Механизм стеклоочистителя
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
Автомобильные дворники: сезонность и типы креплений
Щётки стеклоочистителя (дворники) должны подходить не только вашему автомобилю, но и климату, а также времени года. Поэтому при выборе щёток важно учесть их конструкцию и сезонность, длину и тип крепления.
Конструкция и сезонность дворников
Конструкция автомобильных дворников может быть классической каркасной или современной бескаркасной. По сезонности щётки разделяют на летние, зимние и универсальные всесезонные. Рассмотрим каждый тип подробнее.
● Летние дворники — это щётки с открытым каркасом из рычагов-коромысел с шарнирами. Каркас равномерно прижимает щётку к стеклу, обеспечивая хорошее прилегание и очистку.
Главное преимущество летних каркасных дворников — низкая цена. Но хорошо работают они лишь в тёплое время года. Зимой металлический каркас обмерзает, шарниры теряют подвижность, и щётка перестаёт прилегать к стеклу и чистить его. Поэтому такие дворники называют летними.
● К всесезонным дворникам относят два типа щёток: гибридные и бескаркасные.
Гибридными называют улучшенные летние дворники с каркасом, прикрытым пластиковым кожухом. Кожух защищает шарниры от грязи и снега, а также улучшает аэродинамику (обтекаемость) щётки, снижая шум при быстрой езде. Такими дворниками многие современные автомобили оснащены с завода.
● Бескаркасные дворники отличаются от остальных щёток принципиально иной конструкцией. Вместо наружного металлического каркаса их прижимает к стеклу упругая пластина внутри самой щётки. Такая конструкция надёжнее (в ней нет механических шарниров), обеспечивает точное прилегание щётки к стеклу и отличную аэродинамику — ведь дворник без каркаса заметно ниже каркасных собратьев.
Всесезонные щётки стеклоочистителя можно использовать круглый год — в регионах с мягкой зимой и при наличии подогрева дворников на лобовом стекле. Но если подогрева нет, а зима в ваших краях сурова, то на холодные месяцы нужно устанавливать зимние дворники.
● Зимние дворники — это каркасные щётки, укрытые эластичным резиновым чехлом. Все металлические детали каркаса спрятаны внутри, поэтому зимняя щётка не обмерзает. А резина чистящей ленты (лезвия) дворника мягче и эластичнее, чем у летних моделей, поэтому такая щётка хорошо работает на морозе.
Использовать зимние дворники круглый год, как всесезонные, не получится. Их резина слишком мягкая для летних температур, а массивный чехол влияет на аэродинамику — при быстрой езде он шумит и ухудшает прилегание щётки к стеклу. Поэтому зимние дворники меняют сезонно, как зимние шины.
Длина дворников
Длина щёток стеклоочистителя обычно указана в двух величинах: в дюймах (например, 14″, 17″, 21″) и в миллиметрах (350 мм, 425 мм, 525 мм). При этом водительский дворник на большинстве автомобилей длиннее, чем пассажирский, поэтому для замены нужны две щётки разной длины.
Рекомендованная длина дворников указана в инструкции к автомобилю. Также можно найти её в онлайн-каталогах, или просто измерить длину старых щёток и купить аналогичные.
Иногда водители устанавливают более длинные дворники, чтобы уменьшить неочищенные области на лобовом стекле. Так можно делать летом, но зимой стоит использовать щётки штатной длины, чтобы не повредить стеклоочиститель — ведь по краям стекла намерзает снег.
Крепление дворников
Крепление щёток должно соответствовать крепежу на рычагах («поводках») стеклоочистителя автомобиля. В комплекте с дворниками могут быть переходники под несколько распространённых креплений.
— Крепление J-Hook (крюк)
Крючок J-Hook (также его называют U-Hook или просто Hook) — классический и самый популярный тип крепления дворников. Повсеместно используется на японских и корейских автомобилях. Размер стандартного крюка — 9×3 мм, но существуют и другие модификации (8×3, 9×4, 12×4 мм).
Со стандартным крюком J-Hook 9×3 мм совместимы все дворники Carfort.
— Крепление Bayonet Arm (штык)
Крепление Bayonet Arm — «штык» или «штыковой замок» — чаще всего встречается на автомобилях Renault; также им оборудовали некоторые модели SAAB, Citroen и других марок. Особый «байонет» с отверстиями под винты используются на грузовом транспорте.
С креплением Bayonet Arm совместимы каркасные летние и бескаркасные всесезонные дворники Carfort.
— Крепление Side Pin (боковой штырь)
Крепление Side Pin также известно под названиями Side Lock, Pin-and-Hold и Pin-and-Hook (P&H), а в обиходе — «боковой штырь». Это прочное крепление с боковым замком, которое распространено на европейских моделях группы VAG, Mercedes-Benz, BMW, Opel, Volvo и других. Ширина стандартного крепления Side Pin — 22 мм, также есть узкая модификация на 17 мм.
С креплением Side Pin на 22 мм совместимы бескаркасные всесезонные дворники Carfort.
Какие дворники выбрать
— Определитесь с типом крепления и длиной щёток. Редкое крепление может заметно сузить выбор дворников.
