Descrierea și principiul funcționării geamurilor electrice

Fiecare producător de automobile se străduiește să facă modelele lor nu numai sigure și confortabile, ci și practice. Designul oricărei mașini include multe elemente diferite care vă permit să deosebiți un model specific de mașină de alte vehicule.

În ciuda diferențelor majore vizuale și tehnice, nu este construită nicio mașină fără geamuri laterale retractabile. Pentru a facilita șoferului deschiderea / închiderea geamurilor, a fost inventat un mecanism cu ajutorul căruia puteți ridica sau coborî geamul din ușă. Cea mai bugetară opțiune este un regulator mecanic de fereastră. Dar astăzi, în multe modele ale segmentului bugetar, geamurile electrice se găsesc adesea în configurația de bază.

Luați în considerare principiul de funcționare al acestui mecanism, structura acestuia, precum și unele dintre caracteristicile sale. Dar mai întâi, să ne aruncăm puțin în istoria creării unei ferestre de alimentare.

Istoria apariției ferestrei electrice

Primul elevator mecanic de ferestre a fost dezvoltat de inginerii companiei germane Brose în 1926 (a fost înregistrat un brevet, dar dispozitivul a fost instalat pe mașini doi ani mai târziu). Mulți producători de automobile (peste 80) au fost clienții acestei companii. Marca este încă angajată în fabricarea diferitelor componente pentru scaune auto, uși și caroserii.

Prima versiune automată a regulatorului de geam, care avea o acționare electrică, a apărut în 1940. Un astfel de sistem a fost instalat în modelele americane Packard 180. Principiul mecanismului se baza pe electrohidraulică. Desigur, designul primei dezvoltări a fost supradimensionat și nu fiecare ușă a permis instalarea sistemului. Puțin mai târziu, marca Ford a început să ofere opțional un mecanism de ridicare automată.

Limuzinele premium Lincoln și sedanele cu 7 locuri, produse din 1941, au fost, de asemenea, echipate cu acest sistem. Cadillac este încă o altă companie care le-a oferit cumpărătorilor săi o mașină de ridicat sticlă la fiecare ușă. Puțin mai târziu, acest design a început să se regăsească în decapotabile. În acest caz, funcționarea mecanismului a fost sincronizată cu acționarea pe acoperiș. Când partea superioară a fost coborâtă, ferestrele din uși erau ascunse automat.

Inițial, cabrioletele erau echipate cu o unitate acționată de un amplificator de vid. Puțin mai târziu, a fost înlocuit de un analog mai eficient, alimentat de o pompă hidraulică. În paralel cu îmbunătățirea sistemului existent, inginerii din diferite companii au dezvoltat alte modificări ale mecanismelor care asigură ridicarea sau coborârea sticlei în uși.

În 1956, a apărut Lincoln Continental MkII. În această mașină au fost instalate geamuri electrice, care erau acționate de un motor electric. Acest sistem a fost dezvoltat de inginerii mărcii auto Ford în colaborare cu specialiști de la Brose. Tipul electric de ridicatoare de sticlă sa stabilit ca cea mai simplă și mai fiabilă opțiune pentru autoturisme, astfel încât această modificare specială este utilizată într-o mașină modernă.

Scopul geamului electric

După cum sugerează și numele mecanismului, scopul său este ca șoferul sau pasagerul din mașină să schimbe independent poziția geamului ușii. Deoarece analogul mecanic clasic face față perfect acestei sarcini, scopul modificării electrice este de a oferi confort maxim în acest caz.

În unele modele de mașini, acest element poate fi instalat ca o opțiune suplimentară de confort, în timp ce în altele poate fi inclus în pachetul de funcții de bază. Pentru a controla acționarea electrică, un buton special este instalat pe mânerul cardului ușii. Mai puțin frecvent, acest control este situat în tunelul central dintre scaunele din față. În versiunea bugetară, funcția de a controla toate geamurile mașinii este atribuită șoferului. Pentru a face acest lucru, un bloc de butoane este instalat pe mânerul cardului ușii, fiecare dintre acestea fiind responsabil pentru o fereastră specifică.

Principiul regulatorului de fereastră

Instalarea oricărui regulator de fereastră modern se efectuează în partea interioară a ușii - sub sticlă. În funcție de tipul mecanismului, unitatea este instalată pe un cadru secundar sau direct în carcasa ușii.

Acțiunea geamurilor electrice nu diferă de omologii mecanici. Singura diferență este că există mai puține distrageri de la conducere pentru a ridica / coborî geamul. În acest caz, este suficient să apăsați butonul corespunzător de pe modulul de comandă.

