Стеклоочистители автомобиля

К атегория:

Электрооборудование автомобилей

Стеклоочистители автомобиля

Стеклоочистители применяются для очистки ветрового стекла автомобиля от атмосферных осадков, пыли и грязи.

Электрический стеклоочиститель состоит из электродвигателя 9 постоянного тока параллельного или смешанного возбуждения (для привода стеклоочистителя на автомобилях ВАЗ используется двигатель с возбуждением от постоянных магнитов), червячного редуктора, рычажного механизма, одной или двух резиновых щеток и выключателя или переключателя (в двухскоростных конструкциях).

Электродвигатель монтируется на корпусе редуктора, где смонтированы также термобиметаллический предохранитель и контакт с пружиной концевого выключателя, который служит для остановки щеток при выключении стеклоочистителя вне поля очистки стекла. Концевой выключатель подключается параллельно переключателю.

Привод щеток осуществляется следующим образом. Вращение вала электродвигателя через карданный вал передается червяку, который вращает шестерню редуктора.

На валу шестерни жестко закреплен кривошип. Вращение кривошипа посредством рычажного механизма преобразуется в качание рычагов, на которых закреплены держатели щеток. При вращении шестерни контакт на пружине концевого выключателя скользит по контактному диску. При вращении диск размыкает или замыкает контакт на корпусе. Существуют также концевые выключатели, конструкции которых отличны от рассмотренной.

При замкнутых контактах замка-выключателя и положении I ручки переключателя ток по параллельной обмотке возбуждения протекает, минуя резистор Ra. Вал электродвигателя вращается при этом с определенной частотой.

Рис. 1. Стеклоочиститель: а - устройство; б - электрическая схема

При переключении ручки переключателя в положение в цепь параллельной обмотки возбуждения включается резистор. При этом ток в обмотке возбуждения уменьшается. Это вызывает уменьшение магнитного потока и, следовательно, увеличение частоты вращения вала электродвигателя.

Чтобы выключить стеклоочиститель, ручку переключателя необходимо перевести в положение. При этом электродвигатель продолжает работать до тех пор, пока вращающийся диск замыкает контакт концевого выключателя на корпус. Как только контакт концевого выключателя попадет в разрыв контактного диска, цепь питания электродвигателя прервется и механизм стеклоочистителя остановится. Щетки при остановке должны находиться в крайних положениях. Такое соответствие достигается регулировкой положения рычагов щеток.

Термобиметаллический предохранитель служит для отключения питания электродвигателя при появлении недопустимых механических нагрузок в деталях стеклоочистителя или при сто-порении щеток.

Техническое обслуживание стеклоочистителей заключается в ежедневной проверке их действия. При этом следят, чтобы рычаги стеклоочистителя равномерно, без заеданий перемещали щетки в обе стороны, плотно прижимая их к стеклу.

Стеклоочистители имеют несколько разновидностей схем включения. Практически для всех схем можно отметить следующие характерные признаки неисправностей. Если при включении стеклоочистителя щетки не перемещаются по стеклу, то возможны обрыв электрической цепи, окисление контактов предохранителя, неисправность электродвигателя или переключателя, неисправность червячной передачи.

Если при включении стеклоочистителя слышны характерные щелчки, которые происходят при размыкании и замыкании контактов предохранителя, это означает замыкание на корпус или обрыв параллельной обмотки возбуждения.

Если в обоих рабочих положениях переключателя щетки перемещаются с одинаковой скоростью, это означает обрыв провода, присоединенного к общей точке параллельной обмотки возбуждения и добавочного резистора, или плохой контакт в переключателе.

К атегория: - Электрооборудование автомобилей

В каждом автомобиле имеются мелкие и незначительные, на первый взгляд, элементы, но которые в итоге выполняют довольно важную функцию и частично влияют на . Именно таким элементом и являются щетки стеклоочистителей, они же автомобильные дворники.

