Кто изобрел стеклоочиститель
История создания автомобильного стеклоочистителя.
10 ноября 1903 года патентное ведомство США выдала патент № 743801 изобретательнице Мэри Андерсон на ее изобретение, которое представляло собой систему очистки для окон автомобилей и других транспортных средств. Это устройство позволяло очищать окна от снега, льда и воды. Сразу после получения патента Мэри пыталась продать свое изобретение Канадской компании. Но, к сожалению, производственная компания отказалась приобретать первую в мире систему стеклоочистителей окон транспортных средств, посчитав что это изобретение не имеет ни какого практического значения.
Как гласит история в 1902 году в один из холодных и дождливых дней Мэри Андерсон ехала в трамвае и заметила, что водитель трамвая из-за мокрого снега фактически ничего не видит, так как лобовое стекло трамвая полностью было в снегу и в воде.
В то время, трамваи в США были оснащены двойным лобовым стеклом. Та часть, которая была прямо перед водителем, имела специальную конструкцию, которая позволяло открывать створку окна, как обычную оконную раму. Это было сделано, для того чтобы водитель мог, открыв окно, очищать его от грязи, снега и воды. Но главный минус этого способа очистки заключался в том, что если водитель открывал окно, то ветер и влага попадала в салон трамвая, мешая водителю и доставляя дискомфорт всем пассажирам.
*Первый стеклоочиститель. Изобретение Мэри Андерсон. 1903 год
В итоге в одних из дождливых дней Мэри Андерсон, во время поездки в трамвае пришла идея стеклоочистителя для лобового стекла трамвая. По словам историков, Мэри начала рисовать схему устройства для очистки стёкол прямо на боковом стекле трамвая. Далее девушка целый год создавала прототип первого реального работающего стеклоочистителя. После нескольких неудачных попыток Мэри все-таки удалось сделать первое в истории автопромышленности устройство для очистки стекол. Первое устройство было сделано из дерева и каучука (непосредственно щетка стеклоочистителя). Щетка крепилась к специальному рычагу, который находился со стороны водителя и управлялся им вручную при необходимости очистки стекла. Так с помощью пружины щетка прижималась к стеклу. Далее водитель, поворачивая рычаг, удалял снег и лишнюю воду со стекла, улучшая обзорность.
Это устройство использовалось первое время на трамваях только в зимнее время. В весенне-летний период щетка легко демонтировалась. К сожалению, изобретение Мэри Андерсон многие восприняли не лучшим образом. Различные критики и эксперты высказались, что подобное устройство будет сильно отвлекать водителя от дороги, что в итоге будет приводить к несчастным случаям.
В итоге щетки так и не стали первое время популярными. Со временем действие патента Мэри Андерсон истекло. И как это часто бывает Мэри Андерсон не получила от своего изобретения никаких дивидендов.
Стеклоочиститель Роберта Дугласа. 1903 год
Примерно в то же самое время помимо Мэри Андерсон патентную заявку на стеклоочиститель для транспортных средств подали изобретатели Роберт Дуглас и John Apjohn. Например, Роберт подал заявку даже раньше Мэри (примерно на три месяца раньше). Правда, эта заявка касалась стеклоочистителя для паровоза.
Изобретатель John Apjohn зарегистрировал право на изобретение стеклоочистителя для транспортных средств 9 октября 1903 года. Действие патента было приоритетным на территории Англии.
В апреле 1911 года патент на стеклоочистители был зарегистрирован компанией Sloan & Lloyd Barnes.
В 1917 году Джон Р. Оишеи (1886-1968) создал компанию Tri-Continental Corporation, которая начала производство первых в мире двойных стеклоочистителей, которые в большей части похожи и на современные (в качестве щеток стеклоочистителей, как и сегодня, использовались резиновые накладки).
В 1919 году изобретатель Уильям М оформил патент на на первые в мире автоматические дворники лобового стекла транспортных средств. Спустя несколько лет в 1922 году Уильям начал серийный выпуск своего автоматического стеклоочистителя.
Правда в те годы изобретение не получила широко распространения, так как считалось что ручное управление дворниками более предпочтительнее, чем автоматическое. Принцип действия автоматических дворников был основан на вакуумной системе вращения поводков стеклоочистителей.
