Принцип работы реле стеклоочистителя

В современных автомобилях стеклоочистители могут работать в двух режимах — непрерывном и пульсирующем, когда между следующими друг за другом взмахами щеток следует пауза. Этот второй режим очень удобен при слабом дожде и измороси. Можно ли оснастить таким устройством автомобили, у которых стеклоочиститель может работать лишь в одном режиме, и щетки, даже при слабых осадках, двигаясь непрерывно, раздражают водителя и преждевременно изнашивают лобовое стекло автомобиля?

Устройство, схема которого показана на рис. 1, позволяет сделать пульсирующим режим работы стеклоочистителя, снабженного электрическим приводом.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства управления стеклоочистителем

Оно представляет собой несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах Т1 и Т2, и ключевую ступень на транзисторе Т3. Нагрузкой ключевой ступени служит электромагнитное реле Р1. Контакты Р1/1 этого реле управляют работой электродвигателя стеклоочистителя.

Одновременно с открыванием транзистора Т1 открывается и транзистор Т3. При этом срабатывает реле Р1, и включается электродвигатель. Через короткий промежуток времени транзистор T1, а вслед за ним и транзистор Т3 за кроются, и реле отключится. Однако электродвигатель останется включенным через свои блок-контакты (на схеме не показаны) до тех пор, пока не закончится цикл движения щеток. Новый цикл начнется со следующего открывания транзистора T1. Длительность паузы между взмахами плавно регулируют переменным резистором R3. Длительность паузы можно изменять в пределах 5—40 с.

Устройство смонтировано на печатной плате, показанной на рис. 2.

Рис. 2. Печатная плата устройства

Плату располагают под приборным щитком, а ручку резистора R3 выводят на лицевую панель щитка.

В устройстве использовано реле РЭС-10, паспорт РС4. 524.304. Можно использовать любое подходящее реле с током срабатывания 50—70 мА. Транзисторы Т1—Т3 могут быть заменены любыми низкочастотными маломощными n-р-n транзисторами. Переменный резистор R3 типа СП или CТО.

В качестве переключателя В1 можно использовать установленный на автомобиле переключатель, удалив перемычку между выводами 2 и 3 (см. схему).

В положении 2 переключателя В1 стеклоочиститель работает в непрерывном режиме, а в положении 3 — в пульсирующем.

Модернизация стеклоочистителей. Стеклоочиститель-автомат.

В. Ломанович, А. Кузьминский

Стеклоочистители, устанавливаемые на некоторых современных автомобилях, работают в непрерывном режиме. Однако рационально снабдить стеклоочиститель соответствующим автоматическим устройством, обеспечивающим его периодическое включение и отключение по заданной программе. На рис. 1 приведена схема электронного устройствадля автоматического включения стеклоочистителя с заданной периодичностью.

Рис. 1. Принципиальная схема устройств для автоматического включения стеклоочистителя

Мультивибратор на транзисторах Т1 и Т2 генерирует прямоугольные импульсы, которые подаются на базу транзистора Т3, в коллекторную цепь которого включено электромагнитное реле Р1. Длительность импульсов, поступающих па вход транзистора Т3, изменяется в пределах от 1 ДО 30 с в зависимости от положения движка переменного резистора R2, при этом соответственно изменяется и период срабатывания реле Р1. Нормально замкнутые контакты 1Р1 и 2P1 реле P1 включены параллельно и служат для управления двигателем стеклоочистителя.

При подключении электронного автомата к типовому стеклоочистителю нужно отсоединить зажим «3» от шасси с тем, чтобы в дальнейшем контакты 1Р1 и 2Р1 реле Р1 (см. рис. 1) можно было подключить к точке «3» и шасси (общий минус). При этом сохраняется возможность работы стеклоочистителя в обычном (неавтоматическом) режиме.

После подачи напряжения на электронное устройство реле Р1 срабатывает и контакты 1Р1 и 2Р1 разрывают цепь питания электродвигателя стеклоочистителя через 0,3—0,5 с после замыкания тумблера В1. Время, в течение которого электродвигатель выключен, зависит от длительности управляющих импульсов, поступающих на базу транзистора Т3 от мультивибратора (см. рис. 1).

