Опция открывания окон в автомобиле с помощью электростеклоподъёмника давно стала привычной для современных автовладельцев. Однако так было не всегда. Попробуем разобраться, что представляет из себя автомобильный стеклоподъёмник и как с ним обращаться, чтобы не возникало проблем.
Как появился электростеклоподъёмник
В 2018 г. стеклоподъёмнику исполнилось 90 лет. Ведь самые первые стеклоподъёмники были установлены на автомобилях, которые выпускались немецким автоконцерном Brose, ещё в 1928 г. За два года до этого специалисты концерна получили патент на изобретение механического стеклоподъёмника. Автоматические стеклоподъёмники появились только в 1940 г. в Америке в модели Packard-180 от ныне несуществующего производителя Packard. Работа этих устройств основывалась на использовании электрогидравлической системы, а само устройство было значительно габаритнее, нежели современное. Далее автоматические подъёмники стёкол стал использовать в своих автомобилях концерн Ford. Автомобили бренда Lincoln, седаны и лимузины, стали оснащать системой стеклоподъёмников с 1941 г., как и машины автоконцерна Cadillac. Когда проектировали кабриолеты-трансформеры, встал вопрос об одновременной работе стеклоподъёмников и систем складывания крыши. Был предложен вариант с использованием вакуумного привода, который позже модернизировали, дополнив привод гидравлической помпой. Наконец, в 1956 г. была внедрена система подъёмников стёкол с электроприводом. Последнюю поставили на авто Continental Mark II как результат совместной работы Brose и Ford Motor Co. Таким образом механические подъёмники стали постепенно вытесняться электрическим приводом, и сегодня они доминируют, так как практически все автомобили оснащены электростеклоподъёмниками.
Принцип работы и типы электростеклоподъёмников
Стеклоподъемник – это устройство, позволяющее опускать и поднимать боковые окна в автомобиле. Существуют различные типы данных механизмов. Они отличаются как по конструкции, так и по принципу работы. Следовательно, необходимо ознакомиться с механизмом стеклоподъёмника более детально.
В зависимости от типа привода, как уже указывалось выше, бывают стеклоподъёмники механические и электрические. Механические стеклоподъёмники («вёсла» или «мясорубки») приводятся в действие при помощи специальной рукоятки на дверной карте, которая напоминает весло. Усилием руки перемещают стекло в нужном направлении. Электрический моторчик заменяет усилия руки в электрическом подъёмнике. Чтобы опустить или поднять окно, достаточно просто нажать на соответствующую кнопку. Далее электроника сама всё сделает – сигнал будет передан на реверсивный двигатель, и тот начнёт своё движение по рейке. Обычно такой переключатель находится в районе дверной ручки. В зависимости от комплектации авто, таких стеклоподъёмников в машине бывает два или четыре.
Приводной механизм (или мотор-редуктор) в своём действии объединяет электродвигатель, зубчатую и червячную передачи, которые выполнены в виде цельного блока. Этот механизм необходим для создания усилия, которым будет подыматься и опускаться стекло. Из-за использования червячной передачи окно случайным образом открыть не удастся. Червячный редуктор устроен так, что передача вращения будет идти только по одному направлению – от червяка к колесу. Если будет попытка выполнить вращение в обратном направлении, то передача будет заблокирована.
Посредством подъёмного механизма осуществляется непосредственный подъём и опускание стекла. Конструкция у механизма может быть самой разной, отсюда возникает градация стеклоподъёмников. Они бывают реечными, тросовыми и рычажными. Самыми популярными у производителей являются тросовые и рычажные подъёмные механизмы.
Тросовый стеклоподъёмник – это гибкий элемент (цепь, трос, зубчатый ремень), который натянут внутри двери между несколькими роликами. Гибкий элемент приводится в движение через импульс, идущий от приводного барабана. Когда барабан вращается, происходит наматывание одной ветви гибкого элемента, вторая ветвь сматывается. Сам же элемент начинает поступательно двигаться. Гибкий элемент соединён со стеклом при помощи пластины. Главное достоинство, выгодно отличающее тросовый стеклоподъёмник – высокая ремонтопригодность.
Также подъёмники могут иметь один или два рычага. Однорычажный механизм стеклоподъёмников в своей конструкции имеет рычаг, зубчатое колесо и пластины. Пластины крепятся с помощью болтов к стеклу и двигают последнее в нужном направлении. У рычага на конце ползун – приспособление, перемещающее пластину по рейке вместе со стеклом. Обычно это пластиковый ролик с небольшим количеством смазки. Принцип работы такого механизм стеклоподъёмника передней двери очень простой. Когда водитель нажимает на кнопку или крутит «веслом», задействуется зубчатое колесо. Оно двигается по рейке вверх-вниз. А поскольку стекло соединено с пластиной, оно также перемещается в заданном направлении благодаря ползуну. Если это электрический механизм стеклоподъёмника, данным процессом управляет электромоторчик. Именно он двигает зубчатое колесо по направлению, заданному кнопкой. Никаких тросов здесь нет – только провода.
