Система стеклоочистителя – Устройство стеклоочистителя и принцип работы привода, поводка (держателя щеток) и других узлов

Содержание

Вот из чего состоит система стеклоочистителей на машине

Как работают стеклоочистители на автомобиле, разбираем систему

Такая простая конструкция как стеклоочистители на автомобиле, но кто же знал, что даже они могут преподнести конструкционные сюрпризы? Посмотрим на схему работы и конструкцию обычного стеклоочистителя.

 

Смотрите также: Кто изобрел стеклоочиститель

 

В автомобиле существует множество запчастей, которые как мы неверно считаем второстепенны. Это данность, которую мы считаем таковой, а значит часто мы не замечаем насколько увлекательной может быть конструкция той или иной части машины. Эти штуковины работают и хорошо и зачем знать устройство этих «серых мышек»? А между прочим, это крайне увлекательный и разнообразный мир. В него входит и такой элемент без которого невероятно представить безопасное и комфортное передвижение во время разнообразных осадков, — автомобильных очистителей лобового стекла.

 

Мы поднимаем рычажок и «дворники» начитают движение по ветровому стеклу за счет действия электромотора. Действительно, так они работают, но описание крайне базовое, на самом деле все гораздо разнообразнее и веселее.

Система автомобильного стеклоочистителя состоит из следующих элементов:

  1. 1. Двигатель стеклоочистителя (электромотор) находится в подкапотном пространстве. Он инициирует движение щеток с разной скоростью работы.

На 48 секунде видео показана полностью разобранная система очистки лобового стекла.

  1. 2. Электромотор по своему внутреннему устройству ничем не отличается от других типов этих двигателей: щетки, обмотка, магниты, выходной шток, все стандартно. Но вот сама система передачи крутящего момента достаточно самобытна, в нее входит спиральная шестерня передающая вращение на движение остальных частей схемы (внутренне устройство можно увидеть с 1.57 по 3.41 минуту видео) стеклоочистителей, и крупная шестерня которая приводится в движение первой.
  2.  

  3. 3. Но каким образом приводной мотор способен двигать стеклоочистители в разных направлениях, ведь вращается он только в одну? Это становится возможным при помощи специального сочлененного шатунного механизма, который преобразует вращательное движение мотора в поступательные движения щеток (4 минута видео)
  4. 4. Щетки стеклоочистителя. Для них главное хорошо прилегать к площади стекла. Это становится возможным за счет пружины, обозначена на 5 минуте видео и множеству сочленений непосредственно на самой щетке, которые находясь ближе к непосредственной щетке уменьшаются в размерах и более точечно прижимают полотно щетки к изогнутой поверхности стекла.
  5. 5. Переключатель. Устройств простейшее и почти безотказное. На двигающейся части со стороны переключателя установлены два контакта, на неподвижной части стоят другие множественные контакты, при замыкании которых щетки увеличивают темп скорости очистки стекла. Управляется это микросхемой, в которой прописана программа прерывания и интенсивности взмахов щеток.
  6. 6. Бачок омывателя. На 6.10 минуте продемонстрирован измеритель уровня жидкости, а на 6.30 минуте извлечен моторчик омывателя лобового стекла, который создает давление в тот момент, когда вам нужно помыть стекло.

Так, что, простая и тривиальная конструкция? Или все же на нее стоило обратить внимание?

Как работает привод, поводок и другие узлы стеклоочистителя?

Система стеклоочистки включает в себя множество элементов, соединенных между собой и выполняющих одну важную функцию — очищение лобового стекла от грязи. Если по каким-то причинам система перестает работать, обзорность дороги для водителя будет ухудшена, соответственно, это может повлиять на его безопасность. Какие функции выполняет поводок стеклоочистителя, и из каких элементов состоит система — узнайте из этой статьи.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Особенности устройства и схема стеклоочистителя

Схема системы очистки стекла для Приоры
Схема системы очистки стекла для ПриорыСхема системы очистки стекла для Приоры

Система стеклоочистки состоит из таких элементов:

  1. Электродвигатель или привод стеклоочистителя. Это устройство обеспечивает нормальную работу системы, способствуя перемещению дворников по переднему, а также заднему (для универсалов и хэтчбеков) стеклу. Если редуктор стеклоочистителя выходит из строя, это приведет к неработоспособности очистителей. Привод заднего стеклоочистителя также устанавливается только в автомобили в кузове хэтчбек или универсал.
  2. Держатель щетки стеклоочистителя, он же поводок стеклоочистителя, он же рычаг стеклоочистителя — щеткодержатель. На этом устройстве фиксируется само лезвие очистителя, которое перемещается по стеклу.
  3. Щетка с резиновым или силиконовым лезвием. Когда она изнашивается, качество очищения лобового стекла значительно снижается.
  4. Крепление щеток стеклоочистителя — конструктивный элемент самих дворников.
  5. Расширительный бачок — в него заливается жидкость, которая впоследствии при включении дворников через форсунки по шлангам передается на стекло.
  6. Форсунки — эти элементы монтируются на капоте, они выполняют функцию распыления воды по стеклу.
  7. Резиновые шланги, соединяющие расширительный бачок и форсунки — по ним передается расходный материал.
  8. В зависимости от авто, может использовать блок управления стеклоочистителем или прерыватель стеклоочистителя. Последний представляет собой реле, которое в соответствии с действиями водителя определяет частоту перемещения щеток по заданным временным интервалам. Что касается блока, то он позволяет водителю самостоятельно выставить необходимый интервал.
  9. Мотор омывателя, который осуществляет подачу воды или омывающей жидкости на стекла.
  10. Переключатель стеклоочистителя. Подрулевой переключатель располагается в салоне автомобиля, под рулевым колесом. С его помощью водитель может установить скорость работы дворников, а также при необходимости подать воду на стекло.
  11. Тяга, которая соединяет две щетки. Благодаря ей эти элементы могут двигаться синхронно.