Автомобильные дворники

Автомобильные дворники предназначены для очистки лобового стекла от попадающего на него во время движения воды, грязи, снега и т.д. Принцип работы системы очистки , в которую входят дворники, довольно прост – электродвигатель привода через систему тяг и рычагов воздействует на приводные валики, с закрепленными на них поводками, а к ним уже и прикрепляются сами дворники. Система тяг и рычагов обеспечивает не круговое движение приводных валиков, они лишь поворачиваются вокруг своей оси на 90-110 градусов, а затем возвращаются обратно. Практически на всех автомобилях установлено по два дворника на лобовом стекле. Та же система тяг и рычагов сделана так, что оба приводных валика совершают повороты синхронно, в итоге сами поводки дворников перемещаются синхронно, что предотвращает их соприкосновение. Обеспечения лучшей прижимной силы – поводки подпружинены.

Видео: Испытание щеток дворников

Часто на авто устанавливается еще один дворник – на заднем стекле. Функция его та же, что и стеклоочистителей лобового стекла. Но сама конструкция там несколько проще. Задний дворник в движение приводиться тоже электродвигателем. Он обычно располагается рядом с приводным валиком поводка, но приводит в движение его не через рычаги, а через небольшой зубчатый редуктор.

В принципе, механизм привода надежный и ломается он нечасто. Гораздо важнее в этой системе состояние самих дворников. Ведь они обеспечивают в условиях движения во время дождя, снега. При движении на оживленной трассе, особенно в осенне-весенний период, часто из-под колес обгоняющих авто в воздух поднимается вода с грязевыми примесями, которая и оседает на лобовом стекле. Примерно тоже происходит при движении на заснеженной трассе. Если лобовое стекло не очищать, очень быстро двигаться дальше будет невозможно через стекло.

Но помимо самой работоспособности данной системы нужно следить еще и за самими дворниками. Сильно изношенные очистные элементы не обеспечат должную очистку стекла. В итоге, обзорность будет недостаточной, и водителю придется больше напрягать зрение, что приведет к быстрому переутомлению.

Конструкция и виды

Конструкция автомобильных дворников

Автомобильные дворники состоят из нескольких составных частей. Основным элементом, обеспечивающим очистку, является резиновая лента. Имеется также лентодержатель, который вместе с лентой образует дворник. Сам же дворник оснащен адаптером для подсоединения к поводку.

Если посмотреть на очистную ленту в поперечном разрезе, то она имеет довольно сложную форму, состоящую из крепежной и рабочей частей.

Крепежная часть ленты имеет либо два боковых паза, либо один внутренний — для прижимных пластин. Ниже этих пазов в крепежной части имеются еще одни пазы – для зажимов каркаса.

Видео: Съемник для снятия поводков дворников своими руками.

Крепежная часть ленты соединена с рабочей так называемой шейкой. Сама рабочая часть имеет стреловидную форму, острием которой является рабочая кромка ленты.

Очистные ленты бывают летные, всесезонные и зимние. Разница между ними – лишь в эластичности резины при разных температурных условиях.

Для хорошей очистки данная лента должна хорошо прижиматься к стеклу. Эту функцию выполняет лентодержатель. Вместе с установленной в него лентой он образует щетку, или по-народному — дворник.

Автомобильные дворники производятся трех типов: с каркасным держателем, бескаркасным и гибридным.

Для соединения ленты с держателем используются прижимные пластины. Эти пластины представляют собой полосы из пружинистой стали с выборками по краям, которые обеспечивают фиксацию пластин в ленте. Вставляются эти пластины в боковые пазы для пластин.

Каркасный тип автомобильных дворников

Далее лента с уже установленными пластинами закрепляется на держателе. У каркасного используется конструкция, состоящая из немного изогнутых коромысел — каркаса. У такой конструкции имеется одно основное коромысло, на котором установлен адаптер для соединения его с поводком. Это коромысло шарнирно соединено с рабочими коромыслами. У рабочих коромысел на концах имеются зажимы, они же опоры, с помощью которых и удерживается лента с установленными в нее пластинами. Встречаются 4-опорные, 6-опорные и 8-опорные конструкции каркасного дворника.

Бескаркасный тип автомобильных дворников

У бескаркасных держателей очистная лента, с установленными в нее пластинами монтируется и фиксируется в зажимах плоской металлической пружины, имеющей дугообразную форму. Эта пружина и прижимает ленту к стеклу, а для установки на поводок на металлической пружине установлен адаптер.

Гибридными называются авто дворники, у которых имеется каркас, но он спрятан в пластиковый корпус.

