Дворники - Windscreen wiper

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: "Дворники"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июль 2008 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Стеклоочиститель на припаркованной машине. В этом общем дизайне сила от руки распределяется равномерно с помощью ряда связей, известных как Whippletree.

Обычный рычаг и щетка стеклоочистителя.

Воспроизвести медиа

Стеклоочиститель в поезде работает (MRT Джакарта)

А стеклоочиститель или же дворники (Британский английский ) - это устройство, используемое для удаления дождя, снега, льда, омывающей жидкости, воды и / или мусора с переднее стекло автомобиля чтобы водитель транспортного средства мог лучше видеть, что его ждет впереди. Почти все автомобили, включая легковые автомобили, грузовики, автобусов, тренироваться локомотивы, и гидроцикл с кабина -и немного самолет - оснащены одним или несколькими дворниками, что обычно требуется по закону.

Стеклоочиститель обычно состоит из металлического рычага; один конец повороты, к другому концу прикреплено длинное резиновое лезвие. Рука приводится в действие мотор, часто электрический двигатель, несмотря на то что пневматическая сила также используется для некоторых автомобилей. Лезвие раскачивается по стеклу вперед и назад, толкая воду, другие осадки, или любые другие препятствия для видимости с его поверхности. На автомобилях, выпущенных после 1969 года, скорость обычно регулируется, с несколькими постоянными скоростями, а часто с одной или несколькими. прерывистый настройки. В большинстве личных автомобилей используются два синхронизированных радиальный-типа, в то время как многие коммерческие автомобили используют одно или несколько пантограф руки.

На некоторых автомобилях лобовое стекло / омыватель лобового стекла Система также используется для улучшения и расширения функции стеклоочистителя (ов) в сухих или обледенелых условиях. Эта система распыляет воду или антифриз жидкость для мытья окон, на лобовом стекле с помощью нескольких хорошо расположенных насадки. Эта система помогает удалить грязь и пыль с ветрового стекла, когда она используется вместе с щетками стеклоочистителя. Когда используется омывающая жидкость с антифризом, она помогает дворникам удалять снег или лед. Для этих типов зимних условий некоторые автомобили имеют дополнительные обогреватели направленные на окна или встроенные нагревательный провод (и) в стакане; эти системы размораживания помогают предотвратить скопление снега и льда на лобовом стекле. Реже миниатюрные дворники устанавливаются на Фары чтобы гарантировать их оптимальную работу.

История

Ранние версии

Кепвелл, 1898 г.

Один из самых ранних зарегистрированных патентов на стеклоочиститель был подан Джорджем Дж. Кейпвеллом из Хартфорда, Коннектикут, 6 августа 1896 года.^[1] Его изобретение касалось автоматизированного моторизованного стеклоочистителя для «автомобилей, локомотивов и подобных наземных транспортных средств».

Другие ранние разработки стеклоочистителей приписывают польскому концерту. пианист Юзеф Хофманн, и Mills Munitions, Бирмингем который также утверждал, что был первым, кто запатентовал дворники в Англии. По крайней мере, три изобретателя запатентовали устройства для очистки ветрового стекла примерно в одно и то же время в 1903 году; Мэри Андерсон, Роберт Дуглас и Джон Апджон. В апреле 1911 года патент на дворники был зарегистрирован Sloan & Lloyd Barnes, патентными агентами Ливерпуля, Англия, для Гладстон Адамс из Whitley Bay.

Дизайн очистителя окон Андерсона 1903 года

Американский изобретатель Мэри Андерсон В народе ему приписывают создание первого действующего стеклоочистителя в 1903 году.^[2][3] В патенте Андерсон она назвала свое изобретение «устройством для мытья окон» для электромобилей и других транспортных средств. Ее версия стеклоочистителей, приводимых в действие рычагом изнутри автомобиля, очень похожа на стеклоочистители, установленные на многих ранних моделях автомобилей. Андерсон изготовила модель своей конструкции, а затем 18 июня 1903 года подала заявку на патент (743 801 доллар США), который был выдан ей Патентным бюро США 10 ноября 1903 года.^[4][5]

