So funktionieren Scheibenwischer

Bildergalerie: Auto-Gadgets Was als handgekurbeltes System begann, ist jetzt automatisch und wird nur noch mehr: Einige Scheibenwischer können tatsächlich Regen spüren. Siehe Bilder von Auto-Gadgets.

Die ersten Scheibenwischer wurden manuell betätigt, indem ein Hebel im Fahrzeug hin und her bewegt wurde. Heute halten die meisten von uns ihre elektrischen Scheibenwischer für selbstverständlich. Die Scheibenwischer halten das Fenster treu frei und bewegen sich unzählige Male über die Windschutzscheibe, während sie das Wasser wegfegen. Bei ihrer höchsten Geschwindigkeit bewegen sie sich beeindruckend schnell und schütteln manchmal das Auto von einer Seite zur anderen. Welche Art von Mechanismus kann die Wischerarme so effektiv und zuverlässig bewegen??

Scheibenwischer befinden sich an Auto-Windschutzscheiben, einigen Autoscheinwerfern, Flugzeugen und sogar am Space Shuttle. In diesem Artikel werfen wir einen Blick in die Scheibenwischer, lernen die Blätter und Bedienelemente kennen und lernen dann ein neues Regelsystem für Regenwischer kennen!

Die Scheibenwischer kombinieren zwei mechanische Technologien, um ihre Aufgabe zu erfüllen:

• Eine Kombination aus Elektromotor und Schneckengetriebe versorgt die Scheibenwischer mit Strom.
• Ein sauberes Gestänge wandelt die Drehleistung des Motors in die Hin- und Herbewegung der Scheibenwischer um.

Motor- und Getriebeuntersetzung

Es erfordert viel Kraft, um die Wischerblätter so schnell über die Windschutzscheibe hin und her zu beschleunigen. Um diese Art von Kraft zu erzeugen, wird ein Schneckengetriebe am Ausgang eines kleinen Elektromotors verwendet.

Die Untersetzung des Schneckengetriebes kann das Drehmoment des Motors um das 50-fache multiplizieren, während die Ausgangsdrehzahl des Elektromotors ebenfalls um das 50-fache verlangsamt wird. Der Ausgang der Untersetzung betätigt ein Gestänge, das die Scheibenwischer hin und her bewegt.

In der Motor- / Getriebebaugruppe befindet sich eine elektronische Schaltung das erkennt, wenn sich die Scheibenwischer in ihrer unteren Position befinden. Der Stromkreis versorgt die Scheibenwischer so lange mit Strom, bis sie unten an der Windschutzscheibe geparkt sind, und unterbricht dann die Stromversorgung des Motors. Diese Schaltung parkt die Scheibenwischer auch zwischen den Scheiben, wenn sie sich in ihrer intermittierenden Einstellung befinden.

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Verknüpfung

Ein kurzer Nocken ist an der Abtriebswelle der Untersetzung angebracht. Diese Nocke dreht sich, wenn sich der Wischermotor dreht. Die Nocke ist mit einer langen Stange verbunden; Wenn sich der Nocken dreht, bewegt er die Stange hin und her. Die lange Stange ist mit einer kurzen Stange verbunden, die das Wischerblatt auf der Fahrerseite betätigt. Eine weitere lange Stange überträgt die Kraft von der Fahrerseite auf das Beifahrerseitenwischerblatt.

Lassen Sie uns nun über einige Details der Wischerblätter sprechen.

Wusstest du?

Scheibenwischersysteme sind so konzipiert, dass sie in ihrer Lebensdauer 1,5 Millionen Mal abwischen!

Dieses Wischerblatt wird an sechs Stellen für eine gleichmäßige Druckverteilung gegen die Windschutzscheibe abgestützt.

Wischerblätter sind wie Rakel. Die Arme des Wischers ziehen sich dünn Gummiband über die Windschutzscheibe, um das Wasser wegzuräumen.

Wenn die Klinge neu ist, ist der Gummi sauber und weist keine Kerben oder Risse auf. Es wischt das Wasser weg, ohne Streifen zu hinterlassen. Wenn die Wischerblätter altern, sich Kerben oder Risse bilden, bildet sich am Rand Straßenschmutz, der das Fenster nicht so dicht abdichtet und Streifen hinterlässt. Manchmal können Sie Ihrem Wischerblatt ein wenig mehr Leben einhauchen, indem Sie die Kante mit einem in Fensterputzer getränkten Tuch abwischen, bis kein Schmutz mehr vom Blatt austritt.

Ein weiterer Schlüssel zum streifenfreien Betrieb ist gleichmäßiger Druck über die Länge der Gummiblätter. Wischerblätter sind so konstruiert, dass sie an einem einzigen Punkt in der Mitte befestigt werden können. Eine Reihe von Armen verzweigt sich jedoch wie ein Baum aus der Mitte, sodass das Blatt tatsächlich an sechs bis acht Stellen verbunden ist. Wenn sich auf diesen Armen Eis oder Schnee bildet, kann dies zu einer ungleichmäßigen Druckverteilung führen, die Streifen unter einem Teil der Klinge verursacht. Einige Wischerhersteller stellen ein spezielles Winterblatt mit einem Gummistiefel her, der die Armbaugruppe abdeckt, um Schnee und Eis fernzuhalten.

