همه چیز درباره برف پاک کن خودرو

برف پاک کن‌های اولیه به صورت دستی و با حرکت دادن یک اهرم که داخل کابین قرار داشت، کار می‌کردند ولی امروزه استفاده از برف پاک کن‌های برقی به کار بسیار راحتی تبدیل شده است. برف پاک کن‌ها، هزاران بار با جدیت روی شیشه به عقب و جلو حرکت می‌کنند تا آب را از روی آب به کنار بزنند. وقتی با دور تند کار می‌کنند، واقعاً سرعت شان زیاد است و گاهی اوقات اتاق ماشین را هم تکان می‌دهند. خب، چه ساز و کاری می‌تواند بازوهای برف پاک کن را این قدر خوب و قوی به حرکت در بیاورد؟ برف پاک کن‌ها را می‌توان روی شیشه جلو و چراغ خودروها، شیشه هواپیماها و حتی روی شیشه شاتل های فضایی مشاهده کرد. در این مقاله، نگاهی به درون ساختار برف پاک کن خواهیم انداخت، درباره تیغه ها و دکمه‌های کنترلی مطالبی خواهیم آموخت و دست آخر هم با سیستم جدیدی آشنا خواهیم شد که به بارش باران حساس است!

داخل برف پاک کن چه می گذرد
برف پاک کن برای این که کارش را درست انجام بدهد دو فرایند مکانیکی را به کار می‌گیرد:

• ترکیبی از یک موتور الکتریکی و یک چرخ دنده مارپیچ که نیروی برف پاک کن ها تأمین می‌کنند.
• یک اتصال که نیروی دورانی موتور برقی را به حرکت رفت و برگشتی برف پاک کن تبدیل می‌کند.

برای حرکت دادن تیغه‌های برف پاک کن روی شیشه، آن هم با این سرعت، به نیروی بسیار زیادی احتیاج داریم. برای تولید چنین نیرویی، یک چرخ دنده مارپیچ به موتور برقی کوچک متصل می‌شود. این چرخ دنده می‌تواند گشتاور موتور را حدود 50 برابر بیشتر کند و این در حالی است که سرعت چرخش موتور را 50 مرتبه کندتر می‌کند.

نیروی چرخ دنده مارپیچی به یک اتصال منتقل می‌شود که برف پاک کن‌ها را به جلو و عقب حرکت می‌دهد. در این میان، یک مدار الکترونیکی نیز وجود دارد که تشخیص می‌دهد چه وقت برف پاک کن‌ها پایین می‌آیند. این مدار به برف پاک کن‌ها نیرو می‌رساند تا زمانی که در پایین شیشه متوقف شوند، در این زمان است که جریان نیرو را قطع می‌کند.

این مدار همچنین به برف پاک کن‌ها نیرو می‌رساند تا زمانی که در انتهای شیشه متوقف بشوند، آنگاه نیروی برق موتور را قطع می‌کند یک میله کوچک به شفت خروجی موتور متصل است و همچنان که شفت خروجی موتور می‌چرخد، این میله کوچک، یک میله بزرگ تر را به جلو و عقب حرکت می‌دهد. میله بزرگ نیز به یک میله کوتاه دیگر متصل است که تیغه‌های برف پاک کن را به حرکت در می‌آورد. حال بیایید کمی بیشتر درباره جزییات تیغه‌های برف پاک کن صحبت کنیم.

تیغه‌های برف پاک کن
تیغه‌های برف پاک کن شبیه تی‌های لاستیکی هستند. یک نوار لاستیکی باریک، روی یک دسته قرار گرفته است و آب را از روی شیشه پاک می‌کند. وقتی تیغه‌ها نو هستند، لاستیک آن صاف است و هیچ ترک یا شکافی ندارد و بدون این که ردی بر جا بگذارد، آب را کاملاٌ پاک می‌کند. وقتی تیغه‌ها کهنه می‌شوند، روی آن ها ترک و شکاف به وجود می‌آید و باعث شکل گرفتن جرم روی تیغه می‌شوند. این جرم موجب می‌شود، تیغه خوب به شیشه نچسبد و روی شیشه رد به جا بگذارد. گاهی اوقات، می‌توان با یک دستمال آغشته به مایع شیشه شو، تیغه‌ها را پاک کرد تا کمی بیشتر عمر بکنند.

راه دیگری که وجود دارد این است که فشار تیغه روی شیشه را افزایش داد. تیغه‌ها طوری طراحی شده‌اند که در قسمت وسط بیش‌ترین چسبندگی را داشته باشند ولی از آن جایی که طول تیغه زیاد است، در واقع بین شش تا هشت نقطه تماس با شیشه وجود دارد. اگر یخ یا برف روی تیغه‌ها انباشته شود، باعث می‌شود فشار یکسانی به همه نقاط تیغه وارد نشود و روی شیشه رد بر جا بماند. بعضی از شرکت‌های تولید کننده، تیغه برف پاک کن‌های مخصوص فصل زمستان تولید می‌کنند که مجهز به یک بازوی لاستیکی اضافی است که برف و یخ را دور می‌کند.

