Электрическая схема дворников. Стеклоочистители, особенности конструкции

Устройство и принцип работы автомобильных стеклоочистителей

Все современные автомобили оснащаются стеклоочистителям или «дворниками», которые предназначены для очистки лобового стекла от грязи, пыли или осадков. С их помощью водитель может значительно улучшить видимость, не выходя из салона. Автомобильные стеклоочистители являются неотъемлемой составляющей конструкции транспортного средства, а их неисправность запрещает эксплуатацию ТС.

1. Система стеклоочистителя лобового стекла
2. Элементы конструкции стеклоочистителей
3. Принцип работы устройства
4. Как работает трапеция
5. Моторчик стеклоочистителей
6. Управление очистителями
7. Виды щеток
8. Способы крепления щеток

Требования к стеклоочистителям.

Схема стеклоочистителя имеет несколько типов исполнения. При любой схеме исполнения стеклоочистители должны обеспечить очистку лобового стекла при любом количестве осадков. Привод автомобильных стеклоочистителей, как правило, имеют две скорости. Он должен обеспечить укладку щёток при выключении в крайнее положение, не мешающее обзору водителя.

На современных автомобилях привод стеклоочистителя имеет режим прерывистой работы. Он обеспечивается тепловым или электронным реле, включенным в цепь включения питания привода стеклоочистителя. Такой режим может быть как с постоянным промежутком времени, так и регулируемым. При прерывистой работе совершается один или два цикла прохода щёток по лобовому стеклу с перерывами 3 — 5 секунд. Кроме того на некоторых автомобилях, например ВАЗ классика, прерывистый режим выполняет функцию малой скорости привода стеклоочистителя.

На некоторых автомобилях импортного производства, место прерывистой работы используется плавная регулировка скорости, которая обеспечивается изменением напряжения на электродвигатель электронным блоком.

Особенности устройства и схема стеклоочистителя

Схема системы очистки стекла для Приоры Система стеклоочистки состоит из таких элементов:

1. Электродвигатель или привод стеклоочистителя. Это устройство обеспечивает нормальную работу системы, способствуя перемещению дворников по переднему, а также заднему (для универсалов и хэтчбеков) стеклу. Если редуктор стеклоочистителя выходит из строя, это приведет к неработоспособности очистителей. Привод заднего стеклоочистителя также устанавливается только в автомобили в кузове хэтчбек или универсал.
2. Держатель щетки стеклоочистителя, он же поводок стеклоочистителя, он же рычаг стеклоочистителя — щеткодержатель. На этом устройстве фиксируется само лезвие очистителя, которое перемещается по стеклу.
3. Щетка с резиновым или силиконовым лезвием. Когда она изнашивается, качество очищения лобового стекла значительно снижается.
4. Крепление щеток стеклоочистителя — конструктивный элемент самих дворников.
5. Расширительный бачок — в него заливается жидкость, которая впоследствии при включении дворников через форсунки по шлангам передается на стекло.
6. Форсунки — эти элементы монтируются на капоте, они выполняют функцию распыления воды по стеклу.
7. Резиновые шланги, соединяющие расширительный бачок и форсунки — по ним передается расходный материал.
8. В зависимости от авто, может использовать блок управления стеклоочистителем или прерыватель стеклоочистителя. Последний представляет собой реле, которое в соответствии с действиями водителя определяет частоту перемещения щеток по заданным временным интервалам. Что касается блока, то он позволяет водителю самостоятельно выставить необходимый интервал.
9. Мотор омывателя, который осуществляет подачу воды или омывающей жидкости на стекла.
10. Переключатель стеклоочистителя. Подрулевой переключатель располагается в салоне автомобиля, под рулевым колесом. С его помощью водитель может установить скорость работы дворников, а также при необходимости подать воду на стекло.
11. Тяга, которая соединяет две щетки. Благодаря ей эти элементы могут двигаться синхронно.

Фотогалерея «Элементы системы»

1. Шесть видов креплений

2. Съемник поводков стеклоочистителя

3. Расширительный бачок

Существуют три разновидности ветровых дворников:

1. Устройство держателя без каркаса
2. Устройство держателя с каркасом
3. Держатель для гибридной щетки, устройство которого похоже на остальные.