Очиститель окон кабины локомотива Дугласа 1903 года

Подобное устройство было зарегистрировано за 3 месяца до патента Андерсона, когда Роберт А. Дуглас подал патент на «очиститель окон кабины локомотива» 12 марта 1903 года.^[6]

Дизайн устройства для мытья окон Апджона 1903 года

Изобретатель ирландского происхождения Джеймс Генри Апджон (1845–1914) запатентовал «Аппарат для чистки вагонов, автомобилей и других окон», в котором, как было заявлено, использовались либо щетки, либо дворники, и он мог приводиться в действие либо от двигателя, либо от руки. Щетки или дворники предназначались для очистки либо вверх и вниз, либо только в одном направлении на вертикальном окне. Изобретение Апджона имело приоритет в Великобритании 9 октября 1903 года.^[7]

Джон Р. Оишей (1886-1968) основал Tri-Continental Corporation в 1917 году. Эта компания представила первый стеклоочиститель, Rain Rubber, для двухсоставных лобовых стекол с прорезями, которые использовались на многих автомобилях того времени. Сегодня Трико Products - один из крупнейших в мире производителей дворников.^{[нужна цитата ]} Bosch имеет самый большой в мире завод по производству стеклоочистителей в Tienen, Бельгия, которая производит 350 000 щеток стеклоочистителей каждый день.^[8] Первые автоматические электрические рычаги стеклоочистителя были запатентованы в 1917 году Шарлоттой Бриджвуд.^[9]

Изобретатель Уильям М. Фолберт и его брат Фред подали заявку на патент на автоматический очиститель ветрового стекла в 1919 году, который был выдан в 1922 году. Это был первый автоматический механизм, разработанный американцем, но авторство оригинального изобретения принадлежит другие на Гавайский, Уолл Орманда.^[10] Позже Trico урегулировал патентный спор с Folberth и купил компанию Folberth в Кливленде, Folberth Auto Specialty Co. Новая система с вакуумным приводом быстро стала стандартным оборудованием на автомобилях, и принцип вакуума использовался примерно до 1960 года. В конце 1950-х гг. Впервые появилась функция, характерная для современных автомобилей, включающая автоматическое включение дворников на два или три прохода при нажатии кнопки омывателя ветрового стекла, что делает ненужным также вручную включать дворники. Сегодня используется электронный таймер, но первоначально небольшой вакуумный цилиндр, механически связанный с переключателем, обеспечивал задержку при утечке вакуума.

Стеклоочистители прерывистого действия

В изобретатель стеклоочистителей прерывистого действия (прерывистые, теперь включая дворники с регулируемой скоростью), возможно, принадлежал Раймонду Андерсону, который в 1923 году предложил электромеханический дизайн. (Патент США 1588399). В 1958 году Oishei et al. подал заявка на патент описывая не только электромеханические, но и тепловой и гидравлический конструкции. (Патент США 2 987 747). Затем, в 1961 году, Джон Амос, инженер из Великобритании. автомобилестроение Компания Лукас Индастриз, подала первую патентную заявку в Великобритании на твердотельная электроника дизайн. (Патент США 3 262 042).

В 1963 году другой вид стеклоочистителя прерывистого действия был изобретен Роберт Кернс, профессор инженерии в Государственный университет Уэйна в Детройт, Мичиган.^[2] (Патент США 3,351,836 - дата подачи 1964 г.). Дизайн Кернса был призван имитировать функцию человеческий глаз, который мигает только раз в несколько секунд. В 1963 году Кернс построил свою первую систему стеклоочистителей прерывистого действия с использованием готовых электронных компонентов. Интервал между протирками определялся скорость протекания тока в конденсатор; когда заряд в конденсатор достиг определенного Напряжение, конденсатор разряжается, активируя один цикл двигателя стеклоочистителя, а затем процесс повторяется. Кернс показал свой дизайн дворников Ford Motor Company и предложил изготовить дизайн. Форд руководители отклонил предложение Кирнса в то время, но позже предложил аналогичный дизайн в качестве опции для компании Линия Меркурия, начиная с моделей 1969 года.^[2] Кернс подал в суд на Ford через многолетний патентный спор что Кернс в конечном итоге выиграл в суде,^[11] вдохновляя Художественный фильм 2009 г. Вспышка гения на основе 1993 г. Житель Нью-Йорка статья, посвященная судебной тяжбе.