После окончания паузы контакты реле Р1 замыкаются и стеклоочиститель начинает работать. С помощью переменного резистора R2 длительность пауз можно изменять. Так же, как в режиме непрерывной работы, автостоп отключает электродвигатель только после того, как щетки стеклоочистителя займут исходное положение на ветровом стекле.

Отметим, что электронный автомат позволяет использовать стеклоочиститель в любом из режимов непрерывной работы (с малой или большой скоростью перемещения щеток). В случае отказа электронного блока работоспособность стеклоочистителя в обычном режиме сохраняется.

Вместо переменного резистора R2 можно установить малогабаритный переключатель на 2—5 рабочих положений (например, кулачковый переключатель ПКМ), коммутирующий несколько постоянных резисторов. Сопротивление их подбирают таким образом, чтобы получить желательную длительность паузы между включениями двигателя стеклоочистителя.

На рис. 2 приведена схема установки электронного блока на автомобиле «Москвич».

Рис. 2. Схема установки электронного блока на автомобиле «Москвич»

Выбор программы работы стеклоочистителя осуществляется с помощью многополюсного кулачкового переключателя на пять положений типа ПКМ9-1 (В1—В9), который устанавливается на щитке водителя. Первоначально, как показано на рис. 2, все контакты ПКМ9-1 разомкнуты, рукоятка его находится в первом положении и стеклоочиститель не работает. Во втором положении переключателя замыкается выключатель В1 и стеклоочиститель начинает работать в непрерывном режиме с медленным перемещением щеток по ветровому стеклу. В третьем положении ПКМ9-1 кроме В1 замыкаются выключатели В2 и В3. Добавочное сопротивление Rд цепи обмотки возбуждения ОВ2 электродвигателя при этом замыкается накоротко, и стеклоочиститель переводится по второй непрерывный режим с ускоренным движением щеток. В четвертом положении переключателя ПКМ9-1 выключатели B1, В2 и ВЗ размыкаются, а В4, В6, В8 замыкаются. При этом подается питание на электронный блок и устанавливается первый автоматический режим с паузами в 5 с между включениями электродвигателя стеклоочистителя. В пятом положении ПКМ9-1 устанавливается второй автоматический режим с паузами в 10 с между включениями стеклоочистителя (В4, В6 и В8 разомкнуты, В5, В7 и В9 замкнуты).

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Переменный резистор R2 может быть типа СП3-6, СП3-13 или СПО-0,5. Электролитические конденсаторы С1 и С2 типа К50-6 или ЭМ, С3 — типа МБМ или БМ. В качестве транзисторов Т1 и Т2 могут быть применены маломощные низкочастотные транзисторы типа П13—П16, МП39— МП42 и другие, а в качестве Т3 — транзисторы типа МП25—МП26 с любыми буквенными индексами. Переключатель ПКМ9-1 перед установкой нужно разобрать и установить кулачки так, чтобы они обеспечивали замыкание и размыкание выключателей B1—В9 в указанной выше последовательности. Электромагнитное реле Р1 типа РЭС-9, паспорт РС4.524.202 или РЭС-6, паспорт РФО.452.106.

Налаживание автомата стеклоочистителя в основном сводится к подбору величины сопротивления резистора R3, т. е. времени, в течение которого контакты 1Р1 и 2Р1 реле Р1 остаются замкнутыми при работе устройства в автоматическом режиме. Это время не должно превышать время полного хода щеток стеклоочистителя (туда и обратно) на большой скорости, которое составляет 0,8—1 с.

Реле времени для стеклоочистителя

Многие автомобили старых типов не оборудованы реле времени для прерывистой работы стеклоочистителя, что создает неудобства при их эксплуатации. У современных автомобилей такие устройства уже имеются, однако рассчитаны они только на одно время паузы и возможность его регулировки в зависимости от дорожных условий не предусмотрена. Ниже приводится простая схема реле времени, сборка которого доступна даже начинающему радиолюбителю. Благодаря использованию однопереходного транзистора устройство обладает независимостью времени срабатывания от изменения напряжения питания и температуры окружающей среды. На рис. 1 показана схема включения прерывателя У1 в цепь двигателя стеклоочистителя У2 через тумблер с нейтральным средним положением В1.