În designul clasic, structura este un trapez, care include o cutie de viteze, un tambur și un cablu înfășurat în jurul arborelui cutiei de viteze. În locul unui mâner, care este utilizat în versiunea mecanică, cutia de viteze este aliniată cu arborele motorului electric. Acționează ca o mână pentru a roti mecanismul pentru a muta sticla pe verticală.

Un alt element important în sistemul ferestrelor electrice moderne este un modul (sau bloc) de control al microprocesorului, precum și un releu. Unitatea electronică de control detectează semnalele provenite de la buton și trimite impulsul corespunzător unui anumit actuator.

După ce a primit un semnal, motorul electric începe să se miște și să miște sticla. Când butonul este apăsat scurt, semnalul este primit în timp ce este apăsat. Dar când această componentă este menținută apăsată, un modul automat este activat în unitatea de comandă, timp în care motorul continuă să funcționeze chiar și atunci când butonul este eliberat. Pentru a preveni arderea unității atunci când sticla se sprijină de partea superioară a arcului, sistemul oprește alimentarea cu energie electrică a motorului. Același lucru este valabil și pentru cea mai joasă poziție a sticlei.

Proiectare regulator geam

Clasicul mecanic de reglare a ferestrelor constă din:

• Suporturi de sticlă;
• Ghidaje verticale;
• Amortizor de cauciuc (situat în partea de jos a corpului ușii și funcția sa este de a restricționa mișcarea sticlei);
• Etanșant pentru ferestre. Acest element este situat în partea de sus a cadrului ferestrei sau a acoperișului, dacă este un decapotabil (citiți despre caracteristicile acestui tip de corp într-o altă recenzie) sau hardtop (este luată în considerare o caracteristică a acestui tip de corp aici). Sarcina sa este aceeași cu cea a unui amortizor de cauciuc - pentru a limita mișcarea sticlei în poziția maximă superioară;
• Conduce. Aceasta poate fi o versiune mecanică (în acest caz, un mâner va fi instalat pe cardul ușii pentru a roti angrenajul tamburului, pe care este înfășurat cablul) sau un tip electric. În cel de-al doilea caz, nu vor exista mânere pentru mișcarea sticlei pe cardul ușii. În schimb, un motor electric reversibil este instalat în ușă (se poate roti în direcții diferite în funcție de stâlpii actuali);
• Un mecanism de ridicare prin care sticla este deplasată într-o direcție specifică. Există mai multe tipuri de mecanisme. Le vom analiza trăsăturile puțin mai târziu.

Dispozitiv cu fereastră electrică

După cum sa menționat anterior, majoritatea geamurilor electrice au același design ca și omologii lor mecanici. O excepție este motorul electric și electronica de comandă.

O caracteristică a proiectării geamurilor electrice cu motor electric este prezența:

• Motor electric reversibil, care execută comenzile unității de comandă și este inclus în proiectarea unității sau a modulului;
• Fire electrice;
• O unitate de control care procesează semnale (depinde de tipul circuitului electric: electric sau electronic) provenind de la modulul de comandă (butoane), iar din acesta iese o comandă către actuatorul ușii corespunzătoare;
• Butoane de control. Amplasarea lor depinde de ergonomia spațiului interior, dar în majoritatea cazurilor aceste elemente vor fi instalate pe mânerele ușilor interioare.

Tipuri de ascensoare

Inițial, mecanismul de ridicare a geamurilor era de același tip. Era un mecanism flexibil care putea funcționa doar prin rotirea mânerului ferestrei. De-a lungul timpului, inginerii din diferite companii au dezvoltat mai multe modificări ale dispozitivelor de ridicare.

Un regulator electromecanic modern de fereastră poate fi echipat cu:

• Trosov;
• Rack;
• Ridicarea pârghiei.

Să luăm în considerare particularitatea fiecăruia dintre ei separat.

Frânghie

Aceasta este cea mai populară modificare a mecanismelor de ridicare. Pentru fabricarea acestui tip de construcție, sunt necesare puține materiale, iar mecanismul în sine diferă de alți analogi prin simplitatea sa de funcționare.

Designul are mai multe role pe care se înfășoară cablul. În unele modele, se folosește un lanț care crește resursa de lucru a mecanismului. Un alt element din acest design este tamburul de acționare. Când motorul începe să ruleze, el învârte tamburul. Ca urmare a acestei acțiuni, cablul este înfășurat în jurul acestui element, deplasându-se în sus / în jos pe bara pe care este fixată sticla. Această bandă se mișcă exclusiv în direcție verticală datorită ghidajelor situate pe părțile laterale ale sticlei.

Pentru a preveni înclinarea sticlei, producătorii au realizat o astfel de structură triunghiulară (în unele versiuni, sub forma unui trapez). De asemenea, are două tuburi de ghidare prin care cablul este filetat.

