Opis i zasada działania podnośników szyb

Każdy producent samochodów stara się, aby jego modele były nie tylko bezpieczne i wygodne, ale także praktyczne. Projekt każdego samochodu zawiera wiele różnych elementów, które pozwalają odróżnić konkretny model samochodu od innych pojazdów.

Pomimo znacznych różnic wizualnych i technicznych, żaden samochód nie jest budowany bez chowanych bocznych szyb. Aby ułatwić kierowcy otwieranie/zamykanie okien, wymyślono mechanizm, za pomocą którego można podnosić lub opuszczać szybę w drzwiach. Najbardziej budżetową opcją jest mechaniczny regulator okna. Ale dziś w wielu modelach segmentu budżetowego okna elektryczne często występują w podstawowej konfiguracji.

Rozważmy zasadę działania tego mechanizmu, jego strukturę, a także niektóre jego cechy. Ale najpierw zanurzmy się trochę w historię tworzenia okna elektrycznego.

Historia pojawienia się szyby elektrycznej

Pierwszy mechaniczny podnośnik szyb został opracowany przez inżynierów niemieckiej firmy Brose w 1926 roku (patent został zarejestrowany, ale urządzenie zostało zainstalowane w samochodach dwa lata później). Wielu producentów samochodów (ponad 80) było klientami tej firmy. Marka nadal zajmuje się produkcją różnych elementów do siedzeń, drzwi i karoserii samochodowych.

Pierwsza wersja automatycznej szyby z napędem elektrycznym pojawiła się w 1940 roku. Taki system zainstalowano w amerykańskich modelach Packard 180. Zasada działania mechanizmu opierała się na elektrohydraulice. Oczywiście projekt pierwszego rozwiązania był przewymiarowany i nie każde drzwi pozwalały na zainstalowanie systemu. Nieco później mechanizm automatycznego podnoszenia był oferowany jako opcja przez markę Ford.

W ten system wyposażone były również limuzyny premium i 7-miejscowe sedany Lincolna, produkowane od 1941 roku. Cadillac to kolejna firma, która zaoferowała swoim nabywcom samochodów podnośnik do szyb przy każdych drzwiach. Nieco później ten projekt zaczął pojawiać się w kabrioletach. W tym przypadku działanie mechanizmu było zsynchronizowane z napędem dachowym. Po opuszczeniu blatu okna w drzwiach automatycznie się chowały.

Początkowo kabriolety były wyposażone w napęd napędzany wzmacniaczem próżniowym. Nieco później zastąpiono go wydajniejszym analogiem, napędzanym pompą hydrauliczną. Równolegle z ulepszaniem istniejącego systemu inżynierowie różnych firm opracowali inne modyfikacje mechanizmów zapewniających podnoszenie lub opuszczanie szyb w drzwiach.

W 1956 roku pojawił się Lincoln Continental MkII. W tym samochodzie zainstalowano elektryczne szyby, które były napędzane silnikiem elektrycznym. System ten został opracowany przez inżynierów marki Ford auto we współpracy ze specjalistami firmy Brose. Elektryczny typ podnośników do szyb stał się najprostszą i najbardziej niezawodną opcją dla samochodów osobowych, więc ta konkretna modyfikacja jest stosowana w nowoczesnym samochodzie.

Cel okna elektrycznego

Jak wskazuje nazwa mechanizmu, jego zadaniem jest samodzielna zmiana pozycji szyby drzwi przez kierowcę lub pasażera w samochodzie. Ponieważ klasyczny analog mechaniczny doskonale radzi sobie z tym zadaniem, celem modyfikacji elektrycznej jest zapewnienie maksymalnej wygody w tym przypadku.

W niektórych modelach samochodów element ten można zamontować jako dodatkową opcję komfortu, w innych można go włączyć do podstawowego pakietu funkcji. Aby sterować napędem elektrycznym, na klamce karty drzwi zainstalowany jest specjalny przycisk. Rzadziej ten element sterujący znajduje się w środkowym tunelu pomiędzy przednimi siedzeniami. W wersji budżetowej funkcja kontrolowania wszystkich okien samochodu jest przypisana kierowcy. Aby to zrobić, na klamce karty drzwi zainstalowany jest blok przycisków, z których każdy odpowiada za określone okno.