Рис. 1, Схема включения прерывателя в цепь двигателя
Рис. 2. Принципиальная схема реле времени на однопереходном транзисторе.

Вместо тумблера В1 могут быть использованы два выключателя отдельно для непрерывной и прерывистой работы.

Прерыватель работает следующим образом. При установке тумблера В1 в положение "Прер" практически все напряжение питания оказывается приложенным к реле времени. В это время щетки стеклоочистителя стоят в исходном положении, а контакты концевого выключателя В2, управляемого электромотором M1, разомкнуты. Через резисторы R2 и R3 (рис. 2) начинает заряжаться конденсатор С1.

Постоянная времени цепочки R2 R3 С1 определяет время паузы. Когда напряжение на конденсаторе C1 достигнет величины напряжения срабатывания транзистора T1 (через время паузы), импульс С этою транзистора через резистор R5 поступит на управляющий электрод тиристора Д2 и откроет его. Электродвигатель M1 начинает вращаться и замыкает контакты концевого выключателя В2. Во время рабочего хода двигателя, до момента возврата щеток в исходное положение, контакты В2 остаются замкнутыми. За этот период конденсатор С1 разряжается через резистор R1 и диод Д1. При возврате щеток в исходное положение контакты В2 размыкаются, электродвигатель M1 останавливается, и весь цикл повторяется снова. Конденсатор С2 служит для повышения помехоустойчивости реле времени.

При указанных на схеме номиналах элементов R2, R3 и С1 время паузы может меняться от 1—2 до 5—7 с. Для увеличения времени паузы до 10—15 с необходимо увеличить сопротивление резистора К2 до 100 кОм.

На рис. 3 показана схема реле времени на транзисторном аналоге однопереходного транзистора.

Рис. 3. Принципиальная схема реле времени на транзисторном аналоге однопереходного транзистора

В схеме могут быть использованы резисторы любого типа, конденсаторы С1, С2 — электролитические, типа К50-6, К52-1, К52-2, К53-1, ЭТО и т. п., диод Д1 — кремниевый, типа Д219, Д220, Д223, КД503, КД504, КД510 и т. п. Тиристор Д2 — типа КУ201 или КУ202 с любым буквенным индексом. Однопереходный транзистор Т1 (см. рис. 2)—типа КТ117 с любым буквенным индексом. Транзистор Т1 (см. рис. 3) — типа МП106 или МП116, транзистор Т2 — типа MПI102. МП103, МП113, КТ315, КТ342, КТ602 или КТ603.

Конструктивно реле времени размещается в небольшой коробочке, устанавливаемой за приборным щитком автомобиля таким образом, чтобы водитель имел доступ к ручке переменною резистора R2. Схематический рисунок печатной платы реле показан на рис. 4.

Рис. 4. Печатная плата реле времени:
а — размещение деталей схемы реле на однопереходном транзисторе; б — размещение деталей схемы реле на транзисторном аналоге; в—печатный монтаж схемы реле на однопереходном транзисторе; г — печатный монтаж схемы реле на транзисторном аналоге

Система стеклоочистки включает в себя множество элементов, соединенных между собой и выполняющих одну важную функцию — очищение лобового стекла от грязи. Если по каким-то причинам система перестает работать, обзорность дороги для водителя будет ухудшена, соответственно, это может повлиять на его безопасность. Какие функции выполняет поводок стеклоочистителя, и из каких элементов состоит система — узнайте из этой статьи.