Гибридный тип автомобильных дворников

Адаптеры могут быть разных форм и рассчитаны под определенные марки авто, но принцип их срабатывания прост. На поводке всегда имеется фиксатор, дворник отверстием в адаптере надевается на поводок до тех пор, пока фиксатор поводка не войдет в специальное отверстие, тем самым исключается снятие дворника с поводка.

Некоторые дворники на авто могут быть оснащены спойлерами. При движении, особенно на высоких скоростях поток воздуха, двигаясь от капота к стеклу, может быть настолько сильным, что преодолевает усилии пружины поводка и дворник уже не прижимается с такой силой к стеклу, а значит, очищает он стекло хуже. Спойлер же несколько перенаправляет поток воздуха, обеспечивая дополнительный прижим к стеклу. Спойлеры могут быть выполнены за одно целое с дворником, чаще это встречается в бескаркасных дворниках. Или же могут быть съемными – такие используются в каркасных автодворниках.

У гибридных защитный корпус каркаса зачастую имеет специфическую форму, который и является спойлером.

Замена очистной ленты

Если отмечена плохая очистка стекла, то следует восстановить их работоспособность или же заменить. Восстановить работоспособность можно, заменив резиновую ленту. У всех видов это сделать несложно. Достаточно немного разжать зажимы держателя и аккуратно извлечь ленту вместе с прижимными пластинами. Для удобства работы дворник можно снять с поводка, предварительно высвободив отверстие адаптера от фиксатора.

Видео: Замена дворников на бескаркасные

При выборе ленты нужно учитывать несколько факторов. Сама лента должна иметь однородную структуру, быть достаточно эластичной, рабочая кромка не должна иметь задиры или заусеницы. Также следует учитывать длину ленты, она должна быть идентичной длине снятой ленты. Со старой ленты извлекаются прижимные пластины, устанавливаются на новую ленту, и затем она монтируется на держателе с последующей фиксацией зажимами. Важно проследить при установке прижимных пластин в ленту, в какую сторону у них был изгиб на старой ленте, и установить их точно также на новую.

Как подобрать дворник по авто

Если щетки решено было полностью заменить, то нужно правильно подобрать дворники по авто. Лучше это делать, сравнивая выбираемые со старыми, снятыми с авто. При подборе лучше ориентироваться на определенные правила:

1. Тип крепления. Некоторые автомобильные дворники одного и того же производителя могут иметь разные способы фиксации на поводке. Чтобы не ошибиться в выборе, лучше сравнивать вид крепления со старой щеткой. Если же выбор пал на дворники, у которых крепление не подходит к поводку, можно дополнительно к ним приобрести переходник.
2. Длина. Дворники подобрать по авто важно также и по длине. Максимальное отклонение длины дворников может составлять 1,5-2,0 см, но не больше. Опять же при подборе лучше выбирать дворник после сравнения его со снятым с авто.
3. Вид дворника. Здесь уже подбор осуществляется по предпочтению. Можно купить недорогие каркасные или же потраться больше, на приобретение бескаркасных или гибридных.
4. Компания-изготовитель. Приобретая дешевые дворники китайского производства – на долговечную и качественную их работу по очистке можно не рассчитывать. Существует немало компаний, занимающихся производством качественных дворников. Причем одна и та же модель дворников у них может выпускаться с разными адаптерами, под определенные марки авто. Вот лишь некоторые лучшие изготовители автодворников — Bosh, Denso, SWF, Valeo.

Выполнив правильный подбор автомобильных дворников, останется лишь установить их на авто, путем одевания их на поводок до срабатывания фиксатора.

Каждый автомобиль оборудован небольшими и, как кажется, несущественными деталями, которые в действительности играют важную роль и отчасти оказывают влияние на безопасность движения. К данным деталям относятся механизмы щеток стеклоочистителей, известные в простонародье как дворники.

Функция и принцип действия дворников

Ключевой задачей механизма щеток стеклоочистителей является очищение ветрового стекла от воды при дожде, а также попадающих на его поверхность в процессе передвижения осадков грязи. Работают данные дворники при помощи специальных механизмов.

Принцип функционирования конструкции, куда включены и дворники, прост – привода производит вращение рычага, на котором посредством шарниров закреплены тяги всей системы, а уже к ним крепятся и сами стеклоочистители.

