Омыватели и очистители ветрового стекла

Вспомогательные средства

Функциональные требования

Сформулировать требования к системе очистителя несложно - ветровое стекло должно быть достаточно чистым, чтобы всегда обеспечивать необходимую видимость.

Для этого система очистителя должна отвечать следующим требованиям:

♦ эффективно удалять воду и снег;

♦ эффективно удалять грязь;

♦ работать при температурах от —30 до +80 °С ;

♦ всегда возвращать щетки в начальное положении, в том числе в условиях снегопада;

♦ иметь срок службы порядка 1 500 ООО циклов очистки;

♦ быть стойкой к воздействию кислот, щелочей и озона.

Чтобы отвечать перечисленным выше критериям, в системе очистителя ветрового стекла должны применяться компоненты хорошего качества. Конкретный механизм движения щеток при очистке ветрового стекла может различаться. что будет очищено

минимально необходимая поверхность стекла. На рис. 12.) показано пять вариантов движения щеток. На рис. 12.2. показано, как переднее стекло делится на «зоны» и как применяется способ «некруговой» очистки.

Лезвия щеток очистителя

Лезвия щеток очистителя изготавливаются из резинового (каучукового) компаунда и удерживаются на переднем стекле пружиной в рычаге очистителя. Аэродинамические свойства щеток очистителя постепенно приобрели особую важность из*за того, что воздушные потоки на переднем стекле и вокруг стекла для разных транспортных

средств очистителя различаются. Верхняя часть резинового лезвия щетки обычно перфорируется, чтобы уменьшить его аэродинамическое сопротивление. Щетка хорошего качества будет иметь ширину контакта со стеклом примерно 0 мм и прилегать к поверхности стекла под углом приблизительно 45*. Важный показатель - давление

Омыватели и очистители ветрового стекла - student2.ru щетки на стекло, поскольку коэффициент трения между материалом щетки и стеклом может меняться от 0.8 до 2,5 при сухом стекле и от 0,1 до 0,6 при влажном. На коэффициент трения также влияет температура и скорость движения щетки.

Кинематические схемы очистителя

Большинство схем стеклоочистителей состоит из последовательно или параллельно соединенных механизмов. В некоторых старых типах очистителя использовался гибкий вал и коробка редукторных колес. Один из главных моментов и конструкции

очистителя — положение. в которое щетки должны возвращаться после окончания цикла очистки. В этом положении на электромотор и кинематический механизм действуют наибольшие нагрузки. Если точка возврата выбрана так, чтобы в этот момент усилие от электромотора Омыватели и очистители ветрового стекла - student2.ru прикладывалось пол максимальным углом, тогда усилии и кинематической системе, создаваемые сопротивлением щеток, будут минимальными. Это также гарантирует более равномерную их работу. На рис. 12.3 показаны две типичные кинематические схемы очистителя (первая фигура показана в точке возврата). Отметим, что положение вращающегося звена и углы стержней выбраны так.

Чтобы уменьшить нагрузку на мотор в точке возврата. На рис. 12.4 показана используемая на некоторых транспорты* средствах* «схема с кулачком,

которая позволяет парковать щетки за границей стекла.

Моторы очистителя

Омыватели и очистители ветрового стекла - student2.ru Большинство, если не нее, используемые в настоящее время моторы очистителя - это электродвигатели с постоянными магнитами. Двигатель связан с мотором через червячный механизм, чтобы увеличить крутящий момент и уменьшить скорость. Для двухскоростного режима работы могут использоваться моторы с тремя щетками. Нормальную скорость обеспечивают две щетки, помещенные как обычно друг напротив друга. Для работы на повышенной скорости используется третья щетка, которая помешается ближе к заземляемой щетке. Это уменьшает число витков обмотки якоря между ними, соответственно уменьшается сопротивление якоря и увеличиваются ток и скорость вращения. На рис. 12.5 показаны два типичных мотора очистителя. Обычные скорости мотора очистителя — 45 об/мин при нормальной скорости и 65 об/мин

лезвия на минимальной скорости 5 об/мин.Характеристики типичного мотора очистителя автомобиля показаны на рис. 12.6. Два набора кривых показывают режимы работы, соответствующие нормальной и повышенной скорости. Моторы очистителя, точнее, связанные с ними цени, обычно имеют защиту* от короткого замыкания. Это необходимо для зашиты мотора а случае блокировки щеток, например при их примерзании к стеклу. В этом случае час) о используется тепловое реле или токочувствительная схема в блоке управления очистителем, если таковой имеется. Максимальное время, в течение которого мотор может выдерживать ток при блокировке щеток, задастся нормативной документацией. Обычно оно находится в пределах 15 с.