В марте 1970 г. французский производитель автомобилей Citroën представил более продвинутый дождь -чувствительные прерывистые дворники на своем Модель SM. Когда была выбрана прерывистая функция, стеклоочиститель делал один проход. Если лобовое стекло было относительно сухим, электродвигатель стеклоочистителя тянул высоко Текущий, который установил бы контроль схема таймер на долгую задержку следующего вайпа. Если двигатель потреблял небольшой ток, это указывало на то, что стекло все еще было влажным, и устанавливал таймер, чтобы минимизировать задержку.

Мощность

Пневматический мотор проехать на стеклоочистителе железнодорожного локомотива. Рычаг на двигателе управляет клапаном для подачи сжатого воздуха.

Стеклоочистители могут приводиться в действие различными способами, хотя большинство из них сегодня работают от электрический двигатель через ряд механических компонентов, обычно два 4-стержневые рычаги последовательно или параллельно.

В автомобилях с пневматическими тормозами иногда используются пневматический дворники, приводимые в действие за счет подачи небольшого количества сжатого воздуха из тормозной системы к небольшому пневматическому двигателю, установленному на лобовом стекле или прямо над ним. Эти дворники активируются при открытии клапана, который позволяет сжатому воздуху входить в двигатель.

Ранние дворники часто приводились в движение вакуумный двигатель питаться от коллекторный вакуум. У этого был недостаток, заключающийся в том, что вакуум в коллекторе варьируется в зависимости от дроссель положение, и его почти не существует при полностью открытой дроссельной заслонке, когда дворники замедлялись бы или даже останавливались. Эта проблема была частично преодолена за счет использования комбинированного топливно-вакуумного бустерного насоса.

Некоторые автомобили, в основном из 1960-х и 1970-х годов, имели дворники с регулируемой скоростью и гидравлическим приводом, в первую очередь автомобили 61–69 годов. Линкольн Континенталь,^[12] '69–'71 Линкольн Континенталь Марк III (но не все модели 70-х годов),^[13] и '63 –'71 Ford Thunderbird.^[14] Они приводились в действие тем же гидравлическим насосом, который использовался в механизме рулевого управления с усилителем.

На более раннем Citroën 2CV дворники приводились в действие чисто механической системой, кабелем, соединенным с трансмиссией; Чтобы снизить стоимость, этот кабель также питал спидометр. Таким образом, скорость дворников менялась в зависимости от скорости автомобиля. Когда автомобиль был неподвижен, дворники не включались, но ручка под спидометром позволяла водителю включать их вручную.^{[нужна цитата ]}

Геометрия

Рычаги и щетки стеклоочистителя на 1954 г. DKW-IFA F8 "Люксускабриолет" из Восточная Германия, используя простую радиальную конструкцию без видимых связей

Рычажный механизм стеклоочистителя. Двигатель в центре преобразует круговое вращение в прерывистое. Плечи рычага имеют разную длину, поэтому положение остановки в точке обратного хода другое.

Простые параллелограммы на лобовом стекле лодки

В этом Mercedes-Benz 220D 1974 года используются щетки стеклоочистителя с противоположным углом поворота. (Рис. 2)

Стеклоочистители с пантографом (рис. 6), используемые на Мерседес-Бенц O 405 NH

Большинство дворников относятся к поворотному (или радиальному) типу: они прикреплены к одному рычагу, который, в свою очередь, прикреплен к двигателю. Они обычно встречаются на многих автомобилях, грузовиках, поездах, лодках, самолетах и ​​т. Д.

