Beschrijving en werkingsprincipe van elektrische ramen

Elke autofabrikant streeft ernaar zijn modellen niet alleen veilig en comfortabel te maken, maar ook praktisch. Het ontwerp van elke auto bevat veel verschillende elementen waarmee u een specifiek automodel kunt onderscheiden van andere voertuigen.

Ondanks grote visuele en technische verschillen wordt er geen auto gebouwd zonder inklapbare zijruiten. Om het voor de bestuurder gemakkelijker te maken om ramen te openen/sluiten, is er een mechanisme uitgevonden waarmee je het glas in de deur omhoog of omlaag kunt brengen. De meest budgettaire optie is een mechanische raamopener. Maar tegenwoordig zijn in veel modellen van het budgetsegment elektrische ramen vaak te vinden in de basisconfiguratie.

Overweeg het werkingsprincipe van dit mechanisme, de structuur en enkele van zijn functies. Maar laten we eerst een beetje ingaan op de geschiedenis van het maken van een elektrisch bedienbare ruit.

De geschiedenis van het uiterlijk van de elektrische ruit

De eerste mechanische raamheffer werd in 1926 ontwikkeld door ingenieurs van het Duitse bedrijf Brose (een patent werd geregistreerd, maar het apparaat werd twee jaar later op auto's geïnstalleerd). Veel autofabrikanten (meer dan 80) waren klant van dit bedrijf. Het merk houdt zich nog steeds bezig met de productie van verschillende onderdelen voor autostoelen, deuren en carrosserieën.

De eerste automatische versie van de raamopener, die elektrisch werd aangedreven, verscheen in 1940. Een dergelijk systeem werd geïnstalleerd in de Amerikaanse modellen Packard 180. Het principe van het mechanisme was gebaseerd op elektrohydrauliek. Natuurlijk was het ontwerp van de eerste ontwikkeling te groot en niet bij elke deur kon het systeem worden geïnstalleerd. Even later begon het merk Ford als optie een automatisch hefmechanisme aan te bieden.

Lincoln's premium limousines en 7-zits sedans, geproduceerd sinds 1941, waren ook uitgerust met dit systeem. Cadillac is nog een ander bedrijf dat zijn autokopers bij elke deur een glasheffer aanbood. Even later begon dit ontwerp te worden gevonden in cabrio's. In dit geval was de werking van het mechanisme gesynchroniseerd met de dakaandrijving. Bij het neerlaten van het dak werden de ramen in de deuren automatisch verborgen.

Aanvankelijk waren cabriolets uitgerust met een aandrijving aangedreven door een vacuümversterker. Even later werd het vervangen door een efficiëntere analoog, aangedreven door een hydraulische pomp. Parallel aan de verbetering van het bestaande systeem hebben ingenieurs van verschillende bedrijven andere aanpassingen van mechanismen ontwikkeld die ervoor zorgen dat het glas in de deuren omhoog of omlaag wordt gebracht.

In 1956 verscheen de Lincoln Continental MkII. In deze auto waren elektrische ramen geïnstalleerd, die werden aangedreven door een elektromotor. Dat systeem is ontwikkeld door de ingenieurs van het automerk Ford in samenwerking met de specialisten van de firma Brose. Het elektrische type glasheffers heeft zichzelf bewezen als de eenvoudigste en meest betrouwbare optie voor personenauto's, dus deze specifieke wijziging wordt gebruikt in een moderne auto.

Doel van de elektrische ruit

Zoals de naam van het mechanisme al aangeeft, is het bedoeld om de bestuurder of passagier in de auto de positie van het deurglas te laten veranderen. Omdat de klassieke mechanische analoog deze taak perfect aankan, is het doel van de elektrische modificatie om in dit geval maximaal gemak te bieden.

