Привод дворников с редуктором

Мотор-редуктор стеклоочистителя: надежная работа автомобильных «дворников»

В современных транспортных средствах предусмотрена вспомогательная система, обеспечивающая комфортное движение при осадках — стеклоочиститель. Привод данной системы осуществляется мотором-редуктором. Все об этом агрегате, его конструктивных особенностях, выборе, ремонте и замене — читайте в статье.

Назначение и функции мотор-редуктора стеклоочистителя

Мотор-редуктор стеклоочистителя — объединенный с редуктором маломощный электродвигатель, выступающий в качестве привода стеклоочистителей транспортных средств.

Транспортные средства должны эксплуатироваться в любых погодных условиях, в том числе во время осадков всех типов — дождя и снега. Также на работу автомобиля, трактора, автобуса или любой другой техники не должно влиять попадание на ветровое стекло воды и грязи. Все это обеспечивается вспомогательной системой, монтируемой у переднего и/или заднего окна — стеклоочистители. Непосредственно очистку стекла выполняют специальные подвижные щетки, привод которых обеспечивается встроенным электромеханическим агрегатом — мотор-редуктором.

Мотор-редуктор стеклоочистителя выполняет три основных функции:

• Привод щеток стеклоочистителя;
• Обеспечение возвратно-поступательного движения щеток стеклоочистителя;
• Остановка щеток в одном из крайних положений при выключении стеклоочистителя.

От состояния и функционирования мотор-редуктора зависит не просто работа стеклоочистителя, а уверенная и безопасная эксплуатация транспортного средства. Поэтому неисправный узел необходимо отремонтировать или заменить. Но прежде, чем идти в магазин за новым мотор-редуктором, следует разобраться в конструкции, работе и особенностях этих автомобильных компонентов.

Конструкция, работа и особенности мотор-редукторов стеклоочистителя

На большинстве современных ТС применяются электрические мотор-редукторы червячного типа. Конструкция такого агрегата в общем случае довольно проста, в его состав входят две основных части:

• Приводной электродвигатель малой мощности;
• Редуктор, помещенный в корпус, жестко смонтированный на корпусе двигателя со стороны его вала.

Электродвигатель — чаще всего коллекторный, постоянного тока, на напряжение питания 12 или 24 В. Для защиты внутренних деталей двигателя от негативных воздействий окружающей среды (воды, пыли, различных загрязнений) используется герметичный корпус или дополнительный защитный кожух. Такая конструкция позволяет размещать мотор-редуктор стеклоочистителя в местах кузова автомобиля, имеющих минимальную защиту.

Редуктор — червячного типа, обеспечивающий изменение частоты вращения выводного вала одновременно с поворотом потока крутящего момента на 90 градусов. Конструктивно редукторы бывают двух типов:

• С непосредственным приводом ведомой шестерни от червяка;
• С приводом ведомой шестерни через промежуточную (промежуточные) шестерни малого диаметра.

В первом случае редуктор состоит всего из двух деталей: соединенного с валом двигателя червяка и ведомой шестерни с вогнутыми зубами. Во втором случае редуктор состоит из трех или четырех деталей: червяка, соединенного с промежуточной шестерней (или двумя шестернями) малого диаметра, и ведомой шестерней. Червяк — чаще всего металлический, однозаходный, нередко он нарезается непосредственно на валу электродвигателя. Передняя часть червяка (или вала, на котором нарезан червяк) располагается во втулке (металлической, металлокерамической) или подшипнике, а для компенсации возникающих осевых усилий от червяка задняя часть вала двигателя упирается в расположенный в тыльном торце корпуса подпятник.

Ведомая шестерня редуктора посажена на стальной вал, выходящий за пределы корпуса редуктора, на его выступающей части монтируется кривошип, который, в свою очередь, соединен с трапецией стеклоочистителя (шатунной рейкой и тягами). Кривошип вместе с трапецией обеспечивает преобразование вращательного движения шестерни в возвратно-поступательное движение щеток стеклоочистителя.

Мотор-редуктор стеклоочистителя ветрового стекла

Мотор-редуктор стеклоочистителя со стороны вала

Редуктор помещается в герметичный корпус, монтируемый на корпус двигателя со стороны его вала. В корпусе редуктора также размещаются элементы автоматики управления стеклоочистителем:

• Концевой выключатель — контакты выключения мотор-редуктора в одном из крайних положений щеток;
• Термобиметаллический предохранитель отключения двигателя при его нагреве в случае заклинивания или перегрузок.

Концевой выключатель электродвигателя обеспечивает остановку щеток в одном из крайних положений — в нижнем или в верхнем в зависимости от типа стеклоочистителя и конструктивных особенностей кабины транспортного средства. Данные контакты размыкаются специальным кулачком на шестерне, а постоянное замыкание обеспечивается пружиной. О работе концевого выключателя сказано ниже.

