Стеклоподъемник

Практически в каждом современном автомобиле имеются стеклоподъемники — механизмы для подъема и опускания дверных стекол. Сегодня существует несколько конструктивных типов стеклоподъемников, имеющих свои преимущества и недостатки — о классификации и конструкции данных механизмов читайте в этой статье.

Назначение автомобильного стеклоподъемника

Стеклоподъемник — вспомогательная система транспортных средств с закрытой кабиной/салоном; механизм с ручным или электрическим приводом, предназначенный для подъема и опускания боковых стекол для регулирования микроклимата, проветривания и в других целях.

Автомобильный стеклоподъемник выступает в роли простейшей системы климат-контроля, с помощью которой можно выполнять проветривание салона или кабины. Также стеклоподъемники входят в число мер по защите автомобиля от несанкционированного проникновения: они блокируют стекла в закрытом или частично открытом положении, предотвращая свободный доступ в салон через оконные проемы.

Первый стеклоподъемник был представлен в 1926 году немецким концерном Brose, но в серию эти устройства пошли лишь спустя два года. Эти механизмы имели ручной привод, заложенный в них принцип все еще остается актуальным. Уже в 1940 году появились автоматизированные стеклоподъемники с гидравлическим и пневматическим приводом, а устройства с электрическим приводом (от той же Brose в сотрудничестве с Ford) вышли на рынок в 1956 году. В настоящее время существует большое разнообразие типов и конструкций стеклоподъемников, о чем следует рассказать подробнее.

Типы стеклоподъемников

Рычажный стеклоподъемник ножничного типа с одним ведущим рычагом

Используемые на автотракторной, сельскохозяйственной и специальной технике стеклоподъемники классифицируются по типу привода и типу (конструкции) механизма подъема.

По типу привода стеклоподъемники делятся на две больших группы:

• Ручные (механические);
• Электрические.

По конструкции механизма подъема стекла стеклоподъемники делятся на три группы:

• Тросовые (в различных модификациях);
• Рычажные (простые и ножничные);
• Реечные (на основе зубчатой рейки).

Все указанные типы механизмов имеет свои конструктивные особенности, преимущества, недостатки и алгоритмы работы, о чем следует рассказать подробнее.

Ручные стеклоподъемники

Стеклоподъемники с ручным приводом (механические) имеют расположенную на внутренней поверхности двери рукоятку, при вращении которой обеспечивается движение окна вверх и вниз. Ручной привод имеют только тросовые и рычажные приводные механизмы различных типов. Механические стеклоподъемники просты по конструкции и дешевы, однако со временем их работа ухудшается и для привода приходится затрачивать все больше усилий. С другой стороны, такие устройства работают в любых условиях, в том числе и при выключенном зажигании, что в некоторых ситуациях бывает очень удобно.

В настоящее время ручные стеклоподъемники благодаря своей дешевизне и конструктивной простоте находят широкое применение как в отечественных автомобилях всех классов, так и в задних дверях бюджетных автомобилей иностранного производства.

Электрические стеклоподъемники

ЭСП имеют привод от электрического двигателя, который обеспечивает работу механизма подъема стекла. Электрический привод имеют все типы механизмов подъема. Конструктивно ЭСП сложнее и дороже ручных стеклоподъемников, однако они более просты и удобны в эксплуатации.

ЭСП отличаются не только типом механизма подъема стекла, но и системами управления. Выделяется два типа систем:

• ЭСП с непосредственным управлением;
• ЭСП с электронным управлением, имеющим различный набор функций.

Наиболее просто реализуется непосредственное управление: это переключатель, встроенный в цепь питания электромотора ЭСП. При переводе переключателя в различные положения на двигатель подается ток в прямой или обратной полярности, что обеспечивает его вращение в разные стороны и, как следствие, подъем или опускание стекла. Для подъема и опускания стекла необходимо постоянно удерживать переключатель (обычно кнопку с тремя позициями) в одном положении. Некоторые системы такого типа дополняются устройствами для автоматического отключения мотора при достижении стеклом крайнего верхнего или нижнего положений.

Сложнее устроены системы электронного управления, помимо электродвигателя и переключателя в ее состав входят датчики положения стекла (чаще всего датчики Холла) и некоторые вспомогательные устройства. ЭСП на каждой двери имеет свой блок управления, предусмотрен и центральный блок управления, связанный с ЭБУ двигателя и некоторыми другими системами. Электронные ЭСП могут открывать и закрывать окна по команде с переключателя на каждой двери или с центрального блока на водительской двери, автоматически закрывать и открывать окна при различных состояниях зажигания, останавливать движущееся стекло при встрече препятствия, блокировать стекла, управлять стеклами при подаче команд с брелока/пульта сигнализации, и т.д.