Современные дворники обычно двигаются параллельно (рис. 1, ниже). Однако различные Мерседес Бенц модели и другие автомобили, такие как Volkswagen Sharan использовать дворники, сконфигурированные для движения в противоположных направлениях (рис. 2), что механически более сложно, но позволяет избежать оставления большого незащищенного угла ветрового стекла перед пассажиром на переднем сиденье. Экономическая выгода для автопроизводителя возникает, когда дворники, настроенные на движение в противоположных направлениях, не нуждаются в перемещении для автомобилей, экспортируемых в правый руль такие страны, как Великобритания и Япония.

Стеклоочиститель другой конструкции (рис. 6) основан на пантографе и используется на многих коммерческих автомобилях, особенно автобусах с большими ветровыми стеклами. Стеклоочистители с пантографом имеют по два рычага для каждого лезвия, при этом сам лезвие поддерживается на горизонтальной штанге, соединяющей два рычага. Один из рычагов прикреплен к двигателю, а другой - на неработающем стержне.^{[нужна цитата ]} Механизм пантографа, будучи более сложным, позволяет лезвию закрывать большую часть ветрового стекла при каждом протирании. Однако обычно требуется, чтобы стеклоочиститель был «припаркован» в середине ветрового стекла, где он может частично закрывать обзор водителю, когда он не используется. В некоторых моделях автомобилей иногда используется рука пантографа на стороне водителя и обычная рука на стороне пассажира. Triumph Stag, Lexus и некоторые американские производители используют этот метод, чтобы покрыть большую площадь стекла, где лобовое стекло довольно широкое, но при этом очень мелкое. Уменьшение высоты ветрового стекла потребует использования коротких рычагов стеклоочистителя, которые не доходят до края ветрового стекла.

Простая одностворчатая установка с центральным шарниром (рис. 4) обычно используется на заднем ветровом стекле, а также на передней части некоторых автомобилей. Мерседес Бенц впервые разработал систему (рис. 5) под названием «Monoblade», основанную на консоли, в котором одна рука выходит наружу, чтобы достичь верхних углов ветрового стекла, и втягивается в концах и в середине хода, образуя путь в форме буквы «М». Таким образом, одно лезвие может закрыть большую часть ветрового стекла, смещая любые остаточные полосы от центра ветрового стекла.

Некоторые большие автомобили в конце 70-х - начале 80-х, особенно Левый водитель Американские автомобили^{[нужна цитата ]}, имел пантографный дворник со стороны водителя и обычный шарнир со стороны пассажира. Асимметричные дворники обычно предназначены для очистки большей площади лобового стекла со стороны водителя, и поэтому в большинстве случаев они зеркально отражаются для автомобилей с левым и правым рулем (например, рис. 1 и рис. 10). Одно исключение обнаружено во втором поколении Renault Clio, Twingo и Scénic а также BMW с E60 5 серии и E63 6 серии, то Peugeot 206 и Nissan Almera Tino, где дворники всегда смещаются влево. На моделях с правым рулем рычажный механизм позволяет правому дворнику перемещаться наружу к углу ветрового стекла и очищать большую площадь.

• 

  Рис. 1: Наиболее распространенная геометрия, встречающаяся на подавляющем большинстве транспортных средств, в основном LHD легковые автомобили; Правый руль Мерседес-Бенц W140 и некоторые более ранние британские автомобили

• 

  Рис.2: Широко используемая альтернативная конфигурация, подходящая как для работы с левым, так и с правым рулем^[а]

• 

  Рис. 3: SEAT Altea, СИДЕНЬЯ Леон II, СИДЕНЬЯ Толедо III

• 

  Рис. 4: Однолопастная система с простой дугой, используемая на ВАЗ-1111 Ока, Fiat Panda Я/SEAT Марбелья, Fiat Uno, Citroën AX, Citroën BX, Citroën ZX, SEAT Ibiza Я и 1986-2003 гг. Ягуар XJs

• 

  Рис. 5: Система сложной или эксцентрической дуги, используемая на Subaru XT так же хорошо как Мерседес-Бенц W124, R129, W201, W202, C208 и W210; Эксцентричная конструкция стеклоочистителя пассажира на большинстве последних моделей Mercedes-Benz