Bij sommige automodellen kan dit element als extra comfortoptie worden ingebouwd, bij andere kan het worden opgenomen in het basispakket aan functies. Om de elektrische aandrijving te bedienen, is een speciale knop op de handgreep van de deurkaart geïnstalleerd. Minder vaak bevindt deze bediening zich in de middentunnel tussen de voorstoelen. In de budgetversie is de functie van het bedienen van alle ramen van de auto toegewezen aan de bestuurder. Om dit te doen, wordt een blok met knoppen op het handvat van de deurkaart geïnstalleerd, die elk verantwoordelijk zijn voor een specifiek venster.

Het principe van de raamopener

Installatie van een moderne raamregelaar wordt uitgevoerd in het binnenste deel van de deur - onder glas. Afhankelijk van het type mechanisme wordt de aandrijving op een subframe of direct in de deurombouw gemonteerd.

De werking van elektrische ramen verschilt niet van mechanische tegenhangers. Het enige verschil is dat er minder afleiding is van het rijden om het glas hoger/lager te zetten. In dit geval is het voldoende om op de overeenkomstige knop op de regelmodule te drukken.

In het klassieke ontwerp is de structuur een trapezium, die een versnellingsbak, een trommel en een kabel omvat die om de versnellingsbakas is gewikkeld. In plaats van een handgreep, die in de mechanische versie wordt gebruikt, is de versnellingsbak uitgelijnd met de as van de elektromotor. Het fungeert als een hand om het mechanisme te draaien om het glas verticaal te verplaatsen.

Een ander belangrijk element in het systeem van moderne elektrische ramen is een microprocessorbesturingsmodule (of blok), evenals een relais. De elektronische besturingseenheid detecteert de signalen die van de knop komen en stuurt de bijbehorende impuls naar een specifieke actuator.

Na een signaal te hebben ontvangen, begint de elektromotor te bewegen en beweegt het glas. Wanneer de knop kort wordt ingedrukt, wordt het signaal ontvangen terwijl het wordt ingedrukt. Maar wanneer dit onderdeel ingedrukt wordt gehouden, wordt in de besturingseenheid een automatische modus geactiveerd, waarbij de motor blijft draaien, zelfs als de knop wordt losgelaten. Om te voorkomen dat de aandrijving verbrandt wanneer het glas tegen het bovenste deel van de boog rust, schakelt het systeem de stroomtoevoer naar de motor uit. Hetzelfde geldt voor de laagste stand van het glas.

Raammechanisme ontwerp

De klassieke mechanische raamopener bestaat uit:

• Glazen steunen;
• Verticale geleidingen;
• Rubberen demper (bevindt zich aan de onderkant van het deurlichaam en heeft als functie om de beweging van het glas te beperken);
• Afdichtmiddel voor ramen. Dit element bevindt zich aan de bovenkant van het raamkozijn of dak, als het een cabriolet is (lees over de kenmerken van dit type carrosserie in een andere recensie) of hardtop (een kenmerk van dit carrosserietype wordt overwogen hier). Zijn taak is dezelfde als die van een rubberen demper - om de beweging van het glas in de maximale bovenste positie te beperken;
• Rit. Dit kan een mechanische versie zijn (in dit geval wordt er een hendel in de deurkaart geïnstalleerd om het trommeltandwiel te draaien, waarop de kabel is gewikkeld) of een elektrisch type. In het tweede geval heeft de deurkaart geen handgrepen voor glasbeweging. In plaats daarvan is een omkeerbare elektromotor in de deur geïnstalleerd (deze kan in verschillende richtingen draaien, afhankelijk van de huidige polen);
• Een hefmechanisme waarmee het glas in een bepaalde richting wordt bewogen. Er zijn verschillende soorten mechanismen. We zullen wat later op hun kenmerken ingaan.

Elektrisch raamapparaat

Zoals eerder vermeld, hebben de meeste elektrische ramen hetzelfde ontwerp als hun mechanische tegenhangers. Een uitzondering is de elektromotor en de besturingselektronica.