— Если в вашем регионе мягкая зима, а автомобиль оснащён подогревом дворников, разумно использовать всесезонные щётки круглый год.
— Если зима в ваших краях сурова, на холодные месяцы нужно устанавливать зимние дворники — они не обмёрзнут и не подведут в снегопад.
— В тёплое время года используйте летние дворники, чтобы не переплачивать, либо всесезонные дворники (гибридные или бескаркасные щётки) с лучшей аэродинамикой для большего комфорта.
Обзор типов креплений автомобильных дворников. Чем они отличаются?
Существует масса разнообразных типов креплений для щеток стеклоочистителя и дворников и с каждым годом производители автомобилей продолжают придумывать новые. Причиной этого является желание автопроизводителей заработать на продаже оригинальных запчастей и снизить количество подделок .
Как же узнать какой тип крепления установлен на вашем автомобиле?
- Крючок — «Hook»
- Боковой штырь или «Side pin»
- Кнопка или «Push button»
- «Pin lock»
- Усики, Боковой зажим или «Pinch tab»
- Штыковой замок или «Bayonet arm»
- Верхний замок или «Top lock»
- «Slim-Top» (Narrow Push Button)
- Claw («Клешня»)
- Side Mounting
- GWB044 (DNTL1.1)
- GWB045 (MBTL1.1)
- GWB046 (VATL5.1)
- DYTL1.1
Почему крепления дворников стали разными?
До 1999 года почти все производители автомобилей использовали в своих машинах стандартные крепления дворников, которые называли «крючками», hook, small hook или j-hook . Спустя много лет этот вид крепежа не утратил своей популярности и занимают одно из первых мест. А в начале 2000-х сначала Форд оснастил Таурус совершенно новым типом крепления, а вслед за этим и остальные игроки на рынке стали использовать различные интересные крепления для дворников в своих автомобилях. Дольше всех продержались консервативные японские автопроизводители, но теперь и они стали использовать такие же хитрости, например на моделях Ниссан Кашкай, Мазда 3 или Хонда Сивик
Трапеция стеклоочистителя: привод «дворников» автомобиля
В любом современном автомобиле присутствует стеклоочиститель, в котором привод щеток осуществляется простым механизмом — трапецией. Все о трапециях стеклоочистителей, их существующих типах, конструкции и принципе работы, а также о верном выборе и замене этих узлов — читайте в представленной статье.
Что такое трапеция стеклоочистителя?
Трапеция стеклоочистителя — привод стеклоочистителя, система тяг и рычагов, обеспечивающая возвратно-поступательные движения щеток стеклоочистителей на ветровом стекле или стекле двери задка транспортных средств.
На автомобилях, автобусах, тракторах и иной технике обязательно присутствует стеклоочиститель — вспомогательная система, обеспечивающая очистку ветрового стекла от воды и загрязнений. Современные системы имеют электрический привод, а передача усилия от электродвигателя на щетки осуществляется с помощью проложенной под стеклом системы тяг и рычагов — трапеции стеклоочистителя.
Трапеция стеклоочистителя имеет несколько функций:
- Привод щеток стеклоочистителя от электромотора;
- Формирование возвратно-поступательного движения щеток (или щетки) с необходимой амплитудой;
- В двух- и трехщеточных стеклоочистителях — обеспечение синхронного движения щеток по одинаковым или разным для каждой щетки траекториям.
Именно трапеция стеклоочистителя обеспечивает движение «дворников» по стеклу с необходимой амплитудой (размахом) и синхронностью, а неисправность этого узла частично или полностью нарушает работу всей системы. Про поломке трапеция должна быть отремонтирована или заменена в сборе, но прежде, чем приниматься за ремонт, следует разобраться в существующих типах этих механизмов, их конструкции и принципе работы.
Типы, конструкция и принцип работы трапеции стеклоочистителя
В первую очередь, все трапеции можно разделить на три типа по количеству щеток:
- Для однощеточных стеклоочистителей;
- Для двухщеточных стеклоочистителей;
- Для трехщеточных стеклоочистителей.
Схема однощеточного стеклоочистителя
Схема двухщеточного стеклоочистителя
При этом привод одной щетки нельзя назвать трапецией, так как в большинстве случае он строится только на электродвигателе с редуктором без дополнительных тяг или с одной тягой. А двух- и трехщеточные трапеции имеют принципиально одинаковое устройство и отличаются только количеством тяг.
В свою очередь, двух- и трехщеточные трапеции можно разделить на два типа по месту подключения электромотора:
- Симметричные — электродвигатель располагается в центре трапеции (между щетками), обеспечивая движение сразу обеих тяг щеток;
- Ассиметричные (несимметричные) — электродвигатель вынесен за трапецию, обеспечивая ее привод дополнительной боковой тягой.
