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:
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
Стеклоочистители: устройство и принцип работы
Грязное лобовое стекло авто значительно ухудшает видимость на дороге, что негативно сказывается на качестве и безопасности вождения. Потому эксперты Моторпейдж напоминают о необходимости поддерживать лобовое в чистом состоянии.
Специально для этой цели в машинах установлены стеклоочистительные системы. На некоторых авто они присутствуют не только на лобовом, но и на заднем стекле.
Устройство стеклоочистителя
Принцип работы
Стеклоочиститель запускается с помощью подрулевого переключателя. После его использования команда передается на электродвигатель. Тот начинает работать в темпе, необходимом для обеспечения скорости движения дворников, выбранной автовладельцем. Крутящий момент, создаваемый электроприводом, передается на редуктор (зачастую червячный), благодаря которому усиливается.
Далее вращательное движение поступает на трапецию, преобразующей его в возвратно-поступательное. С помощью тяг усилие направляется к дворникам, и те начинают работать согласно заданным настройкам.
За подачу омывающей жидкости также отвечает переключатель. Для этого его необходимо установить в нужное положение, либо в некоторых машинах предусмотрена отдельная кнопка для распрыскивания воды. Команда запускает моторчики омывателя, подающие жидкость из бачка по шлангам к форсункам, через которые происходит орошение стекла.
Виды щеток
Классификации по типу конструкции:
Способы крепления щеток
Единственным типом крепления до 2000 года был так называемый «крючок», позволяющий защелкнуть щетку. Потому многие автовладельцы и по сей день часто имеют дело как раз с этим приемом.
В последние десятилетия автопроизводители стали использовать индивидуальные разработки. Например, у Audi — это система Pin Lock, фиксирующая щетки с помощью встроенного замка. А у BMW или Volvo щетки крепятся боковым штырем.
Стоит заметить, что перечисленные виды крепежа — лишь немногие из всего разнообразия на современном авторынке. Однако «крючки» остаются наиболее популярным способом относительно остальных.
Устройство и принцип работы автомобильных стеклоочистителей
Все современные автомобили оснащаются стеклоочистителям или «дворниками», которые предназначены для очистки лобового стекла от грязи, пыли или осадков. С их помощью водитель может значительно улучшить видимость, не выходя из салона. Автомобильные стеклоочистители являются неотъемлемой составляющей конструкции транспортного средства, а их неисправность запрещает эксплуатацию ТС.
Система стеклоочистителя лобового стекла
Штатные очистители ветрового стекла предназначены для удаления грязи, пыли, а также избыточных осадков с его поверхности. Это позволяет увеличить видимость дороги в любой момент, включая плохие погодные условия: сильный дождь или снег. Для большей эффективности устройство сочетают со стеклоомывателем, который распыляет на поверхность стекла специальную омывающую жидкость под высоким давлением. Таким образом, происходит очистка стекла от прилипшей грязи и насекомых.
В некоторых автомобилях предусмотрен задний стеклоочиститель, а также специальные устройства для очистки передних фар (омыватель). Это позволяет обеспечить безопасность движения при любых погодных условиях. Частота и длительность работы стеклоочистителей регулируется водителем из салона.
Элементы конструкции стеклоочистителей
Конструктивные особенности зависят от вида устройства и типа крепежных элементов. Стандартная схема стеклоочистителей состоит из следующих деталей:
Дополнительно предусмотрены управляющие устройства. К примеру, для ручного управления используется подрулевой переключатель режимов работы стеклоочистителей, а для автоматического режима в транспортном средстве устанавливают специальный электронный блок управления и датчик для анализа загрязнения стекла (датчик дождя).
Принцип работы устройства
Несмотря на простой функционал очищающей системы, необходимо разобраться с тем, как работают стеклоочистители. Основные нюансы, о которых нужно знать:
Правильно настроенная система не должна оставлять разводы или механические повреждения на поверхности стекла, а также шуметь во время работы. В случае подобных проблем необходимо оперативно устранить неисправность.