Фотогалерея «Элементы системы»

Принцип работы привода, двигателя и прочих узлов механизма

Если схема и устройство стеклоочистителя не вызывает вопросов, перейдем к следующему пункту — принципу работы. Держатель щетки стеклоочистителя вместе с установленным на нем лезвием передвигается влево и вправо, что позволяет практически полностью очистить ветровое стекло. Как сказано выше, с помощью переключателя водитель может отрегулировать скорость, с которой держатель щетки стеклоочистителя будет передвигаться. Некоторые современные авто комплектуются скрытыми очистителям. В данном случае механизм стеклоочистителя устанавливается под лобовым стеклом, а когда водителю нужно включить дворники, устройство выдвигает вверх этот механизм, который после отключения «спрячется» обратно.

В целом очистители для лобового и заднего стекла — это практически идентичные изделия, но и в их работе есть отличия. К примеру, держатель щетки стеклоочистителя может работать только в одном режиме, без возможности регулировки. То есть если передние дворники являются частью целой системы, включающей в себя множество элементов и блок управления, то задний дворник имеет только одну функцию. Одним из основных компонентов омывателя считается насос, предназначенный для активации электромотора системы.

Вкратце рассмотрим принцип действия системы:

  1. Водитель жмет на подрулевой переключатель, подавая управляющему блоку сигнал о необходимости включения дворников, а также подаче воды.
  2. Посредством работа электромотора жидкость начинает передаваться по шлангам через форсунки на лобовое или заднее стекло.
  3. Держатель щетки стеклоочистителя начинает вращаться под воздействием электродвигателя, которому управляющее устройство отправило сигнал — с какой скоростью держатели должны двигаться.
  4. При кратковременной подаче жидкости на стекло подается определенный объем. Когда вода перестает поступать, дворники еще какое-то время работают, обычно это 1-3 взмаха (автор видео — канал Фольксваген центр РУС-ЛАН).

Подбор щеток

При выборе дворников необходимо руководствоваться такими критериями:

  1. Длина.
    Один из основных показателей — длина — подбирается в соответствии с моделью авто или с учетом размера уже установленного изделия.
  2. Способ крепления изделий. Если кронштейны для фиксации не будет совпадать, вы просто не сможете установить изделия.
  3. Качество — не менее важный критерий. Чем качественнее будут изделия, тем дольше они смогут прослужить.

Как показывает практика, качественные продукты всегда стоят дороже, а эксперты советуют не экономить на приобретении изделий, поскольку они напрямую влияют на видимость. Мы рекомендуем подбирать дворники в соответствии с маркой авто, поскольку это позволит наиболее точно выбрать необходимый размер.

Кроме того, оптимальнее всего выбирать изделия в соответствии с сезоном — они могут быть как летними, так и зимними. Следует учитывать, что зимние варианты оснащаются специальными лезвиями, которые не замерзают и не леденеют на морозе. В зависимости от ситуации, можно произвести не полную замену изделия, а только одного лезвия, разумеется, если остальные элементы поводка в нормальном состоянии.

Загрузка ...Загрузка ... Загрузка …

Видео «Особенности замены»

Как производится замена очистителей без съемника и что нужно при этом учитывать — узнайте из видео (автор — канал AssistanceTV).

Устройство автомобильных стеклоочистителей

Автомобиль оснащен двойным стеклоочистителем переднего стекла и одинарным — заднего стекла.

Стеклоочиститель переднего стекла может работать в трех режимах:

  • прерывистая работа, когда производится одно колебание каждые 3…5 секунд;
  • медленная работа;
  • быстрая работа;

Стеклоочиститель переднего стекла состоит из электродвигателя с редуктором, системы рычагов, щеток и управления, обеспечивающего автоматический возврат щеток в исходную позицию при переводе рычажка выключателя в положение выключено. Совместно с дворником работает и омыватель переднего стекла, состоящий из насоса, приводимого в действие электродвигателем, бачка с жидкостью, магистралей и сопел. Омыватель включается рычажком включения стеклоочистителей, путем передвижения его перпендикулярно к плоскости рулевого колеса.

Стеклоочиститель заднего стекла состоит из электродвигателя с редуктором, рычага, щетки и управления. Совместно со стеклоочистителем работает и омыватель заднего стекла, состоящий из насоса, приводимого в действие электродвигателем, магистрали и сопла. Стеклоочиститель заднего стекла включается, вместе с омывателем, отдельным выключателем и работает только с одной скоростью.

Стеклоочиститель заднего стекла

Рис. Стеклоочиститель заднего стекла:
1 — электродвигатель с редуктором,
2 — защитный колпачок,
3 — плечо рычага,
4 — щетка,
5 — магистраль,
6 — сопло.

Механизм стеклоочистителя — различные варианты, схема тандем, распашные стеклоочистители

обновлено 12.09.2019

        После изобретения «дворников» в 1903 году, различными производителями было опробовано много разных конструкций механизма стеклоочистителя. Часть из них не прошла «естественный отбор». В современных автомобилях возможны различные варианты установки щеток стеклоочистителя, но в большинстве случаев применяется схема «тандем», как золотая середина между стоимостью (сложностью) конструкции и эффективностью.

В конструкции стеклоочистителей используются две основные технологии: wiper construction 75p.gif

  • Сочетание электродвигателя и редуктора с червячным механизмом обеспечивает движение стеклоочистителей с большим усилием; 
  • Трапеция с системой рычагов преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное.