طراحی برف پاک کن در بیشتر خودروها یکسان و مشابه هم است، یعنی دو تیغه در کنار هم کار می‌کنند تا شیشه را پاک کنند. پاشنه یکی از برف پاک کن‌ها در سمت راننده قرار گرفته و پاشنه دیگر در وسط شیشه جلو. به این سیستم، سیستم جفتی (Tandem System) می‌گویند که نحوه عملکرد آن در شکل بالا نمایش داده شده است. این سیستم طوری کار می‌کند که بیشتر قسمت‌هایی از شیشه که در منطقه دید راننده قرار دارند را تمیز می‌کند.

ممکن است خودروهای دیگر، دارای طراحی‌های دیگری باشند. کمپانی مرسدس بنز از برف پاک‌کن‌های تک بازویی استفاده می‌کند که روی کل سطح شیشه حرکت می‌کند. درست است که این طرح، سطح شیشه را خوب پوشش می‌دهد ولی از سیستم استاندارد دو بازویی بسیار پیچیده تر است. برخی خودروها از برف پاک کن‌هایی استفاده می کنند که در دو طرف شیشه قرار دارند، برخی دیگر نیز دارای برف پاک کن تک بازویی هستند که در وسط شیشه تعبیه شده‌اند. هیچ کدام از این طرح ها به اندازه سیستم استاندارد دو بازویی (جفتی)، میدان دید راننده را پوشش نمی‌دهند.

سرعت‌های مختلف برف پاک کن
بیشتر برف پاک کن‌ها دارای سرعت کم و زیاد و تنظیمات مربوط به قطع و وصل کردن هستند. وقتی برف پاک کن با سرعت کم یا زیاد حرکت می‌کند، موتور پیوسته در حال کار کردن است ولی می‌توان آن را به گونه ای تنظیم کرد که برف پاک کن‌ها بعد از هر دور تمیز کردن شیشه، چند لحظه از حرکت بایستند. چند نوع تنظیم برای برف پاک کن‌ها وجود دارد. بعضی خودروها فقط یک سرعت دارند، برخی دیگر نیز 10 سرعت دارند.

برخی خودروها نیز دارای تنظیمات و سرعت‌های زیادی هستند که می توان آن‌ها را برای هر شرایطی تنظیم کرد. خودرو شما دارای هر نوع تنظیماتی باشد، باید سرعت برف پاک کن‌ها را درست انتخاب کنید. اگر سرعت حرکت آن‌ها بیش از حد کم باشد، قطرات باران دید شما را کور می‌کنند. وقتی سرعت حرکت خودرو کم یا زیاد بشود، میزان آبی که روی شیشه جلو پاشیده می‌شود، تغییر می کند، این جاست که باید به تنظیم کردن سرعت برف پاک کن توجه کرد. در سال‌های اخیر، خودروسازان این مشکل را حل کرده اند و برف پاک کن‌های حساس به باران را ابداع کرده‌اند.

برف پاک کن های حساس به باران
در گذشته، خودروسازان تلاش می‌کردند یا برف پاک کن را حذف کنند یا کاری کنند که بتوان سرعت آن‌ها را به صورت اتوماتیک کنترل کرد. در بعضی از طرح‌هایی که به این منظور ارائه شد، لرزش تولید شده به وسیله تک تک قطرات بارانی که به شیشه برخورد می‌کردند بایست محاسبه می‌شد. این کار مستلزم وجود یک روکش خاص روی شیشه بود که از تشکیل قطرات باران جلوگیری کند و یا بتواند ارتعاشاتی اولتراسونیک روی شیشه ایجاد کند تا قطرات باران را در هم بشکند تا دیگر نیازی به پاک کردن آن‌ها نباشد، ولی این سیستم‌ها به علت وجود مشکلاتی یا هرگز به خط تولید نرسیدند یا بلافاصله پس از شروع، تولید آن‌ها متوقف شد چون به جای این که به راننده‌ها کمکی بکنند، برایشان مزاحمت ایجاد می‌کردد.

به هر حال، پس از مدتی، نوع جدیدی از برف پاک کن به بازار عرضه شد که کارش در زمینه تشخیص مقدار آبی که به شیشه برخورد می‌کند را خیلی خوب انجام می‌داد. یکی از این سیستم‌ها توسط شرکت TRW Incساخته شده است و از حسگرهای اپتیکی برای تشخیص نم و رطوبت استفاده می‌کند. این حسگر در داخل کابین خودرو و نزدیک به آینه عقب نصب می‌شود و با شیشه جلو در تماس است. اگر قطرات باران روی شیشه بیفتند، نور را در جهات مختلفی منعکس می‌کنند، بدان معنا که هر‌چه شیشه مرطوب‌تر باشد، نور کمتری به سمت حسگر منعکس می‌کند.

هنگامی که میزان نور بازتابی به حسگر به حد معینی برسد، نرم افزار و تجهیزات الکترونیکی که به حسگر متصل هستند، برف پاک کن‌ها را روشن می‌کنند. نرم افزار مربوطه، متناسب با سرعت شکل گیری قطراتی که روی شیشه شکل می‌گیرند، سرعت برف پاک کن‌ها را کم و زیاد می‌کند. سیستم TRW روی بیشتر محصولات کمپانی جنرال موتورز، از جمله کادیلاک، تعبیه شده است. هنگام شستشوی خودرو می‌توان این سیستم را غیرفعال کرد تا در روند شستشو اختلالی ایجاد نکند.