Стеклоочистители: от простой механики до Aquablade

 
 
 
  Сегодня, наверное, не каждый вспомнит, что первые стеклоочистители появились в начале ХХ века назад, а изобрела их женщина. За более чем столетнюю историю эти устройства прошли длинный эволюционный путь, превратившись из простых механизмов в высокотехнологичные изделия.
   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
   
  В 1903-м году жительница США Мари Андерсен получила утвержденный Патентным ведомством США патент на конструкцию стеклоочистителей. Что интересно, после получения патента Мари попыталась продать изобретение одной канадской компании, но получила отказ: мол, устройство не несет никакой практической пользы.
   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
 

Патент на первую в мире конструкцию стеклоочистителей, 1903-й год.

   
 

Жизнь быстро расставила все на свои места, и всего через 10 лет стеклоочиститель стал стандартным оборудованием автомобиля. Первые устройства были механическими − приводились в движение от ручки в салоне. Позже для привода пробовали использовать пневматику, гидравлику, и т.д., но в итоге пришли к тому, что используется сейчас: электромотор.

В плане механики важной вехой стал 1964-й год, когда американский изобретатель Роберт Кернс (1927—2005 гг.) придумал и запатентовал идею временного интервала при работе стеклоочистителя. Первой заинтересовалась компания Ford, позже изобретение внедрили остальные автопроизводители.
   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
 

Стеклоочистители в 1930-е годы. О каркасных щетках тогда еще не задумывались: для плоских лобовых стекол хватало щеток очень простой конструкции. Омывателей стекла тоже еще не было.

   
 

Эволюция

Серьезным испытанием для стеклоочистителей стало появление панорамных стекол: плоская щетка не прилегала к гнутой поверхности, а, значит, не могла нормально ее очистить. Временным решением было уменьшение размера щетки, но это был не выход. Укая прочищенная полоска не обеспечивала нормальной видимости, и это становилось опасным, поскольку скорости автомобилей росли.   

Решением стало создание в середине 1950-х каркасных щеток, состоящих из системы коромысел и упругих пластин, располагаемых внутри резиновой ленты. Этот принцип успешно применяется и сегодня. Щетки развивались по двум направлениям: свойства резинового лезвия, которое непосредственно чистит, и строение самого каркаса.

Сначала для лезвия использовалась резина из натурального каучука, но она трескалась на морозе и размягчалась на жаре, а потому в 1980-х годов стали применять более стабильную в своих свойствах синтетическую резину, в том числе − состоящую из нескольких компонентов.     

Вторым важным направлением развитие было совершенствование каркаса. Чем больше размеры стекла и сложнее кривизна его профиля, тем сложнее его очистить по всей поверхности обычной каркасной щеткой. Можно увеличить количество коромысел в каркасе, но щетка станет тяжелее. Это ухудшит аэродинамику, увеличит шум и снизит надежность конструкции. Выходом из положения стало появление в конце 1980-х годов бескаркасных щеток, также появились гибридные конструкции, совмещающие каркасную и бескаркасную технологии.

Омывание

Просто щеток часто бывает недостаточно: грязь со стекла надо смывать. Первые омыватели появились во второй половине ХХ века, и тоже проделали определенный эволюционный путь.

Первые системы имели механический насос и ручку в салоне, омыватель располагался сверху, и омывал только водительскую половину ветрового стекла. Применение электрических насосов позволило подавать жидкость под давлением − струей или веером из форсунок, которые переместились на капот.

При всех плюсах, у системы есть недостатки, которые нам всем хорошо известны: при подаче струя омывающей жидкости сбивается потоком воздуха, особенно − на высокой скорости. Это приводит к неравномерной очистке стекла, размазыванию грязи, и т.д. Улучшило ситуацию появление систем, где омывающая жидкость подается в сопла на концах поводков стеклоочистителей − такие системы называют Wet Arm. Жидкость меньше сбивается встречным потоком воздуха, но идеальной очисти по всей поверхности щеток все равно добиться не удается − законы физики и аэродинамики обмануть сложно.    