        Требуется большое усилие для быстрого движения щеток стеклоочистителя. Для создания такого усилия используется электродвигатель, подключенный к редуктору с червячным приводом. Этот механизм уменьшает частоту вращения двигателя в 50 раз и увеличивает прилагаемое усилие.

        Короткий рычаг крепится на выходном валу редуктора и, вращаясь, передает через другой рычаг, возвратно-поступательное усилие на трапецию стеклоочистителя.Трапеция служит для обеспечения синхронного движения обеих щеток стеклоочистителя. 

       Прерывистый режим работы обеспечивает реле стеклоочистителя, которое управляет работой электродвигателя. Управляется реле с подрулевым переключателем или бортовым компьютером. В том случае, если на автомобиле установлен датчик дождя, возможно целиком автоматическое управление стеклоочистителями.

При любом варианте конструкции неизменным остается только наличие сменной щетки стеклоочистителя. Щётка крепится к рычагу (поводку) при помощи адаптера (защёлки). Адаптер может являться неразъёмной частью каркаса либо отдельно входить в комплект щёток. Подробнее о различных типах адаптеров Вы можете прочитать в статье Виды креплений щеток стеклоочистителя


Возможные схемы механизма стеклоочистителя:



Мир Дворников

Схема работы стеклоочистителя. Привод стеклоочистителя – как устроен этот механизм

Система стеклоочистки включает в себя множество элементов, соединенных между собой и выполняющих одну важную функцию — очищение лобового стекла от грязи. Если по каким-то причинам система перестает работать, обзорность дороги для водителя будет ухудшена, соответственно, это может повлиять на его безопасность. Какие функции выполняет поводок стеклоочистителя, и из каких элементов состоит система — узнайте из этой статьи.

Особенности устройства и схема стеклоочистителя

Система стеклоочистки состоит из таких элементов:

  1. Электродвигатель или привод стеклоочистителя. Это устройство обеспечивает нормальную работу системы, способствуя перемещению дворников по переднему, а также заднему (для универсалов и хэтчбеков) стеклу. Если редуктор стеклоочистителя выходит из строя, это приведет к неработоспособности очистителей. Привод также устанавливается только в автомобили в кузове хэтчбек или универсал.
  2. Держатель щетки стеклоочистителя, он же поводок стеклоочистителя, он же рычаг стеклоочистителя — щеткодержатель. На этом устройстве фиксируется само лезвие очистителя, которое перемещается по стеклу.
  3. Щетка с резиновым или силиконовым лезвием. Когда она изнашивается, качество очищения лобового стекла значительно снижается.
  4. Крепление щеток стеклоочистителя — конструктивный элемент самих дворников.
  5. Расширительный бачок — в него заливается жидкость, которая впоследствии при включении дворников через форсунки по шлангам передается на стекло.
  6. Форсунки — эти элементы монтируются на капоте, они выполняют функцию распыления воды по стеклу.
  7. Резиновые шланги, соединяющие расширительный бачок и форсунки — по ним передается расходный материал.
  8. В зависимости от авто, может использовать блок управления стеклоочистителем или прерыватель стеклоочистителя. Последний представляет собой реле, которое в соответствии с действиями водителя определяет частоту перемещения щеток по заданным временным интервалам. Что касается блока, то он позволяет водителю самостоятельно выставить необходимый интервал.
  9. , который осуществляет подачу воды или омывающей жидкости на стекла.
  10. Переключатель стеклоочистителя. Подрулевой переключатель располагается в салоне автомобиля, под рулевым колесом. С его помощью водитель может установить скорость работы дворников, а также при необходимости подать воду на стекло.
  11. Тяга, которая соединяет две щетки. Благодаря ей эти элементы могут двигаться синхронно.

Фотогалерея «Элементы системы»

Принцип работы привода, двигателя и прочих узлов механизма

Если схема и устройство стеклоочистителя не вызывает вопросов, перейдем к следующему пункту — принципу работы. Держатель щетки стеклоочистителя вместе с установленным на нем лезвием передвигается влево и вправо, что позволяет практически полностью очистить ветровое стекло. Как сказано выше, с помощью переключателя водитель может отрегулировать скорость, с которой держатель щетки стеклоочистителя будет передвигаться. Некоторые современные авто комплектуются скрытыми очистителям. В данном случае механизм стеклоочистителя устанавливается под лобовым стеклом, а когда водителю нужно включить дворники, устройство выдвигает вверх этот механизм, который после отключения «спрячется» обратно.

В целом очистители для лобового и заднего стекла — это практически идентичные изделия, но и в их работе есть отличия. К примеру, держатель щетки стеклоочистителя может работать только в одном режиме, без возможности регулировки. То есть если передние дворники являются частью целой системы, включающей в себя множество элементов и блок управления, то задний дворник имеет только одну функцию. Одним из основных компонентов омывателя считается насос, предназначенный для активации электромотора системы.

Вкратце рассмотрим принцип действия системы:

  1. Водитель жмет на подрулевой переключатель, подавая управляющему блоку сигнал о необходимости включения дворников, а также подаче воды.
  2. Посредством работа электромотора жидкость начинает передаваться по шлангам через форсунки на лобовое или заднее стекло.
  3. Держатель щетки стеклоочистителя начинает вращаться под воздействием электродвигателя, которому управляющее устройство отправило сигнал — с какой скоростью держатели должны двигаться.
  4. При кратковременной подаче жидкости на стекло подается определенный объем. Когда вода перестает поступать, дворники еще какое-то время работают, обычно это 1-3 взмаха (автор видео — канал Фольксваген центр РУС-ЛАН).