Омыватели ветрового стекла

Система смывателя ветрового стекла обычно состоит из обычного мотора постоянного тока с постоянными магнитами, приводящего в движение центробежный водяной насос. Вола, желательно с чистящей добавкой, направляется на соответствующую часть ветрового спекла двумя или более форсунками. Часто в линии подвода воды к форсункам

устанавливается односторонний клапан, чтобы предотвратить возврат воды в резервуар. Клапан позволяет добиться «мгновенной» подачи струи омывающей жидкости при нажатии кнопки омывателя. Схема омывателя обычно связывается с очистителем таким образом, что когда включается смыватель, автоматически начинают действовать очистители, которые продолжат свою работу в течение нескольких тактов после того, как омыватель остановился. Схема омывателя приведена в следующем разделе.

Прерывистый режим очистки

Когда переключатель переведен в это положение, контроллер управляет очистителями для выполнения одного цикла чистки. После возврата щеток в исходное положение CCU выдерживает паузу в течение заданного времени и затем запускает следующий цикл чистки. Это продолжается до тех пор, пока переключатель очистителя не будет переведен в другое положение. Задержка времени может быть установлена водителем, например как один из пяти параметров настройки, переменного резистора. Задержка изменяется от 3 с при сопротивлении резистора 500 Ом до около 20 с при сопротивлении 5400 Ом'.

Система заднего очистителя

С момента включения режима очистки заднего стекла контроллер управляет задними очистителями в течение трех циклов чистки. Далее очиститель будет активизировать каждые шесть секунд, пока его не выключит водитель.

Защита при блокировке

Когда задний очиститель включен, контроллер запускает таймер. Если движения не обнаруживается в интервале 15 с, напряжение с мотора снимается. Возврат к исходному положению схемы произойдет, когда выключатель водителя будет вновь перемещен в положение «Выкл.

Схемы сигнализации

Введение

Указатели направления движения подчиняются ряду установленных законом требований. Создаваемый свет должен быть янтарного цвета. но указатели могут быть сгруппированы с другими лампами. Частота вспышек должна быть между одной и двумя вспышками в секунду с отношением времени включения от 30 до 57%. Если в цепи возникает ошибка, водитель должен быть извещен об этом включением индикатора предупреждения на приборной панели. Ошибка может был, обозначена изменением в частоте вспышек, или

может срабатывать специальный индикатор предупреждения, при этом цепь остается во включенном состоянии. Если одна из главных ламп выхолит из строя, тогда остающиеся огни должны продолжать вспыхивать так. чтобы это было заметно для других участников движения .Существуют правила расположения внешних ламп, согласно которым задние указатели поворотов должны располагаться на определенном расстоянии от задних габаритных огней и в пределах заданной высоты. Потребляемая мощность ламп указателей — обычно 21 Вт при напряжении питания 6, 12 или 24 В.Тормозные сигналы относятся к категории «вспомогательных средств» или «сигнализации* и описаны ниже.

Блок аварийной сигнализации

На рис. 12.9 показана внутренняя схема блока аварийной сигнализации, или электронного маяка. Этот блок использует одну интегральную схему, он может управлять в аварийном режиме по крайней мере четырьмя лампами по 21 Вт (передние и задние) и двумя боковыми повторителями по 5 Вт в течение нескольких часов. Блоки маяка классифицируются по числу ламп, с которыми они способны работать. При буксировке трейлера или автоприцепа блок должен быть в состоянии работать в условиях более высокой потребляемой мощности. В большинстве блоков для переключения ламп используется реле, поскольку оно не восприимчиво к всплескам напряжения, а также создает хорошо слышимый сигнал. Электронная схема вместе с реле монтируется на печатной плате. Поскольку специально для таймера индикатора разработана интегральная схема, печатная плата содержит очень немного компонентов. Сама интегральная схема имеет три основных секции - усилитель сигнала реле, генератор и схема определения отказа лампы. В ИС встроен диод Зенера для обеспечения постоянного напряжения, чтобы частота функционирования индикатора оставалась постоянной в диапазоне напряжений 10—15 В. Таймер генератора задается выбором К, м С,. Знамения обычно подбираются так, чтобы отношение <» Вкл/Выкл» составляло 50%,

а рабочая чистота -=• 1,5 Гц (90 раз в минуту). Сигналы генератора перелаются на схему усилителя, который является парой Дарлингтсна с диодом, включенным для зашиты пары от обратной э.д.с, возникающей при переключении катушки реле. Признаком отказа лампы служит уменьшение падения напряжения на резисторе с низким сопротивлением R Схема устроена таким образом, что отказ даже одной лампы заставляет

генератор удваивать тактовую частоту срабатываний. Для усилений зашиты против переходных напряжений и подавления интерференции могут использоваться дополнительные конденсаторы. На рис. 12.10 показан обычный пил блока маяка.

