Come funzionano i tergicristalli

Galleria di immagini: gadget per auto Quello che era iniziato come un sistema a manovella ora è automatico, e lo è ancora di più: alcuni tergicristalli possono effettivamente percepire la pioggia. Guarda le foto dei gadget per auto.

I primi tergicristalli venivano azionati manualmente spostando avanti e indietro una leva all'interno dell'auto. Oggi, la maggior parte di noi dà per scontati i nostri tergicristalli elettrici. I tergicristalli mantengono fedelmente il finestrino pulito, muovendosi avanti e indietro sul parabrezza innumerevoli volte mentre spazzano via l'acqua. Alla loro massima velocità, si muovono a una velocità impressionante, a volte scuotendo l'auto da un lato all'altro. Che tipo di meccanismo può muovere i bracci del tergicristallo in modo così efficace e affidabile??

I tergicristalli si trovano sui parabrezza delle auto, su alcuni fari delle auto, sugli aeroplani e persino sullo space shuttle. In questo articolo, daremo uno sguardo ai tergicristalli del parabrezza, impareremo a conoscere le lame ei comandi e quindi esploreremo un nuovo sistema di controllo del tergicristallo sensibile alla pioggia!

I tergicristalli combinano due tecnologie meccaniche per svolgere il loro compito:

• Una combinazione di motore elettrico e riduttore a vite senza fine fornisce potenza ai tergicristalli.
• Un collegamento pulito converte l'uscita rotazionale del motore nel movimento avanti e indietro dei tergicristalli.

Riduzione del motore e dell'ingranaggio

Ci vuole molta forza per accelerare le spazzole del tergicristallo avanti e indietro sul parabrezza così rapidamente. Per generare questo tipo di forza, viene utilizzato un ingranaggio a vite senza fine sull'uscita di un piccolo motore elettrico.

La riduzione a vite senza fine può moltiplicare la coppia del motore di circa 50 volte, rallentando anche di 50 volte la velocità di uscita del motore elettrico. L'uscita della riduzione dell'ingranaggio aziona un collegamento che sposta i tergicristalli avanti e indietro.

All'interno del gruppo motore / ingranaggio è presente un file circuito elettronico che rileva quando i tergicristalli sono in posizione abbassata. Il circuito mantiene l'alimentazione ai tergicristalli finché non vengono parcheggiati nella parte inferiore del parabrezza, quindi interrompe l'alimentazione al motore. Questo circuito parcheggia anche i tergicristalli tra le salviettine quando sono sulla loro impostazione intermittente.

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Collegamento

Una camma corta è fissata all'albero di uscita del riduttore a ingranaggi. Questa camma gira mentre il motorino del tergicristallo gira. La camma è collegata ad una lunga asta; mentre la camma gira, muove l'asta avanti e indietro. L'asta lunga è collegata a un'asta corta che aziona la spazzola del tergicristallo dal lato del conducente. Un'altra lunga asta trasmette la forza dal lato conducente alla spazzola del tergicristallo lato passeggero.

Parliamo ora di alcuni dettagli delle spazzole tergicristallo.

Lo sapevate?

I sistemi di tergicristalli sono progettati per pulire 1,5 milioni di volte nel corso della loro vita!

Questa spazzola del tergicristallo è supportata in sei punti per una distribuzione uniforme della pressione contro il parabrezza.

Le spazzole del tergicristallo sono come le spatole. Le braccia del tergicristallo trascinano un sottile Striscia di gomma attraverso il parabrezza per eliminare l'acqua.

Quando la lama è nuova, la gomma è pulita e non presenta graffi o crepe. Asciuga l'acqua senza lasciare aloni. Quando le spazzole del tergicristallo invecchiano, si formano graffi o crepe, lo sporco della strada si accumula sul bordo e non crea una tenuta così stretta contro il finestrino, quindi lascia delle strisce. A volte è possibile ottenere un po 'di vita in più dalla spazzola del tergicristallo pulendo il bordo con un panno imbevuto di detergente per vetri finché non si elimina più sporco dalla lama.

Un'altra chiave per un funzionamento senza serie è anche pressione per tutta la lunghezza delle lame in gomma. Le spazzole del tergicristallo sono progettate per attaccarsi in un unico punto al centro, ma una serie di bracci si dirama dal centro come un albero, quindi la lama è effettivamente collegata in sei-otto punti. La formazione di ghiaccio o neve su questi bracci può rendere irregolare la distribuzione della pressione, provocando strisce sotto una parte della lama. Alcuni produttori di tergicristalli realizzano una speciale lama invernale con uno stivale in gomma che copre il gruppo del braccio per tenere fuori la neve e il ghiaccio.