Подбор щеток

При выборе дворников необходимо руководствоваться такими критериями:

  1. Длина. Один из основных показателей — длина — подбирается в соответствии с моделью авто или с учетом размера уже установленного изделия.
  2. Способ крепления изделий. Если кронштейны для фиксации не будет совпадать, вы просто не сможете установить изделия.
  3. Качество — не менее важный критерий. Чем качественнее будут изделия, тем дольше они смогут прослужить.

Как показывает практика, качественные продукты всегда стоят дороже, а эксперты советуют не экономить на приобретении изделий, поскольку они напрямую влияют на видимость. Мы рекомендуем подбирать дворники в соответствии с маркой авто, поскольку это позволит наиболее точно выбрать необходимый размер.

Кроме того, оптимальнее всего выбирать изделия в соответствии с сезоном — они могут быть как летними, так и зимними. Следует учитывать, что зимние варианты оснащаются специальными лезвиями, которые не замерзают и не леденеют на морозе. В зависимости от ситуации, можно произвести не полную замену изделия, а только одного лезвия, разумеется, если остальные элементы поводка в нормальном состоянии.

Каждый водитель стремится поддерживать лобовое стекло своей машины в максимальной чистоте, так как от этого зависит степень видимости дороги. Особенно это важно в плохую погоду, в дождь или метель ночью, когда на дороге возникает опасная ситуация. Для того, чтобы поддерживать обзорное стекло в чистоте, в автомобиле смонтированы такие устройства, которые удаляют грязь, влагу, дождевые капли. Привод стеклоочистителя относится к таким устройствам. Всего таких устройств два вида – механический и пневматический. О том, как работает этот механизм, Вы можете прочесть в данном материале.

Привод стеклоочистителя и принцип его работы

Зачастую, импульс щеткам передает посредством использования некоторых механических элементов, которые соединены параллельно или последовательно. Реже встречаются стеклоочистители пневматического принципа действия. Такое устройство расположено в контуре с определенным объемом воздуха от тормозной системы. Устройство с пневматическим принципом действия расположено немного выше, нежели уровень ветрового стекла, а начинает работать тогда, когда открывается кла

Принцип работы стеклоочистителя автомобиля — Все о Здоровье

Как работают стеклоочистители на автомобиле, разбираем систему

1505134244 gew - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

Такая простая конструкция как стеклоочистители на автомобиле, но кто же знал, что даже они могут преподнести конструкционные сюрпризы? Посмотрим на схему работы и конструкцию обычного стеклоочистителя.

В автомобиле существует множество запчастей, которые как мы неверно считаем второстепенны. Это данность, которую мы считаем таковой, а значит часто мы не замечаем насколько увлекательной может быть конструкция той или иной части машины. Эти штуковины работают и хорошо и зачем знать устройство этих «серых мышек»? А между прочим, это крайне увлекательный и разнообразный мир. В него входит и такой элемент без которого невероятно представить безопасное и комфортное передвижение во время разнообразных осадков, – автомобильных очистителей лобового стекла.

Мы поднимаем рычажок и «дворники» начитают движение по ветровому стеклу за счет действия электромотора. Действительно, так они работают, но описание крайне базовое, на самом деле все гораздо разнообразнее и веселее.

Система автомобильного стеклоочистителя состоит из следующих элементов:

1505134386 dwq - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

  1. 1. Двигатель стеклоочистителя (электромотор) находится в подкапотном пространстве. Он инициирует движение щеток с разной скоростью работы.

1505135514 1 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

На 48 секунде видео показана полностью разобранная система очистки лобового стекла.

1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

    2. Электромотор по своему внутреннему устройству ничем не отличается от других типов этих двигателей: щетки, обмотка, магниты, выходной шток, все стандартно. Но вот сама система передачи крутящего момента достаточно самобытна, в нее входит спиральная шестерня передающая вращение на движение остальных частей схемы (внутренне устройство можно увидеть с 1.57 по 3.41 минуту видео) стеклоочистителей, и крупная шестерня которая приводится в движение первой.1505135576 2 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля

  • 3. Но каким образом приводной мотор способен двигать стеклоочистители в разных направлениях, ведь вращается он только в одну? Это становится возможным при помощи специального сочлененного шатунного механизма, который преобразует вращательное движение мотора в поступательные движения щеток (4 минута видео)
  • 1505135589 3 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 4. Щетки стеклоочистителя. Для них главное хорошо прилегать к площади стекла. Это становится возможным за счет пружины, обозначена на 5 минуте видео и множеству сочленений непосредственно на самой щетке, которые находясь ближе к непосредственной щетке уменьшаются в размерах и более точечно прижимают полотно щетки к изогнутой поверхности стекла.
  • 1505135551 4 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 5. Переключатель. Устройств простейшее и почти безотказное. На двигающейся части со стороны переключателя установлены два контакта, на неподвижной части стоят другие множественные контакты, при замыкании которых щетки увеличивают темп скорости очистки стекла. Управляется это микросхемой, в которой прописана программа прерывания и интенсивности взмахов щеток.
  • 1505135552 5 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 6. Бачок омывателя. На 6.10 минуте продемонстрирован измеритель уровня жидкости, а на 6.30 минуте извлечен моторчик омывателя лобового стекла, который создает давление в тот момент, когда вам нужно помыть стекло.
  • 1505135555 6 - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • 1505135742 beam blade - Принцип работы стеклоочистителя автомобиля
  • Так, что, простая и тривиальная конструкция? Или все же на нее стоило обратить внимание?