Соединить основу с корпусом помогают прижимные пластины. На схеме они выполнены в виде полосок, выполненных из пружинистого сплава, по краям имеющие выпилы, обеспечивающие фиксацию держателя на основе. Держатели основ вставляются в специальные боковые пазы.

Затем осуществляется закрепление резинки со вставленными пружинами на самом держателе. В случае каркасного крепежа применяется конструкция, которая состоит из гнутых коромысел – корпуса. У подобной схемы есть главное коромысло, где находится крепеж для его фиксирования на рычаге. По краям подвижных коромысел расположены фиксаторы, способствующие удерживанию основы с пружинами.

Лента бескаркасных крепежей устанавливается и крепится в зажимах ровной упругой пружины в форме дуги. Данная пружина придавливает резинку к поверхности стекла, а для установки на рычаг в упругой пружине применяется адаптер. Что касается гибридных дворников, то они имеют каркас, упрятанный в корпус из пластика.

Способы подключения стеклоочистителей.

Схему подключения стеклоочистителей можно разделить на два вида, по способу подключения переключателя режимов работы.

При первом способе подключения на электродвигатель привода стеклоочистителя подаётся постоянный плюс, а переключатель режимов соединяет элементы двигателя с минусом. Этот способ широко применяется в иностранных и отечественных автомобилях.

Второй способ полностью противоположен первому, то есть питание на электродвигатель подаётся через переключатель режимов, а минус в этом случае берётся с корпуса привода.

Я предлагаю рассмотреть принцип работы схемы стеклоочистителей автомобиля на примере, где плюс на электродвигатель подаётся через переключатель режимов, так как это более распространённый способ подключения.

На схеме представлено подключение привода стеклоочистителя с электродвигателем от постоянных магнитов и имеющего две скорости работы. Разница оборотов в данной схеме обеспечивается смещением одной из плюсовых щёток относительно физической централи якоря электродвигателя.

Устройство моторчика

Электродвигатель в «дворниках» также называется моторедуктором, и в современных версиях обычно является трехщеточным. Моторчик может иметь несколько скоростей, при этом его рабочие усилия вырабатываются за счет Состав данного агрегата можно представить так:

• корпус (для редуктора и самого электродвигателя);
• якорь, а также задняя и передняя втулки его вала;
• выходной вал;
• ведомая шестеренка;
• траверса, имеющая фиксаторы для щеток;
• кольцо из войлока;
• коллектор;
• постоянный магнит;
• механизм промежуточных шестеренок.

В некоторых исполнениях моторчик стеклоочистителя включает также системы защиты — в этом качестве используются термобиметаллические предохранители, от перегрузок, а дроссели с конденсаторами снижают и радиопомехи.

Стеклоочистители: устройство и принцип работы

Грязное лобовое стекло авто значительно ухудшает видимость на дороге, что негативно сказывается на качестве и безопасности вождения. Потому эксперты Моторпейдж напоминают о необходимости поддерживать лобовое в чистом состоянии.

Специально для этой цели в машинах установлены стеклоочистительные системы. На некоторых авто они присутствуют не только на лобовом, но и на заднем стекле.