Омыватели и очистители ветрового стекла - student2.ru Стоп-сигналы

На рис. 12.11 показана типичная схема стопсигнала. Большинство схем для включения тормозных сигналов используют реле, которое срабатывает от подпружиненного выключателя на педали тормоза. Может использоваться связь между этой схемой и системой автоматического регулирования скорости дли выключения круиз-контроля при нажатии на тормоз.

Очистители и омыватели фар

Для очистки фар используются два способа: во-первых, струями высокого давления и, во-вторых, маленькими летками очистителя с низким давлением источника воды. Второй метод, фактически, почти го же самое, что и очистка парового стекла, но в меньшем масштабе. Существует тенденция к применению систем очистки высокого давления, но такие системы могут быть испорчены при замерзании волы в сильные морозы. Считается, что система омывателя должна быть способна выполнить до 50 операций перед повторным наполнением резервуара. На рис. 12.15 показан способ мойки под давлением. Очистители фары часто объединяются с омывателями ветрового отекла. Они работают каждый раз, когда активируются омыватели ветрового стекла. если при этом включены головные фары. Для очистителей фары часто используется выдвигающийся носик. Когда вода под давлением поступает к носику, это заставляет носик выдвигаться из его обычного положения на время разбрызгивания струи рабочей жидкости. Когда мойка завершена. носик задвигается казал о корпус. Некоторые дополнительные электрические системы, которые не освещаются в книге отдельно, покапаны на рис. 12.16. Прикуриватель, часы, вращающийся маячок и электрическая антенна — все эти схемы могут использоваться и управляться различными системами автомобиля.

Примеры для изучения

Примечание

Н-мост использует четыре ключевых устройства, которые коммутируются таким образом, чтобы менять напряжение на нагрузке на обратное. Этот способ применяется, чтобы управлять, например, направлением вращения мотора. Современные системы очистителей, которые основаны на вращательном попеременном движении в обе стороны, очищают от 50 до 60% полной площади заднего стекла. Эти пределы обусловлены отношением «высота/ширина» и кривизной окна. Линейная концепция заднего очистителя компании Valeo гарантирует оптимальный визуальный комфорт, поскольку она позволяет очищать 80% поверхности заднего окна. Эго увеличение поля зрения водителя повышает безопасность вождения, особенно во время. медленных маневров, типа заднего хода или парковки. Линейная концепция заднего очистителя соответствует устойчивой тенденции использованию более узких и очень выпуклых задних окон и может быть полностью интегрирована в конструкцию транспортного средства (рис. 12.20).Очиститель ветрового стекла компании Silcn-cio предлагает два существенных новшества для увеличения комфорта и безопасности движения:

♦ новое долговечное резиновое покрытие, называемое «Кожа» (Skin);

♦ индикатор износа, который подсказывает водителю, когда необходимо сменить очиститель.

Внешние факторы изнашивания, такие как ультрафиолетовые лучи, озон, грязь, жидкость стеклоочистителя и другие повреждают резиновое лезвие и ухудшают качество вытирания стекла. «Кожа* — новое покрытие, которое защищает лезвие. Это поверхностное покрытие, состоящее из скользящего слоя, связующего полимерного мате

риала и «непроницаемого* слоя, .может быть нанесено на щетки из натурального «ли синтетического каучука. Инновационный процесс полимеризации гарантируем длительную адгезию нанесенных слоев к лезвию щетки, защищая его от износа. «Кожа»

дольше сохраняет начальное качество вытирания, а также устраняет скрип резины и звук трения щеток о сухое стекло. Очиститель компании Silencio оснащен также

индикатором износа, который сообщает водителю о состоянии изношенности лезвия щетки. Индикатор—это круглая таблетка, установленная на щетку, которая истирается стой же скоростью, что и резиновое лезвие. Внешние факторы изнашивания (ультрафиолет, озон и выбросы) активируют

химически активные вещества в индикаторе, который постепенно меняет цвет от черного до желтого по мерс изнашивания очистителя.

Введение

Как во всех системах, необходимо выполнить шесть стадии поиски ошибок:

1. Проверить наличие ошибки.

2. Собрать дополнительную информацию.

3. Оценить полученные факты.

4. Выполнять тесты в логической последовательности.

5. Устранить проблему.

6. Проверить все системы.

