УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКЛА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к системам для очистки и омывания ветрового стекла и может быть использовано в легковых, грузовых автомобилях, автобусах, минивэнах и др. транспортных средствах.
Любое транспортное наземное средство снабжается штатной системой очистки и омывания ветрового стекла. Эта система состоит из емкости с омывающей жидкостью (ОЖ) и встроенного насоса, трубопровода и двух форсунок, расположенных, как правило, на капоте автомобиля или у основания ветрового стекла. При включении очистителя стекла срабатывает насос емкости и ОЖ под давлением подается по трубопроводам на каждую из форсунок и распыляется на ветровое стекло из каждой форсунки в виде двух направленных струй.
Недостатком штатной системы очистки и омывания ветрового стекла является ее малоэффективность при высоких скоростях движения транспортного средства. Так при скорости движения до 80 км/час пятно контакта ОЖ и ветрового стекла занимает 2/3 высоты ветрового стекла. Но уже при скорости движения 100-120 км/час пятно контакта опускается до расстояния 1/3 высоты ветрового стекла за счет набегающего потока воздуха, что ухудшает растекание ОЖ по стеклу при работе стеклоочистителя. Таким образом, чем выше скорость, тем ниже качество очистки стекла и выше расход ОЖ, т.к. приходиться многократно включать систему омывания. Кроме того, в условиях движения транспортного средства по плохим дорогам в условиях непогоды требуется повышенное внимание водителя к управлению системой очистки и омывания ветрового стекла, что создает угрозу жизни и здоровью участников движения.
Данная проблема может быть решена путем подвода ОЖ непосредственно под щетки стеклоочистителя.
Известен способ очистки стекла транспортного средства и устройство для его осуществления, в котором устройство содержит стеклоочиститель со щеткой и приводным механизмом и омыватель с емкостью для омывающей жидкости, насосом и системой подачи омывающей жидкости на стекло, состоящей из трубопроводов, причем устройство снабжено шнеком, установленным в полости щетки с возможностью вращения и взаимодействия рабочими эластичными кромками шнека с поверхностью стекла вместе
с эластичными рабочими кромками щетки, при подаче ОЖ в полость щетки под давлением (патент РФ №2018455, B60S 1/46, 1994 г.).
Недостатком известного устройства является большой расход ОЖ. Это связано с необходимостью заполнения полости щетки большим количеством ОЖ для обеспечения работы шнека. К тому же, конструкция стеклоочистителя получается громоздкой, что ухудшает обзор водителя и уменьшает безопасность движения.
Известно устройство и способ удаления льда с ветрового стекла. Устройство содержит сложный комплекс очистки льда со стекла, предусматривающий подогрев ОЖ, ее температурный контроль, систему подачи ОЖ. Однако среди приведенных предпочтительных примеров реализации устройства представлен вариант (фиг.14), в котором устройство для очистки стекла (без наличия льда) содержит стеклоочиститель со щеткой, штангой и приводом от электродвигателя и смыватель с емкостью для омывающей жидкости, насосом и гибкой системой подачи омывающей жидкости на стекло (патент РФ №2228864, B60S 1/48).
Подача ОЖ на стекло транспортного средства в данном техническом решении осуществляется с использованием разбрызгивающих головок, установленных на стеклоочистителях. Действительно, эффективность очистки стекла в этом случае несколько повышается. Однако расход ОЖ будет достаточно большим. Это обусловлено тем, что ОЖ разбрызгивается на стекло под давлением однонаправленными струями, исходящими из средины стеклоочистителя. При этом создается пятно контакта ОЖ со стеклом, которое неравномерно распределено вдоль щеток стеклоочистителя, что ухудшает растекание ОЖ по стеклу. Это приводит к снижению качества очистки стекла при однократном срабатывании щеток очистителя. Водитель вынужден несколько раз включать стеклоочиститель с многократной подачей ОЖ.
Наиболее близким техническим решением является устройство для очистки стекла транспортного средства, содержащее стеклоочиститель со щеткой, штангой и приводом от электродвигателя и смыватель с емкостью для омывающей жидкости, насосом и гибкой системой подачи омывающей жидкости на стекло, состоящей из патрубка, один конец которого связан с насосом, другой конец присоединен к трубчатым коллекторам, установленным по обеим сторонам щетки стеклоочистителя параллельно ее продольной оси и выполненным с отверстиями со стороны стекла (патент РФ №2022836, B60S 1/46, 1994 г. - прототип).
Недостатком прототипа является низкая эффективность очистки стекла и большой расход ОЖ. Это объясняется тем, что патрубок присоединен к торцу трубопровода. В этом случае подача ОЖ на поверхность стекла будет неравномерной: внизу
стеклоочистителя-избыток, вверху него - недостаток. Это определяет низкую способность быстро и чисто очищать стекло, особенно в верхней части. Для повышения качества очистки стекла требуется более частое включение омывателя, что ведет к увеличению расхода ОЖ.
Задачей настоящего технического решения является устранение недостатков прототипа.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для очистки стекла транспортного средства, содержащем стеклоочиститель со щеткой, штангой и приводом от электродвигателя и омыватель с емкостью для омывающей жидкости, насосом и гибкой системой подачи омывающей жидкости на стекло, состоящей из патрубка, один конец которого связан с насосом, другой конец присоединен к трубчатым коллекторам, установленным по обеим сторонам щетки стеклоочистителя параллельно ее продольной оси и выполненным с отверстиями со стороны отекла, патрубок присоединен посредством тройников к средине трубчатых коллекторов, которые соединены между собой поперечными скобами, снабженными соответствующими гнездами под трубчатые коллекторы, при этом поперечные скобы закреплены на стеклоочистителе сверху и размещены симметрично относительно его продольной оси.