Как работает трапеция
Трапеция стеклоочистителей состоит из системы тяг и рычагов, которые преобразуют вращательное движение от редуктора в возвратно-поступательное движение поводков со щетками. Стандартное устройство должно выполнять следующие функции:
Трапеция, как и электромотор, является важной составляющей системы. При любых неисправностях (появлении люфтов) в ее работе ухудшается эффективность и качество очистки стекла. Для большей надежности элементы трапеции выполняют из листовой стали, которая устойчива к агрессивной среде, а также имеет высокую жесткость на изгиб.
В зависимости от конструкции очистителей стекла, трапеции могут быть одно-, двух- и трехщеточные, а по принципу работы — симметричные и асиметричные.
Моторчик стеклоочистителей
Моторчик стеклоочистителей имеет базовую конструкцию независимо от модели автомобиля. К основным элементам можно отнести непосредственно сам электромотор и редуктор (как правило, червячный), который увеличивает усилие от электродвигателя в несколько раз. Современные устройства могут быть оборудованы дополнительными элементами, включая предохранители для защиты от сильных нагрузок, подогревательные элементы для работы при низких температурах и многое другое.
Мотор-редуктор стеклоочистителей является важнейшим элементом системы, который обеспечивает ее работоспособность. Щетки должны плотно прилегать к стеклу и свободно перемещаться по нему, иначе возникает повышенная нагрузка на электродвигатель.
Управление очистителями
Система очистки ветрового стекла может управляться двумя способами — электронным и электрическим. Последний вариант подразумевает ручное изменение режимов работы. Под рулем находится специальный рычаг управления, позволяющий включать устройство, регулировать паузу в работе стеклоочистителей и изменять режимы очистки. Но подобный вариант требует постоянного участия водителя.
Электронная система управления является полностью автономной и не требует человеческого вмешательства. В автомобиле устанавливается специальный электронный блок и датчик дождя, который анализирует чистоту стекла и погодные условия. С помощью электронного управления обеспечивается целый ряд функций:
Виды щеток
Производители автомобилей предоставляют владельцам машин выбор типа щеток. В зависимости от конструкции и эксплуатационных характеристик, они могут быть следующих видов:
Способы крепления щеток
До 1999 года большинство производителей автомобилей использовали тип крепления штатных щеток стеклоочистителей под названием «крючок» или «Hook». Это универсальное устройство в виде буквы «U», которое позволяет защелкнуть щетку и не переживать о надежности ее установки. В настоящее время набирают популярность следующие типы креплений:
Это далеко не полный перечень видов креплений. Каждый производитель может использовать собственные конструкции для фиксации щеток.
Несмотря на относительную простоту стеклоочистителей ветрового стекла, без них сложно представить современную машину. Водители могут прямо из салона управлять работой дворников, удалять грязь и улучшать видимость дорожной ситуации. А электронные системы и вовсе автоматически следят за чистотой стекла, увеличивая комфорт и безопасность вождения без участия человека.
Как называется механизм дворников в автомобиле
Трапеция стеклоочистителя — один из ключевых элементов системы очистки автомобильных стекол. Этот узел обеспечивает преобразование вращательного движения вала электрического привода в поступательное движение дворников. Корректная работа трапеции станет залогом комфортной и безопасной эксплуатации автомобиля в сложных погодных условиях.
Каждый автомобилист знает, насколько водителю важен хороший обзор дороги в процессе вождения автомобиля. Ведь именно он гарантирует безопасность транспортного средства и его водителя с пассажирами при движении в потоке машин. Сложные погодные условия (дождь, снег, туман) приводят к загрязнению лобового стекла и ухудшают видимость водителю, осложняя процесс управления транспортным средством. Чтобы исправить эту ситуацию и удалить со стекла подобного рода загрязнения, каждый автомобиль комплектуется стеклоочистителями, устанавливаемыми на лобовое, а в некоторых моделях и на заднее, стекло.
Конструкция автомобильных стеклоочистителей
Стеклоочиститель имеет довольно простую, но весьма надежную и износоустойчивую конструкцию.