Процедура, описанная в следующем разделе, связана, прежде всего, с 4-й стадией процесса поиска ошибок. И габл. 12.1 приведен список некоторых общих признаков неисправностей вспомогательных систем вместе с предположениями относительно возможной ошибки. Описям КС ошибок носит весьма общий характер, но может служить

хорошим напоминанием.

Процедура испытаний

Процесс проверки испей вспомогательной системы в общем случае выполняется таким образом:

3. Пощупать руками и посмотреть глазам» все соединения (оборванные провода, свободные выключатели и другие очевидные ошибки) - при необходимости их чистят и подтягивают.

2. Проверить батарею (см. гл. 5) - она должна быть заряжена минимум до 70%.

3. Визуально проверить цепочки связей моторов и ламп.

4. Проверить сохранность плавкого предохранителя (не доверяя своим глазам) — измерил» напряжение на обеих сторонах с помощью мультиметра или испытательной лампы.

5. Если используется реле, добиться щелчка реле (если «да», переходите к шагу 8) это

означает, что реле сработало, но не обязательно создало контакт.

6. Проверить подачу питания к выключателю -должно быть напряжение батареи.

7. Проверить питание от выключателя — должно быть напряжение батареи.

8. Проверить питание на входе реле - должно

быть напряжение батареи.

9. Проверить питание на выходе реле — должно быть напряжение батареи.

10. Проверить питающее напряжение на моторе — должно быть в пределах 0,5 В ниже напряжения батареи.

11. Проверить цель заземления (сопротивление или напряжение) — 0 Ом или 0 V.

Вопросы для самопроверки

Ответьте на следующие вопросы для закрепления материала главы:

1. Дайте обоснование четырем электрическим

системам. которые примято считать «вспомогательными».

2. Опишите кратко, как классифицируется блок маяка/аварийного индикатора.

3. Сделайте четкий эскиз типичной кинематической схемы мотора стеклоочистителя.

4. Нарисуйте схему электрических испей указателя поворотов и отметьте каждую часть.

5. Перечислите пять требований к системе стеклоочистителя.

6. Объясните, как обеспечивается гарковка щеток за границами стекла в некоторых системах очистителя.

7. Опишите то, что обозначается термином «защита от блокировки» в отношении моторов очистителя.

8. Нарисуйте подробную схему стоп-сигнала. Включите в нее три лампы по Л Вт. реле и

плавкий предохранитель, а также выключатель тормозного сигнала.

9. Рассчитайте необходимый номинал плавкого предохранителя по данным из предыдущего вопроса.

10. Объясните при помощи эскиза, что обозначается «зонами ветреного стекла».

Задание

Исследуйте современное транспортное средство и подготовьте сообщение об эффективности и работе систем омывателя и очистителя (передней и задней).Сделайте аргументированный скидок предложений относительно того, какие улучшения можно сделать, если отбросить проблемы стоимости.

Вопросы с несколькими вариантами ответов

Проверяй действие реле, слышим отчетливый щелчок. когда включается выключатель. Если при этом питание от реле не поступает, это указывает:

1. На то, что реле дефектно.

2. На разомкнутую цепь источника питания.

3. На дефектный выключатель.

4. На все указанные причины.

Рабочая частота электронного блока маяка:

1. 0.5 Гц.

2. 1,5 Гц.

3. 2.5 Гц.

4. 3.5 Гц.

Потребляемая мощность лампы или индикатора (указателя) поворот обычно:

1. 5 Вт.

2. 6 Вт.

3. 12 Вт.

4. 21 Вт.

Мотор очистителя может использовать три щетки для того, чтобы:

1. Увеличить вращающий момент.

2. Работать с двумя скоростями.

3. Работать с тремя скоростями.

4. Обеспечить работу в прерывистом режиме.

Тепловой размыкатель может быть включен в мотор очистителя чтобы:

1. Парковать щетки.

2. Защитить мотор.

3. Обеспечить работу в задержанном режиме.

4. Замедлить движение щеток при сильном дожде.

Когда две главных щетки двигателя очистителя соединяются вместе через концевой выключатель, контакты устройства задержки и выключатель очистителя, это вызывает:

1. Работу на повышенной скорости.

2. Работу на медленной скорости.

3. Регенеративное торможение,

4. Ни одного варианта из выше упомянутых.

Парковка щеток очистителя за краями стекла уменьшает:

1. Потребление тока.

2. Падение напряжения.

3. Аэродинамическое сопротивление.

4. Аэродинамическое давление.

Время задержки в блоке управления очистителя устанавливается резистором и:

1. Катушкой индуктивности.

2. Транзистором.