Zasada działania regulatora okna

Montaż dowolnego nowoczesnego regulatora okna odbywa się w wewnętrznej części drzwi - pod szkłem. W zależności od rodzaju mechanizmu napęd montowany jest na ramie nośnej lub bezpośrednio w ościeżnicy.

Działanie szyb elektrycznych nie różni się od mechanicznych odpowiedników. Jedyna różnica polega na tym, że podczas jazdy w celu podnoszenia/opuszczania szyby jest mniej rozpraszania. W takim przypadku wystarczy nacisnąć odpowiedni przycisk na module sterującym.

W klasycznym wykonaniu konstrukcja ma kształt trapezu, na który składa się skrzynia biegów, bęben i linka owinięta wokół wału skrzyni biegów. Zamiast uchwytu, który jest używany w wersji mechanicznej, skrzynia biegów jest wyrównana z wałem silnika elektrycznego. Działa jak ręka, która obraca mechanizm i przesuwa szkło w pionie.

Kolejnym ważnym elementem w systemie nowoczesnych okien elektrycznych jest mikroprocesorowy moduł sterujący (lub blok), a także przekaźnik. Elektroniczna jednostka sterująca wykrywa sygnały z przycisku i wysyła odpowiedni impuls do określonego siłownika.

Po otrzymaniu sygnału silnik elektryczny zaczyna się poruszać i przesuwa szybę. Po krótkim naciśnięciu przycisku sygnał jest odbierany, gdy jest wciśnięty. Ale gdy ten element jest przytrzymany, w jednostce sterującej aktywowany jest tryb automatyczny, podczas którego silnik nadal pracuje, nawet po zwolnieniu przycisku. Aby zapobiec spaleniu się napędu, gdy szyba opiera się o górną część łuku, system wyłącza dopływ prądu do silnika. To samo dotyczy najniższej pozycji szkła.

Konstrukcja regulatora okna

Klasyczny mechaniczny podnośnik okien składa się z:

• Wsporniki do szkła;
• Prowadnice pionowe;
• Amortyzator gumowy (umieszczony w dolnej części korpusu drzwi, jego funkcją jest ograniczenie ruchu szyby);
• Uszczelniacz do okien. Ten element znajduje się w górnej części ramy okna lub dachu, jeśli jest to kabriolet (przeczytaj o cechach tego typu nadwozia w innej recenzji) lub hardtop (uwzględniana jest cecha tego typu nadwozia) tutaj). Jego zadanie jest takie samo jak amortyzatora gumowego - ograniczać ruch szyby w maksymalnym górnym położeniu;
• Napęd. Może to być wersja mechaniczna (w tym przypadku uchwyt zostanie zainstalowany w karcie drzwi, aby obrócić koło zębate bębna, na którym nawinięty jest kabel) lub typ elektryczny. W drugim przypadku karta drzwi nie będzie miała żadnych uchwytów do przesuwania szkła. Zamiast tego w drzwiach zainstalowany jest odwracalny silnik elektryczny (może się obracać w różnych kierunkach w zależności od biegunów prądu);
• Mechanizm podnoszący, za pomocą którego szkło przesuwa się w określonym kierunku. Istnieje kilka rodzajów mechanizmów. Ich cechy rozważymy nieco później.

Urządzenie okna elektrycznego

Jak wspomniano wcześniej, większość okien elektrycznych ma taką samą konstrukcję jak ich mechaniczne odpowiedniki. Wyjątkiem jest silnik elektryczny i elektronika sterująca.

Cechą konstrukcji okien elektrycznych z silnikiem elektrycznym jest obecność:

• Odwracalny silnik elektryczny, który wykonuje polecenia jednostki sterującej i jest uwzględniony w projekcie napędu lub modułu;
• Przewody elektryczne;
• Jednostka sterująca przetwarzająca sygnały (w zależności od rodzaju okablowania: elektryczne lub elektroniczne) pochodzące z modułu sterującego (przycisków), z którego wychodzi polecenie do siłownika odpowiednich drzwi;
• Przyciski sterujące. Ich lokalizacja zależy od ergonomii przestrzeni wewnętrznej, ale w większości przypadków elementy te będą montowane na klamkach wewnętrznych.