Основные элементы стеклоочистителя:
Работа стеклоочистителя и роль трапеции в этом процессе
Для того чтобы обеспечить плавное движение щетки очистителя по стеклу автомобиля, нужно создать достаточное усилие на поводок стеклоочистителя. Для этой цели применяется электродвигатель, который подключен к редуктору с червячным механизмом. Использование редукторной системы позволяет снизить обороты от быстро вращающегося вала электродвигателя и увеличить прилагаемое к трапеции усилие. Сама же трапеция стеклоочистителя обеспечивает процесс преобразования вращательного движения, переданного от электромотора, в возвратно-поступательное движение поводков дворников. Благодаря трапеции обе очистительные щетки двигаются синхронно, обеспечивая высокое качество очистки автомобильного стекла.
Конструкционные особенности трапеции
Трапеция стеклоочистителя современных автомобилей имеет практически одинаковую конструкцию. Отличаются только форма и размеры отдельных ее элементов. Основными составляющими, которые формируют трапециевидный узел, являются:
Профиль отдельных звеньев трапеции, при помощи инженерных расчетов, подбирается таким образом, чтобы гарантировать нужный запас прочности конструкции при движении щетки стеклоочистителя по заданной траектории. Чтобы минимизировать потери на трение и оптимально расходовать энергию электропривода, соединительные элементы выполнены с применение специального материала на основе полиформальдегида. Кроме низкого коэффициента трения этот материал отличается еще и высокой износостойкостью. Чтобы гарантировать коррозионную защиту трапеции, ее металлические элементы имеют гальваническое покрытие.
Характерные признаки неисправностей трапеции стеклоочистителя
О том, что трапеция стеклоочистителя функционирует некорректно, и, возможно повреждена, будет свидетельствовать нехарактерная работа стеклоочистителя. Например, может наблюдаться замедленная работа дворников в любом из режимов или самопроизвольная их остановка в процессе очистки стекла. Подтверждением поломки станет также и прерывистое, со скачками, движение поводка очистителя, которое сопровождается нехарактерным звуком. Причиной описанных неисправностей станет закисание приводов поводков во втулках трапеции, что и приводит к их утрудненному вращению. Если вовремя не устранить такую проблему, то кроме поломки стеклоочистителя может выйти из строя и электродвигатель, ведь в таком случае на него ложится большая нагрузка, что может спровоцировать прогорание якоря электромотора. О том, что произошел износ втулок трапеции, будет свидетельствовать люфт поводков дворника, наличие которого проявится в том, что в процессе работы очистителя поводок будет ударяться о капот автомобиля.
При наличии малейших нехарактерных признаков работы стеклоочистителей следует как можно раньше выполнить диагностику системы стеклоочистителя и при необходимости провести ее ремонт. Несвоевременное техническое обслуживание стеклоочистителя может привести к его неожиданной поломке в дороге, что может стать причиной аварийной ситуации.
Ремонт или приобретение новой трапеции
Естественно, если автомобилист «дружит» с техникой и любит все делать самостоятельно, можно попытаться восстановить работоспособность трапеции самому при помощи подручных средств. Если же эта операция окажется для автолюбителя достаточно сложным процессом, лучше приобрести новую деталь и не тратить время и нервы зря. Правда, стоит помнить, что нужно приобретать оригинальную деталь, нежели продукцию неизвестного производителя. Ведь неизвестно, сколько сможет прослужить такая трапеция стеклоочистителя и не сломается ли она в самый неподходящий момент.
Выполнять замену трапеции очистителя лучше в специализированном центре, где квалифицированные специалисты правильно отрегулируют положение узла, от чего зависит правильная работа дворников и эффективное очищение стекла автомобиля.
Давай, шевелись: почему перестают работать дворники и как чинить трапецию
Наверное, многим владельцам не очень новых автомобилей знакома ситуация, при которой щётки стеклоочистителя внезапно начинают работать медленнее обычного, а потом останавливаются окончательно. Иногда – прямо на половине хода, посреди стекла. Виноват в этом, к сожалению, не копеечный предохранитель. Во всём виновата трапеция.
