Descripción y principio de funcionamiento de las ventanas eléctricas.

Cada fabricante de automóviles se esfuerza por hacer que sus modelos no solo sean seguros y cómodos, sino también prácticos. El diseño de cualquier automóvil incluye muchos elementos diferentes que le permiten distinguir un modelo de automóvil específico de otros vehículos.

A pesar de las grandes diferencias visuales y técnicas, ningún automóvil se construye sin ventanas laterales retráctiles. Para facilitar al conductor la apertura / cierre de las ventanas, se inventó un mecanismo con el que se puede subir o bajar el vidrio de la puerta. La opción más económica es un regulador de ventana mecánico. Pero hoy, en muchos modelos del segmento económico, los elevalunas eléctricos se encuentran a menudo en la configuración básica.

Consideremos el principio de funcionamiento de este mecanismo, su estructura y algunas de sus características. Pero primero, profundicemos un poco en la historia de la creación de una ventana eléctrica.

La historia de la aparición de la ventana eléctrica.

El primer elevalunas mecánico fue desarrollado por los ingenieros de la empresa alemana Brose en 1926 (se registró una patente, pero el dispositivo se instaló en automóviles dos años después). Numerosos fabricantes de automóviles (más de 80) eran clientes de esta empresa. La marca todavía se dedica a la fabricación de diversos componentes para asientos, puertas y carrocerías de automóviles.

La primera versión automática del elevalunas, que tenía accionamiento eléctrico, apareció en 1940. Dicho sistema se instaló en los modelos estadounidenses Packard 180. El principio del mecanismo se basaba en la electrohidráulica. Por supuesto, el diseño del primer desarrollo fue sobredimensionado y no todas las puertas permitieron instalar el sistema. Un poco más tarde, la marca Ford comenzó a ofrecer un mecanismo de elevación automática como opción.

Las limusinas premium y los sedanes de 7 plazas de Lincoln, producidos desde 1941, también estaban equipados con este sistema. Cadillac es otra compañía que ofreció a sus compradores de automóviles un elevador de vidrio en cada puerta. Un poco más tarde, este diseño se empezó a encontrar en los descapotables. En este caso, el funcionamiento del mecanismo se sincronizó con el mando del techo. Cuando se bajó la capota, las ventanas de las puertas se ocultaron automáticamente.

Inicialmente, los descapotables estaban equipados con un motor impulsado por un amplificador de vacío. Un poco más tarde, fue reemplazado por un análogo más eficiente, impulsado por una bomba hidráulica. Paralelamente a la mejora del sistema existente, ingenieros de diferentes empresas han desarrollado otras modificaciones de mecanismos que aseguran la subida o bajada de cristales en las puertas.

En 1956 apareció el Lincoln Continental MkII. En este automóvil, se instalaron ventanas eléctricas, que fueron impulsadas por un motor eléctrico. Ese sistema fue desarrollado por los ingenieros de la marca de automóviles Ford en cooperación con los especialistas de la empresa Brose. El tipo eléctrico de elevadores de vidrio se ha establecido como la opción más simple y confiable para automóviles de pasajeros, por lo que esta modificación en particular se utiliza en un automóvil moderno.

Propósito de la ventana eléctrica

Como lo indica el nombre del mecanismo, su propósito es que el conductor o el pasajero en el automóvil cambie de forma independiente la posición del vidrio de la puerta. Dado que el análogo mecánico clásico se adapta perfectamente a esta tarea, el propósito de la modificación eléctrica es proporcionar la máxima comodidad en este caso.

En algunos modelos de automóvil, este elemento se puede instalar como una opción de confort adicional, mientras que en otros se puede incluir en el paquete básico de funciones. Para controlar el accionamiento eléctrico, se instala un botón especial en la manija de la tarjeta de la puerta. Con menos frecuencia, este control se encuentra en el túnel central entre los asientos delanteros. En la versión económica, la función de controlar todas las ventanas del automóvil está asignada al conductor. Para hacer esto, se instala un bloque de botones en el mango de la tarjeta de la puerta, cada uno de los cuales es responsable de una ventana específica.

El principio del regulador de ventana.

La instalación de cualquier regulador de ventana moderno se realiza en la parte interior de la puerta, debajo del vidrio. Dependiendo del tipo de mecanismo, el accionamiento se instala en un bastidor auxiliar o directamente en el marco de la puerta.

La acción de los elevalunas eléctricos no es diferente de la mecánica. La única diferencia es que hay menos distracción al conducir para subir / bajar el vidrio. En este caso, basta con presionar el botón correspondiente en el módulo de control.