Поставленная задача решается также за счет того, что в устройстве для очистки стекла транспортного средства, содержащем стеклоочиститель со щеткой, штангой и приводом от электродвигателя и омыватель с емкостью для омывающей жидкости, насосом и гибкой системой подачи омывающей жидкости на стекло, состоящей из патрубка, один конец которого связан с насосом, другой присоединен к трубчатому коллектору, выполненному с отверстиями со стороны стекла, патрубок присоединен к средине трубчатого коллектора, установленного с одной из сторон щетки стеклоочистителя.
Целесообразно крайние отверстия в трубчатых коллекторах выполнить под углом 20°-60° по отношению к поверхности стекла.
Целесообразно все отверстия в трубчатых коллекторах выполнить под углом 20°-60° по отношению к поверхности стекла.
Целесообразно патрубок направить вдоль штанги стеклоочистителя и прикрепить к ней зажимами.
Технический результат достигается за счет присоединения патрубка с помощью тройника к средине трубчатых коллекторов. Поскольку при этом трубопровод делится на левую и правую части, то в обе части равномерно и одновременно поступает ОЖ под одинаковым давлением. Затем ОЖ через отверстия (форсунки) в коллекторах точечно
впрыскивается на стекло рядом с рабочей кромкой щетки стеклоочистителя с образованием жидких пятен (пятен контакта), равномерно распределенных вдоль всего стеклоочистителя с двух его сторон. При повороте щетки очистителя также равномерно омывают и чистят необходимый сектор стекла. Наличие поперечных скоб с гнездами под укладку трубчатых коллекторов позволяет надежно сохранять одинаковое (в пределах 10 мм) расстояние от форсунок до поверхности омываемого стекла. Это, в свою очередь, так же способствует равномерной подаче и распределению на стекле ОЖ
Технический результат достигается также за счет того, что патрубок присоединен к средине трубчатого коллектора, установленного с одной из сторон щетки стеклоочистителя. При этом экономят ОЖ без ухудшения качества очистки ветрового стекла.
Испытания заявленных устройств показали, что достаточно одно-двух включений стеклоочистителей для получения качественной очистки стекла при минимальном расходе ОЖ.
Использование одного или двух трубчатых коллекторов в стеклоочистителе решается в зависимости от вида транспортного средства и условий его эксплуатации.
Выполнение форсунок в трубчатых коллекторах под углом в пределах 20°-60° к поверхности стекла способствует резкому увеличению ширины следа контакта. За счет этого существенно увеличивается площадь покрытия стекла омывающей жидкостью, и, следовательно, повышается эффективность очистки и уменьшение расхода ОЖ.
Выполнение крайних или всех отверстий в стенке коллектора за пределами 20°-60° приводит к необоснованному увеличению расхода ОЖ или к понижению качества очистки стекла.
Закрепление патрубков на штангах стеклоочистителей позволяет улучшить условия эксплуатации заявленного устройства.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 - вид на устройство со стороны стекла; на фиг.3 - разрез А-А по поперечной скобе.
Устройство содержит стеклоочиститель 1 со щеткой 2, штангой 3 и приводом от электродвигателя (не показан), омыватель с емкостью 4 для омывающей жидкости (ОЖ) 5, насосом 6, обратным клапаном 7 и гибкой системой подачи омывающей жидкости на стекло 8 транспортного средства, которая состоит из патрубка 9, верхнего 10 и нижнего 11 трубчатых коллекторов с отверстиями (форсунками) 12, в которые подается ОЖ с помощью тройника 13 и переходников 14. Трубчатые коллекторы 10 и 11 соединены между собой поперечными скобами 15, состоящими из пластин 16 и кронштейнов 17 с гнездами 18. Патрубок 9 прикреплен к штагам 3 стеклоочистителя 1 зажимами 19. ОЖ
оставляет следы контакта 20 на стекле 8, которые при движении щетки 2 омывают стекло 8 в пределах сектора 21. Через тройник 22 подают ОЖ на второй стеклоочиститель 23.
Устройство работает следующим образом.
При загрязнении стекла транспортного средства, например ветрового стекла автомобиля, водитель включает стеклоочиститель 1 и омыватель. При этом сначала срабатывает насос 6, который подает ОЖ под давлением из емкости 4 через обратный клапан 7 по гибкому патрубку 9 через тройник 13 и переходник 14 в верхний 10 и нижний 11 трубчатые коллекторы. Далее через форсунки 12 ОЖ впрыскивается непосредственно на стекло 8, образуя на нем следы контакта 20 с двух сторон щетки 2. Через 1,0-1,5 с. после включения насоса 6 включается электродвигатель привода стеклоочистителя 1. Щетка 2 начинает совершать возвратно-поступательные движения, при котором из пятен контакта 20 создается равномерно распределенная по очищаемому сектору 21 стекла 8 жидкая пленка, которая растворяет грязь, после чего она окончательно снимается стеклоочистителем 1. Тройник 22 служит для подачи ОЖ на второй стеклоочиститель 23.
Устройство легко изготавливается в заводских условиях, является недорогим и может быть использовано в качестве замены штатной системы очистки и омывания ветрового стекла, а может быть альтернативным элементом моющих-очистительных систем вновь разработанного транспортного средства.
Технический результат выражается в повышении скорости и качества очистки стекла транспортного средства и экономии ОЖ.
Экономия ОЖ достигается за счет минимальной подачи достаточного количества ОЖ на стекло.
При этом качество очистки стекла не зависит от скорости транспортного средства и погодных условий.