Стоит отметить, что вплоть до конца 1950-х годов во многих автомобилях устанавливались дворники с ручным управлением. И только ближе к 60-м годам в автопромышленности обратили внимание на систему автономной работы дворников.
С тех пор появилась система автоматического движения щеток стеклоочистителя с определенной задержкой.
Электрическая система автоматического движения дворников питалась от электросети автомобиля. Впервые этот способ очистки лобового стекла предложил в 1923 году Раймонд Андерсон.
Движение дворников с определенным интервалом была изобретена профессором Университета «Wayne State University» (США) Робертом Кернсом в 1963 году. Свое изобретение он показал компании Форд и предложил сотрудничество. Руководство автомобильной компании приняло решение внедрить его систему на все свои автомобили. Именно с тех пор дворники стеклоочистителей стали похожи друг на друга, какими и остаются по сей день.
Впервые стеклоочистители с интервальной системой работы устанавливались в качестве опции на автомобили Mercury.
В 1970 году компания Citroën впервые предложила устанавливать на автомобиль специальную систему стеклоочистителей, которые меняли свой режим работы в зависимости от влажности стекла. Система работала очень просто. Если стекло было сухое, то для движения дворников необходимо было больше энергии. Далее специальный электрический датчик определял затраченную силу на движение щеток. Если выяснялось, что для движения щеток необходимо было немного электричества, то система определяла, что ветровое стекло мокрое и при следующем цикле движения дворников, электромотор увеличивал скорость движения щеток, сокращая паузу между движениями. По сути, это первый в истории автопромышленности своеобразный датчик дождя. Впервые датчик дождя был установлен на модель Citroën SM.
Схема расположения современных дворников стеклоочистителя (все виды)
Наиболее часто встречающиеся геометрия щеток стеклоочистителя, которые вы можете увидеть на большинстве автомобилей. В этом положении щетки движутся друг за другом. Например, на Mercedes-Benz W140
Еще одна распространённая альтернативная конфигурация щеток в современных автомобилях. В этом положении щетки движутся в противоположном друг от друга направлении.
Эксцентрично-дуговая система дворника: Используется на Subaru XT, а также автомобилях Mercedes-Benz W124, R129, W201, W202, C208 и W210.
Система очистки лобового стекла для грузовых автомобилей и некоторых внедорожников. Используется, например, на таких автомобилях: MAN, DAF XF, Toyota FJ Cruiser, Jaguar E-Type, MGB, MG Midget, Austin Healey Sprite.
Устаревшая конфигурация дворников. Также применяется на современной спецтехнике и на специализированных грузовых автомобилях. Кстати подобный дизайн дворников используется на внедорожнике Jeep Wrangler YJ.
Верхнее расположение щеток стеклоочистителей. Как правило, используется в военной технике, тракторах, комбайнах, и в некоторых грузовых автомобилях и автобусах.
Зеркальное расположение дворников. В основном используется на легковых автомобилях с правом расположением рулевого колеса.
История стеклоочистителей: как пассажирка трамвая изменила мир автомобилестроения
Вы, наверняка, не знали, но одну из самых маленьких, но значимых деталей автомобиля — стеклоочиститель, изобрела девушка. Обыкновенная пассажирка трамвая. Рассказываем, как это произошло.
Уже сложно представить, как бы мы передвигались за рулем автомобиля без работы щеток стеклоочистителя. Да что там автомобиль — они устанавливаются и на самолёты, и на водный транспорт — без них в современном мире никуда. А как они появились? Время истории!