En el diseño clásico, el diseño es un trapezoide, que incluye una caja de cambios, un tambor y un cable enrollado alrededor del eje de la caja de cambios. En lugar de una manija, que se utiliza en la versión mecánica, la caja de cambios está alineada con el eje del motor eléctrico. Actúa como una mano para girar el mecanismo para mover el vidrio verticalmente.

Otro elemento importante en el sistema de las ventanas eléctricas modernas es un módulo de microprocesador (o bloque) de control, así como un relé. La centralita electrónica detecta las señales provenientes del botón y envía el impulso correspondiente a un actuador específico.

Habiendo recibido una señal, el motor eléctrico comienza a moverse y mueve el vidrio. Cuando se presiona brevemente el botón, se recibe la señal mientras se presiona. Pero cuando este componente se mantiene presionado, se activa un modo automático en la unidad de control, durante el cual el motor continúa funcionando incluso cuando se suelta el botón. Para evitar que el accionamiento se queme cuando el vidrio descansa contra la parte superior del arco, el sistema corta el suministro eléctrico al motor. Lo mismo se aplica a la posición más baja del vidrio.

Diseño de regulador de ventana

El elevalunas mecánico clásico consta de:

• Soportes de vidrio;
• Guías verticales;
• Amortiguador de goma (ubicado en la parte inferior del cuerpo de la puerta, y su función es restringir el movimiento del vidrio);
• Sellador de ventanas. Este elemento se ubica en la parte superior del marco de la ventana o techo, si es un descapotable (lea sobre las características de este tipo de carrocería en otra reseña) o techo rígido (una característica de este tipo de carrocería se considera aquí). Su tarea es la misma que la de un amortiguador de goma: limitar el movimiento del vidrio en la posición superior máxima;
• Manejar. Esta puede ser una versión mecánica (en este caso, se instalará una manija en la tarjeta de la puerta para hacer girar el engranaje del tambor, en el que se enrolla el cable) o una eléctrica. En el segundo caso, la tarjeta de la puerta no tendrá asas para el movimiento del vidrio. En cambio, se instala un motor eléctrico reversible en la puerta (puede girar en diferentes direcciones dependiendo de los polos de corriente);
• Un mecanismo de elevación mediante el cual el vidrio se mueve en una dirección específica. Existen varios tipos de mecanismos. Consideraremos sus características un poco más adelante.

Dispositivo de ventana eléctrica

Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los elevalunas eléctricos tienen el mismo diseño que sus contrapartes mecánicas. Una excepción es el motor eléctrico y la electrónica de control.

Una característica del diseño de ventanas eléctricas con motor eléctrico es la presencia de:

• Motor eléctrico reversible, que ejecuta los comandos de la centralita, e incluido en el diseño del variador o módulo;
• Cables eléctricos;
• Una unidad de control que procesa señales (depende del tipo de cableado: eléctrico o electrónico) provenientes del módulo de control (botones), y de él sale un comando al actuador de la puerta correspondiente;
• Botones de control. Su ubicación depende de la ergonomía del espacio interior, pero en la mayoría de los casos estos elementos se instalarán en las manijas de las puertas interiores.

Tipos de ascensores

Inicialmente, el mecanismo de elevación de la ventana era del mismo tipo. Era un mecanismo flexible que solo podía funcionar girando la manija de la ventana. Con el tiempo, ingenieros de diferentes empresas han desarrollado varias modificaciones de los polipastos.

Un elevalunas electromecánico moderno puede equiparse con:

• Trosov;
• Estante;
• Elevación de palanca.

Consideremos la peculiaridad de cada uno de ellos por separado.

Soga

Esta es la modificación más popular de los mecanismos de elevación. Para la fabricación de este tipo de construcción, se requieren pocos materiales y el mecanismo en sí se diferencia de otros análogos en su simplicidad de funcionamiento.

El diseño tiene varios rodillos en los que se enrolla el cable. En algunos modelos, se utiliza una cadena, lo que aumenta el recurso de trabajo del mecanismo. Otro elemento de este diseño es el tambor de transmisión. Cuando el motor comienza a funcionar, hace girar el tambor. Como resultado de esta acción, el cable se enrolla alrededor de este elemento, moviendo hacia arriba / hacia abajo la barra sobre la que se fija el vidrio. Esta tira se mueve exclusivamente en dirección vertical debido a las guías ubicadas en los lados del vidrio.

Para evitar que el vidrio se incline, los fabricantes hicieron un diseño triangular de este tipo (en algunas versiones, en forma de trapecio). También dispone de dos tubos guía por los que se pasa el cable.

