Щетки стеклоочистителя: уверенный прогресс

Мир технологий щеток стеклоочистителя прошел очень долгий путь с тех пор, как американская изобретательница Мэри Андерсон запатентовала свою систему очистки окон для автомобилей и других транспортных средств в 1903 году. Этот эволюционный путь развития продолжается, предлагая все новые и новые решения. О самых свежих из них – в нашей публикации.

Спирали времени

Система госпожи Андерсон была съемной и предназначалась для использования только в сырую и снежную погоду. Она была изготовлена из дерева и резины, и ее эффективность зависела от навыков оператора, приводящего в действие подпружиненный механизм для чистки плоского ветрового стекла.

Первые прототипы оказались не очень удачными, но уже через пятнадцать лет большинство серийных автомобилей стали оснащены механизмом, который, хотя и имел рудиментарный вид, без особого труда узнаваем современными водителями. Со временем «ручные» щетки уступили место вакуумным, а затем и электромоторным версиям, а незамысловатый резиновый скребок превратился в современные щетки стеклоочистителя, которыми все мы сегодня пользуемся.

Однако, как и в любой области машиностроения, ничто не стоит на месте. Исследования и разработки продолжают совершенствоваться, превращаясь в инновационные решения. Так обстоит дело и с технологией щеток стеклоочистителя, которые изготовлены из плоской металлической пластины, покрытой резиновой оболочкой для устранения возможности попадания воды, что является предпочтительным решением для большинства производителей автомобилей в наши дни.

Речь, как вы, несомненно, догадались, идет о плоской конструкции бескаркасных щеток, хотя нет никакого сомнения, что наиболее привычны большинству автомобилистов даже сейчас обычные стеклоочистители с металлической рамой и прилагаемой резиновой лентой для очистки поверхности ветрового стекла. Однако существует и третья версия, которая сочетает в себе две конструкции и поэтому, по логике вещей, известна как гибридные щетки.

Гибридная конструкция сохраняет преимущества как обычной, так и бескаркасной технологии с использованием шарнирных соединений и хомутов, которые обеспечивают амортизацию и плотное прилегание щетки стеклоочистителя к стеклу.

Естественно, каждый тип щеток стеклоочистителя имеет как преимущества, так и недостатки, в зависимости от применения, автомобиля и условий сезона, но большинство глобальных производителей считает гибридные стеклоочистители на данный момент наиболее интересными и эффективными. Кроме того, их характеризуют наиболее длительные сроки службы, что подтверждается устойчивым ростом спроса на щетки стеклоочистителя этого типа на основных рынках.

Куда же пойдет эволюция? Опять же, по мнению большинства крупнейших операторов сегмента, улучшение материалов и компонентов для протирающей кромки щетки, соприкасающейся с ветровым стеклом, – лезвия – станет основным направлением будущего развития, поскольку конструктивно, кроме футуристических экспериментальных конструкций, пока не изобретено замены трем существующим типам и нет никаких признаков коренного сдвига в ближайшем будущем.

Итак, что же насчет будущего?

Краткосрочный прогноз (на ближайшие 5–10 лет):

• Ожидается, что в краткосрочной перспективе рынок автомобильных щеток для стеклоочистителей будет неуклонно расти в связи с увеличением мирового парка автомобилей.
• Технологические достижения могут привести к разработке более прочных и эффективных щеток стеклоочистителя, улучшая их производительность и срок службы.
• Экологические нормы и соображения устойчивости могут подтолкнуть производителей к разработке экологически чистых решений для щеток стеклоочистителя.
• Внедрение новых материалов и покрытий может привести к повышению стойкости к износу, что простимулирует рост спроса на щетки стеклоочистителя премиум-класса с длительным сроком службы.
• Акцент на безопасность водителя и обзорность, вероятно, приведет к внедрению передовых систем щеток стеклоочистителя, которые включают датчики и автоматизацию.

Среднесрочный прогноз (на ближайшие 10–20 лет)

• Революция в области электромобилей и автономных транспортных средств может повлиять на дизайн и требования к щеткам стеклоочистителя, что приведет к появлению новых возможностей и вызовов на рынке.
• Внедрение нанотехнологий и интеллектуальных материалов может обеспечить щетки стеклоочистителя способностью к самоочистке, что снизит потребность в постоянном техническом обслуживании.
• Изменение погодных условий и повышение осведомленности об окружающей среде могут повысить спрос на щетки стеклоочистителя, которые могут оптимально работать в экстремальных условиях.
• Традиционные щетки стеклоочистителя могут столкнуться с конкуренцией со стороны новых технологий, таких как системы вибрационной или ультразвуковой очистки.