Термобиметаллический предохранитель — многоразового действия, он включается в разрыв одного из проводов питания электродвигателя, соединенного с контактом концевого выключателя. Предохранитель обеспечивает размыкание цепи питания электромотора при его замыкании или перегрузок, возникающих вследствие заклинивания якоря.

На корпусе редуктора обычно выполняются монтажные стойки (чаще всего три штуки), с помощью которых весь агрегат монтируется непосредственно на кузовную деталь или на металлическую скобу (которая, в свою очередь, может выступать и основой для монтажа трапеции стеклоочистителя). В скобе выполнены монтажные отверстия, в которых установлены резиновые или пластиковые втулки, обеспечивающие плотную установку агрегата, а также демпфирование ударов и вибраций. Мотор-редуктор переднего стеклоочистителя монтируется под или над ветровым стеклом в подходящих нишах (например, в воздухозаборнике отопителя), заднего стеклоочистителя — под обшивкой задка или двери задка. Для подключения узла к электросети автомобиля предусмотрен стандартный разъем на жгуте проводов или на корпусе.

Работает мотор-редуктор следующим образом. При включении стеклоочистителя ток через концевой выключатель и биметаллический предохранитель поступает на двигатель, его вал начинает вращаться, и червячный редуктор вместе с кривошипом и трапецией обеспечивает возвратно-поступательное движение щеток. При выключении стеклоочистителя цепь питания двигателя размыкается не сразу, а только в момент достижения кулачка на шестерне контактов концевого выключателя — в этом случае щетки останавливаются в крайнем положении и дальше не движутся. То же происходит и при переводе стеклоочистителя в прерывистый режим работы, однако после определенной паузы (она задается реле-прерывателя стеклоочистителя) ток на двигатель подается в обход концевого выключателя, щетки совершают несколько колебаний, и вновь останавливаются в крайнем положении, затем цикл повторяется.

Большинство мотор-редукторов стеклоочистителей имеют редукторы с передаточным числом в среднем 50:1, что обеспечивает работу щеток с частотой 5-60 циклов (раскачиваний в обе стороны) в минуту на различных режимах (постоянном и прерывистом).

Как правильно подобрать, отремонтировать и заменить мотор-редуктор стеклоочистителя

При выходе из строя мотор-редуктора работа стеклоочистителя нарушается вплоть до полной невозможности очистки стекла. Неисправности могут проявляться различными шумами и скрипами со стороны редуктора. Для выявления типа поломки необходимо проверить узел, а затем отремонтировать или заменить его в сборе. Чаще всего проблемы возникают в редукторе — происходит износ шестерен и повреждение втулок/подшипников/подпятников, реже неисправности наблюдаются в электродвигателе. Редуктор можно попытаться восстановить, но при равномерном износе шестерен проще заменить агрегат в сборе.

На замену следует брать только мотор-редуктор того типа, что был установлен на автомобиле заводом-производителем. Если это по каким-либо причинам невозможно, то можно попробовать установить агрегат другого типа или модели, однако чаще всего в этом случае возникают затруднения в установке (так как не совпадают монтажные отверстия и габариты деталей) и в последующей настройке. Производить работы необходимо в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства.

При верном выборе и замене мотор-редуктора стеклоочиститель начнет работу без дополнительных регулировок, обеспечивая комфортное управление транспортным средством в любую погоду.

Источник

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.

Система стеклоочистителя лобового стекла

Штатные очистители ветрового стекла предназначены для удаления грязи, пыли, а также избыточных осадков с его поверхности. Это позволяет увеличить видимость дороги в любой момент, включая плохие погодные условия: сильный дождь или снег. Для большей эффективности устройство сочетают со стеклоомывателем, который распыляет на поверхность стекла специальную омывающую жидкость под высоким давлением. Таким образом, происходит очистка стекла от прилипшей грязи и насекомых.

Автомобильные стеклоочистители

В некоторых автомобилях предусмотрен задний стеклоочиститель, а также специальные устройства для очистки передних фар (омыватель). Это позволяет обеспечить безопасность движения при любых погодных условиях. Частота и длительность работы стеклоочистителей регулируется водителем из салона.

Элементы конструкции стеклоочистителей

Конструктивные особенности зависят от вида устройства и типа крепежных элементов. Стандартная схема стеклоочистителей состоит из следующих деталей:

• рычажного привода (трапеции);
• поводков;
• реле для управления режимами работы;
• электронного блока управления (при наличии);
• электродвигателя с редуктором;
• шарнирных креплений;
• щеток.

Конструкция стеклоочистителей

Дополнительно предусмотрены управляющие устройства. К примеру, для ручного управления используется подрулевой переключатель режимов работы стеклоочистителей, а для автоматического режима в транспортном средстве устанавливают специальный электронный блок управления и датчик для анализа загрязнения стекла (датчик дождя).

