电动车窗的描述和工作原理

每个汽车制造商都努力使他们的车型不仅安全舒适，而且实用。 任何汽车的设计都包含许多不同的元素，可让您将特定车型与其他车辆区分开来。

尽管存在重大的视觉和技术差异，但没有可伸缩侧窗的汽车是无法制造的。 为了让驾驶员更轻松地打开/关闭车窗，我们发明了一种机制，您可以使用它来升高或降低车门玻璃。 最经济的选择是机械窗调节器。 但是今天，在预算细分的许多车型中，电动车窗经常出现在基本配置中。

让我们考虑一下这个机制的工作原理、它的结构以及它的一些特征。 但首先，让我们深入了解电动车窗的创建历史。

电动车窗的出现历史

1926 年，德国博泽公司的工程师开发了第一台机械式车窗升降器（注册了专利，但两年后该设备安装在汽车上）。 许多汽车制造商（超过 80 家）都是这家公司的客户。 该品牌仍然从事汽车座椅、车门和车身的各种部件的制造。

1940 年出现了第一个具有电力驱动的自动电动车窗版本。 美国 Packard 180 型号安装了这样的系统，该机构的原理基于电动液压。 当然，第一个开发项目的设计规模过大，并非每个门都允许安装该系统。 不久之后，福特品牌提供了自动升降机构作为选项。

自 7 年以来生产的林肯高级轿车和 1941 座轿车也配备了该系统。 凯迪拉克 (Cadillac) 是另一家在每扇门都为购车者提供玻璃升降器的公司。 不久之后，这种设计开始出现在敞篷车中。 在这种情况下，该机构的操作与车顶驱动同步。 当顶部降低时，门上的窗户会自动隐藏。

最初，敞篷车配备了由真空放大器驱动的驱动器。 过了一会儿，它被一个更高效的模拟所取代，由液压泵提供动力。 在改进现有系统的同时，来自不同公司的工程师还开发了其他改进机制，以确保提升或降低门中的玻璃。

1956 年，林肯大陆 MkII 出现。 这辆车安装了电动车窗，由电动机驱动。 该系统由福特汽车品牌的工程师与博泽公司的专家合作开发。 电动式玻璃升降器已成为乘用车最简单、最可靠的选择，因此这种特殊的改装用于现代汽车。

电动车窗的用途

顾名思义，它的目的是让车内的驾驶员或乘客能够独立地改变车门玻璃的位置。 由于经典的机械模拟完美地应对了这一任务，电气修改的目的是在这种情况下提供最大的便利。

在某些车型中，该元件可以作为附加的舒适选项安装，而在其他车型中，它可以包含在基本功能包中。 为了控制电驱动，门卡把手上安装了一个特殊的按钮。 不太常见的是，此控件位于前排座椅之间的中央通道中。 在预算版本中，控制汽车所有窗户的功能被分配给了司机。 为此，在门卡的把手上安装了一组按钮，每个按钮负责一个特定的窗口。

车窗升降器的原理

任何现代车窗调节器的安装都在门的内部 - 玻璃下进行。 根据机构的类型，驱动器安装在副车架上或直接安装在门框内。

电动车窗的作用与机械对应物没有什么不同。 唯一的区别是驾驶来升高/降低玻璃的注意力更少。 在这种情况下，按下控制模块上的相应按钮就足够了。

在经典设计中，结构为梯形，包括齿轮箱、卷筒和缠绕在齿轮箱轴上的电缆。 齿轮箱与电机轴对齐，而不是机械版本中使用的手柄。 它就像一只手，可以旋转机构来垂直移动玻璃。

现代电动车窗系统中的另一个重要元素是微处理器控制模块（或块）以及继电器。 电子控制单元检测来自按钮的信号并将相应的脉冲发送到特定的执行器。

收到信号后，电动机开始移动并移动玻璃。 短按按钮时，会在按下时接收信号。 但是当这个组件被按下时，控制单元中的自动模式被激活，在此期间，即使松开按钮，电机也会继续运行。 为防止驱动器在玻璃靠在拱形上部时燃烧，系统会关闭电机的电源。 这同样适用于玻璃的最低位置。