Долгосрочный прогноз (на ближайшие 20–50 лет):

• С потенциальными достижениями в области технологий автономного вождения полностью интегрированные и скрытые системы щеток стеклоочистителя могут стать стандартной функцией будущих автомобилей.
• Альтернативы традиционным щеткам стеклоочистителя, такие как воздушные или лазерные системы очистки, могут стать жизнеспособными и бросить вызов рынку.
• Переход к совместной мобильности и сокращение числа владельцев транспортных средств могут повлиять на продажи щеток стеклоочистителя на вторичном рынке, но коммерческие автопарки все еще могут создавать спрос.

Учитывая все это, производство щеток стеклоочистителя будет продолжать неуклонно расти в связи с увеличением автомобильного парка по всему миру, что позволяет с уверенностью смотреть в будущее и продолжать использовать качественный продукт, основанный на передовых технологиях.

Ну а каковы основные новинки? Вот теперь и о них.

Уроки материаловедения

Как уже было отмечено, значительная часть нововведений в технологиях щеток стеклоочистителя лежит в области материалов изготовления их компонентов.

Так, компания Bosch в своих новых продуктах FOCUS и ENVISION Night Performance, предназначенных для улучшения видимости в ночное время и обеспечения безопасности в экстремальных погодных условиях, применила резиновую технологию ClearMax 365. Ее отличают гибкая двойная смесь синтетического каучука и кромка из полимера точной огранки, создающая оптимальный угол протирания. Благодаря этому решению, по словам производителя, блики сводятся к минимуму, а срок службы изделия увеличивается, поскольку кромка стеклоочистителя гораздо лучше защищается от воздействия озона, экстремальных погодных условий и дорожного мусора.

Другое ноу-хау – ночной спойлер, выполненный из водоотталкивающего полимерного состава и светопоглощающего древесного угля для отталкивания капель воды и минимизации образования льда.

Французские коллеги из компании Valeo в новых стеклоочистителях Everguard реализовали собственную силиконовую технологию нанесения резины на ветровое стекло, посредством которой создается гидрофобная пленка для защиты от дождя. После пяти минут работы в сухих условиях (на низкой скорости) гидрофобная пленка активируется. В результате лобовое стекло больше не покрывается потоком отвлекающих дождевых капель, а вместо этого образуются сферические капли воды, похожие на шарики, которые легко очищаются «дворниками» или просто воздухом – при скорости движения выше 50 км/ч.

Вторым новшеством является то, что силиконовый материал чрезвычайно устойчив к воздействию тепла, холода, озона и ультрафиолетовых лучей, которые являются основными причинами износа резины. В результате щетки стеклоочистителя Valeo Everguard, по словам разработчиков, могут служить в два раза дольше стандартных, не трескаясь и не деформируясь в экстремальных условиях.

За этот продукт весной текущего года компания Valeo получила награду за инновации в категории «Инфраструктура и улучшение транспортных средств» от Sécurité routière – Французского национального органа по безопасности дорожного движения.

Но не материалами едиными живы инновации.

Жидкость прямо на стекло

Для владельцев Jeep Gladiator и Wrangler только что появилась новая опция премиум-класса. Собственные «высокопроизводительные» щетки стеклоочистителя Jeep обещают улучшение видимости довольно любопытным способом. В них используется не специальный состав, а другой метод распыления жидкости для стеклоочистителей, который, к слову, существует уже несколько лет. Давайте посмотрим, как работают эти новые щетки Jeep и почему вы наверняка видели подобную технологию раньше.

В типичном устройстве стеклоочистителя у вас есть, по крайней мере, одна щетка и, по крайней мере, одна отдельная форсунка для жидкости, расположенная на капоте/в капоте или на рычаге стеклоочистителя. Нажмите на кнопку управления функцией омывателя, и большая струя жидкости попадет на лобовое стекло. Хотя доза этого очищающего коктейля может помочь удалить грязь с лобового стекла, форсунка уже сама по своей сути вряд ли эффективна для равномерного покрытия всей площади очистки щеток стеклоочистителя. 

Пытаясь устранить этот классический недостаток, в щетке Jeep шланги перенаправляют жидкость для омывания лобового стекла к самим щеткам. Затем 12 вырезанных в них лазером отверстий позволяют жидкости течь плавно и равномерно по всей поверхности щеток стеклоочистителя. Это позволяет более равномерно наносить жидкость для тщательной очистки лобового стекла. Решение довольно оригинальное, хотя Jeep не первый производитель, который так или иначе его реализует.