Устройство стеклоочистителя

• Дворники — продолговатые элементы, которые перемещаются по стеклу. В состоянии покоя находятся внизу лобового стекла. Оба дворника соединены тягой, благодаря чему они движутся синхронно. Основную функцию очистки выполняют щетки с резиновым, либо силиконовым лезвием или лентой, расположенные на дворниках с помощью специального поводка (щеткодержателя). Они являются расходным элементом, так как со временем лента изнашивается и качество очистительной процедуры ухудшается. Если это происходит, то расходник (щетку или ленту) необходимо заменить.
• Привод стеклоочистителя с редуктором Обеспечивает движение дворников. Бывает разных видов: механический, пневматический и др. В современных легковых авто устанавливаются приводы электрического типа. Если этот агрегат выходит из строя, то при включении стеклоочистителя дворники не двигаются.
• Трапеция — элемент находится между приводом и дворниками. Состоит из тяг и рычагов, задача которых заключается в том, чтобы преобразовывать вращательное движение, создаваемое электроприводом, в возвратно-поступательное, и передать его на поводки.
• Бачок представляет собой пластиковую тару (объем от 2,5 до 5 л), расположенную под капотом или крылом машины. В бачок заливается вода, которая в дальнейшем подается на стекло при активации соответствующей функции стеклоочистителя.
• Форсунки расположены на капоте и соединены с бачком посредством резиновых шлангов, через них жидкость распрыскивается на стекло.
• Моторчик омывателя — это насос в бачке, который обеспечивает подачу воды. В момент, когда автовладелец включает режим опрыскивания, устройство создает давление в системе, которое выдавливает жидкость через форсунки на стекло.
• Переключатель расположен под рулевым колесом для управления стеклоочистительной системой. Используя его, водитель настраивает движение дворников (одинарный взмах, либо с заданным интервалом или постоянное движение на низкой/высокой скорости), а также активирует подачу жидкости, если необходимо.
• Блок управления — устройство устанавливается не во всех авто, его основная функция заключается в автоматическом запуске и выключении стеклоочистителя. Определять, когда нужно активизировать систему очистки, помогает датчик дождя, который анализирует текущие погодные условия и чистоту стекла.
• Прерыватель — прибор позволяет настроить интервал между взмахами стеклоочистителя при выборе прерывистого режима работы. Данная функция полезна в слабый дождь, чтобы дворники не терли сухое стекло.

Конструкция стеклоочистителя

Основные компоненты стеклоочистителя:

• Система управления.
• Щетка и поводок.
• Трапеция.
• Рычаги.
• Червячный механизм.
• Электродвигатель.
• Редуктор.

Чтобы щетки стеклоочистителей плавно двигались по стеклу, на поводок должно передаваться достаточное усилие. Это достигается за счет функционирования электромотора, соединенного с редуктором, который обладает наличием червячного механизма. Поскольку в системе есть редуктор, можно уменьшить частоту оборотов вала и повысить величину усилия, передаваемого трапеции. Трапеция синхронизирует движения обоих щеток.

Принцип работы привода, двигателя и прочих узлов механизма

Если схема и устройство стеклоочистителя не вызывает вопросов, перейдем к следующему пункту — принципу работы. Держатель щетки стеклоочистителя вместе с установленным на нем лезвием передвигается влево и вправо, что позволяет практически полностью очистить ветровое стекло. Как сказано выше, с помощью переключателя водитель может отрегулировать скорость, с которой держатель щетки стеклоочистителя будет передвигаться. Некоторые современные авто комплектуются скрытыми очистителям. В данном случае механизм стеклоочистителя устанавливается под лобовым стеклом, а когда водителю нужно включить дворники, устройство выдвигает вверх этот механизм, который после отключения «спрячется» обратно.

В целом очистители для лобового и заднего стекла — это практически идентичные изделия, но и в их работе есть отличия. К примеру, держатель щетки стеклоочистителя может работать только в одном режиме, без возможности регулировки. То есть если передние дворники являются частью целой системы, включающей в себя множество элементов и блок управления, то задний дворник имеет только одну функцию. Одним из основных компонентов омывателя считается насос, предназначенный для активации электромотора системы.

Вкратце рассмотрим принцип действия системы:

1. Водитель жмет на подрулевой переключатель, подавая управляющему блоку сигнал о необходимости включения дворников, а также подаче воды.
2. Посредством работа электромотора жидкость начинает передаваться по шлангам через форсунки на лобовое или заднее стекло.
3. Держатель щетки стеклоочистителя начинает вращаться под воздействием электродвигателя, которому управляющее устройство отправило сигнал — с какой скоростью держатели должны двигаться.
4. При кратковременной подаче жидкости на стекло подается определенный объем. Когда вода перестает поступать, дворники еще какое-то время работают, обычно это 1-3 взмаха (автор видео — канал Фольксваген центр РУС-ЛАН).

Управление очистителями

Система очистки ветрового стекла может управляться двумя способами — электронным и электрическим. Последний вариант подразумевает ручное изменение режимов работы. Под рулем находится специальный рычаг управления, позволяющий включать устройство, регулировать паузу в работе стеклоочистителей и изменять режимы очистки. Но подобный вариант требует постоянного участия водителя.