Минутка истории
Давным-давно, в начале прошлого века, любому автомобилисту было весьма тяжело передвигаться в условиях грязи и снега, ведь машину нужно было останавливать, протирать стекло и лишь после этого продолжать движение. А, между прочим, запустить автомобиль было намного сложнее, чем сегодня. Самым популярным решением тех лет были скребки, которые оснащали резиновой пластиной. Таким способом водитель мог очищать стекло не покидая автомобиля, и многие считали это нормой, ничего не желая придумывать, но…
Мороз и женщина
Но на мировой Олимп автомобилестроения всходит женщина. В 1903 году Мэри Андерсон, молодая американская женщина, врывается в мир автомобилей, патентуя стеклоочистители. Именно этот прибор барышня решила придумать во время своего путешествия из Алабамы в Нью-Йорк. Правда, путешествовала она не на автомобиле. Она заметила, что машинист трамвая, в котором она ехала, вынужден был «морозить» пассажиров открытыми окнами, потому что ему нужно было чистить своё стекло от снега. В итоге, в одних из дождливых дней, во время поездки в трамвае, Мэри Андерсон пришла идея стеклоочистителя для лобового стекла трамвая. По словам историков, Мэри начала рисовать схему устройства для очистки стёкол прямо на боковом стекле трамвая. Далее девушка целый год создавала прототип первого реального работающего стеклоочистителя, и, после нескольких неудачных попыток, Мэри все-таки удалось сделать первое в истории автопромышленности устройство для очистки стекол. Первое было сделано из дерева и каучука (непосредственно щетка стеклоочистителя). Щетка крепилась к специальному рычагу, который находился со стороны водителя и управлялся им вручную при необходимости очистки стекла. Так, с помощью пружины щетка прижималась к стеклу. Далее, водитель, поворачивая рычаг, удалял снег и лишнюю воду со стекла, улучшая обзорность.
Первые мазки по стеклу
Первое время это устройство использовалось на трамваях только в зимнее время. В весенне-летний период щетка легко демонтировалась. К сожалению, изобретение Мэри Андерсон многие восприняли не лучшим образом. Различные критики и эксперты высказались, что подобное устройство будет сильно отвлекать водителя от дороги, что, в итоге, будет приводить к несчастным случаям. Многие скажут, что такие устройства уже были на рынке в то время, однако именно у женщины из Алабамы получилось создать эффективное устройство.
Отметим, что у Мэри появились и конкуренты, подавшие заявку на патент в то же время. Роберт Дуглас и Джон Апджон, причём Дуглас подал заявку раньше — на стеклоочиститель для паровоза, а вот Апджон смог получить приоритетный патент для территории Англии.
Развитие
Дальнейшее развитие стеклоочистителей пошло семимильными шагами, в сторону улучшения средств управления щётками и поиска их оптимального привода. Так, например, в 1910-е года ХХ века появились первые стеклоочистители с вакуумным приводом от впускного коллектора. Такой тип автоматического привода имел существенный недостаток: изменение положения дроссельной заслонки существенно влияло на скорость работы «дворников» и, при увеличении оборотов двигателя, скорость «дворников» заметно уменьшалась. В разное время на автомобилях использовались гидравлический, вакуумный и пневматический тип привода.
К середине 1940-х гг., появилась новая серьезная проблема. Благодаря стараниям автомобильных дизайнеров изменился профиль ветрового стекла – стёкла стали выпуклыми. Вопрос очистки таких стекол пытались разрешить, используя щётки небольшого размера, уменьшая площадь очищаемой поверхности. Ведь и на выпуклом стекле можно найти подходящие участки с минимальной кривизной, и чистить их небольшой прямой щёткой. Это решение позволило снять остроту проблемы, но не могло стать основным, так как привело к значительному уменьшению зоны видимости, а значит, и безопасности.
Модернизации и модификации
Стоит отметить, что вплоть до конца 1950-х годов во многих автомобилях устанавливались дворники с ручным управлением. И только ближе к 60-м годам в автопромышленности обратили внимание на систему автономной работы дворников. С тех пор появилась система автоматического движения щеток стеклоочистителя с определенной задержкой. Электрическая система автоматического движения дворников питалась от электросети автомобиля. Впервые этот способ очистки лобового стекла предложил в 1923 году Раймонд Андерсон.
Движение дворников с определенным интервалом было изобретено профессором Университета «Wayne State University» (США) Робертом Кернсом в 1963 году. Свое изобретение он показал компании Ford и предложил ей сотрудничество. Руководство компании приняло решение внедрить устройство в систему всех своих автомобилей. Именно с тех пор дворники стеклоочистителей стали похожи на те, какими и остаются по сей день.