Вершиной развития стала система омывания AquaBlade® от Valeo. Воздействие потока воздуха минимально, поскольку вода подается через сопла непосредственно в щетках.
   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
 

Слева − традиционная система омывания, посередине − система Wet Arm, с подачей омывающей жидкости в сопла на концах поводков стеклоочистителей. Справа − система AquaBlade®: омывающая жидкость подается в рампы по всей длине щеток. При всей своей высокотехнологичности, щетки могут быть заменены в пару щелчков.

   
 

AquaBlade

Принцип действия виден на фото: AquaBlade® − это система, где омыватели интегрированы в щетки. Омывательные рампы − это высокоточные изделия, при изготовлении которых применяются лазерные технологии.

Конструкция щеток индивидуально рассчитывается для каждой модели автомобиля. AquaBlade® обеспечивает лучшую видимость, что позволяет на 315 миллисекунд раньше заметить опасность. На скорости в 50 км/ч это дает преимущество в 4 метра тормозного пути, на 130 км/ч − 11 метров.

Кроме того, система микрофорсунок в AquaBlade® помогает избавиться от бликов на стекле в вечернее время, благодаря чему водитель оперативно реагирует на дорожную обстановку. Еще один плюс − система AquaBlade® лучше противостоит обмерзанию, в сравнении с традиционными накапотными форсунками омывателей.

   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
 

AquaBlade® существует в двух исполнениях: обычном и с подогревом. Второе обеспечивает полноценную очистку при температурах до −20°С.

   
 

Чем выше скорость − тем более явно видны плюсы AquaBlade®. Например, на скорости 90 км/ч для очистки сильно загрязненного стекла может потребоваться подача омывающей жидкости в течение 2...3 секунд. Это означает движение с ухудшенной видимостью на протяжении 50...75 метров. AquaBlade® очистит такое стекло на пару-тройку взмахов щеток.

Проведенные тесты показывают, что на скорости 160 км/ч традиционная система обеспечивает эффективность очистки 20...30%, AquaBlade® − 100%. Это не предел: систему испытывали на суперкарах, и даже на 300 км/ч AquaBlade® справляется с поставленными задачами. Что характерно, при заметно возросшей эффективности очистки расход омывающей жидкости снижается на 50%. Сегодня AquaBlade® поставляется на конвейеры автозаводов в качестве оригинального оборудования. Сначала подобными системами комплектовались автомобили премиум-класса, но постепенно список моделей расширяется.

   
  auto rezerves daļas, stiklu tirītāju, стеклоочистители, автозапчасти, авто запчасти, AquaBlade, Valeo
 

AquaBlade® применяются:

Mercedes-Benz: SL-class, E-class, GLE / GLS-class, S-Class, S-Class Coupé Cabriolet

Volvo: V60 > 2018 (спереди и сзади), ХС60 > 2017, XC40. Система с подогревом − опция.

Renault: Alpine A110 (2017)

Tesla: Model X > 2015

Ford: GT > 2017 (на фото) система протестирована на скорости 300 км/ч.

   
  Интересно проводить аналогии: когда-то электрические стеклоподъемники были уделом дорогих машин, а сегодня ими комплектуются даже бюджетные модели. То же самое с мультимедийными системами, парктрониками, и прочими атрибутами комфорта. Значит ли это, что довольно скоро системы AquaBlade® получат значительно более широкое распространение? Весьма вероятно, поживем − увидим.
   
 
Сравнение эффективности
Cистема Омываемая поверхность на 160 км/ч Время очистки, секунд Количество взмахов стеклоочистителей
Традиционная: капотные омыватели + сухие щетки 20% 11 7
"Wet Arm" - форсунки на поводках стеклоочистителей 50% 10 7
AquaBlade® 100% 6 3
 
 
 
 
 
 
sagatavots / подготовлено brauc.com; car-use.lv ®