Подрулевой переключатель

Электронная система управления является полностью автономной и не требует человеческого вмешательства. В автомобиле устанавливается специальный электронный блок и датчик дождя, который анализирует чистоту стекла и погодные условия. С помощью электронного управления обеспечивается целый ряд функций:

• автоматическое включение и выключение;
• изменение параметров работы очистителя;
• блокировка моторчика при наличии препятствий на ветровом стекле;
• дополнительная очистка с помощью стеклоомывателя;
• предотвращение замерзания щеток при выключенном двигателе.

Ремонт мотора стеклоочистителя

Есть несколько факторов и причин, способных вывести столь важный прибор из строя. В большинстве случаев, это происходит при отсутствии контакта между коллекторов и щётками. Если после осмотра моторчика и тотальной чистки контактов проблема не исчезает, скорее всего придётся разобрать его и заменить.
Однако, перед тем как принять такое радикальное действие, следует рассмотреть ещё несколько способов для принятия решительных действий. Если редуктор заел, а рычаги заклинили, скорее всего в системе сработал определенный предохранитель, который называется биметаллическим. В результате, система не сможет справляться со своими обязанностями и доставит водителю дополнительные проблемы.

Правда, если вовремя снять деталь и провести соответствующий ремонт, заменив предохранитель, скорее всего неисправность будет устранена за короткие сроки. При условии, что всё сделано правильно, стеклоочиститель начнёт работать в штатном режиме, как прежде.

Не исключается развитие тех случаев, когда прибор способен работать лишь в конкретном скоростном режиме. Такая проблема носит совершенно другой характер и кроется в неполадках переключателя или резистора. Здесь щёточки вовсе не приходят в нижнее положение, из-за чего появляется необходимость регулировки механизма остановки.

Ситуации, когда при запуске стеклоочистителя слышны странные звуки и шум, тоже не являются редкостью. Если такие феномены никак не связаны с сухостью стекла, возможно речь идёт о какой-нибудь более серьёзной проблеме.

Как уже говорилось выше, конструктивные характеристики мотора дворников крайне просты и понятны. На пальчиках находятся небольшие щёточные рычаги, которые чаще всего издают неприятный звук. Иногда случается такое, что механизм начинает закисать во втулках кронштейна из-за нарушения защиты. В итоге, внутрь попадает грязь и вода.

Если после окончательной проверки устройства любые неисправности так и не обнаружены, но при этом шум по-прежнему не даёт спокойно жить, не исключается необходимость проведения замены моторчика. Теперь следует отключить прибор от электрического питания, а затем приступать к работе по демонтажу.

Устранение неисправностей моторчика

Бывает несколько разных вариантов поломки. Электродвигатель перестал работать, предохранить из биметалла тоже неисправный, при этом целостность плавкой вставки, которая является незаменимой частью цепи питания, по-прежнему сохранена.

Характеристика трапеции стеклоочистителя

Трапеция является одним из важнейших элементов стеклоочистительного механизма. От ее исправности зависит работа всего узла. Чтобы поддерживать работоспособность ТС, необходимо знать, какое ее устройство и как она работает.

Назначение и устройство

Трапеция – тот элемент очистителя стекла, который переводит вращательные движения вала электрического двигателя в движения дворников. Поэтому она является одной из составляющих безопасности в условиях непогоды.

Устройство в разобранном виде

Конструкция ТС почти не отличается для всех моделей автомобилей. Различия заключается в форме, размерах ее составляющих и способах крепления.

Состоит устройство из следующих деталей:

Для снижения потерь при трении и расхода электроэнергии соединения устройства изготавливаются из полиформальдегида. У него низкий коэффициент трения и высокая износостойкость. Металлические части защищены от коррозионных процессов и трения гальваническим слоем.

Принцип работы состоит в следующем: моторчик приводит в движение палец, который заставляет двигаться трапецию. Валы соединяются с редуктором с помощью тяг, осуществляя колебательные движения. Результатом этой работы являются движения щеток очистителя из стороны в сторону, благодаря которым очищается поверхность стекла.

Признаки неисправностей и способы их устранения

Для того, чтобы трапеция стеклоочистителя была работоспособной, необходимо знать признаки ее неисправности и стараться их устранять, как только они обнаружатся.