Впервые стеклоочистители с интервальной системой работы устанавливались в качестве опции на автомобили Mercury. Затем, в 1970 году компания Citroën впервые предложила устанавливать на автомобиль специальную систему стеклоочистителей, которые меняли свой режим работы в зависимости от влажности стекла. Система работала очень просто. Если стекло было сухое, то для движения дворников необходимо было больше энергии. Далее специальный электрический датчик определял затраченную силу на движение щеток. Если выяснялось, что для движения щеток необходимо было затрачено не много электричества, то система определяла, что ветровое стекло мокрое, и при следующем цикле движения дворников электромотор увеличивал скорость движения щеток, сокращая паузу между движениями. По сути, это первый в истории автопромышленности своеобразный датчик дождя. Впервые датчик дождя был установлен на модель Citroën SM.
Как сегодня?
На сегодняшний день большинству автолюбителей известны два типа щеток: каркасные (арматурные) и бескаркасные.
Каркасные щетки представляют собой наиболее старый и известный тип автомобильных дворников, которые состоят из, так называемого, металлического каркаса, обеспечивающего прижимание к стеклу резиновой ленты в определенных точках упора. Подобная конструкция имеет множество недостатков. Во-первых, не обеспечивается достаточная прижимная сила резиновой ленты к стеклу, а, во-вторых, шарнирные соединения механизма склонны застывать на морозе, особенно при попадании туда воды, либо снега. Популярность данного типа дворников объясняется их дешевизной. Однако все большее количество современных автомобилистов делает свой выбор в пользу бескаркасной конструкции.
Бескаркасный дворник представляет собой металлическую пластину, покрытую резиновой оболочкой. Конструкция лишена указанных выше недостатков. Таким образом, обеспечивается плотное прилегание щетки к лобовому стеклу. Механизм скрыт под оболочкой, тем самым исключается вероятность попадания воды. Такие дворники заметно дороже своих устаревших собратьев, однако потраченные деньги с лихвой окупаются радостью от прекрасного обзора через лобовое стекло в любую непогоду.
Послесловие
Надеемся, что мы смогли коротко, но интересно донести до вас частичку истории одной из важнейших вех в автомобилестроении. А заодно и рассказать вдохновляющую историю об обычной девушке, которая, замерзая в трамвае, не пошла ругаться на водителя, а решила самостоятельно изменить ситуацию и сделать мир чуточку лучше.
Кто изобрёл дворники для авто? История появления щеток для стекол
Первые автомобили вообще не имели лобового стекла. Автолюбители передвигались по дороге, испытывая постоянный дискомфорт, так как пыль, грязь, мелкие камни и песок падали прямо на водителя и на пассажиров транспортного средства, создавая массу неудобств.
Позже, когда было изобретено лобовое или ветровое стекло, ситуация разительно изменилась. Пассажиры транспортного средства были надежно защищены:
Однако, здесь появилась новая проблема — загрязнение лобового стекла. В этой сложной ситуации человеческая смекалка нашла выход из ситуации. В начале XX века были изобретены дворники для авто, прекрасно справляющиеся с очисткой ветрового стекла во время движения машины по дороге.
Это сделала женщина!
Не удивляйтесь, но дворники для автомобилей изобрела женщина. Произошло это в начале XIX века. Изобретательная Мэри Андерсон придумала и запатентовала автомобильные щетки стеклоочистителя. Изобретательная Мэри путешествовала из Алабамы в Нью-Йорк.
В момент ее путешествия на улице был жуткий мороз, а Мэри, сидя в трамвае, отметила, что водитель транспортного средства был вынужден ехать с открытыми передними стеклами, так как он не мог видеть происходящее на дороге. Так у Мэри родилась идея изобрести специальные очистители для стекол, которые бы позволяли делать езду на машинах и на других транспортных средств удобной и максимально безопасной.
Конструкция первых дворников
Конструктивно дворники для автомобилей были другими, не такими, как современные. Первые дворники представляли собой примитивное устройство, состоящее:
Естественно, пружина прижимала конструкцию к стеклу, резинки, облагая прозрачную поверхность, двигались в разные стороны, тем самым очищая стеклянную поверхность. Примитивный механизм, но действенный.