Симметричная трапеция стеклоочистителя
Несимметричная трапеция стеклоочистителя
Сегодня наиболее всего распространены ассиметричные трапеции, они имеют довольно простое устройство. В общем случае основу конструкции составляют две шарнирно соединенных тяги, в шарнире между тягами и на конце одной из них установлены поводки — рычаги небольшой длины, жестко связанные с валиками рычагов щеток. Причем средний поводок может устанавливаться непосредственно в шарнирное соединение двух тяг (в этом случае из одной точки выходит две тяги и поводок), либо соединять собой тяги двумя шарнирами, а в средней части нести валик. В обоих случаях поводки расположены перпендикулярно тягам, что обеспечивает их отклонение при возвратно-поступательном движении тяг.
Валики выполнены в виде коротких стальных стержней, на верхней части которого нарезана резьба или предусмотрены шлицы для жесткой посадки рычагов щеток стеклоочистителей. Обычно валики располагаются в подшипниках скольжения, которые, в свою очередь, удерживаются кронштейнами с отверстиями под крепеж. Свободным концом второй тяги трапеция присоединяется к редуктору электромотора, который имеет простейшую конструкцию — в виде кривошипа, непосредственно расположенного на валу двигателя, или установленного на шестерне понижающей червячной передачи. Электродвигатель и редуктор собраны в единый блок, в котором также может располагаться концевой выключатель, обеспечивающий остановку щеток в определенном положении при выключении стеклоочистителя.
Тяги, поводки, валики и кронштейны механизма изготавливаются штамповкой из листовой стали либо гнутьем трубчатых заготовок, которые имеют высокую жесткость на изгиб. Шарниры выполняются на основе заклепок или пистонов, в местах шарнирных соединений устанавливаются пластиковые втулки и защитные колпачки, также может предусматриваться дополнительная смазка. Отверстия для шарниров в поводках зачастую выполняются овальными для обеспечения необходимой траектории движения щеток.
Работает привод стеклоочистителя следующим образом. При включении стеклоочистителя кривошип преобразует вращательное движение вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение тяг трапеции, они отклоняются от своего среднего положения вправо и влево, и через поводки заставляют на некоторый угол проворачиваться валики — все это приводит к характерным колебаниям рычагов и расположенных на них щеток.
Аналогично устроены трапеции трехщеточных стеклоочистителей, в них только добавляется третья тяга с поводком, работа такой системы ничем не отличается от только что описанной.
Симметричные трапеции также представляют собой систему двух шарнирно соединенных тяг и поводков, однако поводки расположены на противоположных концах тяг, а в шарнире между тягами устанавливается дополнительный поводок или рычаг для соединения с редуктором электромотора. Для повышения жесткости и упрощения монтажа в такую трапецию может вводиться кронштейн — труба, соединяющая поводки щеток, в центральной части которой может располагаться площадка для монтажа электродвигателя с редуктором. Такая система не требует отдельного крепления поводков или валиков, что повышает ее удобство и надежность по сравнению с трапециями других типов.
Трапеции стеклоочистителей могут располагаться под или над ветровым стеклом в специальной нише (отсеке), образованной кузовными деталями. кронштейны с валиками рычагов щеток посредством двух или трех винтов (либо болтов) монтируются на кузов (заподлицо), а выводы валиков обычно уплотняются резиновыми кольцами или защитными колпачками/крышками. Электродвигатель с редуктором монтируется непосредственно на кузовную деталь или на кронштейн, идущий в комплекте с трапецией. Аналогично устанавливаются однощеточные стеклоочистители стекла двери задка.
Трапеция трехщеточного стеклоочистителя
Как правильно выбрать и заменить трапецию стеклоочистителя
В процессе эксплуатации стеклоочистителя детали его трапеции изнашиваются, деформируются или разрушаются — в результате весь механизм перестает нормально выполнять свои функции. О неисправности трапеции свидетельствует затрудненное движение щеток, периодические их остановки и рассинхронизация движения, также все это может сопровождаться повышенным шумом. Для выявления неисправности необходимо проверить трапецию, и, если устранить поломку нельзя — выполнить замену механизма.
На замену следует брать только те трапеции, что предназначены специального для данного автомобиля — только так можно гарантировать, что стеклоочиститель можно нормально установить и он будет надежно работать. В ряде случаев допустимо применение аналогов, однако даже на автомобилях одной модели разных годов выпуска механизмы могут отличаться креплением и конструкцией отдельных деталей (что связано с изменением конструкции кузова, расположения стекла и т.д.).
Замена трапеции должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. Обычно для демонтажа всего механизма достаточно снять рычаги щеток, затем вывернуть крепеж кронштейнов валиков или общего кронштейна, и вынуть трапецию в сборе с двигателем и редуктором. В некоторых автомобилях трапеция и электродвигатель снимаются по отдельности, причем доступ к их крепежу осуществляется с разных сторон ниши под ветровым стеклом. Установка нового механизма выполняется в обратном порядке, при этом может потребоваться выполнить смазку некоторых деталей. Выполняя монтаж, необходимо следить за правильностью расположения тяг, поводков и иных деталей трапеции, в противном случае может нарушиться работа механизма. Если трапеция была подобрана и установлена верно, стеклоочиститель будет надежно работать, поддерживая чистоту и прозрачность стекол в любых условиях.