電動車窗的描述和工作原理

每個汽車製造商都努力使他們的車型不僅安全舒適，而且實用。 任何汽車的設計都包含許多不同的元素，可讓您將特定車型與其他車輛區分開來。

儘管存在重大的視覺和技術差異，但沒有可伸縮側窗的汽車是無法製造的。 為了讓駕駛員更輕鬆地打開/關閉車窗，我們發明了一種機制，您可以使用該機制升高或降低車門內的玻璃。 最經濟的選擇是機械窗調節器。 但是今天，在許多預算細分的車型中，電動車窗經常出現在基本配置中。

讓我們考慮一下這個機制的工作原理、它的結構以及它的一些特性。 但首先，讓我們深入了解電動車窗的創建歷史。

電動車窗的出現歷史

1926 年，德國博澤公司的工程師開發了第一台機械式車窗升降器（註冊了專利，但兩年後該設備安裝在汽車上）。 許多汽車製造商（超過 80 家）都是這家公司的客戶。 該品牌仍然從事汽車座椅、車門和車身的各種部件的製造。

1940 年出現了第一個電動車窗調節器的自動版本。 美國 Packard 180 型號安裝了這樣的系統，該機構的原理基於電動液壓。 當然，第一個開發項目的設計規模過大，並非每個門都允許安裝該系統。 不久之後，福特品牌開始提供自動升降機構作為選項。

自 7 年以來生產的林肯高級轎車和 1941 座轎車也配備了該系統。 凱迪拉克 (Cadillac) 是另一家在每扇門都為購車者提供玻璃升降器的公司。 不久之後，這種設計開始出現在敞篷車中。 在這種情況下，該機構的操作與車頂驅動同步。 當頂部降低時，門上的窗戶會自動隱藏。

最初，敞篷車配備了由真空放大器驅動的驅動器。 過了一會兒，它被一個更高效的模擬所取代，由液壓泵提供動力。 在改進現有系統的同時，來自不同公司的工程師還開發了其他改進機制，以確保提升或降低門中的玻璃。

1956 年，林肯大陸 MkII 出現。 這輛車安裝了電動車窗，由電動機驅動。 該系統由福特汽車品牌的工程師與博澤公司的專家合作開發。 電動式玻璃升降器已成為乘用車最簡單、最可靠的選擇，因此，這種特殊的改裝用於現代汽車。

電動車窗的用途

顧名思義，它的目的是讓車內的司機或乘客獨立改變車門玻璃的位置。 由於經典的機械模擬完美地應對了這一任務，電氣修改的目的是在這種情況下提供最大的便利。

在某些車型中，該元件可以作為附加舒適選項安裝，而在其他車型中，它可以包含在基本功能包中。 為了控制電驅動，門卡把手上安裝了一個特殊的按鈕。 不太常見的是，該控制元件位於前排座椅之間的中央通道中。 在預算版本中，控制汽車所有窗戶的功能被分配給了司機。 為此，在門卡的把手上安裝了一組按鈕，每個按鈕負責一個特定的窗口。

車窗升降器的原理

任何現代車窗調節器的安裝都在門的內部 - 玻璃下進行。 根據機構的類型，驅動器安裝在副車架上或直接安裝在門框內。

電動車窗的作用與機械對應物沒有什麼不同。 唯一的區別是駕駛升/降玻璃時分心更少。 在這種情況下，按下控制模塊上的相應按鈕就足夠了。

在經典設計中，設計為梯形，包括齒輪箱、捲筒和纏繞在齒輪箱軸上的電纜。 齒輪箱與電機軸對齊，而不是機械版本中使用的手柄。 它的作用就像一隻手來旋轉機構以垂直移動玻璃。

現代電動車窗系統中的另一個重要元素是微處理器控制模塊（或塊）以及繼電器。 電子控制單元檢測來自按鈕的信號並將相應的脈衝發送到特定的執行器。

收到信號後，電動機開始移動並移動玻璃。 短按按鈕時，會在按下時接收信號。 但是，當按下該組件時，控制單元中會激活自動模式，在此期間，即使鬆開按鈕，電機也會繼續運行。 為防止當玻璃靠在拱形上部時驅動器燃燒，系統會關閉電機的電源。 這同樣適用於玻璃的最低位置。