Acest design are un dezavantaj semnificativ. Datorită muncii active, cablul flexibil se deteriorează rapid din cauza uzurii naturale și, de asemenea, se întinde sau se răsucește. Din acest motiv, unele vehicule folosesc un lanț în loc de cablu. De asemenea, tamburul de acționare nu este suficient de puternic.

Rack

Un alt tip de lift, care este destul de rar, este cremaliera. Avantajul acestui design este prețul său redus, precum și simplitatea sa. O altă caracteristică distinctivă a acestei modificări este funcționarea sa lină și moale. Dispozitivul acestui lift include un raft vertical cu dinți pe o parte. Un suport transversal cu sticlă fixată pe acesta este fixat la capătul superior al șinei. Sticla se mișcă de-a lungul ghidajelor, astfel încât să nu se deformeze în timpul funcționării unui împingător.

Motorul este fixat pe un alt suport transversal. Există un angrenaj pe arborele motorului electric, care se prinde de dinții rack-ului vertical și îl deplasează în direcția dorită.

Datorită faptului că angrenajul nu este protejat de nicio acoperire, praf și granule de nisip pot pătrunde între dinți. Acest lucru duce la uzura prematură a uneltelor. Un alt dezavantaj este că ruperea unui dinte duce la o defecțiune a mecanismului (sticla rămâne într-un singur loc). De asemenea, starea trenului de viteze trebuie monitorizată - lubrifiată periodic. Și cel mai important factor, din cauza căruia este imposibil de instalat un astfel de mecanism în multe mașini, este dimensiunile sale. Structura masivă pur și simplu nu se încadrează în spațiul ușilor înguste.

Pârghie

Ascensoarele cu legătură funcționează rapid și fiabil. Designul unității are, de asemenea, un element dințat, doar că se rotește („desenează” un semicerc) și nu se ridică pe verticală, ca în cazul anterior. Comparativ cu alte opțiuni, acest model are un design mai complex, care constă din mai multe pârghii.

În această categorie, există trei subspecii ale mecanismelor de ridicare:

1. Cu o manetă... Acest design va consta dintr-un braț, unelte și plăci. Pârghia în sine este fixată pe roata dințată, iar pe pârghie există plăci pe care este fixată sticla. Pe o parte a pârghiei va fi instalat un glisor, de-a lungul căruia vor fi deplasate plăcile cu sticlă. Rotația roții dințate este asigurată de un angrenaj montat pe arborele motorului electric.
2. Cu două pârghii... Nu există nicio diferență fundamentală în acest design în comparație cu analogul cu o singură manetă. De fapt, aceasta este o modificare mai complexă a mecanismului anterior. A doua pârghie este instalată pe cea principală, care are un design similar cu modificarea cu o singură pârghie. Prezența celui de-al doilea element împiedică înclinarea sticlei în timpul ridicării sale.
3. Cu două brațe, cu roți... Mecanismul are două roți dințate cu dinți montați pe părțile laterale ale roții dințate principale. Dispozitivul este astfel încât acționează simultan ambele roți de care sunt atașate plăcile.

Când se trimite o comandă către motor, angrenajul, fixat pe arbore, rotește arborele osiei dințate. Ea, la rândul ei, cu ajutorul pârghiilor, ridică / coboară sticla montată pe suportul transversal. Trebuie avut în vedere faptul că producătorii de mașini pot utiliza o structură diferită a pârghiei, deoarece fiecare model de mașină poate avea dimensiuni de ușă diferite.

Avantajele ascensoarelor de brațe includ construcție simplă și funcționare silențioasă. Sunt ușor de instalat și designul lor versatil permite instalarea pe orice mașină. Deoarece aici se folosește un angrenaj, ca și în modificarea anterioară, are aceleași dezavantaje. Boabele de nisip pot intra în mecanism, care distrug treptat dinții. De asemenea, trebuie lubrifiat periodic. În plus, mecanismul ridică sticla la viteze diferite. Începutul mișcării este destul de rapid, dar sticla este adusă în poziția superioară foarte încet. De multe ori există mișcări în mișcarea paharului.

Caracteristici de funcționare și control al geamurilor electrice

Deoarece fereastra electrică se bazează pe construcția unui analog mecanic, funcționarea sa are un principiu simplu și nu necesită abilități speciale sau subtilități. Pentru fiecare ușă (depinde de modelul mașinii) este necesară o unitate. Motorul electric primește o comandă de la unitatea de control, care la rândul său captează semnalul de la buton. Pentru a ridica paharul, butonul este de obicei ridicat (dar există și alte opțiuni, precum cea prezentată în fotografia de mai jos). Pentru a muta paharul în jos, apăsați butonul.

Unele sisteme moderne funcționează exclusiv cu motorul pornit. Acest lucru asigură siguranța, împiedicând descărcarea completă a bateriei datorită modului de așteptare electronică (pentru a afla cum să porniți mașina dacă bateria este complet descărcată, citiți într-un alt articol). Dar multe mașini sunt echipate cu geamuri electrice care pot fi activate atunci când motorul cu ardere internă este oprit.