Считается, что однорычажный механизм менее надёжен (перекос возникает чаще), быстрее выходит из строя, и процесс опускания стекла происходит медленнее. Двухрычажный механизм стеклоподъёмника имеет, соответственно, не один, а пару рычагов, плюс классические пластины и зубчатые колёса. В качестве приводного элемента используется трос или реверсивный двигатель. Ко второму рычагу в двух местах крепятся ползуны. Один перемещает пластину со стеклом, второй двигается только по пластине, что крепится внутри двери. Зубчатые колёса стоят с левой и правой стороны приводной шестерни.
Реечный подъёмный механизм включает в себя неподвижную зубчатую рейку и направляющую пластину, которая соединена со стеклом. Приводной механизм расположен на пластине, а его шестерня сцеплена с зубчатой рейкой, благодаря чему стекло перемещается. Стекло перемещается в заданном направлении благодаря направляющим: в рамках дверей расположены желоба, а в корпусе находятся специальные рельсы. Реечные стеклоподъемники отличаются большей долговечностью (если шестерни не пластмассовые), обладают более высокой скоростью, чем тросовые, а шума при этом издают меньше.
Система управления электростеклоподъёмника
Управление у электрических стеклоподъёмников бывает как непосредственным, так и электронным. При непосредственном управлении электростеклоподъёмник управляется трёхпозиционным переключателем, включённым в цепь питания электрического двигателя. Когда происходит перемещение переключателя в первую позицию, вращение двигателя идёт в одну сторону, а когда переключатель находится во второй позиции, двигатель меняет полярность, то есть меняется направление, в котором движок вращается. Так как такой стеклоподъёмник достаточно травмоопасен, то применяется он в достаточно ограниченном количестве.
У электронного управления стеклоподъёмника более сложная конструкция, которая включает в себя входные устройства, исполнительное устройство и ЭБУ (электронный блок управления). Входными устройствами являются переключатель режимов работы и датчики расположения стекла. В конструкцию ЭБУ входят трёхпозиционные переключатели. Со стороны водителя в двери установлен блок переключателей, через который можно управлять стеклоподъёмником на каждой из дверей. В том же месте может стоять выключатель блокировки подъёмников стекла на дверях. Датчиками положения стекла могут быть датчики Холла. Они монтируются на червячном колесе. Когда червячное колесо вращается, меняется магнитный поток, и это изменение датчиками преобразуется в импульсы напряжения, выходящие из датчика.
В электронном блоке управления учитывается:
1) количество импульсов, когда определяется величина опускания (подъёма) стекла;
2) после включения блокировки движения стекла вычисляется продолжительность этих импульсов;
3) когда устанавливается направление движения, учитывается импульсный сдвиг от пары датчиков.
У каждого стеклоподъёмника зачастую есть свой ЭБУ. В этом блоке управления происходит преобразование сигналов от входящих устройств в управляющие импульсы для исполнительного устройства – электродвигателя постоянного тока. Между всеми блоками есть связь через центральный блок управления.
Функционал электростеклоподъёмников
Благодаря электронному управлению значительно расширяются функциональные возможности электростеклоподъёмников. Кроме выполнения своих стандартных функций по подъёму и опусканию стекла, подъёмники могут реализовать такие функции:
Существует два вида электрических стеклоподъёмников: импульсные и неимпульсные. Импульсные стеклоподъёмники могут работать как в импульсном, так и в обычном режиме. Обычный режим подразумевает, что электрический стеклоподъёмник работает только тогда, когда нажата клавиша управления. В импульсном режиме достаточно одного короткого нажатия, чтобы полностью опустить или поднять стекло.
Импульсные стеклоподъёмники оснащают пятипозиционными клавишами управления, которые от нейтрального положения имеют две позиции вверх и две вниз. При перемещении клавиши в первую позицию стеклоподъёмник работает в обычном режиме, и стекло опустится или поднимется ровно на столько, на сколько хочет его поднять водитель. Во второй позиции подаётся управляющий импульс на полное открытие или закрытие окна.
То есть обеспечение автоматического закрытия и открытия окна зависит от того, на сколько долго будет зажат переключатель. Если нажатие будет кратковременным, то будет инициирован подъём или опускание стекла, а если нажатие продолжительное, то окно закроется или откроется автоматически.
А ещё можно установить доводчики стеклоподъёмников, которые автоматически закрывают все окна при постановке машины на сигнализацию.
Стеклоподъёмники изначально были созданы для того, чтобы водитель и пассажиры могли самостоятельно опускать и подымать стёкла в автомобиле. Но водителю ещё необходимо и водительское удостоверение. Лучше – международного образца. Его можно оформить у нас на сайте. Поторопитесь стать обладателем международного водительского удостоверения – это гарантия беспроблемной езды за границей в большинстве стран мира!