车窗升降器设计

经典的机械式车窗调节器包括：

• 玻璃支架；
• 垂直导轨；
• 橡胶减震器（位于门体底部，其作用是限制玻璃的移动）；
• 窗户密封胶。 此元素位于窗框或屋顶的顶部，如果它是敞篷车（阅读有关此类车身的特征 在另一则评论中) 或硬顶（考虑这种车身类型的特征） 这里）。 它的任务与橡胶阻尼器的任务相同——限制玻璃在最大上部位置的运动；
• 驾驶。 这可以是机械型（在这种情况下，门卡中将安装一个手柄以旋转鼓齿轮，电缆缠绕在其上）或电动型。 在第二种情况下，门卡将没有任何用于玻璃移动的把手。 取而代之的是，在门上安装了一个可逆电动机（它可以根据电流极向不同的方向旋转）；
• 一种使玻璃沿特定方向移动的升降机构。 有几种类型的机制。 我们稍后会考虑它们的特性。

电动窗装置

如前所述，大多数电动车窗的设计与其机械式车窗相同。 一个例外是电动机和控制电子设备。

带有电动机的电动车窗设计的一个特点是：

• 可逆电动机，执行控制单元的命令，并包含在驱动器或模块的设计中；
• 电线；
• 处理来自控制模块（按钮）的信号（取决于接线类型：电气或电子）的控制单元，并从中发出对相应门的执行器的命令；
• 控制按钮。 它们的位置取决于内部空间的人体工程学，但在大多数情况下，这些元件将安装在室内门把手上。

电梯类型

最初，窗户升降机构是相同类型的。 这是一个灵活的机制，只能通过转动窗把手才能工作。 随着时间的推移，来自不同公司的工程师对葫芦进行了多种改进。

现代机电车窗调节器可配备：

• 特罗索夫；
• 架子;
• 杠杆提升。

让我们分别考虑它们各自的特点。

绳索

这是最流行的升降机构改装。 对于这种类型的结构的制造，需要的材料很少，并且该机构本身在操作简单方面与其他类似物不同。

该设计有几个滚轮，电缆缠绕在滚轮上。 在某些模型中，使用了链条，这增加了机构的工作资源。 该设计中的另一个元素是驱动鼓。 当电机开始工作时，它会转动滚筒。 由于这个动作，电缆缠绕在这个元件上，向上/向下移动固定玻璃的杆。 由于位于玻璃侧面的导轨，该条带仅在垂直方向上移动。

为了防止玻璃歪斜，制造商将这种设计制成三角形（在某些版本中，采用梯形的形式）。 它还有两个导管，电缆穿过这些导管。

这种设计有一个明显的缺点。 由于主动工作，柔性电缆会因自然磨损和撕裂而迅速劣化，并且还会拉伸或扭曲。 出于这个原因，一些车辆使用链条而不是电缆。 此外，驱动鼓不够坚固。

架子

另一种非常罕见的升降机是齿轮齿条。 这种设计的优点是价格低廉，而且简单。 这种修改的另一个显着特点是其平滑和柔和的操作。 该升降机的装置包括一个带有一侧齿的垂直机架。 一个装有玻璃的横向支架固定在导轨的上端。 玻璃本身沿着导轨移动，因此在一个推动器的操作过程中不会翘曲。

电机固定在另一个横向支架上。 电动机的轴上有一个齿轮，它紧贴垂直齿条的齿，并沿所需方向移动。

由于齿轮系没有任何盖板保护，灰尘和沙粒会进入齿间。 这会导致齿轮过早磨损。 另一个缺点是，一颗牙齿的破损会导致机构发生故障（玻璃留在一个地方）。 此外，必须监控齿轮系的状况 - 定期润滑。 使许多汽车无法安装这种机构的最重要因素是其尺寸。 巨大的结构根本不适合狭窄门的空间。

杠杆

连杆升降机快速可靠地工作。 驱动器设计也有一个带齿的元件，只是它转动（“画”一个半圆），而不像前一种情况那样垂直上升。 与其他选项相比，该模型具有更复杂的设计，由多个杠杆组成。

在这一类中，起重机构分为三个亚种：

1. 用一根杠杆... 这种设计将由一个臂、齿轮和板组成。 杠杆本身固定在齿轮上，杠杆上有固定玻璃的板。 滑块将安装在杠杆的一侧，玻璃板将沿着滑块移动。 齿轮的旋转由安装在电动机轴上的齿轮提供。
2. 有两个杠杆... 与单杆模拟相比，这种设计没有根本区别。 实际上，这是对之前机制的更复杂的修改。 第二杆安装在主杆上，其设计与单杆改装相似。 第二个元件的存在防止玻璃在其提升过程中倾斜。
3. 两臂，轮式... 该机构有两个齿轮，安装在主齿轮的侧面。 该装置是这样的，它同时驱动板所连接的两个轮子。

