یکی از قطعات سیستم ایمنی خودرو برف پاک کن است. دو سومین مقاله از سری مقالات برف پاک کن ها، نگاهی به پیشرفت برف پاک کن در عصر مدرن و امروزی میاندازیم. در قسمت اول به مخترعان اولیه برف پاک کن نگاه کردیم. در بخش دوم به اختراعاتی نگاه کردیم که عملکرد برفپاککن را بهبود میبخشیدند. این بار قسمت به بررسی برخی از اختراعات مدرن برفپاککن میپردازیم.
سیتروئن SM – برف پاک کن های دارای سنسور باران در زمان بارش باران خفیف.
اولین پیشرفت مهم برف پاک کن در دوران مدرن، برف پاک کن متناوب حساس به باران توسط خودروساز فرانسوی سیتروئن در سال 1970 بود. همانطور که از نام آن پیداست، اختراع شامل دو بخش بود:
مانند سیستم های قبلی، سنسورهای موتور برفپاککن میزان کششی که تیغه برفپاککن هنگام حرکت روی شیشه جلو با آن مواجه می شود را اندازه گیری می کند.
این سیستم تقریباً در همه زمانها یک پنجره تمیز را ایجاد میکند و ایمنی در جاده را به شدت بهبود میبخشد. اولین بار در سال 1972 سیتروئن SM پیشرفته، بر روی یک کوپه با موتور مازراتی نصب شد. سیستم سیتروئن خیلی زود به استانداردی برای خودروهای مدرن تبدیل شد.
اختراع مهم دیگری در سال 1995 وارد شد. مخترعان بار دیگر یک زوج متاهل بودند: رونالد آر گوئل و همسرش سوزان کی گوئل.
این در اصل یک برف پاک کن شیشه جلو با گرمایش الکتریکی بود که می توانست از تجمع یخ و برف روی تیغه برفپاککن جلوگیری کند. الکتریسیته از طریق یک عنصر گرمایشی مارپیچی وارد برف پاک کن میشد. عنصر گرمایش در یک غلاف متصل به تیغه برف پاک کن قرار داشت. حرارتی که از غلاف میامد، یخ را به آب تبدیل میکرد و در نتیجه پنجره تمیزتر میشد. اما همچنان ترکیبی آشفته از برف و/یا یخ ذوب شده روی شیشه جلو باقی می ماند.
این آشفتگی باید برطرف میشد، و اینجا بود که قسمت دوم اختراع به کار گرفته شد:
برفپاککن دارای یک مکانیسم مبتکرانه پخش مایع بود که از یک نازل اسپری سیال تشکیل شده بود که مایعی را اسپری کند. با اسپری قوی و گرم، آب از مخزن مایع برفپاککن خودرو خارج میشد. این سیستم توسط راننده کنترل میشد. در صورت عدم استفاده، غلاف ها با شیشه جلو در تماس نبودند و از آسیب به خود غلاف جلوگیری میشد. مثل همیشه، هدف اصلی این اختراع تمیز نگه داشتن شیشه جلو برای مدت طولانی تر و در نتیجه بهبود ایمنی سرنشینان خودرو در جاده ها بود.
سیستم بعدی در سال 2006 و در ژاپن ثبت شد. این اختراع به سادگی “دستگاه برفپاککن خودرو” نامیده شد. این اختراع نسبتاً گیج کننده بود و با مشکلی برخورد کرد که بسیاری از سازندگان شیشه جلو و خودروسازان سعی در حل آن کرده اند:
در آن چند ثانیه، دید بیرونی به طور موقت مختل میشد. این مشکل هنوز به طور کامل تا امروز حل نشده است، اما بسیاری تلاش کرده اند راه حلی بیابند.