車窗升降器設計

經典的機械式車窗調節器包括：

• 玻璃支架；
• 垂直導軌；
• 橡膠減震器（位於門體底部，其作用是限制玻璃的移動）；
• 窗戶密封膠。 此元素位於窗框或屋頂的頂部，如果它是敞篷車（閱讀有關此類車身的特徵 在另一則評論中) 或硬頂（考慮這種車身類型的特徵） 這裡）。 它的任務與橡膠阻尼器的任務相同——限制玻璃在最大上部位置的運動；
• 駕駛。 這可以是機械型（在這種情況下，門卡中將安裝一個手柄以旋轉鼓齒輪，電纜纏繞在其上）或電動型。 在第二種情況下，門卡將沒有任何用於玻璃移動的把手。 取而代之的是，在門上安裝了一個可逆電動機（它可以根據電流極向不同的方向旋轉）；
• 一種使玻璃沿特定方向移動的升降機構。 有幾種類型的機制。 我們稍後會考慮它們的特性。

電動窗裝置

如前所述，大多數電動車窗與機械式車窗具有相同的設計。 一個例外是電動機和控制電子設備。

帶有電動機的電動車窗設計的一個特點是：

• 可逆電動機，執行控制單元的命令，並包含在驅動器或模塊的設計中；
• 電線；
• 處理來自控制模塊（按鈕）的信號（取決於電路類型：電氣或電子）的控制單元，並從中發出對相應門的執行器的命令；
• 控制按鈕。 它們的位置取決於內部空間的人體工程學，但在大多數情況下，這些元件將安裝在室內門把手上。

電梯類型

最初，窗戶升降機構是相同類型的。 這是一種靈活的機制，只能通過轉動窗把手才能工作。 隨著時間的推移，來自不同公司的工程師對葫蘆進行了多種改進。

現代機電車窗調節器可以配備：

• 特羅索夫；
• 架子;
• 槓桿提升。

讓我們分別考慮它們各自的特點。

繩索

這是最流行的升降機構改裝。 對於這種類型的結構的製造，需要的材料很少，並且該機構本身在操作簡單方面與其他類似物不同。

該設計有幾個滾輪，電纜纏繞在滾輪上。 在某些模型中，使用了鏈條，這增加了機構的工作資源。 此設計中的另一個元素是驅動鼓。 當電機開始運行時，它會旋轉滾筒。 由於這個動作，電纜纏繞在這個元件上，向上/向下移動固定玻璃的桿。 由於位於玻璃側面的導軌，該桿僅在垂直方向上移動。

為了防止玻璃歪斜，製造商將這種設計製成三角形（在某些版本中，採用梯形的形式）。 它還有兩個導管，電纜穿過這些導管。

這種設計有一個明顯的缺點。 由於主動工作，柔性電纜由於自然磨損和撕裂而迅速劣化，並且還會拉伸或扭曲。 出於這個原因，一些車輛使用鏈條而不是電纜。 此外，驅動鼓不夠堅固。

架子

另一種非常罕見的升降機是齒輪齒條。 這種設計的優點是價格低廉，而且簡單。 這種修改的另一個顯著特點是其平滑和柔和的操作。 該升降機的裝置包括一個帶有一側齒的垂直機架。 一個裝有玻璃的橫向支架固定在導軌的上端。 玻璃本身沿著導軌移動，因此它不會在一個推動器的操作過程中翹曲。

電機固定在另一個橫向支架上。 電動機的軸上有一個齒輪，它緊貼垂直齒條的齒，並沿所需方向移動。

由於齒輪系沒有任何蓋板保護，灰塵和沙粒會進入齒間。 這會導致齒輪過早磨損。 另一個缺點是，一顆牙齒的破損會導致機構發生故障（玻璃留在一個地方）。 此外，必須監控齒輪系的狀況 - 定期潤滑。 使許多汽車無法安裝這種機構的最重要因素是其尺寸。 巨大的結構根本不適合狹窄門的空間。

槓桿

連桿升降機快速可靠地工作。 驅動器設計也有一個帶齒的元件，只是它轉動（“畫”一個半圓），而不是垂直上升，如前一種情況。 與其他選項相比，該模型具有更複雜的設計，由多個槓桿組成。

在這一類中，起重機構分為三個亞種：

1. 用一根槓桿... 這種設計將由一個臂、齒輪和板組成。 槓桿本身固定在齒輪上，槓桿上有固定玻璃的板。 滑塊將安裝在槓桿的一側，玻璃板將沿著滑塊移動。 齒輪的旋轉由安裝在電動機軸上的齒輪提供。
2. 有兩個槓桿... 與單桿模擬相比，這種設計沒有根本區別。 實際上，這是對之前機制的更複雜的修改。 第二桿安裝在主桿上，其設計與單桿改裝相似。 第二個元件的存在防止玻璃在其提升過程中傾斜。
3. 兩臂，輪式... 該機構有兩個齒輪，其齒安裝在主齒輪的側面。 該裝置是這樣的，它同時驅動板所連接的兩個輪子。