Просто о простом
Трапеция дворников – этот тот самый механизм, благодаря которому вращательное движение мотора привода щёток преобразуется в их поступательное движение. На первый взгляд, ничего сложного в трапеции нет: несколько тяг, шарнирных соединений и втулок. Тем более непонятно, что там может сломаться. Обычно ничего и не ломается, просто со временем соединения забиваются грязью, корродируют и теряют подвижность. И вот в случае такого артрита у трапеции дворники сначала ходят медленнее, потом просто встают колом.
Есть ещё один вариант развития событий: горит моторчик. Этого лучше не ждать, а приниматься за ремонт. В сервисах в зависимости от их жадности за эту работу просят разные деньги. Кто-то готов сделать за пятьсот рублей (что редко), кто-то – за полторы тысячи (что чаще). Не грабёж, конечно, но многие, скорее всего, захотят поковыряться в любимой машине самостоятельно. Поэтому расскажем, как это сделать. В конце будет бонус для тех, что читает инструкцию после того, как уже всё сломает.
Работа имеет один весомый плюс: для её выполнения не требуется сложных «приспособ», динамометрических ключей, подъёмника или синхрофазотрона. Мы, например, всё сделали обычным набором инструментов из известного магазина за 600 рублей. Помимо отвёртки, ключей, молотка и «торкса» потребуется ещё графитовая смазка и какой-нибудь жидкий ключ вроде WD40, «Валеры», Runway или любой другой – тут всё на ваш вкус.
Практически все трапеции устроены одинаково и закисают в одном и том же месте. Мы будем в качестве примера разбирать Форд Фокус, трапеция которого уже три поколения подряд упорно закисает в самый неподходящий момент. Стабильность, чёрт бы её побрал. Есть ещё целый список машин, у которых трапеция закисает чаще, чем хотелось бы: от Mercedes W204 до Hyundai Elantra IV и любых Kia Ceed. Принцип везде будет одинаковым. Поэтому расскажем, как всё сделать на Форде, а если вам повезло купить другую машину, просто аккуратно проецируйте этот гид на свой автомобиль.
Болты, защёлки и гибкие пальцы
Сначала снимаем поводки дворников. Тут всё просто: снимаем защитные колпачки, откручиваем гайки и стаскиваем их со своих осей. Здесь ничего сложного нет.
Затем переходим к демонтажу пластикового жабо. У Фокуса оно из двух частей – верхней и нижней. Верхняя половина крепится простыми защёлками, которые легко сдвигаются отвёрткой. Главное – крепко держать их пальцами, потому что в последний момент защёлка может улететь куда-нибудь в моторный отсек. Складываем снятые защёлки вместе с гайками и шайбами от поводков дворников, вытаскиваем из паза уплотнительную резинку и снимаем половину жабо. И опять же – всё это сделать несложно.
На этом этапе трапецию уже хорошо видно. Некоторые тут уже останавливаются и вынимают её из машины. Честно говоря, это не очень просто, поэтому поработаем отвёрткой ещё немного и разберём машину чуть больше. Достаточно выкрутить всего два болта со шляпками под торкс, чтобы снять нижнюю часть жабо. Зато доступ к трапеции получится прямо-таки шикарным. Поэтому тратим ещё пару минут и снимаем эту деталь.
Только делать это надо осторожно: инженеры Форда (будь они прокляты хотя бы только за один замок капота!) зачем-то сделали подогрев лобового стекла двухзонным, поэтому справа и слева под жабо видны разъёмы подогрева половин стекла. Если размахивать снятым пластиком, как Тарас Бульба шашкой, можно повредить шлейфы.
Итак, мы теперь мы видим трапецию полностью.
В нашем случае трапеция крепится тремя болтами, которые мы и выкручиваем. Теперь можно вытаскивать её наружу, но опять же – очень осторожно. Нет ничего удивительного в том, что к мотору трапеции подходят провода, которые рвать не надо. Надо снять клемму, но это проще сделать, если немного вытащить всю трапецию на свет божий. Длина проводов это позволяет, а защёлку разъёма инженеры Форда (пусть им будет пусто за всю электрику!) поставили снизу. Так, что на месте её зажать очень и очень трудно. Поэтому немного вытаскиваем трапецию наружу, затем снимаем клемму.