آقای هیرواکی ماکیهارا و همکارانش که برای میتسوبیشی موتورز در ژاپن کار میکردند، به دنبال حل مکانیکی آن بودند. قصد آنها این بود که زمان ماندن مایع شوینده روی شیشه جلو را کوتاه کنند. برای انجام این کار، آنها یک مجموعه کاملاً جدیدبرفپاککن با یک برف پاک کن ثانویه در زیر برف پاک کن اصلی طراحی کردند. نازل در برفپاککن اصلی قرار داشت. هنگامی که نازل مایع شوینده را روی شیشه جلو اسپری میکرد، برفپاککن ثانویه به طور خودکار مستقر میشد و تقریباً بلافاصله مایع را پاک میکرد. هنگامی که برف پاک کن ها به طور معمول کار می کنند، بدون پاشیدن مایع، نیازی به برف پاک کن ثانویه نیست و با شیشه جلو تماس نمی گیرند.
نوع آوری نهایی این مقاله از چین است، جایی که در سال 2016 توسط مهندسان ژاپنی و چینی شاغل در شعبه چینی Denso Corporation اختراع شد. آن را “دستگاه برف پاک کن برای وسیله نقلیه و روش کنترل برای دستگاه برف پاک کن برای خودرو” می نامند، نامی طولانی و در عین حال بی معنی. این یکی نیز درخشان است. این اختراع با مشکل دیرینه دیگری سروکار دارد که تقریباً همیشه صنعت برف پاک کن ها را آزار می دهد:
اغلب اوقات، قسمتهایی از شیشه جلوی سرنشین در اثر حرکت برف پاک کن کثیف و/یا خیس باقی میماند. اگر وسیله نقلیه ای فقط در یک خط مستقیم حرکت کند، این مشکل بزرگی نیست، اما در یک جاده کوهستانی پر پیچ و خم و در آب و هوای نامناسب، خطرناک می شود. هنگامی که راننده هنگام حرکت به پیچ به سمت راست نگاه می کند، در واقع به سمت سرنشین شیشه جلو نگاه می کند، جایی که دیدش مسدود شده است و در نتیجه او، مسافرانش و دیگر وسایل نقلیه در جاده را به خطر می اندازد.
در طول این سال ها، بسیاری سعی کردند این مشکل را با اضافه کردن یک برف پاک کن دیگر در سمت سرنشین حل کنند. این کار تا حدودی نتیجه بخش بود، اما منجر به هزینههای تولید و ضایعات بالاتری شد، زیرا برف پاککن اضافی همیشه فعال بود، حتی در مواقعی که مورد نیاز نبود. مانند یک جاده مستقیم. آقای تاکافومی نکی و همکارانش راه حل پیچیده ای ارائه کردند:
کل سیستم برفپاککن شیشه جلو به سمت راست حرکت می کند و در صورت لزوم به سمت چپ برمی گردد. بنابراین برف پاک کن ها همیشه در حال پاک کردن بخشی از پنجره هستند که در خط دید راننده قرار دارد. اما چگونه برف پاک کن ها می دانند کجا و چه زمانی باید بروند؟ این اختراع از انواع سنسورهای خودرو استفاده می کند که زاویه فرمان چرخ های جلو را اندازه گیری می کنند. علاوه بر این، این سیستم به سیستم ناوبری موجود خودرو متصل می شود. بنابراین سیستم برف پاک کن، سرعت، فرمان و جهت خودرو را می شناسد. تمام این ورودی به مجموعهای از حسگرها داده میشود که برحسب میلیثانیه محاسبه میکنند که برف پاککنها کجا باید پاک شوند.
درست زمانی که این مطلب را میخوانید، پیشرفتهای جدیدی ابداع میشوند، و در چند سال آینده احتمالاً میتوانم بخشی دیگر به این داستان اضافه کنم. اما در حال حاضر، وقتی نوبت به اختراعات میشود، این موضوع را رها میکنم. در قسمت بعدی این مجموعه نگاهی خواهیم داشت به مکانیسم های مختلف برف پاک کن در اتومبیل های مدرن، نحوه کار آنها و مزایا و معایب هر سیستم.