С помощью схемы тяг и шарниров обеспечивается некруговое движение специальных конусов, они только обеспечивают поступательно-вращательное действие, после чего возвращаются обратно. Почти в каждом авто имеется два дворника. Схема тяг и шарниров выполнена таким образом, чтобы приводные конусы работали синхронно, что способствует одновременному перемещению рычагов дворников. Это помогает предотвратить их соприкосновение.

Зачастую на заднее также устанавливается дворник. Его функция аналогична, но схема немного проще. Привести в движение дворник заднего стекла помогает электродвигатель, так как работают эти механизмы практически одинаково на всех автомобилях. Чаще всего он расположен поблизости от приводного конуса рычага, но начинает его перемещение с помощью маленького зубчатого редуктора.

Конструкция и разновидности автомобильных стеклоочистителей

Дворники для автомобиля имеют несколько составных элементов на схеме устройства и работают по одному принципу. Главной частью, которая обеспечивает очистку, служит мягкая основа, выполненная из резино-каучуковой смеси. Также есть специальный держатель ленты, который в сочетании с основой образует стеклоочиститель. Сама основа дворника оборудована специальным адаптером, позволяющим подсоединить всю схему к рычагу.

При взгляде на данную основу в разрезе, можно заметить, что ее устройство имеет нетривиальную конструкцию, которая состоит из рабочей части, а также имеет крепежный элемент. Крепежный элемент имеет одну или две прорези по бокам, используемых для схемы фиксирующих пластин. Снизу у них есть другие прорези – для фиксации самого каркаса. Фиксирующая база соединяется с подвижной шейкой. В свою очередь рабочая зона обладает заостренной формой, а ее наконечником служит главная кромка основы.

Существуют три разновидности ветровых дворников:

1. Устройство держателя без каркаса
2. Устройство держателя с каркасом
3. Держатель для гибридной щетки, устройство которого похоже на остальные.

Соединить основу с корпусом помогают прижимные пластины. На схеме они выполнены в виде полосок, выполненных из пружинистого сплава, по краям имеющие выпилы, обеспечивающие фиксацию держателя на основе. Держатели основ вставляются в специальные боковые пазы.

Затем осуществляется закрепление резинки со вставленными пружинами на самом держателе. В случае каркасного крепежа применяется конструкция, которая состоит из гнутых коромысел – корпуса. У подобной схемы есть главное коромысло, где находится крепеж для его фиксирования на рычаге. По краям подвижных коромысел расположены фиксаторы, способствующие удерживанию основы с пружинами.

Лента бескаркасных крепежей устанавливается и крепится в зажимах ровной упругой пружины в форме дуги. Данная пружина придавливает резинку к поверхности стекла, а для установки на рычаг в упругой пружине применяется адаптер. Что касается гибридных дворников, то они имеют каркас, упрятанный в корпус из пластика.

Автомобильные дворники. Подбираем под авто

Если вы решили заменить щетки, то дворники следует подбирать под авто. Это можно сделать, сравнивая со старыми дворниками, предварительно снятыми с машины, которые уже работают некоторое время.

Выбор необходимо осуществлять в соответствии со следующими правилами:

1. Вид крепления. Некоторые автомобильные щетки единственного производителя могут использовать различные способы крепежа на рычаге. Поэтому желательно сравнивать тип крепления с предыдущей щеткой. Если же вы выбрали дворники с неподходящим креплением, можно купить специальный переходник.
2. Длина. Важно учитывать, что максимальное отклонение длины автомобильных дворников не должно быть 1.5-2.0 сантиметров.
3. Тип щетки дворника. Здесь вы выбираете на свое усмотрение. Можно заказать дешевую каркасную модель либо потратить больше, но купить гибридные либо бескаркасные дворники.
4. Компания-производитель. При покупке дешевых китайских щеток стеклоочистителей можно не рассчитывать на их долгий срок службы. Есть множество фирм, специализирующихся на изготовлении щеток стеклоочистителей высокого качества. В частности, Bosch, SWF, Denso и Valeo.

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 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. Но каким образом приводной мотор способен двигать 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)
3. 
   
   
4. 
5. 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.
6. 
   