Rodzaje wind

Początkowo mechanizm podnoszenia okien był tego samego typu. Był to elastyczny mechanizm, który mógł działać tylko po przekręceniu klamki okna. Z biegiem czasu inżynierowie z różnych firm opracowali kilka modyfikacji wciągników.

Nowoczesny elektromechaniczny podnosnik okien może być wyposażony w:

• Trosow;
• Stojak;
• Dźwignia podnoszenia.

Rozważmy osobliwość każdego z nich osobno.

Lina

To najpopularniejsza modyfikacja mechanizmów podnoszących. Do wykonania tego typu konstrukcji potrzeba niewielu materiałów, a sam mechanizm różni się od innych analogów prostotą obsługi.

Konstrukcja ma kilka rolek, na których nawinięty jest kabel. W niektórych modelach używany jest łańcuch, który zwiększa zasoby robocze mechanizmu. Kolejnym elementem tej konstrukcji jest bęben napędowy. Kiedy silnik zaczyna działać, obraca bęben. W wyniku tego działania kabel owija się wokół tego elementu, przesuwając góra/dół pręta, na którym zamocowana jest szyba. Listwa ta porusza się wyłącznie w kierunku pionowym dzięki prowadnicom znajdującym się po bokach szkła.

Aby zapobiec przekrzywianiu się szkła, producenci wykonali taką konstrukcję trójkątną (w niektórych wersjach w formie trapezu). Posiada również dwie rurki prowadzące, przez które przeciągany jest kabel.

Ten projekt ma znaczną wadę. Ze względu na aktywną pracę, elastyczny kabel szybko się degraduje z powodu naturalnego zużycia, a także rozciąga się lub skręca. Z tego powodu niektóre pojazdy używają łańcucha zamiast kabla. Również bęben napędowy nie jest wystarczająco mocny.

Stojak

Innym typem podnośnika, który jest dość rzadki, jest zębatka. Zaletą tego projektu jest jego niska cena, a także prostota. Kolejną charakterystyczną cechą tej modyfikacji jest jej płynne i miękkie działanie. Urządzenie tego podnośnika zawiera pionowy stojak z zębami po jednej stronie. Do górnego końca szyny przymocowany jest wspornik poprzeczny z zamocowaną na nim szybą. Samo szkło porusza się po prowadnicach, dzięki czemu nie wypacza się podczas pracy jednego popychacza.

Silnik jest zamocowany na innym wsporniku poprzecznym. Na wale silnika elektrycznego znajduje się przekładnia, która przylega do zębów zębatki pionowej i przesuwa ją w żądanym kierunku.

Ze względu na to, że przekładnia nie jest chroniona żadnymi osłonami, kurz i ziarnka piasku mogą dostać się między zęby. Prowadzi to do przedwczesnego zużycia przekładni. Kolejną wadą jest to, że złamanie jednego zęba prowadzi do nieprawidłowego działania mechanizmu (szkło pozostaje w jednym miejscu). Należy również monitorować stan przekładni - okresowo smarowany. A najważniejszym czynnikiem uniemożliwiającym montaż takiego mechanizmu w wielu samochodach są jego wymiary. Masywna konstrukcja po prostu nie mieści się w przestrzeni wąskich drzwi.

Dźwignia

Podnośniki linkowe działają szybko i niezawodnie. Konstrukcja napędu ma również element zębaty, tylko kręci się („ciągnie” półkole), a nie wznosi się pionowo, jak w poprzednim przypadku. W porównaniu z innymi opcjami ten model ma bardziej złożoną konstrukcję, która składa się z kilku dźwigni.