• 

  Рис. 6: Пантографическая система, используемая на некоторых автобусов, немного школьные автобусы, немного троллейбусы, немного поезда и Мерседес-Бенц O305 а также задний дворник для Honda CR-X Си и Порше 928 а для водительской стороны Триумф TR7

• 

  Рис. 7: ЧЕЛОВЕК, DAF XF, Toyota FJ Cruiser, Ягуар E-Type, МГБ, МГ Карлик, Остин Хили Спрайт (Постановление 1968 года, принятое только в США, требовало протирки определенного процента лобового стекла).

• 

  Рис. 8: Устаревший дизайн, обнаруженный на некоторых старых пожарные машины и грузовые автомобили, некоторые школьные автобусы; такой же дизайн на одиночном лобовом стекле для Джип Рэнглер YJ

• 

  Рис.9: Военные США колесная техника, джипни, немного школьные автобусы и грузовые автомобили, Hummer H1 и HUMVEE

• 

  Рис. 10: То же, что и на рис. 1, но в зеркальном отражении, в основном видно на Правый руль легковые автомобили, LHD Мерседес-Бенц W140

Другая геометрия дворников

• Работает аналогично рис. 8, но ветровое стекло не разделено, а состояние покоя находится в нижней части лобового стекла, обращенной наружу.
  • Альпийский Renault A 310
  • Panhard Dyna Z

Необычная геометрия дворников

Toyota Yaris с большим одинарным дворником

• Работает так же, как на рис.1, но использует большой одинарный дворник.
  • Audi A2
  • Honda сегодня
  • Renault Twingo я
  • Citroen C1
  • Peugeot 107
  • Peugeot 108
  • Toyota Aygo
  • Lamborghini Murciélago
  • Lexus LFA
  • Макларен MP4-12C
  • Mitsubishi i
  • Тата Нано
  • Datsun Go
  • Toyota Etios /Ярис / Витц (XP130)

Другие автомобильные приложения

Задние дворники

Одиночный задний дворник на Митсубиси Аутлендер

Двойные задние дворники на Toyota Camry (XV10) универсал

Некоторые автомобили оснащены дворниками (с омывателями или без них) на заднем стекле. Дворники заднего стекла обычно находятся на хэтчбеки, универсалы / поместья, внедорожники, минивэны и другие автомобили с более вертикально расположенными задними стеклами, которые склонны к накоплению пыли. Впервые предложенные в 1940-х годах, они приобрели широкую популярность в 1970-х после их появления на Porsche 911 в 1966 году и Volvo 145 в 1969 году.^[15]

Дворники фар

В 1960-х годах, когда интерес к автомобильной безопасности вырос, инженеры начали исследовать различные системы очистки фар. В конце 1968 года компания Chevrolet представила омыватели фар высокого давления для различных моделей 1969 года. В 1970 г. Автомобиль Saab представил фара дворники по всему ассортименту продукции. Они работали на горизонтальном возвратно-поступательном механизме с одним двигателем. Позже они были заменены механизмом стеклоочистителя с радиальным шпинделем с индивидуальными двигателями на каждой фаре. В 1972 году системы очистки фар стали обязательными в Швеции.

Стеклоочистители почти исчезли сегодня, и большинство современных конструкций полагаются исключительно на распыление жидкости под давлением для очистки фар. Это снижает производственные затраты, сводит к минимуму аэродинамическое сопротивление и соответствует требованиям ЕС, ограничивающим использование стеклоочистителей фар только для стекол (большинство линз сегодня изготавливаются из пластика).

Другие свойства

Омыватель ветрового стекла работает

Омыватель ветрового стекла

Большинство дворников работают вместе с омывателем ветрового стекла; а насос который поставляет смесь воды, алкоголь, и моющее средство (смесь называется жидкость для омывателя ветрового стекла ) от бака к лобовому стеклу. Жидкость подается через маленькие насадки установлен на капот. Обычно используются обычные сопла, но в некоторых конструкциях используются текучий осциллятор для более эффективного распределения жидкости.