Alcuni dei diversi schemi di spazzole tergicristallo utilizzati da varie auto

Punti pivot

La maggior parte delle auto ha più o meno lo stesso design del tergicristallo: due lame si muovono insieme per pulire il parabrezza. Una delle lame ruota da un punto vicino al lato del guidatore dell'auto e l'altra lama ruota da vicino al centro del parabrezza. Questo è il Sistema tandem nella figura sotto. Questo design cancella la maggior parte del parabrezza che si trova nel campo visivo del guidatore.

Ci sono un paio di altri modelli su alcune auto. Mercedes utilizza un unico braccio del tergicristallo che si estende e si ritrae mentre attraversa il finestrino -- Braccio singolo (controllato) nella figura sopra. Questo design fornisce anche una buona copertura, ma è più complicato dei sistemi standard a doppio tergicristallo. Alcune auto utilizzano spazzole tergicristallo che sono montate su lati opposti del parabrezza e si muovono nella direzione opposta, e alcuni veicoli hanno un unico tergicristallo montato al centro. Questi sistemi non forniscono la stessa copertura per il conducente rispetto al sistema standard a due pale.

Un tipico comando del tergicristallo

La maggior parte dei tergicristalli ha una velocità bassa e alta, nonché un'impostazione intermittente. Quando i tergicristalli sono a bassa e alta velocità, il motore funziona continuamente. Ma nell'impostazione intermittente, i tergicristalli si fermano momentaneamente tra ogni passata. Esistono molti tipi diversi di file interruttori per tergicristalli. Alcune auto hanno una sola velocità intermittente, altre hanno 10 impostazioni discrete e altre ancora hanno una scala mobile che può essere impostata per quasi tutti gli intervalli di tempo.

Qualunque sia il tipo di controllo che ha la tua auto, impostarli correttamente può essere complicato: troppo velocemente e il parabrezza si asciuga ei tergicristalli stridono; troppo lento e la tua visibilità è bloccata dalle gocce di pioggia. Ad aggravare questo è il fatto che la quantità di acqua che colpisce il parabrezza cambia quando l'auto accelera e rallenta. Può richiedere un'attenzione quasi costante per mantenere i tergicristalli funzionanti correttamente. Le case automobilistiche potrebbero finalmente aver superato questo problema con il Santo Graal della tecnologia dei tergicristalli: il tergicristallo sensibile alla pioggia.

In passato, le case automobilistiche hanno cercato di eliminare i tergicristalli o di controllarne la velocità automaticamente. Alcuni degli schemi prevedevano il rilevamento delle vibrazioni causate dalle singole gocce di pioggia che colpivano il parabrezza, l'applicazione di rivestimenti speciali che non consentivano la formazione di gocce o persino la vibrazione ultrasonica del parabrezza per rompere le goccioline in modo che non fosse necessario pulirle affatto. Ma questi sistemi erano afflitti da problemi e non sono mai arrivati ​​in produzione o sono stati rapidamente eliminati perché infastidivano più conducenti di quanto non volessero.

Tuttavia, un nuovo tipo di sistema di tergicristalli sta iniziando ad apparire sulle auto che in realtà fa un buon lavoro nel rilevare la quantità di acqua sul parabrezza e nel controllare i tergicristalli. Uno di questi sistemi è realizzato da TRW Inc., ecco un PDF che descrive il loro sistema di sensori di pioggia. TRW Inc. utilizza sensori ottici per rilevare l'umidità. Il sensore è montato a contatto con l'interno del parabrezza, vicino allo specchietto retrovisore.

Il sensore proietta luce infrarossa nel parabrezza con un angolo di 45 gradi. Se il vetro è asciutto, la maggior parte di questa luce viene riflessa nel sensore dalla parte anteriore del parabrezza. Se le gocce d'acqua sono sul vetro, riflettono la luce in direzioni diverse: più è umido il vetro, meno luce torna nel sensore.

L'elettronica e il software nel sensore attivano i tergicristalli quando la quantità di luce riflessa sul sensore diminuisce a un livello preimpostato. Il software imposta la velocità dei tergicristalli in base alla velocità con cui l'umidità si accumula tra le salviettine. Può azionare i tergicristalli a qualsiasi velocità. Il sistema regola la velocità tutte le volte che è necessario per adattarla al tasso di accumulo di umidità.

Il sistema TRW, che si trova su molte auto General Motors, inclusi tutti i modelli Cadillac, può anche essere ignorato o spento in modo che l'auto possa essere lavata.

Per ulteriori informazioni sui tergicristalli e sugli argomenti correlati, consultare i collegamenti nella pagina successiva!

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