Este diseño tiene un inconveniente importante. Debido al trabajo activo, el cable flexible se deteriora rápidamente debido al desgaste natural y también se estira o se retuerce. Por esta razón, algunos vehículos utilizan una cadena en lugar de un cable. Además, el tambor impulsor no es lo suficientemente fuerte.

Estante

Otro tipo de levantamiento, que es bastante raro, es el de piñón y cremallera. La ventaja de este diseño es su bajo precio, así como su sencillez. Otro rasgo distintivo de esta modificación es su suave y suave funcionamiento. El dispositivo de este elevador incluye una rejilla vertical con dientes en un lado. Un soporte transversal con vidrio fijado a él se fija al extremo superior del riel. El propio vidrio se mueve a lo largo de las guías, de modo que no se deforme durante la operación de un empujador.

El motor se fija en otro soporte transversal. Hay un engranaje en el eje del motor eléctrico, que se adhiere a los dientes de la cremallera vertical y lo mueve en la dirección deseada.

Debido a que el tren de engranajes no está protegido por ninguna cubierta, puede entrar polvo y granos de arena entre los dientes. Esto conduce a un desgaste prematuro de los engranajes. Otra desventaja es que la rotura de un diente provoca un mal funcionamiento del mecanismo (el vidrio permanece en un solo lugar). Además, el estado del tren de engranajes debe ser monitoreado - lubricado periódicamente. Y el factor más importante, debido al cual es imposible instalar dicho mecanismo en muchos automóviles, son sus dimensiones. La estructura masiva simplemente no encaja en el espacio de puertas estrechas.

Palanca

Los elevadores Link funcionan de forma rápida y fiable. El diseño de la unidad también tiene un elemento dentado, solo gira ("dibuja" un semicírculo), y no se eleva verticalmente, como en el caso anterior. En comparación con otras opciones, este modelo tiene un diseño más complejo, que consta de varias palancas.

En esta categoría, hay tres subespecies de mecanismos de elevación:

1. Con una palanca... Este diseño constará de un brazo, engranaje y placas. La palanca en sí está fijada en la rueda dentada, y en la palanca hay placas en las que se fija el vidrio. Se instalará un control deslizante en un lado de la palanca, a lo largo del cual se moverán las placas con vidrio. La rotación de la rueda dentada es proporcionada por un engranaje montado en el eje del motor eléctrico.
2. Con dos palancas... No hay una diferencia fundamental en este diseño en comparación con el análogo de una sola palanca. De hecho, esta es una modificación más compleja del mecanismo anterior. La segunda palanca está instalada en la principal, que tiene un diseño similar a la modificación de una sola palanca. La presencia del segundo elemento evita que el vidrio se incline durante su elevación.
3. De dos brazos, con ruedas... El mecanismo tiene dos ruedas dentadas con dientes montados a los lados de la rueda dentada principal. El dispositivo es tal que acciona simultáneamente ambas ruedas a las que están unidas las placas.

Cuando llega una orden al motor, el engranaje, fijado en el eje, hace girar el eje dentado. Ella, a su vez, con la ayuda de palancas, sube / baja el vidrio montado en el soporte transversal. Debe tenerse en cuenta que los fabricantes de automóviles pueden usar una estructura de palanca diferente, ya que cada modelo de automóvil puede tener sus propios tamaños de puerta.

Las ventajas de los elevadores de brazos incluyen una construcción simple y un funcionamiento silencioso. Son fáciles de instalar y su diseño versátil permite su instalación en cualquier máquina. Dado que aquí se utiliza una transmisión de engranajes, como en la modificación anterior, tiene las mismas desventajas. Los granos de arena pueden ingresar al mecanismo, lo que destruye gradualmente los dientes. También debe lubricarse periódicamente. Además, el mecanismo levanta el vidrio a diferentes velocidades. El inicio del movimiento es bastante rápido, pero el vaso se lleva a la posición superior muy lentamente. A menudo hay sacudidas en el movimiento del vidrio.

Características de operación y control de elevalunas eléctricos.

Dado que la ventana eléctrica se basa en la construcción de un análogo mecánico, su funcionamiento tiene un principio simple y no requiere ninguna habilidad o sutileza especial. Para cada puerta (depende del modelo de coche) se requiere una unidad. El motor eléctrico recibe un comando de la centralita que, a su vez, capta la señal del botón. Para levantar el vaso, generalmente se levanta el botón (pero hay otras opciones, como la que se muestra en la foto de abajo). Para mover el vaso hacia abajo, presione el botón.