當向電機發送命令時，固定在軸上的齒輪會轉動帶齒的半軸。 反過來，她借助槓桿升高/降低安裝在橫向支架上的玻璃。 應該記住，汽車製造商可以使用不同的槓桿結構，因為每個車型都可以有不同的車門尺寸。

臂式升降機的優點包括結構簡單和運行安靜。 它們易於安裝，其多功能設計允許安裝在任何機器上。 由於這裡使用了齒輪傳動，與前面的修改一樣，它具有相同的缺點。 沙粒會進入機制，逐漸破壞牙齒。 它還需要定期潤滑。 此外，該機構以不同的速度提升玻璃。 運動的開始相當快，但玻璃被帶到上面的位置非常緩慢。 玻璃的運動中經常有抽搐。

電動車窗的操作和控制功能

由於電動車窗基於機械模擬結構，因此其操作原理簡單，不需要任何特殊技能或技巧。 每扇門（取決於車型）需要一個驅動器。 電動機從控制單元接收命令，控制單元又從按鈕捕獲信號。 要升起玻璃，通常會升起按鈕（但也有其他選項，例如下圖所示的選項）。 要向下移動玻璃，請按下按鈕。

一些現代系統僅在發動機運行時運行。 這樣可以確保安全，防止電池因電子待機模式而完全放電（有關電池完全放電時如何啟動汽車，請閱讀 在另一篇文章中）。 但是很多汽車都配備了電動車窗，可以在內燃機關閉時激活。

許多車型都配備了更舒適的電子設備。 例如，當司機離開汽車而沒有打開車窗時，系統能夠識別並自行完成工作。 對控制系統進行了修改，允許您遠程降低/升高玻璃。 為此，汽車的遙控鑰匙上有特殊按鈕。

至於電子系統，有兩個修改。 第一個涉及將控制按鈕直接連接到電機電路。 這種方案將由獨立的電路組成，這些電路將彼此獨立工作。 這種安排的優點是，在單個驅動器發生故障的情況下，系統可以運行。

由於該設計沒有控制單元，因此系統永遠不會因微處理器過載等而出現故障。 然而，這種設計有一個明顯的缺點。 要完全升高或降低玻璃，駕駛員必須按住一個按鈕，這與機械模擬一樣會分散駕駛注意力。

控制系統的第二個修改是電子的。 在這個版本中，方案如下。 所有電動機都連接到一個控制單元，按鈕也連接到該控制單元。 為防止發動機因高電阻而燒毀，當玻璃到達其極端死點（頂部或底部）時，電子設備會發生堵塞。

雖然每個門都可以使用單獨的按鈕，但後排乘客只能操作自己的門。 主模塊可用於激活任何車門上的玻璃驅動裝置，僅由駕駛員支配。 根據車輛裝備的不同，該選項也可能適用於前排乘客。 為此，一些汽車製造商在中央通道的前排座椅之間安裝了一個按鈕塊。

為什麼我需要阻止功能

幾乎所有現代型號的電動車窗都有鎖。 即使駕駛員按下主控制模塊上的按鈕，此功能也可防止玻璃移動。 此選項可提高汽車的安全性。

此功能對於帶孩子旅行的人特別有用。 雖然按照很多國家的要求，司機都需要安裝特殊的兒童座椅，但靠近孩子的開窗是危險的。 為了幫助駕駛者尋找兒童汽車安全座椅，我們建議您閱讀這篇文章 關於帶 Isofix 系統的扶手椅... 而對於那些已經購買了這樣的安全系統組件，但不知道如何正確安裝的人，有 另一則評論.

當司機開車時，他並不總是能夠在不分心的情況下跟踪機艙內發生的一切。 為了讓孩子不受風流的影響（例如可能會感冒），司機將玻璃升到所需的高度，擋住車窗的操作，孩子將無法打開車窗他們自己。

鎖定功能適用於後乘客門上的所有按鈕。 要激活它，您必須按下控制模塊上的相應控制按鈕。 當該選項處於活動狀態時，後部升降機不會從控制單元接收到移動玻璃的信號。

現代電動車窗系統的另一個有用特徵是可逆操作。 當舉起玻璃時，系統檢測到電機軸的旋轉減慢或完全停止，但玻璃尚未到達最高點時，控制單元會指示電機向另一個方向旋轉。 如果孩子或寵物從窗戶向外看，這可以防止受傷。

雖然電動車窗被認為對駕駛時的安全沒有影響，但當駕駛員較少分心駕駛時，這將使每個人在路上保持安全。 但是，正如我們之前所說，車窗升降器的機械外觀將完美應對這項任務。 出於這個原因，電動驅動器的存在包含在車輛舒適性選項中。

在評論的最後，我們提供了一個關於如何在您的汽車上安裝電動車窗的簡短視頻：

S05E05 安裝電動車窗 [BMIRussian]