当向电机发送命令时，固定在轴上的齿轮会转动带齿的半轴。 反过来，她借助杠杆升高/降低安装在横向支架上的玻璃。 应该记住，汽车制造商可以使用不同的杠杆结构，因为每个车型都可以有不同的车门尺寸。

臂式升降机的优点包括结构简单和运行安静。 它们易于安装，其多功能设计允许安装在任何机器上。 由于这里使用了齿轮传动，与前面的修改一样，它具有相同的缺点。 沙粒会进入机制，逐渐破坏牙齿。 它还需要定期润滑。 此外，该机构以不同的速度提升玻璃。 运动的开始相当快，但玻璃被带到上面的位置非常缓慢。 玻璃的运动时常有抽搐。

电动车窗的操作和控制功能

由于电动车窗基于机械模拟结构，因此其操作原理简单，不需要任何特殊技能或技巧。 每扇门（取决于车型）需要一个驱动器。 电动机从控制单元接收命令，控制单元又从按钮捕获信号。 要升起玻璃，通常会升起按钮（但也有其他选项，例如下图所示的选项）。 要向下移动玻璃，请按下按钮。

一些现代系统仅在发动机运行时运行。 因此，由于电子设备的待机模式，确保了电池不会完全放电的安全性（有关如果电池完全放电，如何启动汽车，请阅读 在另一篇文章中）。 但是很多汽车都配备了电动车窗，可以在内燃机关闭时激活。

许多车型都配备了更舒适的电子设备。 例如，当司机离开汽车而没有打开车窗时，系统能够识别出这种情况并自行完成工作。 有一些控制系统的修改，允许您远程降低/升高玻璃。 为此，汽车的遥控钥匙上有特殊按钮。

至于电子系统，有两个修改。 第一个涉及将控制按钮直接连接到电机的电路。 这种方案将由独立的电路组成，这些电路将彼此独立工作。 这种安排的优点是，在单个驱动器发生故障的情况下，系统可以运行。

由于该设计没有控制单元，因此系统永远不会因微处理器过载等而出现故障。 然而，这种设计有一个明显的缺点。 要完全升高或降低玻璃，驾驶员必须按住一个按钮，这与机械模拟一样会分散驾驶注意力。

控制系统的第二个修改是电子的。 在这个版本中，方案如下。 所有电动机都连接到控制单元，按钮也连接到该控制单元。 为防止发动机因高电阻而烧毁，当玻璃到达其极端死点（顶部或底部）时，电子设备会发生堵塞。

虽然每个门都可以使用单独的按钮，但后排乘客只能操作自己的门。 主模块可用于激活任何车门上的玻璃驱动装置，仅由驾驶员支配。 根据车辆装备，前排乘客也可以使用此选项。 为此，一些汽车制造商在中央通道的前排座椅之间安装了一个按钮块。

为什么我需要阻止功能

几乎所有现代型号的电动车窗都有锁。 即使驾驶员按下主控制模块上的按钮，此功能也可防止玻璃移动。 此选项可提高汽车的安全性。

此功能对于带孩子旅行的人特别有用。 虽然按照很多国家的要求，司机都需要安装特殊的儿童座椅，但靠近孩子的开窗很危险。 为了帮助驾驶者寻找儿童汽车安全座椅，我们建议您阅读这篇文章 关于带 Isofix 系统的扶手椅... 而对于那些已经购买了这样的安全系统组件，但不知道如何正确安装它的人，有 另一则评论.

当司机开车时，他并不总是能够在不分心的情况下跟踪机舱内发生的一切。 为了让孩子不受风流影响（例如可能会感冒），司机将玻璃升到所需高度，挡住车窗的操作，孩子将无法打开车窗他们自己。

锁定功能适用于后乘客门上的所有按钮要激活它，您必须按下控制模块上的相应控制按钮。 当该选项处于活动状态时，后部升降机不会从控制单元接收到移动玻璃的信号。

现代电动车窗系统的另一个有用特征是可逆操作。 当举升玻璃时，系统检测到电机轴的旋转减慢或完全停止，但玻璃尚未到达最高点时，控制单元会指示电机向另一个方向旋转。 如果孩子或宠物从窗户向外看，这可以防止受伤。

虽然电动车窗被认为对驾驶时的安全没有影响，但当驾驶员较少分心驾驶时，这将使每个人在路上保持安全。 但是，正如我们之前所说，车窗升降器的机械外观将完美应对这项任务。 出于这个原因，电动驱动器的存在包含在车辆舒适性选项中。

在评论的最后，我们提供了一个关于如何在您的汽车上安装电动车窗的简短视频：

S05E05 安装电动车窗 [BMIRussian]