W tej kategorii istnieją trzy podgatunki mechanizmów podnoszących:

1. Z jedną dźwignią... Ten projekt będzie składał się z jednego ramienia, przekładni i płyt. Sama dźwignia jest zamocowana na kole zębatym, a na dźwigni znajdują się płytki, na których zamocowane jest szkło. Po jednej stronie dźwigni zostanie zainstalowany suwak, po którym przesuwane będą płyty ze szkłem. Obrót koła zębatego zapewnia przekładnia zamontowana na wale silnika elektrycznego.
2. Z dwiema dźwigniami... Nie ma zasadniczej różnicy w tej konstrukcji w porównaniu z analogiem z jedną dźwignią. W rzeczywistości jest to bardziej złożona modyfikacja poprzedniego mechanizmu. Druga dźwignia jest zainstalowana na głównej, która ma podobną konstrukcję do modyfikacji jednodźwigniowej. Obecność drugiego elementu zapobiega przekrzywianiu się szkła podczas jego podnoszenia.
3. Dwuramienny, kołowy... Mechanizm posiada dwa koła zębate z zębami zamontowanymi po bokach głównego koła zębatego. Urządzenie jest takie, że jednocześnie napędza oba koła, do których przymocowane są płyty.

Po wysłaniu polecenia do silnika przekładnia zamocowana na wale obraca wałek osi zębatej. Ona z kolei za pomocą dźwigni podnosi/opuszcza szybę zamontowaną na wsporniku poprzecznym. Należy pamiętać, że producenci samochodów mogą stosować inną konstrukcję dźwigni, ponieważ każdy model samochodu może mieć różne rozmiary drzwi.

Zaletami podnośników ramiennych są prosta konstrukcja i cicha praca. Są łatwe w montażu, a ich wszechstronna konstrukcja umożliwia montaż na dowolnej maszynie. Ponieważ zastosowano tutaj przekładnię zębatą, podobnie jak w poprzedniej modyfikacji, ma ona te same wady. Do mechanizmu mogą dostać się ziarnka piasku, które stopniowo niszczą zęby. Musi być również okresowo smarowany. Dodatkowo mechanizm podnosi szybę z różnymi prędkościami. Początek ruchu jest dość szybki, ale szklanka jest bardzo powoli podnoszona do górnej pozycji. W ruchu szkła często występują szarpnięcia.

Funkcje obsługi i sterowania szybami elektrycznymi

Ponieważ elektryczne okno opiera się na konstrukcji mechanicznego analogu, jego działanie ma prostą zasadę i nie wymaga żadnych specjalnych umiejętności ani subtelności. Na każde drzwi (w zależności od modelu samochodu) wymagany jest jeden napęd. Silnik elektryczny otrzymuje polecenie z jednostki sterującej, która z kolei przechwytuje sygnał z przycisku. Aby podnieść szklankę, przycisk jest zwykle podnoszony (ale są też inne opcje, takie jak ta pokazana na zdjęciu poniżej). Aby przesunąć szklankę w dół, naciśnij przycisk.

Niektóre nowoczesne systemy działają wyłącznie podczas pracy silnika. Zapewnia to bezpieczeństwo, zapobiegając całkowitemu rozładowaniu akumulatora ze względu na tryb czuwania elektroniki (aby uruchomić samochód, gdy akumulator jest całkowicie rozładowany, przeczytaj w innym artykule). Ale wiele samochodów jest wyposażonych w elektryczne szyby, które można aktywować, gdy silnik spalinowy jest wyłączony.

Wiele modeli samochodów jest wyposażonych w wygodniejszą elektronikę. Na przykład, gdy kierowca wyjdzie z samochodu bez otwierania okna, system jest w stanie to rozpoznać i sam wykonuje pracę. Istnieją modyfikacje systemów sterowania, które pozwalają na zdalne opuszczanie/podnoszenie szyby. Do tego są specjalne przyciski na breloku z samochodu.

Jeśli chodzi o układ elektroniczny, są dwie modyfikacje. Pierwszy polega na podłączeniu przycisku sterującego bezpośrednio do obwodu elektrycznego silnika. Taki schemat będzie składał się z oddzielnych obwodów, które będą działać niezależnie od siebie. Zaletą takiego układu jest to, że w przypadku awarii pojedynczego napędu system może działać.