Тросовые стеклоподъемники

Тросовый стеклоподъемник в своей основе имеет механизм привода, построенный на гибком элементе — стальном витом тросе малого диаметра, который передает усилие от рукоятки или вала электромотора на стекло. Существует несколько разновидностей тросовых механизмов.

Тросовые стеклоподъемники
без направляющих

Тросовый стеклоподъемник
с двумя направляющими

Тросовый стеклоподъемник
с одной направляющей

С одной рабочей ветвью без направляющей. Это наиболее простой механизм, который выполнен в виде замкнутого в петлю троса с одной вертикальной (ниспадающей) ветвью, перекинутого через два ролика, и соединенного с барабаном привода. На рабочей ветви зафиксирован кронштейн стекла.

С двумя рабочими ветвями без направляющих. Это усовершенствованный механизм предыдущего типа, в котором трос огибает несколько роликов, образуя две рабочих вертикальных ветви. Наличие двух ветвей обеспечивает равномерное движение стекла, предотвращая его перекосы и заклинивания.

Обе схемы имеют существенный недостаток: ролики крепятся непосредственно на двери, что при значительных нагрузках может приводить к деформациям двери, а замена неисправного ролика связана с большими затратами времени. Данных недостатков лишены механизмы с направляющими.

С одной направляющей. Механизм построен на одной тросовой петле, вертикальная ветвь которой располагается между роликами, зафиксированными на стальной направляющей. Направляющая воспринимает на себя нагрузки, разгружая дверь, при необходимости легко меняется.

С двумя направляющими. В этом механизме предусмотрено две вертикальных ветви со своими направляющими. Обычно в таком стеклоподъемнике используется один трос увеличенной длины, но существуют механизмы и с двумя тросами со своими направляющими.

К данной группе относятся и так называемые канатные стеклоподъемники, в которых используется не замкнутый в петлю трос: одной частью трос наматывается на приводной барабан, другой частью — соединен с нижней кромкой стекла. Подъем стекла осуществляется за счет усилия, создаваемого электромотором, а опускание происходит за счет собственного веса стекла.

Рычажные стеклоподъемники

Рычажный стеклоподъемник с двумя ведущими рычагами

Рычажные механизмы привода построены на системе рычагов, которые преобразуют вращательное движение рукоятки или вала электродвигателя в поступательное движение стекла. Существует несколько конструктивных вариантов таких механизмов.

Однорычажный. В простейшем случае привод состоит из рычага с зубчатым сектором и соединенным с нижней кромкой стекла ползуном (ролик или просто штифт, движущийся в пазу металлической пластины). Зубчатый сектор через редуктор (или одну шестерню) соединен с рукояткой или валом двигателя, ползун — с закрепленной на стекле металлической пластиной. При вращении рукоятки или вала двигателя рычаг поворачивается и обеспечивает подъем или опускание стекла.

Ножничный с одним рабочим рычагом. Данный механизм похож на однорычажный, однако его основной рычаг с зубчатым сектором соединен со вспомогательным, образуя подобие ножниц. При движении рабочего рычага вспомогательный рычаг обеспечивает равномерное распределение усилий по нижней кромке стекла, предотвращая его прекосы и заклинивания.

Двухрычажный секторный и колесный. Данный механизм является развитием однорычажных схем: в нем предусмотрено два одинаковых рабочих рычага с зубчатыми секторами или колесами с одной стороны и ползунами с другой. Оба сектора или колеса соединены с шестерней рукоятки или вала двигателя, при вращении которых в одну сторону рычаги сходятся, обеспечивая подъем стекла, а в другую — расходятся, опуская стекло.

Реечные стеклоподъемники

Реечные стеклоподъемники

Реечный ЭСП состоит из двух частей: зафиксированной на двери зубчатой рейки и расположенной на ней подвижной каретки. Каретка включает в себя монтажную пластину для стекла, электродвигатель и редуктор с выходной шестерней, входящей в зацепление с рейкой. При вращении шестерни вся каретка перемещается вдоль рейки, осуществляя подъем или опускание стекла. Механизм данного типа прост по конструкции, однако требует значительных по длине гибких электрических соединений, что в сочетании с увеличенными габаритами (по высоте) препятствует его широкому распространению.

Следует заметить, что реальные стеклоподъемники могут иметь отличия в конструкции и используемых материалах, продиктованные конструктивными особенностями конкретного транспортного средства, но в целом они соответствуют приведенным выше описаниям.