Einige der verschiedenen Wischerblattschemata, die von verschiedenen Autos verwendet werden

Drehpunkte

Die meisten Autos haben fast das gleiche Wischerdesign: Zwei Blätter bewegen sich zusammen, um die Windschutzscheibe zu reinigen. Eines der Blätter schwenkt von einem Punkt nahe der Fahrerseite des Autos, und das andere Blatt dreht sich nahe der Mitte der Windschutzscheibe. Dies ist das Tandem-System in der Abbildung unten. Dieses Design räumt den größten Teil der Windschutzscheibe ab, die sich im Sichtfeld des Fahrers befindet.

Es gibt ein paar andere Designs auf einigen Autos. Mercedes verwendet einen einzelnen Wischerarm, der beim Überfahren des Fensters ein- und ausgefahren wird -- Einzelarm (kontrolliert) in der Abbildung oben. Dieses Design bietet ebenfalls eine gute Abdeckung, ist jedoch komplizierter als die Standard-Doppelwischersysteme. Einige Autos verwenden Wischerblätter, die auf gegenüberliegenden Seiten der Windschutzscheibe montiert sind und sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen, und einige Fahrzeuge haben einen einzelnen Wischer in der Mitte montiert. Diese Systeme bieten dem Fahrer nicht so viel Schutz wie das Standard-Zwei-Blatt-System.

Ein typischer Wischersteuerhebel

Die meisten Scheibenwischer haben eine niedrige und eine hohe Geschwindigkeit sowie eine intermittierende Einstellung. Wenn die Scheibenwischer auf niedriger und hoher Geschwindigkeit stehen, läuft der Motor kontinuierlich. In der intermittierenden Einstellung halten die Scheibenwischer jedoch zwischen jedem Wischen kurz an. Es gibt viele verschiedene Arten von Schalter für Scheibenwischer. Einige Autos haben nur eine intermittierende Geschwindigkeit, andere haben 10 diskrete Einstellungen und wieder andere haben eine gleitende Skala, die für fast jedes Zeitintervall eingestellt werden kann.

Unabhängig davon, welche Art von Steuerung Ihr Auto hat, kann es schwierig sein, sie genau richtig einzustellen - zu schnell und die Windschutzscheibe wird trocken und die Scheibenwischer quietschen. zu langsam und Ihre Sicht wird durch Regentropfen blockiert. Hinzu kommt, dass sich die Wassermenge auf der Windschutzscheibe ändert, wenn Ihr Auto schneller und langsamer wird. Es kann fast ständige Aufmerksamkeit erfordern, damit die Scheibenwischer ordnungsgemäß funktionieren. Die Autohersteller haben dieses Problem möglicherweise endlich mit dem heiligen Gral der Wischertechnologie überwunden - dem Regenwischer.

In der Vergangenheit haben Autohersteller versucht, entweder die Scheibenwischer zu eliminieren oder ihre Geschwindigkeit automatisch zu steuern. Einige der Schemata umfassten das Erkennen der Vibrationen, die durch einzelne Regentropfen verursacht wurden, die auf die Windschutzscheibe trafen, das Aufbringen spezieller Beschichtungen, bei denen sich keine Tropfen bildeten, oder sogar das Ultraschallvibrieren der Windschutzscheibe, um die Tröpfchen aufzubrechen, sodass sie überhaupt nicht abgewischt werden müssen. Diese Systeme waren jedoch von Problemen geplagt und schafften es entweder nie in die Produktion oder wurden schnell eingestellt, weil sie mehr Fahrer verärgerten, als sie wollten.

Bei Autos taucht jedoch eine neue Art von Scheibenwischersystem auf, das tatsächlich die Wassermenge auf der Windschutzscheibe gut erkennt und die Scheibenwischer steuert. Ein solches System wird von TRW Inc. hergestellt. Hier ist ein PDF, das das Regensensorsystem beschreibt. TRW Inc. verwendet optische Sensoren die Feuchtigkeit zu erfassen. Der Sensor ist in Kontakt mit der Innenseite der Windschutzscheibe in der Nähe des Rückspiegels montiert.

Der Sensor projiziert Infrarotlicht in einem Winkel von 45 Grad in die Windschutzscheibe. Wenn das Glas trocken ist, wird der größte Teil dieses Lichts von der Vorderseite der Windschutzscheibe zurück in den Sensor reflektiert. Wenn sich Wassertropfen auf dem Glas befinden, reflektieren sie das Licht in verschiedene Richtungen - je feuchter das Glas, desto weniger Licht gelangt zurück in den Sensor.

Die Elektronik und Software im Sensor schalten die Scheibenwischer ein, wenn die auf den Sensor reflektierte Lichtmenge auf einen voreingestellten Wert abfällt. Die Software legt die Geschwindigkeit der Scheibenwischer basierend darauf fest, wie schnell sich die Feuchtigkeit zwischen den Scheibenwischern aufbaut. Es kann die Scheibenwischer mit jeder Geschwindigkeit betreiben. Das System passt die Geschwindigkeit so oft wie nötig an die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsansammlung an.

Das TRW-System, das bei vielen Fahrzeugen von General Motors, einschließlich aller Cadillac-Modelle, zu finden ist, kann auch außer Kraft gesetzt oder ausgeschaltet werden, damit das Fahrzeug gewaschen werden kann.

Weitere Informationen zu Scheibenwischern und verwandten Themen finden Sie unter den Links auf der nächsten Seite!

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