Еще одним признаком неисправности механизма является прерывистое движение щеток, скачками. Причиной этого является окисление на приводах поводков, находящихся во втулках ТС. Если не обращать внимание на окись, может выйти из строя электромотор, так как на него ложится большая нагрузка.

Моторчик стеклоочистительного механизма

Если изношены втулки трапеции стеклоочистителя, появляется люфт стеклоочистительных поводков. Ослабление давления в узле приводит к тому, что дворник не прилегает плотно к стеклу, и не справляются с потоками дождя. Если неисправна тяга трапеции стеклоочистителя, затрудняется движение щеток.

Причиной неисправности может быть износ отдельных деталей. В этом случае нужно снять, разобрать механизм и заменить изношенные элементы.

Устройство автомобилей

Назначение стеклоочистителей

Автомобили эксплуатируются в разных климатических, дорожных и метеорологических условиях, при этом для обеспечения безопасности движения и комфортных условий для водителя необходимо обеспечить безупречную видимость дорожной обстановки. Основными факторами, снижающими обзорность и видимость водителю, являются загрязнение либо увлажнение (например, атмосферными осадками) лобового, заднего и боковых стекол, при этом уменьшение видимости через лобовое стекло является наиболее опасным с точки зрения безопасности движения. Существенно ухудшает видимость в темное время суток загрязнение стекол фар.

Исходя из изложенного выше, стеклоочиститель предназначен для механической очистки лобового стекла (во многих моделях легковых автомобилей и заднего стекла) от атмосферных осадков и грязи. Фароочистители, устанавливаемые в последнее время на многих легковых автомобилях, предназначены для очистки стекол фар от загрязнений.

Щетки стеклоочистителей

Очистка стекол осуществляется специальными обрезиненными щетками, плотно прижимаемыми к стеклу рабочей поверхностью и совершающими колебательные движения по поверхности стекла.

Количество щеток стеклоочистителей лобового стекла зависит от его размеров и формы; на большинстве автомобилей используется две щетки – со стороны водителя и со стороны пассажира, но встречаются и автомобили, у которых лобовое стекло оснащено тремя щетками стеклоочистителя.

Щетки должны перемещаться по стеклу плавно, без толчков (чем зачастую «грешат» вакуумные и пневматические приводы) с определенным углом размаха и силой прижатия к стеклу.

Применение на современных автомобилях сфероидального остекленения кузова и стекол фар сложной пространственной формы усложняет работу щеток стеклоочистителя, поскольку трудно обеспечить плотное прилегание щеток к поверхности стекла. Поэтому щетки стеклоочистителей выполняют гибкими и увеличивают силу пружин, прижимающих их к стеклу. Гибкость щеток обеспечивается увеличением числа коромысел (сочленений) держателя и применения профиля щетки оптимальной формы.

Типы привода стеклоочистителей

Основное конструктивное различие используемых на автомобилях стеклоочистителей заключается в типе привода их щеток, который может быть механическим (ручным), электрическим, вакуумным или пневматическим. В настоящее время наиболее широко используется электрический привод стеклоочистителей , стабильно работающий в любых условиях (в том числе и при неработающем двигателе).

Механические (ручные) стеклоочистители , которыми оснащались многие автомобили до середины прошлого века, в настоящее время практически не используются. Они наиболее просты по конструкции, но неудобны в использовании, к тому же отвлекают водителя от наблюдения за дорожной обстановкой.

Стеклоочистители с вакуумным приводом для своей работы используют разрежение, образуемое во впускном тракте системы питания двигателя (так же, как и вакуумные усилители тормозов). Существенными недостатками таких стеклоочистителей является невозможность их использования при неработающем двигателе, а также зависимость их работы от величины разрежения во впускном тракте. Тем не менее, стеклоочистители с вакуумным приводом изредка используются на некоторых типах автомобилей.

Пневматический привод стеклоочистителей иногда применяется на грузовых автомобилях, оснащенных пневмосетью. Такие стеклоочистители использовались, например, на первых моделях автомобилей марки «КамАЗ», однако из-за недостаточной стабильности и надежности работы пневмоклапанной системы управления впоследствии их сменили стеклоочистители с электрическим приводом. Пневматический тип привода стеклоочистителей в настоящее время встречается на некоторых грузовых автомобилях.

