Depressed Park Position）设计在发动机罩下方的趋势发展。将回缩停止位隐藏在发动机罩下方，不仅能够降低风动阻力和风动噪声，而且还开阔了驾驶者的前方视野。该技术适应了整车设计的发展趋势，必将得到广泛应用（见图12）。
5. 能延长刮片寿命的交互停止状态
当刮水器处于停止状态时，由于刮臂弹性力的作用，刮片受力变形。为了减缓刮片在回缩停止位上的变形老化，博世采用一种电子控制的机械装置，使刮片阶段性地处于两种停止状态（见图13所示）。这种交互停止技术增强了博世双重微突边缘刮片的工作性能，减少了刮片橡胶元件的变形，有利于延长刮片的使用寿命。
6. 雨量传感技术的应用
博世刮水电子控制系统采用了新一代的雨滴传感器（Rain Sensors），其结构更为紧凑，功能更加完善。
雨滴传感器以朝着前风窗玻璃的方向安装在驾驶舱内部，传感器向前风窗玻璃发射光束，并接受其反射的光强。雨量传感技术的基本原理是前风窗玻璃上被雨水覆盖的部位越多（即雨量越大），系统接受的反射光强便越弱。系统根据雨量的大小对刮水频率进行自动控制。当系统处于间歇模式时，刮水器的电子控制系统可以按照预先设定自程序实时地调节刮水频率。例如，当一辆大型货车路过时溅起大量泥水到前风窗玻璃上时，系统便会立即转换到最大刮拭频率，这种快捷的反应是一般驾驶者难以做到的（见图14）。
博世刮水器产品不仅进行室内试验，而且还要经受各种工况的试验。其刮片和回转电机完全能够满足150万次循环刮拭疲劳试验的要求。同时，其回转电机还达到了整车制造商各种附加标准的要求，将成为车主信赖的首选产品。