Современные дворники
Сегодня разнообразие дворников огромное. В продаже можно встретить щетки стеклоочистителя или так называемые дворники:
Для каждого типа автомобиля подбираются дворники под размер. Правильно подобранные щётки позволяют максимально качественно и чисто убирать грязь со стекла автомобиля.
Первые стеклоочистители изобрела женщина: любопытные факты об автомобильных дворниках
Невозможно себе представить, как авто будет передвигаться под снегом или дождем без стеклоочистителей. Ведь именно они способны обеспечить хорошую видимость и, соответственно, безопасность во время езды. Первые дворники начали устанавливать на машинах более века назад. Все это время их конструкция и функции подвергались совершенствованию. История появления этого устройства достаточно интересна. Также есть несколько любопытных фактов об обычных дворниках.
Немного истории
Первые модели авто не имели стеклоочистителей. Лишь в начале 20-го столетия появились устройства, отдаленно напоминающие современные дворники. По сути, это были большие щетки, которыми автовладельцы стряхивали воду с «лобовухи». Но сделать это они могли лишь, когда ТС стояло. Подобная мойка не являлась эффективной. Ведь капли размазывались по стеклу, а не удалялись с него. При движении машины проблема сохранялась. Капли заполняли все стекло, ухудшая видимость для шофера.
Стеклоочиститель изобрела женщина
Однажды зимой, отправившись на авто из Алабамы в Нью-Йорк, Мэри Андерсон столкнулась с определенной сложностью. Хотя на улице стоял мороз, многие ТС вынуждены были передвигаться с открытыми окнами. Ведь лежащий на лобовом стекле снег препятствовал нормальному обзору. Мэри в голову пришла отличная идея – разработать устройство, которое бы выполняло очистку стекло снаружи. И вскоре ей удалось создать его. В 1903-м она даже получила патент. Управление дворниками осуществлялось изнутри салона механическим приводом. С тех пор стеклоочистители превратились в неотъемлемую часть конструкции авто.
Электрические модели – снова от женщины
Долгие годы дворниками вручную управляли автомобилисты. Чтобы включить это устройство, требовалось повернуть специальную ручку на передней панели. Это доставляло определенные неудобства, очень отвлекало от дороги. И снова исправлением ситуации решила заняться представительница прекрасного пола.
Шарлотта Бриджвуд, уроженка США, в 1917 году она публично сообщила об изобретении стеклоочистителей, работающих от электропривода. И это был серьезный прорыв. Управлять ТС стало более удобно, повысилась безопасность на дорогах.
Скорость работы
Автомеханики-мужчины тоже приложили усилия к техническому усовершенствованию легковушек. Им удалось изменить режим работы дворников. Затем задались целью – ускорить движение щеток. С этим они справились на отлично. С 1962 года появилась возможность уменьшать, или, наоборот, увеличивать скорость движения дворников.
Устанавливаемые на автодворники должны соответствовать требованиям, прописанным в ГОСТе. Но каким именно? К примеру, они должны очищать поверхность стекла за 5 взмахов.
Существует несколько видов щеток. На самыми эффективными признаны гибридные. После них на стекле не остаются полосы.
А вам были известны эти факты об автомобильных дворниках?
История появления автомобильных дворников
Для самых первых автомобилей проблемы очистки стекла не существовало, поскольку и не существовало самого ветрового стекла. Когда лобовое стекло стало непременной принадлежностью любого автомобиля, тогда и появился первый примитивный стеклоочиститель, который состоял из щетки, передвигающейся вручную при помощи специального рычага в вертикальном направлении. Потом появился стеклоочиститель с точкой опоры в центре ветрового стекла, который в отдельных случаях использовался и раньше, так же приводимый в действие вручную.
Несмотря на то, что внешний вид стеклоочистителя остался, казалось бы, практически таким же, как и 80 лет назад — в эпоху начала его использования, все это время его конструкция постоянно изменялась.
Патент на изобретение автомобильного стеклоочистителя запросил американец Чарльз Келлог в 1907 году, а принц Генрих Прусский, подал повторную заявку на патент стеклоочистителя в 1912 году. Устройство, созданное на основе последнего патента первый раз получило применение на автомобиле «Бенц» самого принца, эта машина имела так же электрические фары.