Всё, трапеция у нас в руках. Можно выдохнуть. Но не сильно, потому что самое сложное нас ждёт впереди.
Немного силы и много умения
Шарнирные соединения трапеции обычно делают из полиформальдегида. Это такой прочный материал с очень низким коэффициентом трения. Из него, например, в последнее время часто делают медиаторы для гитаристов. А для машин – вот такие соединения, где сила трения должна быть минимальной, а износостойкость – высокой. Еще он не ржавеет, что тоже неплохо. В силу всех этих факторов можно сказать, что разбирать шарниры практически бессмысленно: там ничего не закисает, а ломать соединение ради любопытства вредно. Ну а если всё-таки разберёте, можно убрать оттуда грязь. Вот это будет не лишним.
А теперь перейдём к нашему главному врагу. Трапеция закисает именно в этих местах: это втулки с осями поводков. Как только их не пытаются защитить всякими колпачками и колечками, но вода всё-таки попадает внутрь и делает своё чёрное дело.
Оси надо вытащить из втулок. Для этого сначала снимаем защитный колпачок и стопорное кольцо. Насчёт подлости последнего предупреждать не буду: все знают, что оно может улететь куда угодно. Но при некоторой сноровке снять него несложно.
А вот теперь начинаются танцы с бубном. Точнее, с молотком, «вэдэшкой» и матюгами. Если трапеция ещё не закисла намертво и дворники хотя бы как-то ходили, выбить оси будет намного проще. В противном случае будет сложно. К тому же стучать молотком придётся по торцу, на котором нарезана резьба под сами дворники. Если это делать с фанатизмом, дворник потом поставить на своё место не получится. А без фанатизма выбить ось из втулки сложно.
Тут помогут жидкие ключи (но это не точно). Тем, кто ими раньше не пользовался, дам один единственный совет: брызгать на ось и лупить молотком одновременно бесполезно. Сначала надо забрызгать закисшее соединение, потом подождать минут пять-десять, потом можно постучать молотком. Если ось хотя бы чуть-чуть сдвинулась с места, процедуру стоит повторить. Лишней «вэдэшки» не бывает.
Итак, допустим, что выбить ось всё-таки удалось. Осталось её только смазать. Многие ошибочно полагают, что та же самая WD-40 так хорошо размягчает коррозию, удаляет влагу и творит прочие чудеса. А еще – что детали, на которые она попала, потом никогда не ржавеют. Это не так. Пока эта чудо-жижа не высохла, ось даже будет неплохо вращаться в своей втулке из-за небольшого количества масла в «вэдэшке». Но хватит её ненадолго, как и в случае с любым другом «жидком ключом». Смазки из них плохие, так что как только ось высохнет, её надо смазать. Лучше всего подойдёт графитовая смазка. Ну и когда ось щедро смазана, всё можно собирать в обратном порядке. Кто один раз разобрал, всегда сможет собрать обратно.
Важен только один момент: желательно перед установкой поставить трапецию в то положение, в котором она когда-то закисла. Иначе есть неиллюзорные шансы после первого же включения перемолотить ожившим механизмом и дворники, и самого себя.
Обещанный бонус
К сожалению, у очень сильных и упорных людей ремонт трапеции часто заканчивается её полным разрушением с помощью молотка и собственной дури. Площадка, на которой стоит мотор, часто сделана из довольно хрупкого сплава, который не выдерживает упорства владельца молотка. Она ломается, и в этом случае никакие чудеса вроде супротека, синей изоленты и димексида уже не помогут. Выход один – покупать другую трапецию. Новую, оригинальную, аналог, с разборки, китайскую – вопрос денег, предпочтений или религии, выбор за вами. Главное, что бесплатная работа обернётся тратами на новые запчасти и лишними действиями, связанными с перестановкой мотора. Можно, конечно, купить в сборе, но это будет заметно дороже.
А при покупке трапеции с разборки нужно её хорошенько проверить. В лучшем случае она тоже будет закисшая, и её придётся точно так же разбирать и смазывать. В худшем она может быть разбита: со временем соединения из полиформальдегида изнашиваются и начинают люфтить. А с этим бороться уже невозможно.