    Стеклоочистители и стеклоомыватели

    Назначение стеклоочистителей

    Автомобили эксплуатируются в разных климатических, дорожных и метеорологических условиях, при этом для обеспечения безопасности движения и комфортных условий для водителя необходимо обеспечить безупречную видимость дорожной обстановки.
    Основными факторами, снижающими обзорность и видимость водителю, являются загрязнение либо увлажнение (например, атмосферными осадками) лобового, заднего и боковых стекол, при этом уменьшение видимости через лобовое стекло является наиболее опасным с точки зрения безопасности движения.
    Существенно ухудшает видимость в темное время суток загрязнение стекол фар.

    Исходя из изложенного выше, стеклоочиститель предназначен для механической очистки лобового стекла (во многих моделях легковых автомобилей и заднего стекла) от атмосферных осадков и грязи. Фароочистители, устанавливаемые в последнее время на многих легковых автомобилях, предназначены для очистки стекол фар от загрязнений.

    Щетки стеклоочистителей

    Очистка стекол осуществляется специальными обрезиненными щетками, плотно прижимаемыми к стеклу рабочей поверхностью и совершающими колебательные движения по поверхности стекла.
    Количество щеток стеклоочистителей лобового стекла зависит от его размеров и формы; на большинстве автомобилей используется две щетки – со стороны водителя и со стороны пассажира, но встречаются и автомобили, у которых лобовое стекло оснащено тремя щетками стеклоочистителя.

    Щетки должны перемещаться по стеклу плавно, без толчков (чем зачастую «грешат» вакуумные и пневматические приводы) с определенным углом размаха и силой прижатия к стеклу.

    Применение на современных автомобилях сфероидального остекленения кузова и стекол фар сложной пространственной формы усложняет работу щеток стеклоочистителя, поскольку трудно обеспечить плотное прилегание щеток к поверхности стекла. Поэтому щетки стеклоочистителей выполняют гибкими и увеличивают силу пружин, прижимающих их к стеклу. Гибкость щеток обеспечивается увеличением числа коромысел (сочленений) держателя и применения профиля щетки оптимальной формы.

    Типы привода стеклоочистителей

    Основное конструктивное различие используемых на автомобилях стеклоочистителей заключается в типе привода их щеток, который может быть механическим (ручным), электрическим, вакуумным или пневматическим.
    В настоящее время наиболее широко используется электрический привод стеклоочистителей , стабильно работающий в любых условиях (в том числе и при неработающем двигателе).

    Механические (ручные) стеклоочистители , которыми оснащались многие автомобили до середины прошлого века, в настоящее время практически не используются. Они наиболее просты по конструкции, но неудобны в использовании, к тому же отвлекают водителя от наблюдения за дорожной обстановкой.

    Стеклоочистители с вакуумным приводом для своей работы используют разрежение, образуемое во впускном тракте системы питания двигателя (так же, как и вакуумные усилители тормозов). Существенными недостатками таких стеклоочистителей является невозможность их использования при неработающем двигателе, а также зависимость их работы от величины разрежения во впускном тракте. Тем не менее, стеклоочистители с вакуумным приводом изредка используются на некоторых типах автомобилей.

    Пневматический привод стеклоочистителей иногда применяется на грузовых автомобилях, оснащенных пневмосетью. Такие стеклоочистители использовались, например, на первых моделях автомобилей марки «КамАЗ», однако из-за недостаточной стабильности и надежности работы пневмоклапанной системы управления впоследствии их сменили стеклоочистители с электрическим приводом.
    Пневматический тип привода стеклоочистителей в настоящее время встречается на некоторых грузовых автомобилях.

    Устройство и работа электрических стеклоочистителей

    Кинематическое и конструктивное решение механизма стеклоочистителя лобового и заднего стекла достаточно простое. Электрический стеклоочиститель (рис. 1) состоит из электродвигателя, червячного редуктора (обычно выполненного в одном корпусе с электродвигателем), кривошипного механизма, системы рычагов и щеток.

    Рис. 1. Принципиальная схема стеклоочистителя: 1 – рычаги и щетки; 2 – кривошип; 3 – электродвигатель; 4 – редуктор; 5 – переключатель режима работы Рис. 2. Моторедуктор 47.3730 стеклоочистителя заднего стекла: 1 – зубчатое колесо; 2 – червяк; 3 – выходной вал; 4 – корпус редуктора; 5, 7 – зубчатые сектора; 6 – серьга; 8 – корпус электродвигателя; 9 – постоянный магнит; 10 – якорь

    Электродвигатель 3 стеклоочистителя через червячный редуктор 4 приводит во вращение кривошип 2, который через систему приводных рычагов и тяг сообщает щеткам качательное движение.

    На некоторых автомобилях (в частности – на автобусах с большой площадью лобового стекла) щетки стеклоочистителей совершают не качательные, а плоскопараллельные перемещения благодаря особой схеме рычажного привода. Это позволяет щеткам очищать от загрязнений и влаги бόльшую поверхность лобовых стекол, но несколько усложняет конструкцию привода.

    В моторедуктор встроены концевой выключатель, обеспечивающий укладку щеток в крайнее положение при выключении моторедуктора, и биметаллический предохранитель, защищающий цепь от перегрузок.

    Концевой выключатель разрывает цепь электроснабжения двигателя, когда его шток попадает в углубление на выходном зубчатом колесе. Многие моторедукторы стеклоочистителей не имеют кривошипно-шатунного механизма, у которых вращение якоря двигателя преобразуется в колебательное движение с помощью рычажного механизма щетки.