Algunos sistemas modernos funcionan exclusivamente con el motor en marcha. Gracias a esto, se garantiza la seguridad de que la batería no se descargue por completo debido al modo de espera de la electrónica (para saber cómo arrancar el automóvil si la batería está completamente descargada, lea en otro articulo). Pero muchos automóviles están equipados con elevalunas eléctricos que se pueden activar cuando se apaga el motor de combustión interna.

Muchos modelos de automóviles están equipados con dispositivos electrónicos más cómodos. Por ejemplo, cuando un conductor sale del automóvil sin abrir la ventana, el sistema es capaz de reconocerlo y hace el trabajo por sí mismo. Hay modificaciones de los sistemas de control que le permiten bajar / subir el vidrio de forma remota. Para esto, hay botones especiales en el llavero del automóvil.

En cuanto al sistema electrónico, hay dos modificaciones. El primero implica conectar el botón de control directamente al circuito eléctrico del motor. Dicho esquema constará de circuitos separados que funcionarán de forma independiente entre sí. La ventaja de esta disposición es que, en caso de avería de una unidad individual, el sistema puede funcionar.

Dado que el diseño no tiene una unidad de control, el sistema nunca fallará debido a la sobrecarga del microprocesador, etc. Sin embargo, este diseño tiene un inconveniente importante. Para subir o bajar completamente el vidrio, el conductor debe mantener presionado un botón, lo que distrae tanto de la conducción como en el caso de un análogo mecánico.

La segunda modificación del sistema de control es electrónica. En esta versión, el esquema será el siguiente. Todos los motores eléctricos están conectados a una unidad de control a la que también se conectan botones. Para evitar que el motor se queme debido a la alta resistencia, cuando el vidrio alcanza su punto muerto extremo (arriba o abajo), hay un bloqueo en la electrónica.

Aunque se puede usar un botón separado para cada puerta, los pasajeros de la fila trasera solo pueden operar su propia puerta. El módulo principal, con el que es posible activar la unidad de vidrio en cualquier puerta, está solo a disposición del conductor. Dependiendo del equipamiento del vehículo, esta opción también puede estar disponible para el pasajero delantero. Para hacer esto, algunos fabricantes de automóviles instalan un bloque de botones entre los asientos delanteros en el túnel central.

¿Por qué necesito una función de bloqueo?

Casi todos los modelos modernos de elevalunas eléctricos tienen cerradura. Esta función evita que el vidrio se mueva incluso cuando el conductor presiona un botón en el módulo de control principal. Esta opción aumenta la seguridad en el automóvil.

Esta función será especialmente útil para quienes viajan con niños. Aunque de acuerdo con los requisitos de muchos países, los conductores deben instalar asientos especiales para niños, una ventana abierta cerca del niño es peligrosa. Para ayudar a los automovilistas que buscan un asiento de seguridad para niños, le recomendamos que lea el artículo de sillones con sistema Isofix... Y para aquellos que ya han comprado un componente del sistema de seguridad de este tipo, pero no saben cómo instalarlo correctamente, existe otra reseña.

Cuando un conductor conduce un automóvil, no siempre puede seguir todo lo que sucede en la cabina sin distraerse de la carretera. Para que el niño no sufra el flujo del viento (por ejemplo, puede resfriarse), el conductor eleva el vidrio a la altura requerida, bloquea el funcionamiento de las ventanas y los niños no podrán abrir las ventanas. en su propia.

La función de bloqueo funciona en todos los botones de las puertas traseras del pasajero. Para activarlo, debe presionar el botón de control correspondiente en el módulo de control. Mientras la opción esté activa, los elevadores traseros no recibirán una señal de la unidad de control para mover el vidrio.

Otra característica útil de los sistemas modernos de ventanas eléctricas es el funcionamiento reversible. Cuando, al levantar el vidrio, el sistema detecta una ralentización en la rotación del eje del motor o su parada completa, pero el vidrio aún no ha alcanzado el punto superior extremo, la unidad de control ordena al motor eléctrico que gire en el otro sentido. Esto evita lesiones si un niño o una mascota mira por la ventana.

Si bien se cree que los elevalunas eléctricos no tienen ningún impacto en la seguridad mientras se conduce, cuando el conductor está menos distraído al conducir, esto mantendrá a todos en la carretera seguros. Pero, como dijimos un poco antes, la apariencia mecánica de los elevalunas se adaptará perfectamente a esta tarea. Por este motivo, la presencia de propulsión eléctrica se incluye en la opción de confort del vehículo.

Al final de la revisión, ofrecemos un breve video sobre cómo instalar ventanas eléctricas en su automóvil:

S05E05 Instalar ventanas eléctricas [BMIRussian]