Большинство моделей Mercedes высокого класса, проданных за последнее десятилетие или около того, можно приобрести с вариантом этой системы, получившей название Magic Vision Control. Это претенциозное название, но система Mercedes действительно имеет некоторые преимущества по сравнению с более традиционной концепцией. Во-первых, жидкость для омывания нагревается, что позволяет растопить лед на щетках стеклоочистителя. Во-вторых, по утверждению Mercedes-Benz, а заодно и в-третьих, Magic Vision Control может снизить расход жидкости для омывателя до 50%, одновременно повышая безопасность. 

Jeep предлагает нечто подобное, но в целом довольно оригинальное, поскольку это не штатная система, а система дооснащения. В комплект входят два набора щеток, новые рычаги стеклоочистителя и специальные трубки, необходимые для подачи омывающей жидкости на щетки стеклоочистителя. В принципе модернизировать систему на своей машине (главное условие: это должен быть Jeep Gladiator или Wrangler не ранее 2018 модельного года) при наличии минимальных инженерных навыков может любой автовладелец самостоятельно, но бренд рекомендует все-таки обратиться к официальному дилеру. Только у него можно купить и сменный комплект, после выработки первым своего ресурса. Это, согласитесь, не очень удобно – мы все привыкли иметь щетки в постоянной доступности на любых АЗС, в каждом гипермаркете и проч., не говоря уже про независимые СТО. А там они ввиду чрезвычайно узкой сферы применения – всего две модели только одного и далеко не самого популярного даже у себя на родине, в Америке, бренда – вряд ли когда-либо появятся.

Но еще больший вероятный недочет щеток стеклоочистителя Jeep может заключаться в том, что отверстия для потока жидкости в них имеются только с одной стороны. Это означает, что лезвие со стороны пассажира на обратном пути будет протирать довольно сухое лобовое стекло, что может привести к его дополнительному износу. Во многих современных автомобилях с традиционными форсунками для омывателя используется расширенное распыление, чтобы щетки стеклоочистителя оставались смазанными в течение всего цикла, поэтому система Jeep, скорее всего, приведет к несколько более быстрому стиранию резинки по сравнению со стандартной системой.

Подтвердится ли это предположение, пока неизвестно. В продаже новые щетки появились только чуть более полугода назад и пока своего срока не выработали.

Со встроенным подогревом

Как известно, одна из основных проблем со щетками стеклоочистителя в зимний период – это их замерзание. Решается она по-разному, наиболее распространенный способ – создание на лобовом стекле подогрева, так называемой «зоны покоя стеклоочистителей». Но помимо достоинств у этой функции есть и определенные недостатки, которые мы лучше обсудим в следующей публикации.

Так вот, прекрасно понимая эти недостатки, Lincoln предложил другую функцию, чрезвычайно творчески подойдя к разработке щеток стеклоочистителя нового Lincoln Aviator. Они содержат в себе две полезные технологии, которые должны сделать их более эффективными и заставить вас подумать: «Хотел бы я, чтобы и у меня было так».

Во-первых, эти щетки нагреваются. Каждое лезвие содержит полоску тонкой металлической фольги, подключенную к источнику питания. Металлический элемент обладает сопротивлением, поэтому он нагревается, когда через него проходит электричество. А за счет крепления чуть выше резины тепло рассеивается вокруг и тем самым сохраняет мягкость лезвия, для его лучшего соответствия форме стекла и, как следствие, очищающей способности.

Обогреватель легко топит иней и снег, образующиеся на стеклоочистителях, и, по словам Lincoln, за четыре минуты может помочь удалить лед с лобового стекла. Для замены автовладельцам не придется менять всю щетку с нагревательной лентой целиком: резиновые части просто выдвигаются и вместо них устанавливаются новые.

Компания Lincoln сделала всю систему автоматической, так что нагревательные элементы включаются и выключаются с разной периодичностью в зависимости от того, насколько холодно на улице. Например, при температуре от +5 до –5 градусов на улице обогреватели включаются на 20 секунд каждую минуту. При температуре от –5 до –15 градусов они включаются на 30 секунд за раз. Когда на улице –25 или холоднее, они включены постоянно.

Вторая особенность, которую добавил Lincoln, – это метод распыления жидкости для стеклоочистителя. Она отчасти повторяет технологию Jeep, только у премиальной марки в стеклоочистителе не 12, как у внедорожника, а 38 (на пассажирской стороне) и 42 (на водительской стороне) вырезанных лазером отверстия, благодаря которым жидкость подается прямо на стекло. По словам Lincoln, это позволяет автомобилю расходовать на 50% меньше омывателя. 

Что ж, похоже, основной вектор развития систем стеклоочистки на ближайшее время определен – они получат подогрев и будут подводить воду прямо на щетки. Таким образом, скорее всего, уже очень скоро форсунки на капоте уйдут в прошлое.