Особенности устройства и схема стеклоочистителя

Система стеклоочистки состоит из таких элементов:

1. Электродвигатель или привод стеклоочистителя. Это устройство обеспечивает нормальную работу системы, способствуя перемещению дворников по переднему, а также заднему (для универсалов и хэтчбеков) стеклу. Если редуктор стеклоочистителя выходит из строя, это приведет к неработоспособности очистителей. Привод заднего стеклоочистителя также устанавливается только в автомобили в кузове хэтчбек или универсал.
2. Держатель щетки стеклоочистителя, он же поводок стеклоочистителя, он же рычаг стеклоочистителя — щеткодержатель. На этом устройстве фиксируется само лезвие очистителя, которое перемещается по стеклу.
3. Щетка с резиновым или силиконовым лезвием. Когда она изнашивается, качество очищения лобового стекла значительно снижается.
4. Крепление щеток стеклоочистителя — конструктивный элемент самих дворников.
5. Расширительный бачок — в него заливается жидкость, которая впоследствии при включении дворников через форсунки по шлангам передается на стекло.
6. Форсунки — эти элементы монтируются на капоте, они выполняют функцию распыления воды по стеклу.
7. Резиновые шланги, соединяющие расширительный бачок и форсунки — по ним передается расходный материал.
8. В зависимости от авто, может использовать блок управления стеклоочистителем или прерыватель стеклоочистителя. Последний представляет собой реле, которое в соответствии с действиями водителя определяет частоту перемещения щеток по заданным временным интервалам. Что касается блока, то он позволяет водителю самостоятельно выставить необходимый интервал.
9. Мотор омывателя, который осуществляет подачу воды или омывающей жидкости на стекла.
10. Переключатель стеклоочистителя. Подрулевой переключатель располагается в салоне автомобиля, под рулевым колесом. С его помощью водитель может установить скорость работы дворников, а также при необходимости подать воду на стекло.
11. Тяга, которая соединяет две щетки. Благодаря ей эти элементы могут двигаться синхронно.

Фотогалерея «Элементы системы»

Принцип работы привода, двигателя и прочих узлов механизма

Если схема и устройство стеклоочистителя не вызывает вопросов, перейдем к следующему пункту — принципу работы. Держатель щетки стеклоочистителя вместе с установленным на нем лезвием передвигается влево и вправо, что позволяет практически полностью очистить ветровое стекло. Как сказано выше, с помощью переключателя водитель может отрегулировать скорость, с которой держатель щетки стеклоочистителя будет передвигаться. Некоторые современные авто комплектуются скрытыми очистителям. В данном случае механизм стеклоочистителя устанавливается под лобовым стеклом, а когда водителю нужно включить дворники, устройство выдвигает вверх этот механизм, который после отключения «спрячется» обратно.

В целом очистители для лобового и заднего стекла — это практически идентичные изделия, но и в их работе есть отличия. К примеру, держатель щетки стеклоочистителя может работать только в одном режиме, без возможности регулировки. То есть если передние дворники являются частью целой системы, включающей в себя множество элементов и блок управления, то задний дворник имеет только одну функцию. Одним из основных компонентов омывателя считается насос, предназначенный для активации электромотора системы.

Вкратце рассмотрим принцип действия системы:

1. Водитель жмет на подрулевой переключатель, подавая управляющему блоку сигнал о необходимости включения дворников, а также подаче воды.
2. Посредством работа электромотора жидкость начинает передаваться по шлангам через форсунки на лобовое или заднее стекло.
3. Держатель щетки стеклоочистителя начинает вращаться под воздействием электродвигателя, которому управляющее устройство отправило сигнал — с какой скоростью держатели должны двигаться.
4. При кратковременной подаче жидкости на стекло подается определенный объем. Когда вода перестает поступать, дворники еще какое-то время работают, обычно это 1-3 взмаха (автор видео — канал Фольксваген центр РУС-ЛАН).

Подбор щеток

При выборе дворников необходимо руководствоваться такими критериями:

1. Длина. Один из основных показателей — длина — подбирается в соответствии с моделью авто или с учетом размера уже установленного изделия.
2. Способ крепления изделий. Если кронштейны для фиксации не будет совпадать, вы просто не сможете установить изделия.
3. Качество — не менее важный критерий. Чем качественнее будут изделия, тем дольше они смогут прослужить.

Как показывает практика, качественные продукты всегда стоят дороже, а эксперты советуют не экономить на приобретении изделий, поскольку они напрямую влияют на видимость. Мы рекомендуем подбирать дворники в соответствии с маркой авто, поскольку это позволит наиболее точно выбрать необходимый размер.