Multe modele de mașini sunt echipate cu sisteme electronice mai confortabile. De exemplu, atunci când un șofer părăsește mașina fără a deschide geamul, sistemul este capabil să recunoască acest lucru și face treaba în sine. Există modificări ale sistemelor de control care vă permit să coborâți / ridicați geamul de la distanță. Pentru aceasta, există butoane speciale pe cheie de pe mașină.

În ceea ce privește sistemul electronic, există două modificări. Primul implică conectarea butonului de comandă direct la circuitul motorului. O astfel de schemă va consta din circuite separate care vor funcționa independent una de cealaltă. Avantajul acestui aranjament este că, în cazul unei defecțiuni a unei unități individuale, sistemul poate funcționa.

Deoarece proiectarea nu are o unitate de control, sistemul nu va eșua niciodată din cauza supraîncărcării microprocesorului și așa mai departe. Cu toate acestea, acest design are un dezavantaj semnificativ. Pentru a ridica sau coborî complet geamul, șoferul trebuie să țină apăsat un buton, ceea ce distrage atenția de la conducere ca în cazul unui analog mecanic.

A doua modificare a sistemului de control este electronică. În această versiune, schema va fi după cum urmează. Toate motoarele electrice sunt conectate la o unitate de control, la care sunt conectate și butoanele. Pentru a preveni arderea motorului din cauza rezistenței ridicate, atunci când sticla ajunge la punctul mort extrem (sus sau jos), există un blocaj în electronică.

Deși un buton separat poate fi utilizat pentru fiecare ușă, pasagerii din spatele rândului pot acționa doar propria ușă. Modulul principal, cu care este posibil să activați unitatea de sticlă pe orice ușă, este doar la dispoziția șoferului. În funcție de echipamentul vehiculului, această opțiune poate fi disponibilă și pentru pasagerul din față. Pentru a face acest lucru, unii producători de automobile instalează un bloc de butoane între scaunele din față ale tunelului central.

De ce am nevoie de o funcție de blocare

Aproape fiecare model modern de geam electric are o încuietoare. Această funcție împiedică mișcarea geamului chiar și atunci când șoferul apasă un buton de pe modulul de comandă principal. Această opțiune crește siguranța în mașină.

Această caracteristică va fi utilă în special pentru cei care călătoresc cu copii. Deși în conformitate cu cerințele multor țări, șoferii trebuie să instaleze scaune speciale pentru copii, o fereastră deschisă lângă copil este periculoasă. Pentru a ajuta șoferii care caută un scaun auto pentru copii, vă recomandăm să citiți articolul despre fotolii cu sistemul Isofix... Și pentru cei care au achiziționat deja o astfel de componentă de sistem de securitate, dar nu știu cum să o instaleze corect, există o altă recenzie.

Când un șofer conduce o mașină, nu este întotdeauna capabil să urmărească tot ce se întâmplă în cabină fără a fi distras de la drum. Pentru ca copilul să nu sufere din cauza fluxului de vânt (de exemplu, poate răci), șoferul ridică geamul la înălțimea necesară, blochează funcționarea geamurilor și copiii nu vor putea deschide geamurile pe propriile lor.

Funcția de blocare funcționează pe toate butoanele de pe ușile din spate ale pasagerilor. Pentru ao activa, trebuie să apăsați butonul de control corespunzător de pe modulul de comandă. În timp ce opțiunea este activă, lifturile din spate nu vor primi un semnal de la unitatea de control pentru a muta sticla.

O altă caracteristică utilă a sistemelor moderne de geamuri electrice este operarea reversibilă. Când, la ridicarea sticlei, sistemul detectează o încetinire a rotației arborelui motorului sau oprirea completă a acestuia, dar sticla nu a ajuns încă la punctul extrem extrem, unitatea de comandă instruiește motorul electric să se rotească în cealaltă direcție. Acest lucru previne rănirea dacă un copil sau un animal de companie se uită pe fereastră.

În timp ce se crede că geamurile electrice nu au niciun impact asupra siguranței în timpul conducerii, atunci când șoferul este mai puțin distras de la conducere, acest lucru va menține pe toată lumea pe drum în siguranță. Dar, așa cum am spus puțin mai devreme, aspectul mecanic al regulatoarelor de fereastră va face față perfect acestei sarcini. Din acest motiv, prezența unui motor electric este inclusă în opțiunea de confort a vehiculului.

La sfârșitul recenziei, vă oferim un scurt videoclip despre cum să instalați geamuri electrice pe mașină:

S05E05 Instalarea ferestrelor electrice [BMIRussian]