    Различные климатические условия и скоростные режимы автомобиля обуславливают необходимость изменения производительности стеклоочистителя. Очевидно, что при сильном дожде или при движении автомобиля с большой скоростью даже при незначительных осадках стеклоочистители должны работать производительнее. Поэтому современные стеклоочистители имеют устройства, позволяющие адаптировать скорость перемещения щеток с интенсивностью загрязнения или увлажнения стекла. Как правило, такие устройства являются электронными.

    Следует отметить, что моторедукторы применяются не только в стеклоочистителях разных типов – они используются в электроприводе стеклоподъемников и блокировки дверных замков, а также в некоторых других приводных устройствах.

    Очистители фар

    Очистители стекол фар бывают щеточные и струйные .

    Щеточные фароочистители по принципу действия аналогичны стеклоочистителям лобового и заднего стекла автомобиля.
    Для привода щеток фароочистителей используются моторедукторы, обеспечивающие необходимый угол поворота щеток. Для очистки фар круглой формы достаточен угол колебания щетки 60˚, прямоугольной – 45˚.
    Моторедуктор 221.3730 очистителя фар представлен на рис. 3.
    Малогабаритные редукторы, применяемые в фароочистителях, не имеют червячного механизма. Выходной вал редуктора, параллельный валу двигателя, получает колебательные движения от многоступенчатого редуктора и двухзвенного кривошипно-шатунного механизма, состоящего из шатуна 11 и поводка 9.
    У стеклоочистителей прямоугольных фар моторедуктор имеет однозвенный кривошипный механизм, состоящий из шатуна и закрепленного на боковой поверхности пальца, входящего в прорезь шатуна.

    Принцип действия струйного фароочистителя заключается в том, что частицы грязи отбиваются от стекла фары и смываются водой, которая подается от специального электрического насоса через форсунку под большим давлением (до 0,3 МПа).
    Преимуществами такой очистки является высокая эффективность и надежность в работе, возможность очистки фар любой конфигурации. Однако для эффективной работы фароочистителей струйного типа необходим мощный электронасос высокого давления и сравнительно большое количество воды для омывания фарных стекол.

    Омыватели стекол

    При движении автомобиля по сырой дороге стекло водителя забрасывается грязью от встречных автомобилей. Щетки стеклоочистителя сами не способны очистить стекло от грязи, лишь размазывая ее. И уж тем более щетки не способны очистить стекло от подсохшей грязи.
    Для удаления свежей и засохшей грязи в дополнение к стеклоочистителям устанавливаются омыватели стекла, с помощью которых грязь увлажняется и после этого легко удаляется щетками стеклоочистителей.

    Омыватели стекла состоят из небольшого бачка с чистой водой или специальной жидкостью, не замерзающей при низких температурах, и насоса, приводимого в движение механическим способом (вручную или ногой), либо от электродвигателем. При работе омывателя переднее (или заднее) стекло смачивается струйками воды из форсунок, устанавливаемых около стеклоочистителей, или на рычагах, либо непосредственно на щетках.

    В системах омывателей стекол кузова и фар наиболее широко используются мотонасосы, которые представляют собой соединение в одну общую конструкцию электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов и жидкостного насоса. На рис. 3 показана конструкция мотонасоса 2002.3730 струйной очистки фар автомобиля.

    Рис. 3. Моторедуктор 221.3730 очистителя фар: 1 – корпус; 2 – щетки; 3 – подшипник; 4 – коллектор; 5 – якорь; 6 – постоянный магнит; 7 – ведомая шестерня; 8 – ведущая шестерня второй ступени редуктора; 9 – поводок; 10 – выходной вал; 11 – шатун; 12 – ведомая шестерня второй ступени редуктора; 13 – шток; 14 – выключатель Рис. 4. Мотонасос 2002.3730: 1 – крыльчатка; 2 – насос фароомывателя; 3 – якорь

    Крыльчатка 1 центробежного насоса 2, закрепленная на валу якоря 3 электродвигателя, выполнена из пластмассы. Внутренняя полость электродвигателя защищена от попадания влаги резиновой манжетой.
    Режим работы мотонасосов – кратковременный.

    Мотонасосы используются не только в системах очистки стекол. Их применяют в системах перекачки жидкости (например, топлива), в системах обогрева кузова и т. п.
    В таблице 1 приведены основные параметры некоторых мотонасосов, применяемых на отечественных автомобилях.

    После изобретения «дворников» в 1903 году, различными производителями было опробовано много разных конструкций механизма стеклоочистителя. Часть из них не прошла «естественный отбор». В современных автомобилях возможны различные варианты установки щеток стеклоочистителя, но в большинстве случаев применяется схема «тандем», как золотая середина между стоимостью (сложностью) конструкции и эффективностью.

    В конструкции стеклоочистителей используются две основные технологии:

    • Сочетание электродвигателя и редуктора с червячным механизмом обеспечивает движение стеклоочистителей с большим усилием;
    • Трапеция с системой рычагов преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное.

    Требуется большое усилие для быстрого движения щеток стеклоочистителя. Для создания такого усилия используется электродвигатель, подключенный к редуктору с червячным приводом. Этот механизм уменьшает частоту вращения двигателя в 50 раз и увеличивает прилагаемое усилие.

    Короткий рычаг крепится на выходном валу редуктора и, вращаясь, передает через другой рычаг, возвратно-поступательное усилие на трапецию стеклоочистителя.Трапеция служит для обеспечения синхронного движения обеих щеток стеклоочистителя.

    Прерывистый режим работы обеспечивает реле стеклоочистителя, которое управляет работой электродвигателя. Управляется реле с подрулевым переключателем или бортовым компьютером. В том случае, если на автомобиле установлен датчик дождя, возможно целиком автоматическое управление стеклоочистителями.