Een kenmerk van het ontwerp van elektrische ramen met een elektromotor is de aanwezigheid van:

• Omkeerbare elektromotor, die de commando's van de besturingseenheid uitvoert, en opgenomen in het ontwerp van de omvormer of module;
• Electrische bedrading;
• Een besturingseenheid die signalen verwerkt (afhankelijk van het type bedrading: elektrisch of elektronisch) afkomstig van de besturingsmodule (knoppen), en daaruit komt een commando naar de actuator van de bijbehorende deur;
• Bedieningsknoppen. Hun locatie hangt af van de ergonomie van de binnenruimte, maar in de meeste gevallen zullen deze elementen op de binnendeurgrepen worden geïnstalleerd.

Soorten liften

Aanvankelijk was het raammechanisme van hetzelfde type. Het was een flexibel mechanisme dat alleen kon werken door aan de raamkruk te draaien. In de loop van de tijd hebben ingenieurs van verschillende bedrijven verschillende aanpassingen aan de takels ontwikkeld.

Een moderne elektromechanische raamopener kan worden uitgerust met:

• Trosov;
• Rek;
• Hefboom lift.

Laten we de eigenaardigheid van elk van hen afzonderlijk bekijken.

Touw

Dit is de meest populaire modificatie van hefmechanismen. Voor de vervaardiging van dit type constructie zijn weinig materialen nodig en het mechanisme zelf verschilt van andere analogen door zijn eenvoud van bediening.

Het ontwerp heeft meerdere rollen waarop de kabel is gewikkeld. In sommige modellen wordt een ketting gebruikt, die de werkbron van het mechanisme vergroot. Een ander element in dit ontwerp is de aandrijftrommel. Wanneer de motor begint te draaien, draait de trommel. Als gevolg van deze actie wordt de kabel om dit element gewikkeld en beweegt omhoog / omlaag langs de balk waarop het glas is bevestigd. Deze strip beweegt uitsluitend in verticale richting door de geleiders aan de zijkanten van het glas.

Om scheeftrekken van het glas te voorkomen, maakten de fabrikanten een dergelijke structuur driehoekig (in sommige versies in de vorm van een trapezium). Het heeft ook twee geleidingsbuizen waardoor de kabel wordt gestoken.

Dit ontwerp heeft een belangrijk nadeel. Door actieve arbeid wordt de flexibele kabel snel onbruikbaar door natuurlijke slijtage en ook rek of kronkelt. Om deze reden gebruiken sommige voertuigen een ketting in plaats van een kabel. Ook is de aandrijftrommel niet sterk genoeg.

Rek

Een ander type lift, dat vrij zeldzaam is, is tandheugel. Het voordeel van dit ontwerp is de lage prijs en de eenvoud. Een ander onderscheidend kenmerk van deze modificatie is de soepele en zachte bediening. Het apparaat van deze lift is voorzien van een verticaal rek met aan één kant tanden. Aan het boveneinde van de rail is een dwarsbeugel met daarop bevestigd glas bevestigd. Het glas zelf beweegt langs de geleiders, zodat het niet kromtrekt tijdens de werking van één duwer.

De motor is bevestigd op een andere dwarsbeugel. Er is een tandwiel op de as van de elektromotor, die zich vastklampt aan de tanden van de verticale tandheugel en deze in de gewenste richting beweegt.

Doordat de tandwieloverbrenging niet wordt beschermd door afdekkingen, kunnen stof en zandkorrels tussen de tanden komen. Dit leidt tot voortijdige slijtage van de tandwielen. Een ander nadeel is dat het breken van één tand leidt tot een storing van het mechanisme (het glas blijft op één plek). Ook moet de toestand van de tandwieltrein worden gecontroleerd - periodiek gesmeerd. En de belangrijkste factor die het onmogelijk maakt om een ​​dergelijk mechanisme in veel auto's te installeren, zijn de afmetingen. De massieve structuur past gewoon niet in de ruimte van smalle deuren.

hefboom

Link liften werken snel en betrouwbaar. Het aandrijfontwerp heeft ook een getand element, alleen draait het ("tekent" een halve cirkel) en stijgt niet verticaal, zoals in het vorige geval. In vergelijking met andere opties heeft dit model een complexer ontwerp, dat uit verschillende hendels bestaat.

