طرز کار شیشه بالابرهای برقی

آیا تا به حال به این فکر افتاده‌اید که چه مکانیسمی شیشه های پنجره خودرو را بالا و پایین می‌برد؟ درباره شیشه بالابر های اتوماتیک که خودشان شیشه را بالا می‌برند و اگر مانعی سر راهشان قرار بگیرد متوقف می‌شوند چطور؟ شاید هم تبلیغات تلویزیونی فولکس واگن را دیده باشید که در آن فردی با چرخاندن کلید در قفل در، شیشه ها را پایین می‌آورد. بگذارید از مکانیسم بالابر شروع کنیم. این ابزار جالب قلب سیستم شیشه بالابرهای برقی است. در بیشتر خودروها، بالا بردن شیشه با استفاده از یک اهرم بسیار دقیق انجام می‌گیرد که همزمان آن را تراز نیز نگه می‌دارد. یک موتور الکتریکی کوچک به یک چرخ دنده مارپیچ و چند چرخ دنده گرد متصل است تا نیروی بالابر کافی برای بالابردن شیشه را تولید کند. یکی از ویژگی های مهم شیشه های برقی این است که نمی‌توان آنها را با فشار باز کرد؛ چرخ دنده مارپیچ مانع این کار می‌شود. بیشتر چرخ دنده های مارپیچ به خاطر زاویه تماس بین مارپیچ و دندانه های چرخ دنده گرد، به صورت خودکار قفل می‌شوند. چرخ دنده مارپیچ می‌تواند چرخ دنده گرد را بچرخاند ولی چرخ دنده گرد نمی‌تواند مارپیچ را به چرخش درآورد. اصطکاک بین دندانه ها باعث می‌شود چرخ دنده ها قفل شوند. اهرم بازوی بلندی دارد که به میله ای که پایین شیشه را نگه می‌دارد، متصل است. وقتی شیشه بالا می‌رود، انتهای بازو داخل شکافی روی میله می‌لغزد. از طرف دیگر، در انتهای میله صفحه بزرگی قرار دارد که دندانه های چرخ دنده داخل آن فرو می‌روند. موتور هم چرخ دنده‌ای را که با این دندانه ها درگیر است، می‌چرخاند. در خودروهایی که شیشه بالابر دستی دارند نیز، از اهرم مشابهی استفاده می‌شود؛ ولی به جای موتور برقی، دسته بالابر آن را می‌چرخاند. در بخش بعد درباره بخش های مختلف شیشه های برقی از جمله قفل محافظ کودک و بالابر اتوماتیک مطالبی خواهیم آموخت.

سیم کشی ها و سوییچ ها

درب های خودرو بسته به اینکه چه قسمت هایی داشته باشند، به روش های مختلفی سیم‌کشی می‌شوند. ما درباره سیم‌کشی سیستم های پایه صحبت خواهیم کرد؛ یعنی سیستم هایی که به راننده اجازه می‌دهند کنترل شیشه های هر چهار پنجره را در دست داشته باشد و بتواند پنل کنترل بقیه درب ها را قفل کند.

سیستم پایه

در این سیستم، برق از طریق یک مدار 20 آمپری به درب راننده می‌رسد و پس از ورود به کنترل مرکزی، به طرف یک اتصال در سوییچ مرکزی تک‌تک درها می‌رود. دو اتصال که در طرفین اتصال برق قرار دارند، به کف خودرو و به موتور بالابر شیشه متصل هستند. همچنین جریان برق از طریق کلید قفل به طرف کلید بالابر درب ها هدایت می‌شود.

مدار ساده یک شیشه برقی

وقتی راننده یکی از کلید ها را فشار می‌دهد، ارتباط یکی از آن دو اتصال جانبی با کف خودرو قطع می‌شود و به اتصال برق در مرکزی وصل می‌شود. این عمل برق مورد نیاز برای موتور شیشه بالابر را تأمین می‌کند. اگر راننده کلید را در جهت عکس فشار بدهد، برق در جهت مخالف وارد موتور بالابر می‌شود.

 سیستم  های پیشرفته

در برخی خودروها، شیشه های برقی به شیوه‌ای کاملاً متفاوت کار می‌کنند. به جای اینکه برق موتور بالابر مستقیماً از داخل کلیدها بگذرد، کلیدها به یکی از واحد های الکتریکی خودرو متصل می‌شوند ( یک خودرو معمولی 25 واحد الکتریکی دارد). برخی خودرو ها علاوه بر یک واحد مرکزی به نام کنترل‌گر بدنه دارای یک واحد الکتریکی داخل درب راننده نیز هستند. خودروهایی که کلیدهای کنترلی زیادی روی درب راننده دارند، به احتمال زیاد از ساختاری مانند این برخوردارند. در برخی خودروها، کلیدهای کنترل شیشه های بالابر، آیینه های برقی، قفل مرکزی و حتی صندلی های برقی هم روی درب راننده قرار گرفته‌اند. این امر مستلزم اتصال سیم های زیادی به درب خودرو است؛ ولی به جای این کار، واحد الکتریکی درب راننده بر همه کلیدها نظارت می‌کند. برای مثال، اگر راننده دکمه مربوط به شیشه پنجره خودش را فشار بدهد، واحد الکتریکی نصب شده داخل در، رله‌ای که برق موتور بالابر را تأمین می‌کند، می‌بندد. اگر راننده دکمه‎ی تنظیم آیینه سمت شاگرد را فشار بدهد، واحد الکتریکی درب راننده بسته‌ای از اطلاعات به سوی مرکز ارتباطات خودرو ارسال می‌کند. بر اساس اطلاعات این بسته کنترل‌گر بدنه موتور یکی از شیشه ها را فعال می‌کند.

امکانات جالب

بالا و پایین رفتن اتوماتیک

معمولاً همه خودرو هایی که شیشه برقی دارند، دارای پایین‌آورنده اتوماتیک هستند. مدار نصب شده در این سیستم مدت زمانی که دکمه را پایین نگه می‌دارید را ارزیابی می‌کند. حتی اگر دکمه کمتر از نیم ثانیه هم فشار داده شود، شیشه تا زمانی که به سویچ محدود کننده برسد، پایین می‌رود. اگر دکمه را برای زمان بیشتری فشار بدهید، شیشه تا وقتی که دست‌تان را از روی دکمه برندارید، پایین می‌رود. شیشه بالابر های اتوماتیک رواج کمتری دارند. مشکل بالابر های اتوماتیک این است که اگر چیزی سر راه شیشه قرار بگیرد، به طور مثال، دست کودک، شیشه باید قبل از برخورد با آن متوقف بشود. یکی از روش هایی که خودروسازان برای کنترل نیروی شیشه مورد استفاده قرار می‌دهند، طراحی یک مدار است که سرعت موتور بالابر را ارزیابی می‌کند. اگر سرعت موتور کم بشود، مدار جریان برق ورودی به موتور را برعکس می‌کند و به این ترتیب شیشه به پایین برمی‌گردد. 

کنترل شیشه پنجره از خارج

در تبلیغات تلویزیونی فولکس واگن دیده می‌شود که شیشه را می توان از طریق چرخاندن و نگه داشتن کلید در قفل درب راننده پایین آورد. این ابزار به وسیله واحد الکتریکی درب راننده کنترل می‌شود که کلید را در درون قفل ارزیابی می‌کند. اگر کلید بیش از زمان مشخصی چرخانده نگه داشته شود، واحد الکتریکی نصب شده روی درب راننده شیشه ها را پایین می‌آورد. 

جریان برق آزاد