    При любом варианте конструкции неизменным остается только наличие сменной щетки стеклоочистителя. Щётка крепится к рычагу (поводку) при помощи адаптера (защёлки). Адаптер может являться неразъёмной частью каркаса либо отдельно входить в комплект щёток. Подробнее о различных типах адаптеров Вы можете прочитать в статье Виды креплений щеток стеклоочистителя

    Раздел 1 Аналитический обзор

    Введение

    Электрооборудование современного автомобиля представляет собой сложную систему, включающую до 100 и более изделий, его стоимость составляет примерно 30 % стоимости автомобиля. Электрооборудование автомобиля может быть изображено в виде ряда самостоятельных функциональных систем – электроснабжения, пуска, зажигания, освещения и сигнализации, информации и диагностирования, систем автоматического управления двигателем и трансмиссией.

    Ряд изделий электрооборудования, например, стеклоочистители, электродвигатели отопления и вентиляции, звуковые сигналы, радиооборудование, объединены и условно названы вспомогательным электрооборудованием.

    Роль вспомогательного электрооборудования на современных автомобилях имеет одно из важнейших значений в развитии автомобилестроения. Вспомогательное оборудование непосредственно влияет на эксплуатационные качества автомобиля. Электромеханические приводы более надёжны в работе, чем механические.

    С поддержкой вспомогательных приборов и аппаратов достигается комфортабельность, безопасность движения и облегчается управление автомобилем.

    В настоящее время показателям комфортабельности отводится большое место при оценке автомобиля, особенно на мировом рынке. Если 25 – 30 лет назад на автомобилях не устанавливался ни один исполнительный механизм с электроприводом, то в настоящее время даже на грузовых автомобилях минимум 3 – 4, а на некоторых и более приводных электродвигателя. С помощью привода вспомогательного электрооборудования достигается лучшая видимость (стеклоочистители передних и задних стёкол, очистки фар, омыватели стёкол), а это приводит к уменьшению дорожно-транспортных происшествий, особенно в ненастную погоду, другими словами, увеличивается безопасность движения

    Автомобильные система стеклоочистки — это необходимое средство повышения безопасности.

    Сформулировать требования к системе очистителя несложно — ветровое стекло должно быть достаточ­но чистым, чтобы всегда обеспечивать необходимую видимость. Для этого система очистителя должна отвечать следующим требованиям:

    1. Эффективно удалять воду и снег;

    2. Всегда возвращать щетки в начальное поло­жение, в том числе в условиях снегопада;

    3. Обладать срок службы порядка 1 500 000 цик­лов очистки;

    Чтобы отвечать перечисленным выше критери­ям, в системе очистителя ветрового и заднего стекла долж­ны применяться компоненты хорошего качества. Конкретный механизм движения щеток при очи­стке ветрового и заднего стекла может различаться, но при этом должно быть гарантировано, что будет очи­щена минимально необходимая поверхность стек­ла. Снег и дождь — серьёзная помеха комфортному и безопасному управлению автомобилем, а необходимость включения-выключения щёток и регулирования интенсивности их работы отвлекает водителя от дороги.

    Сегодня автопроизводители понемногу начинают использовать автоматическую систему стеклоочистки в стандартной комплектации автомобилей среднего класса, а разработчики таких систем управления предлагают автолюбителям несколько их типов, в том числе и предназначенные для самостоятельной установки.

    Автоматическая система стеклоочистки состоит из датчиков дождя.

    Датчик дождя может выполнять управление всеми режимами стеклоочистителя, а именно: автоматический выбор длительности паузы, первая скорость, вторая скорость, омыватель.

    Датчик дождя – это оптико-электронный прибор, который размещается на лобовом и заднем стекле и реагирует на его увлажнение. Его можно отнести к автомобильному аксессуару, целью которого является обеспечение безопасности при управлении автомобилем при выпадении атмосферных осадков. Кроме того, в автоматическом режиме он, кроме управления стеклоочистителями, может работать совместно с механизмом, закрывающим люк и со стеклоподъемниками.

    В слoжных климaтических услoвиях водитель, благодаря датчику дождя, имеет возможность полностью сконцентрироваться на дорожной обстановке, и не отвлекаться, пытаясь отрегулировать интенсивность движения щеток стеклоочистителя.

    В последнее время, производители автомобилей, постепенно начинают внедрять датчики дождя в базовые комплектации автомобилей. А разработчиками уже предлагаются датчики дождя, которые предназначаются для самостоятельного размещения.

    Принцип действия основывается на сoпoстaвлeнии датчиком инфoрмaции, поступающей oт фoтoдиoда и светoдиoдoв, то есть на отрaженнoм свете.

    В зависимости от силы дождя, предусмотрена работа четырех режимов стеклooчистителей: медленный, прерывистый, учащенный и скоростной. Отличительной особенностью автoномного оборудования датчика является, возмoжнoсть подсoединения к штатнoй электрoпрoвoдке без изменения ее схемы. В случае необходимости, водитель может самостоятельно переключить блoк в режим ручнoгo управления и выбрать приемлемую частоту oчищения стекoл. Автономная система датчикa дoждя комплектуется блoкoм управления, специальным каркасом с датчиками-линзами, платой с исполнительными реле, а также жгутом проводов.

    Выделим основные преимущества автоматической системы стеклоочистки:

    1. Осуществляются автономное управление работой стеклоочистителей;

    2. Электронные устройства обеспечивают надёжную работу стеклоочистителя;

    3. Частота хода щеток стеклоочистителя изменяется в зависимости oт скорости движения автомобиля — чем больше скорость, тем короче интервал между циклaми;

    4. Датчик дождя помогает водителю контролировать ситуацию за дорогой, тем самым не отвлекаться на включения стеклоочистителей.