In deze categorie zijn er drie ondersoorten van hefmechanismen:

1. Met één hendel... Dit ontwerp zal bestaan ​​uit één arm, tandwiel en platen. De hendel zelf is op het tandwiel bevestigd en op de hendel bevinden zich platen waarop het glas is bevestigd. Aan één kant van de hendel wordt een schuif geplaatst, waarlangs de platen met glas worden verplaatst. De rotatie van het tandwiel wordt verzorgd door een tandwiel dat op de as van de elektromotor is gemonteerd.
2. Met twee hendels... Er is geen fundamenteel verschil in dit ontwerp in vergelijking met de analoog met één hendel. In feite is dit een complexere wijziging van het vorige mechanisme. De tweede hendel is geïnstalleerd op de hoofdhendel, die een soortgelijk ontwerp heeft als de modificatie met één hendel. De aanwezigheid van het tweede element voorkomt dat het glas tijdens het optillen scheef gaat staan.
3. Tweearmig, op wielen... Het mechanisme heeft twee tandwielen met tanden die aan de zijkanten van het hoofdtandwiel zijn gemonteerd. De inrichting is zodanig dat deze gelijktijdig beide wielen aandrijft waaraan de platen zijn bevestigd.

Wanneer er een commando naar de motor komt, draait het tandwiel, bevestigd op de as, de getande steekas. Zij, op haar beurt, met behulp van hefbomen, verhoogt / verlaagt het glas dat op de dwarsbeugel is gemonteerd. Houd er rekening mee dat autofabrikanten een andere hefboomstructuur kunnen gebruiken, aangezien elk automodel verschillende deurmaten kan hebben.

De voordelen van armliften zijn de eenvoudige constructie en stille werking. Ze zijn eenvoudig te installeren en hun veelzijdige ontwerp maakt installatie op elke machine mogelijk. Aangezien hier een tandwieloverbrenging wordt gebruikt, zoals bij de vorige wijziging, heeft deze dezelfde nadelen. Zandkorrels kunnen in het mechanisme komen, die geleidelijk de tanden vernietigen. Het moet ook regelmatig worden gesmeerd. Bovendien heft het mechanisme het glas met verschillende snelheden op. Het begin van het uurwerk is vrij snel, maar het glas wordt heel langzaam naar de bovenste stand gebracht. Er zijn vaak schokken in de beweging van het glas.

Functies van de bediening en bediening van elektrische ramen

Omdat de elektrische ruit is gebaseerd op de constructie van een mechanische analoog, heeft de werking ervan een eenvoudig principe en vereist geen speciale vaardigheden of subtiliteiten. Voor elke deur (afhankelijk van het automodel) is één aandrijving vereist. De elektromotor ontvangt een commando van de besturingseenheid, die op zijn beurt het signaal van de knop opvangt. Om het glas te verhogen, wordt de knop meestal verhoogd (maar er zijn andere opties, zoals die op de onderstaande foto). Druk op de knop om het glas naar beneden te bewegen.

Sommige moderne systemen werken uitsluitend met draaiende motor. Dit zorgt voor veiligheid en voorkomt dat de accu volledig ontladen wordt door de elektronica stand-by modus (voor het starten van de auto als de accu volledig ontladen is, lees in een ander artikel). Maar veel auto's zijn uitgerust met elektrische ramen die kunnen worden geactiveerd wanneer de verbrandingsmotor is uitgeschakeld.

Veel automodellen zijn uitgerust met comfortabelere elektronica. Wanneer een bestuurder bijvoorbeeld de auto verlaat zonder het raam te openen, kan het systeem dit herkennen en het werk zelf doen. Er zijn modificaties van besturingssystemen waarmee u het glas op afstand kunt laten zakken / verhogen. Hiervoor zitten er speciale knoppen op de sleutelhanger van de auto.

Wat het elektronische systeem betreft, zijn er twee wijzigingen. De eerste omvat het rechtstreeks aansluiten van de bedieningsknop op het elektrische circuit van de motor. Een dergelijk schema bestaat uit afzonderlijke circuits die onafhankelijk van elkaar werken. Het voordeel van deze opstelling is dat bij uitval van een individuele aandrijving het systeem kan functioneren.