Ponieważ projekt nie ma jednostki sterującej, system nigdy nie ulegnie awarii z powodu przeciążenia mikroprocesora i tak dalej. Jednak ten projekt ma znaczną wadę. Aby całkowicie podnieść lub opuścić szybę, kierowca musi przytrzymać przycisk, co jest tak samo odwracające uwagę od jazdy, jak w przypadku mechanicznego analogu.

Druga modyfikacja systemu sterowania jest elektroniczna. W tej wersji schemat będzie wyglądał następująco. Wszystkie silniki elektryczne są podłączone do jednostki sterującej, do której podłączone są również przyciski. Aby zapobiec spaleniu się silnika z powodu wysokiej odporności, gdy szkło osiągnie swój skrajny martwy punkt (górny lub dolny), następuje blokada w elektronice.

Chociaż dla każdych drzwi można użyć oddzielnego przycisku, pasażerowie z tylnego rzędu mogą obsługiwać tylko własne drzwi. Moduł główny, za pomocą którego możliwe jest uruchomienie napędu szyby na dowolnych drzwiach, jest tylko do dyspozycji kierowcy. W zależności od wyposażenia pojazdu ta opcja może być również dostępna dla pasażera z przodu. Aby to zrobić, niektórzy producenci samochodów instalują blok przycisków między przednimi siedzeniami na tunelu środkowym.

Dlaczego potrzebuję funkcji blokującej

Prawie każdy nowoczesny model okna elektrycznego ma zamek. Ta funkcja zapobiega przesuwaniu się szyby, nawet gdy kierowca naciśnie przycisk na głównym module sterującym. Ta opcja zwiększa bezpieczeństwo w samochodzie.

Ta funkcja będzie szczególnie przydatna dla osób podróżujących z dziećmi. Chociaż zgodnie z wymogami wielu krajów kierowcy są zobowiązani do zainstalowania specjalnych fotelików dziecięcych, otwarte okno w pobliżu dziecka jest niebezpieczne. Aby pomóc kierowcom poszukującym fotelika samochodowego dla dzieci, zalecamy zapoznanie się z artykułem o fotelach z systemem Isofix... A dla tych, którzy kupili już taki element systemu bezpieczeństwa, ale nie wiedzą, jak go poprawnie zainstalować, jest kolejna recenzja.

Kiedy kierowca prowadzi samochód, nie zawsze jest w stanie śledzić wszystko, co dzieje się w kabinie, bez odrywania się od drogi. Aby dziecko nie cierpiało z powodu wiatru (np. może się przeziębić), kierowca podnosi szybę na wymaganą wysokość, blokuje działanie okien, a dzieci nie mogą otwierać okien na własną rękę.

Funkcja blokowania działa na wszystkich przyciskach na tylnych drzwiach pasażera. Aby go aktywować, musisz nacisnąć odpowiedni przycisk sterujący na module sterującym. Gdy opcja jest aktywna, tylne podnośniki nie otrzymają sygnału z jednostki sterującej, aby przesunąć szybę.

Kolejną przydatną cechą nowoczesnych systemów szyb elektrycznych jest odwracalna praca. Gdy podczas podnoszenia szyby system wykryje spowolnienie obrotów wału silnika lub jego całkowite zatrzymanie, ale szyba nie osiągnęła jeszcze skrajnego górnego punktu, jednostka sterująca instruuje silnik elektryczny, aby obracał się w przeciwnym kierunku. Zapobiega to obrażeniom, jeśli dziecko lub zwierzę wygląda przez okno.

Chociaż uważa się, że elektryczne szyby nie mają wpływu na bezpieczeństwo podczas jazdy, gdy kierowca jest mniej rozproszony podczas jazdy, zapewni to bezpieczeństwo wszystkim na drodze. Ale, jak powiedzieliśmy nieco wcześniej, mechaniczny wygląd regulatorów okien doskonale poradzi sobie z tym zadaniem. Z tego powodu obecność napędu elektrycznego jest zawarta w opcji komfortu pojazdu.

Na koniec przeglądu oferujemy krótki film o tym, jak zainstalować elektryczne szyby w samochodzie:

S05E05 Zainstaluj elektryczne szyby [BMIrosyjski]