    Цели дипломного проекта

    Разработать качественную и конкурентно способную автоматическую систему управления стеклоочистителем для автомобиля LADA «Priora», которая будет обеспечивать безопасность водителя, уменьшая количество его движений при езде.

    1.1 Системы стеклоочистителей ветрового стекла

    За последние годы появилось большое количество разработок учёных и конструкторов в нашей стране и за рубежом над модернизацией, усовершенствованием и созданием принципиально новых конструкций стеклоочистителей. Особая роль отводится усовершенствованию электроприводного механизма стеклоочистителя. Разрабатываются различного рода защитные устройства и выключатели для электродвигателей стеклоочистителей.

    Широкое применение в данной области получила микроэлектроника, использование различных видов электронных схем, чувствительных элементов. Ниже приведены описания некоторых существующих конструкций стеклоочистительных систем.

    Систeмы стеклooчистителей ветрoвого стeкла оснoваны нa предписывaемых закoнoм зoнах oбзoра (Европа, США и Австра­лия). Очищаемые зоны могут изменяться посредством дополнительных средств управления, воздействующих на щетки стеклоочистителей (параллелoграммный, четырехрычaжный механизм). На рисунке 1.1 показано, как переднее стекло де­лится на «зоны» и как применяется способ «не­круговой» очистки. На рисунке 1.2 показано пять вариантов движе­ния щеток.

    Рисунок 1.1 — Способ «некруговой очистки» лобового стекла

    — Встречная система

    — Система типа тандем

    — Система типа тандем с аэродинамическими характеристиками

    — Однорычaжная неуправляемая система

    — Однорычaжная управляемая система

    Рисунок 1.2 — Виды перемещения щёток по стеклу

    Лезвия щеток очистителя изготавливаются из резинового (каучукового) компаунда и удержива­ются на переднем стекле пружиной в рычаге очи­стителя. Аэродинамические свойства щеток очи­стителя постепенно приобрели особую важность из-за того, что воздушные потоки на переднем стекле и вокруг стекла для разных транспортных средств заметно различаются. Верхняя часть ре­зинового лезвия щетки обычно перфорируется, чтобы уменьшить его аэродинамическое сопро­тивление. Щетка хoрoшeгo кaчeствa будeт иметь ширину кoнтaктa сo стеклoм примернo 0,1мм и прилeгaть к пoверхнoсти стeклa пoд углoм при­близитeльнo 45°. Вaжный пoкaзaтeль — дaвлeниe щeтки на стeклo, пoскoльку коэффициент трения между материалом щетки и стеклом может ме­няться от 0,8 до 2,5 при сухом стекле и от 0,1 до 0,6 при влажном. На кoэффициент трeния тaкже влияет темпeрaтурa и скoрость движения щетки.

    1.2 Устройство, принцип действия и разновидности стеклоочистителей

    Стеклоочиститель – это устройство для очистки переднего (ветрового) стекла транспортных средств (автомобиля, троллейбуса, трамвая и т.д.), а также заднего стекла и стекол фар легкового автомобиля от атмосферных осадков и грязи. Очистка производится кaчaтельными движениями резиновых щеток.

    Нынешние щетки стеклоочистителя состоят из узла крепления к поводкам, система прижимных коромысел, или просто прижимная система, поскольку в бескаркасных щетках она пружинная, и сама щетка стеклоочистителя.

    Во всех современных щетках узел крепления для универсальности делается съемным. На штифт в основании щетки надевается адаптер, обеспечивающий совместимость с креплениями поводков различных типов. Адаптеры у различных производителей имеют разную форму, от нее зависит надежность соединения.

    Прижимной блок в классическом виде состоит из системы сочлененных коромысел. Их количество в блоке зависит от длины щетки и колеблется от трех до шести. Наиболее распространены системы с пятью коромыслами.

    Сами коромысла производятся из металла или из пластика. При использовании в качестве материала металла в метах сочленения коромысел изготавливаются пластиковые вставки. Они уплотняют сочленения, препятствуют попаданию песка и в какой-то степени влаги.

    Уже в лапках самих коромысел располагается резиновая щетка, при этом зев держателей должен быть таким, чтобы щетка свободно ходила вдоль них. Для того чтобы во время работы она не вылетала, делаются ограничители или делается фиксация одного из краев резинки.

    Щетка стеклоочистителя

    Резинка, самая важная часть щетки, ведь именно она в итоге стирает воду, и грязь со стекла. Ее форма – продукт многолетней работы, и каждая ее деталь и каждый выступ несут свою функциональную нагрузку. Для качественной работы резинка должна совмещать в себе много противоположных свойств. Быть одновременно гибкой и жесткой мягкой и твердой. И чтобы добиться идеального компромисса, разработчики по сей день ищут новейшие решения.

    Профиль щетки одинаковый у всех производителей. Его основные части – это нож щетки и система пружинных элементов – соединены они между собой тонкими резиновыми перемычками.

    Нож щетки имеет трапециевидную форму. Он острый на конце и утолщается к основанию.

    Система пружинных элементов представляет собой три полосы резины прямоугольного сечения. 1-ая полоса, расположенная сразу после ножа, служит для придания дополнительной жесткости в местах сильной деформации за счет собственного изгиба. А между второй и третьей полосой вставляется пластинчатая пружина, выполненная, как правило, из нержавейки этот блок необходим для придания продольной жесткости ножу.

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о