Omdat het ontwerp geen besturingseenheid heeft, zal het systeem nooit falen door overbelasting van de microprocessor, enzovoort. Dit ontwerp heeft echter een belangrijk nadeel. Om het glas volledig omhoog of omlaag te brengen, moet de bestuurder een knop ingedrukt houden, wat net zo afleidend is van het rijden als bij een mechanische analoog.

De tweede wijziging van het besturingssysteem is elektronisch. In deze versie ziet het schema er als volgt uit. Alle elektromotoren zijn aangesloten op een besturingseenheid, waar ook knoppen op zijn aangesloten. Om te voorkomen dat de motor door hoge weerstand doorbrandt, is er een blokkade in de elektronica wanneer het glas zijn uiterste dode punt bereikt (boven of onder).

Hoewel voor elke deur een aparte knop kan worden gebruikt, kunnen passagiers op de achterste rij alleen hun eigen deur bedienen. De hoofdmodule, waarmee het mogelijk is om de glasaandrijving op elke deur te activeren, staat alleen ter beschikking van de bestuurder. Afhankelijk van de voertuiguitrusting is deze optie mogelijk ook beschikbaar voor de voorpassagier. Om dit te doen, installeren sommige autofabrikanten een knopenblok tussen de voorstoelen in de middentunnel.

Waarom is de blokkeerfunctie nodig?

Bijna elk modern model van de elektrische ruit heeft een slot. Deze functie voorkomt dat het glas beweegt, zelfs wanneer de bestuurder op een knop op de hoofdregeleenheid drukt. Deze optie verhoogt de veiligheid in de auto.

Deze functie is vooral handig voor mensen die met kinderen reizen. Hoewel bestuurders in overeenstemming met de eisen van veel landen verplicht zijn om speciale kinderzitjes te installeren, is een open raam in de buurt van het kind gevaarlijk. Om automobilisten te helpen die op zoek zijn naar een autostoeltje, raden we je aan het artikel te lezen over fauteuils met het Isofix systeem... En voor degenen die al zo'n onderdeel van het beveiligingssysteem hebben gekocht, maar niet weten hoe ze het correct moeten installeren, is er: nog een recensie.

Wanneer een chauffeur een auto bestuurt, kan hij niet altijd alles volgen wat er in de cabine gebeurt zonder afgeleid te worden van de weg. Zodat het kind geen last heeft van de windstroom (hij kan bijvoorbeeld verkouden worden), de chauffeur het glas op de gewenste hoogte heft, de bediening van de ramen blokkeert en de kinderen de ramen niet kunnen openen zelfstandig.

De vergrendelingsfunctie werkt op alle knoppen op de passagiersportieren achter. Om het te activeren, moet u op de bijbehorende bedieningsknop op de bedieningsmodule drukken. Zolang de optie actief is, ontvangen de achterliften geen signaal van de regeleenheid om het glas te verplaatsen.

Een ander handig kenmerk van moderne elektrische raamsystemen is de omkeerbare bediening. Wanneer het systeem bij het optillen van het glas een vertraging in de rotatie van de motoras of zijn volledige stop detecteert, maar het glas nog niet het uiterste bovenste punt heeft bereikt, geeft de besturingseenheid de elektromotor de opdracht om in de andere richting te draaien. Dit voorkomt letsel als een kind of huisdier uit het raam kijkt.

Hoewel wordt aangenomen dat elektrische ruiten geen invloed hebben op de veiligheid tijdens het rijden, zal iedereen op de weg veilig zijn wanneer de bestuurder minder wordt afgeleid van het rijden. Maar, zoals we al eerder zeiden, het mechanische uiterlijk van de raamregelaars zal deze taak perfect aankunnen. Om deze reden is de aanwezigheid van een elektrische aandrijving opgenomen in de voertuigcomfortoptie.

Aan het einde van de beoordeling bieden we een korte video over het installeren van elektrische elektrische ramen op uw auto:

S05E05 Elektrische ramen installeren [BMIRussisch]