Стеклоочистители: когда они появились, как устроены и когда пора менять щетки?

Все привыкли к тому, что в случае необходимости можно нажать на рычаг или повернуть регулятор – и дворники легко смахнут со стекол следы дождя, снега или просто дорожной грязи. Однако чуть больше 100 лет назад стеклоочистители были диковинкой не только на легковом автомобиле, но и на любых других транспортных средствах.

Как вообще появились стеклоочистители?

Как ни странно, первоначально к механизмам очистки стекла никто особо не проявлял интереса! Из-за этого сложился любопытный парадокс: по факту в истории известно несколько изобретателей механизма стеклоочистителя. Один из первых вариантов предложил в 1896 году  Дж. Кейпвелл. Щетка его механизма описывала круг, при этом на ветровом стекле она проходила только половину, а вторую часть пути она делала под кузовной панелью. Но в итоге зона очистки вполне походила на итог работы современных стеклоочистителей. В дальнейшем различные версии, сходные по принципу действия, предлагали Р. А. Дуглас и М. Андерсон. Однако что-то близкое к современному варианту и именно для автомобилей появилось в 1916 году, когда Д. Джепсон предложил свою конструкцию. Уже через год на предприятии компании Tri-Continental Corporation было налажено производство стеклоочистителей, а в 1919 году оно было переименовано в Trico.

Именно эта фирма приобрела через несколько лет у братьев Фолберт завод по выпуску их изобретения – стеклоочистителей с автоматическим управлением от сжатого воздуха. Да-да, до того дворники управлялись вручную! Ну а окончательно они приобрели хорошо известный нам вид в 1923 году – Р. Андерсон подал заявку на патент электропривода стеклоочистителя, а также возможность установки водителем его прерывистой работы.

До 60-х годов такого количества изменений, как в ранние годы после изобретения, уже не было. А в 1964 году Р. Кернс предложил вариант с автоматической настройкой пауз между ходами стеклоочистителя. Кроме того, он применил в механизме трапецию, которая позволяла использовать всего один электродвигатель, а не отдельный для каждой  щетки, как прежде. Впервые эта конструкция была установлена на дорогих автомобилях Mercurу, причембез ведома изобретателя, что послужило основанием для долгих судебных разбирательств. В дальнейшем технологии позволили добавить к привычному механизму новые функции. Так в 70-е годы на автомобилях Citroen впервые был применен датчик дождя, по сигналу с которого щетки начинали свою работу.

Как работают современные стеклоочистители?

Чаще всего на легковых автомобилях в наше время встречаются 4 основных типа размещения поводков щеток стеклоочистителя: одинарная, одинарная с подвижным механизмом, последовательная и оппозитная. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, но больше всего распространена последовательная, при которой щетки двигаются синхронно в одну сторону.

В последние десятилетия стеклоочистители менялись уже совсем незначительно. Например, сейчас на рынке в основном представлены два основных типа щеток: каркасные и бескаркасные. По названию ясно, что первые имеют каркас, состоящий из нескольких звеньев, которые обеспечивают равномерный прижим к стеклу. Чаще всего его изготавливают из металла, но встречаются и конструкции из полимерных материалов.

У второго типа щеток внешний каркас отсутствует и равномерный прижим обеспечивается единым металлическим элементом, который обладает хорошей упругостью. Важным плюсом такой конструкции является отсутствие множества соединений, которые в морозную погоду могут забиваться намерзшим льдом и в итоге полностью или частично переставать нормально работать. Есть еще один вариант – гибридные щетки. Название намекает на суть их конструкции: обычная каркасная щетка убирается в аэродинамический кожух, призванный не только противостоять намерзанию льда на щетке, но и снизить сопротивление воздуху при движении – а значит, обеспечить лучший прижим и уменьшить аэродинамические шумы.

Чаще всего рабочая часть щетки изготавливается из натурального или синтетического каучука со специальными добавками призванными улучшить стойкость к износу, а также обеспечить более качественную очистку стекла. Одна из таких добавок - графит, который снижает трение и улучшает равномерность скольжения щетки. Для обычных каркасных щеток иногда применяется и силиконовая лента, которая меньше твердеет в сильный мороз, что позволяет сохранить ее работоспособность. Однако учитывая проблему с замерзанием всей конструкции, это решение зачастую оказывается малоэффективным. Также используются и комбинированные материалы, когда на резиновую основу наносят силиконовое покрытие.

Когда необходимо менять щетки?

Понять, что дворники пора менять, легко: если даже при использовании большого количества стеклоомывающей жидкости после работы щеток остаются мутные разводы, то значит пришло время ее заменить. Правда, для начала можно убедиться, что щетка точно пришла в негодность и проблема ее некачественной работы не в чем то другом. Прежде всего рабочую часть нужно тщательно очистить от загрязнений – не просто помыть водой с моющим средством, но и тщательно вытереть, так как некоторые загрязнения крепко прилипают к резине. Если это не помогло, то надо проверить подвижность самого механизма щетки – если коромысла каркаса двигаются с трудом, то уже началась коррозия сопрягаемых узлов, и скорее всего даже после очистки от грязи все вернется в прежнее полурабочее состояние довольно быстро. У бескаркасных щеток может потерять эластичность основание, и этот недостаток устранить невозможно. Если вы хотите сэкономить, то щетки, с которыми начались проблемы зимой, можно “перевести на летний режим работы”: с приходом тепла материалы их конструкции становятся более эластичными, некоторое время они еще послужат. Но проще всего, конечно, заменить щетки на новые: почти всегда даже дешевая новая щетка работает лучше старой.

Кстати, об экономии: при всех недостатках каркасных щеток есть у них один существенный плюс – на них можно отдельно заменить чистящую ленту. Она продается отрезами нужной длины или просто большими сегментами, причем выпускают ее не только отечественные или китайские компании, но и мировые бренды. Объясняется это решение просто: у дорогих щеток лента изнашивается гораздо быстрее самого каркаса, а заменить ее по силам практически каждому. Так можно не только сэкономить бюджет, но внести значительный вклад в экологию – не выбрасывая постоянно щетки, которые начали плохо работать.

Выбирая новые щетки, надо обращать внимание не только на их тип, но и на то, какой у них механизм крепления. Самым распространённым видом крепления является так называемый крючок, но и они существуют в нескольких исполнениях, отличающихся размерами. Кроме того на поводках можно встретить крепление типа байонет, боковой штырь, верхний замок и так далее. Да, обычно в комплекте есть всевозможные переходники для разных креплений, но лучше уточнить все это заранее, перед приобретением щеток.

Если замена щеток на новые не помогла, или и они стали плохо работать через довольно небольшой промежуток времени, стоит провести диагностику поводков. Возможно, что достаточно будет проверить подвижность их шарниров с последующей очисткой и смазкой, но может быть, придется и заменить их, если прижимные пружины потеряли свою упругость и не обеспечивают необходимой силы давления на стекло. Иногда поводки повреждают сами владельцы – например, гнут их при попытках зимой оторвать примерзшие щетки от лобового стекла, после чего вернуть прежнюю геометрию довольно сложно. Вместе с тем не следует совершать и другую ошибку – надолго оставлять поводки зимой профилактически в поднятом положении. Из-за этого прижимные пружины растягиваются и быстрее теряют упругость, не обеспечивая нужный прижим щеток к стеклу.

Кстати, если после длительной стоянки автомобиля не сразу включать стеклоочистители, а предварительно ополоснуть стекло водой или стеклоомывающей жидкостью, то можно не только продлить жизнь щеток, но и предохранить стекло от царапин – сухая грязь является сильным абразивом.