Устройство и работа электрических стеклоочистителей

Кинематическое и конструктивное решение механизма стеклоочистителя лобового и заднего стекла достаточно простое. Электрический стеклоочиститель (рис. 1) состоит из электродвигателя, червячного редуктора (обычно выполненного в одном корпусе с электродвигателем), кривошипного механизма, системы рычагов и щеток.

Электродвигатель 3 стеклоочистителя через червячный редуктор 4 приводит во вращение кривошип 2, который через систему приводных рычагов и тяг сообщает щеткам качательное движение.

На некоторых автомобилях (в частности – на автобусах с большой площадью лобового стекла) щетки стеклоочистителей совершают не качательные, а плоскопараллельные перемещения благодаря особой схеме рычажного привода. Это позволяет щеткам очищать от загрязнений и влаги бόльшую поверхность лобовых стекол, но несколько усложняет конструкцию привода.

В моторедуктор встроены концевой выключатель, обеспечивающий укладку щеток в крайнее положение при выключении моторедуктора, и биметаллический предохранитель, защищающий цепь от перегрузок.

Концевой выключатель разрывает цепь электроснабжения двигателя, когда его шток попадает в углубление на выходном зубчатом колесе. Многие моторедукторы стеклоочистителей не имеют кривошипно-шатунного механизма, у которых вращение якоря двигателя преобразуется в колебательное движение с помощью рычажного механизма щетки.

Различные климатические условия и скоростные режимы автомобиля обуславливают необходимость изменения производительности стеклоочистителя. Очевидно, что при сильном дожде или при движении автомобиля с большой скоростью даже при незначительных осадках стеклоочистители должны работать производительнее. Поэтому современные стеклоочистители имеют устройства, позволяющие адаптировать скорость перемещения щеток с интенсивностью загрязнения или увлажнения стекла. Как правило, такие устройства являются электронными.

Куда какой провод идет, или просто схема

Подключение “дворников” и омывателя

“Плюс” питания подается от замка зажигания через предохранитель №2 на 10 Ампер монтажного блока. Постоянный “плюс” идет по черно-желтым проводам к контактам “4” разъемов мотор-редуктора и подрулевого переключателя. Он не должен пропадать даже при положении переключателя “выключено”. Голубым проводом к мотору подводится питание “+” 12 В при положении переключателя “включен непрерывный режим”. На бело-голубом проводе в положении “выключено” должен быть “минус”, а в положении “включен непрерывный режим” “минус” отключается. Это сделано для торможения мотора при отключении питания доводчиком.

На реле красным проводом подается “+” 12 В от переключателя при включении прерывистого режима. В момент срабатывания контакты “2” и “4” замыкаются, а “1” и “3” размыкаются, мотор начинает работать щетки делают одно или два движения. Затем “+” 12 В отключается, а контакты “1” и “3” замыкаются между собой и на “минус”. Мотор останавливается на несколько секунд, а потом цикл повторяется.

Моторчик насоса омывателя подключен к “+” 12 В постоянно черно-желтым проводом через тот же предохранитель №2. “Минус” подается при нажатии на рычажок стеклоочистителя снизу вверх.

Видео о том, как работает стеклоочиститель

Ремонт моторчика

Многие думают, что замена моторчика на аналогичный от иномарки сможет решить проблему с медленной работой дворников, но на самом деле часто достаточно просто произвести чистку и смазку «родного» двигателя.

Если нарекание вызывает скорость работы, то необходимо проверить, насколько легко вращается якорь: при затрудненном движении следует заподозрить повреждение или слишком высокую изношенность щеток. Их нетрудно поменять на новые.

Поможет также чистка коллектора – для этого потребуется мелкая наждачная бумага. О необходимости данной процедуры говорят:

• видимое загрязнение;
• заметные царапины;
• борозды на металле.

Потребуется заменить якорь или редуктор вместе с двигателем в комплекте, если коллектор слишком изношен или подгорел.

Регулировка скорости работы нужна, если стеклоочистители функционируют слишком медленно. Этому способствует:

• неправильная (слишком «тугая») смазка;
• изношенность шестеренки;
• деформация тяг.

Устранение этих проблем в основном и позволяет ускорить дворники и притом существенно.