   
7. 
8. 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 увеличивают темп скорости очистки стекла. Управляется это микросхемой, в которой прописана программа прерывания и интенсивности взмахов щеток.
9. 
   
   
10. 
11. 6. Бачок омывателя. На 6.10 минуте продемонстрирован измеритель уровня жидкости, а на 6.30 минуте извлечен моторчик

Первые стеклоочистители управлялись вручную, перемещением рычага вперёд-назад, расположенного в автомобиле. Стеклоочистители или как их ещё называют “дворники”, сметают воду со стёкол, поддерживая их всегда в чистом состоянии. Возникает вопрос, какой механизм приводит их в движение?
Стеклоочистители можно увидеть на лобовом и заднем стёклах автомобиля, фарах, самолётах и даже космических кораблях. В этой статье мы рассмотрим как устроены стеклоочистители, а затем разберёмся как работает система, которая реагирует на дождь.

Дворники сочетают в себе две механические передачи:

• Электрический мотор с редуктором и червячная передача, приводят в движение шестерню;
• C помощью механической связи преобразуется вращательное движение шестерни, в возвратно-поступательное движение дворников;

Щётки стеклоочистителя.
Щётки стеклоочистителя похожи на скребок, на конце которого расположена резиновая полоска, убирающая воду со стекла. Когда резинка новая - на ней нет вмятин и трещин.
Такими щётками вода со стекла вытирается полностью, не оставляя полос. Когда щётки стеклоочистителя изношены, в трещинах скапливается дорожная пыль, и щётки неплотно прилегают к стеклу, оставляя разводы. Иногда можно продлить жизнь щётки стеклоочистителя, сделать это просто, протереть её край тканью, смоченной жидкостью для мытья окон.
В большинстве автомобилей обе щётки двигаются вместе, чтобы очистить стекло. Одна из щёток очищает стекло со стороны водителя, другая оставшуюся часть. Эта система называется тандем. Такая система обеспечивает хорошее очищение области, которая находится в поле зрения водителя. Также существует несколько других конструкций. Увидеть их можно на рисунке ниже.

Управление стеклоочистителем.
Большинство “дворников” могут работать на низкой и высокой скорости, а также в прерывистом режиме. Когда дворники работают на низкой или высокой скорости, двигатель вращается непрерывно. В прерывистом режиме дворники на мгновенье останавливаются перед следующим циклом. Существует много различных видов переключателей стеклоочистителей. У некоторых автомобилей только один прерывистый режим, у других 10 скоростей, у третьих скользящая шкала, которая может быть установлена практически для любого интервала времени. Все это делается для того, чтобы во время дождя дворники не скрипели и в то же время сохранялась видимость. Для решения этой задачи необходимо постоянно контролировать количество воды, которое попало на стекло.

Датчик дождя.
В прошлом производители автомобилей пытались отказаться от дворников или автоматически контролировать скорость их движения по косвенным признакам.

В некоторых системах для обнаружения дождя использовались датчики вибрации, которые реагировали на удары капель дождя о лобовое стекло. В других применялось специальное покрытие, которое не позволяло каплям собираться и даже разбивали капли с помощью ультразвука. Но эти системы обладали множеством недостатков, некоторые из них не дошли до производства, а некоторые со временем были сняты.
Со временем появился новый тип систем стеклоочистителей, хорошо выполняющих свою работу, по обнаружению капель воды на лобовом стекле и управлению “дворниками”.

Одна из таких систем производится компанией TRW. Вот что пишут в документе, описывающем эту систему. TRW применяет оптические датчики для обнаружения влаги.
Датчик установлен на внутреннюю сторону лобового стекла, рядом с зеркалом заднего вида.
Датчик излучает инфракрасный свет в лобовое стекло под углом 45 градусов. Если стекло сухое, большая часть света отразится обратно в датчик. Если же на стекле есть капли воды, меньше света вернётся обратно в датчик. Электроника и программное обеспечение, в свою очередь, включают дворники, чтобы количество отражённого света не опускалось ниже определённого уровня. Программное обеспечение, на основе того насколько быстро влага накапливается на стекле, регулирует скорость движения дворников.
Системой TRW, оснащены многие автомобили General Motors, в том числе все модели Cadillac. При желании систему можно отключить.