Первый стеклоочиститель с механическим движителем, приводимый в действие электромоторчиком был изобретен уроженцем Гавайских островов Ормоном Эдгаром Уоллом в 1917 году. Здесь стоит заметить, что помимо электромоторчика как средства перемещения щеток были опробованы и механические системы, например, передвижение посредством гибкого валика (аналогичного приводу счетчика километража), посредством сжатого воздуха, понижением давления во впускном трубопроводе. Последнее решение оказалось несовершенным из-за непостоянной скорости движения щеток стеклоочистителя, которая зависела от снижения оборотов коленчатого вала двигателя.
В Европе электрический стеклоочиститель появился в 1924 году, но только в конце пятидесятых они получили дальнейшее развитие. Для преобразования электрической энергии в механическую были опробованы электромагниты и моторы с двойным направлением вращения. От электромагнитов отказались из-за низкого КПД, ненадежности и непостоянной скорости перемещения щеток. Второй вариант помимо тех же самых недостатков был плох тем, что коммутатор выключателя, который включал одно или другое направление движения, не позволял быстрой инверсии щеток.
Постепенно функции стеклоочистителей оказались настолько важными, что с конца сороковых годов нормы безопасности всех без исключения стран определили, что процент лобового стекла должен очищаться стеклоочистителями была установлена и частота колебания щетки — 45 для первой скорости и 60-70 для второй. И по сей день системы очистки ветровых стекол не превышают этого максимального значения, так как частота колебаний в 70 представляет физиологическую границу. Исследования установили, что когда перед глазами человека какой-либо предмет колеблется с частотой равной 80 или более колебаний в минуту, может наступить состояние гипноза.
Развитие и совершенствование электрических стеклоочистителей затронуло как видимые части (щетки) так и его функциональные возможности, одну или несколько скоростей, тип движителя щеток, геометрические размеры рычага и щетки. Невидимыми от нас остались моторедуктор, кинематические цепи, преобразующие вращательное постоянное движение электромоторчика в колебательное движение щеток. 
Главным новшеством в установке стеклоочистителей после Второй мировой войны стало их место, которое сдвинулось на нижнюю кромку ветрового стекла. Устройство расположилось в капоте двигателя и стало более удобным и безопасным. Кроме того, вращающиеся части больше не находились над панелью приборов, где они могли бы повредить проводку. Для наибольшего упрощения монтажа был предпринят ряд попыток на удаление кинематических цепей стеклоочистителей и использования вместо них двух электронно синхронизированных моторов.
Что касается кривошипно-шатунного механизма, то были проведены работы по расширению или изменению очищаемой поверхности, кроме того, повысилась мощность, а так же появились электромоторы с двумя и более скоростями, для того чтобы частота колебаний соответствовала интенсивности дождя или снега. Многие работы были нацелены так же на улучшение качества и внешнего вида щетки и на создание приспособлений для снижения шума и самопроизвольного поднятия стеклоочистителя.
В начале пятидесятых годов к стеклоочистителям было добавлено устройство для мойки лобового стекла, команда прерывистой работы, автоматическое устройство и устройство оставляющее стеклоочистители в положении не затрудняющим видимость.
Здесь стоит отметить некоторые альтернативы всем хорошо известного стеклоочистительного устройства, состоящего из резиновых щеток, арматуры и электрического моторчика. Эксперименты с лазерными и ультразвуковыми стеклоочистителями показали, что автомобиль не обладает необходимым запасом энергии для их использования, потому пока подобные системы все еще технически сложны и дорогостоящи. Недостатками этих систем стало и вредное воздействие ультразвуков на здоровье и вызывающая сомнения безопасность при использовании лазерного излучения.
Начиная с восьмидесятых годов широкое распространение получили одно-щеточные стеклоочистители. Один стеклоочиститель во время движения лучше располагает щетку по направлению ветра, делая ее менее чувствительной к его эффекту. Кроме того, к приводу стеклоочистителя были подключены датчики влаги, которые автоматически включают дворники при начале дождя и регулируют скорость их движения в зависимости от интенсивности непогоды.