Кроме того, оптимальнее всего выбирать изделия в соответствии с сезоном — они могут быть как летними, так и зимними. Следует учитывать, что зимние варианты оснащаются специальными лезвиями, которые не замерзают и не леденеют на морозе. В зависимости от ситуации, можно произвести не полную замену изделия, а только одного лезвия, разумеется, если остальные элементы поводка в нормальном состоянии.

Видео «Особенности замены»

Как производится замена очистителей без съемника и что нужно при этом учитывать — узнайте из видео (автор — канал AssistanceTV).

Многие сталкивались с таким небольшим неудобством в работе штатного стеклоочистителя ВАЗ 2109: при кратковременном включении омывателя лобового стекла щетки делают 3 взмаха, хотя последний ход щетки делают уже по сухому стеклу, и вполне достаточно было бы и двух взмахов, чтобы убрать всю воду, которую набрызгал омыватель.

Это неудобство, как оказалось, легко устранимо. Для этого покупаем новое реле стеклоочистителя (если что-то не получится, можно будет вставить старое и тем самым не остаться без дворников) типа 526.3747, или другое аналогичное – маркировки могут отличаться в зависимости от завода-изготовителя реле.В схеме этого реле нужно заменить резистор R4. Штатный имеет номинал 130 кОм, нам нужно поставить поменьше, в пределах 40 кОм – 70 кОм. У меня 56 кОм. Найти такой можно в точках по продаже радиодеталей, стоит копейки, либо выпаять из старой техники.

Расположение реле в «черном ящике»

Схема реле дворников ВАЗ 2109

Внутреннее исполнение такого реле может быть разным:

Во всех случаях нужный нам резистор подключен к 4-й лапке микрочипа. На рисунках выше он выделен.

Кстати говоря, эта доработка актуальна и для ВАЗ 2114-2115, ВАЗ 2110, Лада Калина, Лада Гранта – для всех моделей, где используется этот тип реле.

Новые реле могут иметь принципиально другое исполнение. Например, мне попалось вот такое реле с маркировкой 723.3777 завода Энергомаш:

Реле 723.3777 Энергомаш. Его нам не переделать

Такое реле нам не переделать, поэтому его можно оставить в качестве запасного (оригинального), а перепаивать будем родное, извлеченное из монтажного блока:

Внешний вид родного реле

По поводу количества взмахов щеток разобрались. Теперь еще один момент.

При первом нажатии на рычаг для омыва стекла обычно бывает так: щетки уже тронулись, а воды на стекле еще нет. Это обусловлено тем, что насосу нужно время, чтобы прогнать воду по трубкам от бачка до форсунки омывателя. Эту ситуацию может исправить установка обратного клапана в трубку, чтобы предотвратить стекание воды из трубок обратно в бачок, когда насос не работает. Лично меня этот момент не сильно волнует, так как щетки идут по сухому только при первом включении, а установка обратного клапана увеличивает сопротивление потоку воды в трубках и без того слабому насосу омывателя, поэтому такую доработку на своем авто не делал и не планирую.

А для тех кто хочет попробовать есть такая информация: можно установить детали следующих номиналов: R2 – 2,2 кОм, C2 – 47 мкФ, R4 – 22 кОм. Величина C2 влияет на все три параметра реле – задержку между взмахами, количество взмахов при включении омывателя и задержку старта щеток, поэтому возможны варианты. Если у кого получится – отпишитесь в комментариях.

Если нет желания ничего переделывать, можно поставить специальное программируемое реле. При этом щетки будут стартовать с задержкой около 0,5 сек, также есть возможность задавать паузу между взмахами щеток в прерывистом режиме при помощи манипуляций с рычагом включения дворников. Оно имеет маркировку 723.3777-01 (аналог 411.3777), кому интересно — гугл и яндекс в помощь. Я бы порекомендовал сделать регулировку паузы в ручном режиме так, как это сделано в предыдущей статье.

Вместе с перепайкой резистора в реле для уменьшения количества ходов щеток до двух это, на мой взгляд, необходимый и достаточный объем доработок стеклоочистителя ВАЗ 2109.