Принцип работы устройства

Несмотря на простой функционал очищающей системы, необходимо разобраться с тем, как работают стеклоочистители. Основные нюансы, о которых нужно знать:

1. Электромагнитное реле принимает управляющую команду и устанавливает режим работы щеток. В зависимости от транспортного средства, очистители могут работать в прерывистом режиме с небольшими интервалами в 3-5 секунд, постоянно двигаться с установленной скоростью, а также переходить в режим мойки с включенным омывателем.
2. Мотор стеклоочистителей получает питание от бортовой электросети. Точная схема подключения зависит от модели автомобиля.
3. Поводки стеклоочистителей, а вместе с ними и щетки для очистки стекла, приводятся в действие при помощи электродвигателя с червячным редуктором и рычажного привода (трапеции). Трапеция передает и преобразует вращательное движение от электродвигателя на щетки, которые, плотно прижимаясь к рабочей поверхности, удаляют грязь и влагу со стекла.

Правильно настроенная система не должна оставлять разводы или механические повреждения на поверхности стекла, а также шуметь во время работы. В случае подобных проблем необходимо оперативно устранить неисправность.

Как работает трапеция

Трапеция стеклоочистителей состоит из системы тяг и рычагов, которые преобразуют вращательное движение от редуктора в возвратно-поступательное движение поводков со щетками. Стандартное устройство должно выполнять следующие функции:

• движение щеток при работающем электродвигателе стеклоочистителя;
• обеспечение нужной амплитуды и скоростного режима очистки;
• поводки стеклоочистителей при двух и более щетках должны двигаться синхронно.

Трапеция стеклоочистителей

Трапеция, как и электромотор, является важной составляющей системы. При любых неисправностях (появлении люфтов) в ее работе ухудшается эффективность и качество очистки стекла. Для большей надежности элементы трапеции выполняют из листовой стали, которая устойчива к агрессивной среде, а также имеет высокую жесткость на изгиб.

В зависимости от конструкции очистителей стекла, трапеции могут быть одно-, двух- и трехщеточные, а по принципу работы — симметричные и асиметричные.

Моторчик стеклоочистителей

Моторчик стеклоочистителей имеет базовую конструкцию независимо от модели автомобиля. К основным элементам можно отнести непосредственно сам электромотор и редуктор (как правило, червячный), который увеличивает усилие от электродвигателя в несколько раз. Современные устройства могут быть оборудованы дополнительными элементами, включая предохранители для защиты от сильных нагрузок, подогревательные элементы для работы при низких температурах и многое другое.

Мотор стеклоочистителей для ВАЗ 2110

Мотор-редуктор стеклоочистителей является важнейшим элементом системы, который обеспечивает ее работоспособность. Щетки должны плотно прилегать к стеклу и свободно перемещаться по нему, иначе возникает повышенная нагрузка на электродвигатель.

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.

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.

Виды щеток

Производители автомобилей предоставляют владельцам машин выбор типа щеток. В зависимости от конструкции и эксплуатационных характеристик, они могут быть следующих видов:

Каркасные щетки

1. Каркасные щетки — оптимальный и доступный вариант. Они хорошо адаптируются под рабочую поверхность ветрового стекла, но ухудшают качество очистки при минусовых температурах и высоких скоростях.
2. Бескаркасные стеклоочистители — более дорогой вариант, обеспечивающий качественную очистку стекла. Устройство более стойкое к замерзанию, а также дольше служит в эксплуатации. Из недостатков необходимо отметить сложность подбора щеток для обеспечения правильного прилегания к стеклу.
3. Гибридные стеклоочистители — их часто называют зимними благодаря закрытой конструкции и влагостойкости. Идеально подходят для регионов с низкими температурами, где важно обеспечить работоспособность очистительной системы.

Бескаркасные дворники

Способы крепления щеток

До 1999 года большинство производителей автомобилей использовали тип крепления штатных щеток стеклоочистителей под названием «крючок» или «Hook». Это универсальное устройство в виде буквы «U», которое позволяет защелкнуть щетку и не переживать о надежности ее установки. В настоящее время набирают популярность следующие типы креплений:

1. Боковой штырь — появилось в 2005 году на BWM, Volvo и других автомобилях. Позволяет фиксировать щетки с помощью специального бокового штыря на 22 или 17 мм.
2. Кнопка или «Push Button» — адаптер для стандартных щеток стеклоочистителей шириной 16 мм. Достаточно защелкнуть устройство для крепления, а для снятия необходимо нажать на специальную кнопку.
3. Pin lock — фиксация щеток с помощью специального встроенного замка. Используется в автомобилях Audi.

Схема крепления «Push Button»

Это далеко не полный перечень видов креплений. Каждый производитель может использовать собственные конструкции для фиксации щеток.

Несмотря на относительную простоту стеклоочистителей ветрового стекла, без них сложно представить современную машину. Водители могут прямо из салона управлять работой дворников, удалять грязь и улучшать видимость дорожной ситуации. А электронные системы и вовсе автоматически следят за чистотой стекла, увеличивая комфорт и безопасность вождения без участия человека.

Источник