В более теплом климате вода также может работать, но в более холодном климате она может замерзнуть, повредив насос. Хотя автомобильный антифриз По химическому составу аналогична жидкости для стеклоочистителей, ее не следует использовать, поскольку она может повредить краску. Самая ранняя задокументированная идея подключения очистителя ветрового стекла к резервуару с жидкостью для стеклоомывателя возникла в 1931 году у Richland Auto Parts Co, Мэнсфилд, Огайо.^[16] Уругвайский гонщик и механик Эктор Суппичи Седес разработал омыватель ветрового стекла в конце 1930-х годов.^[17]

С 2012 года форсунки на многих автомобилях заменены на систему под названием AquaBlade, разработанную компанией Valeo. Эта система подает моющую жидкость непосредственно через резиновый элемент щетки стеклоочистителя. Эта система подавляет визуальные помехи во время вождения и, таким образом, сокращает время реакции водителя в случае аварии.^[18]

Скрытые дворники

Некоторые более крупные автомобили оснащены скрытые дворники (или же дворники с пониженным парком). Когда дворники выключены в стандартных не скрытых конструкциях, «парковочный» механизм или схема перемещает дворники в нижнюю часть протираемой области около нижней части ветрового стекла, но все еще в поле зрения. В конструкциях, закрывающих дворники, ветровое стекло выступает за задний край капота. Стеклоочистители располагаются ниже зоны действия стеклоочистителя в нижней части лобового стекла, но вне поля зрения.

Дворники с датчиком дождя

Некоторые автомобили теперь доступны с возможностью программирования водителем. разумный (автоматические) дворники ветрового стекла, которые определяют наличие и количество дождя с помощью датчик дождя. Датчик автоматически регулирует скорость и частоту лопастей в зависимости от количества обнаруженного дождя. Эти элементы управления обычно имеют ручное управление.

Дворники с датчиком дождя появились на различных моделях в конце 20 века, одним из первых Citroen SM. По состоянию на начало 2006 г.^{[Обновить]}, дворники с датчиком дождя являются дополнительными или стандартными для всех Кадиллаки и большинство Volkswagens, и доступны у многих других основных производителей.

Система стеклоочистителей с датчиком дождя, используемая в настоящее время большинством производителей автомобилей, была первоначально изобретена и запатентована в 1978 году австралийцем Раймондом Дж. Ноаком, см. Патенты США 4,355,271 и 5,796,106. Оригинальная система автоматически включала дворники, фары и омыватели ветрового стекла.

Альтернативы без лезвия

Очистить экран просмотра обеспечивает хорошую видимость даже в бурное море

Обычная альтернативная конструкция, используемая на судах, называется очистить экран просмотра, позволяет избежать использования резиновых щеток стеклоочистителя. Круглая часть ветрового стекла состоит из двух слоев, внешний из которых вращается с высокой скоростью для отвода воды.

Высокоскоростной самолет может использовать стравить воздух который использует сжатый воздух из газотурбинного двигателя для удаления воды, а не механические дворники, чтобы уменьшить вес и сопротивление.^{[нужна цитата ]} Эффективность этого метода также зависит от водоотталкивающий обработка стекла аналогична Дождь-X.

Законодательство

Во многих юрисдикциях есть законодательные требования, чтобы автомобили были оборудованы дворниками. Стеклоочистители могут быть обязательным элементом безопасности в автомобиле. проверки безопасности. В некоторых штатах США действует правило «дворники включены - фары включены».^[19][20]

В популярной культуре

В рекламном ролике 1999 г. Синхронность для Volkswagen Jetta автомобиль^[21] дворники были синхронизированы с событиями, наблюдаемыми через окна автомобилей, а также с песней «Молодые сердцем», которую заказали рекламному агентству. Арнольд в мире и составлен Питером дю Шармом^[22] под названием «Главный цилиндр».^[23]

Смотрите также

• Вспомогательная мощность автомобиля
• Ракель

Примечания

Рекомендации

внешняя ссылка

• Как работают дворники в Как это работает