Многие изобретения выглядят достаточно просто и очевидно, потому представить себе жизнь без них не представляется возможным. Но мало кто знает о том, что до двадцатых годов прошлого века на транспортных средствах не было дворников. Между тем, их изобрели только в начале двадцатого века. Кто же именно придумал дворники на автомобиль? Их автором стала американка Мэри Андерсон, однако изначально эта конструкция была предназначена для трамваев.
Изобретение Мэри Андерсон
История создания дворников началась зимой 1903 года в Нью-Йорке. В один из непогожих дней американка Мэри Андерсон ехала в трамвае. Погода была очень снежной, и вагоновожатому приходилось постоянно останавливать транспортное средство для того, чтобы выйти и почистить стекло. Это подтолкнуло девушку к созданию интересной конструкции. Уже осенью того же года она запатентована «Устройство для очистки снега».
Дворник с ручным приводом, придуманный изобретательницей, предназначался для трамваев. Конструкция прижималась к стеклу при помощи пружин. При этом ее ось перемещалась через раму. В тот период речи об автомобилях еще не было. Большая часть такого транспорта не имела ветровых стекол и была открытой. Потому люди попросту не ездили на нем в непогоду.
Стеклоочиститель Роберта Дугласа
Одновременно с Мэри Андерсон дворники изобрел и Роберт Дуглас. Канадский ученый даже подал заявку на патент на 3 месяца раньше. Однако предложенная им конструкция представляла собой стеклоочиститель для паровоза.
Появление автоматических дворников
Автоматический стеклоочиститель появился благодаря еще одной женщине изобретателю – Шарлотте Бридгвуд. Она была главой Бридгвудской производственной компании, которая находилась в Нью-Йорке. В 1917 году женщина получила патент на электрический роликовый стеклоочиститель. Свое устройство она назвала Storm Windshield Cleaner.
В 1919 году изобретатель Уильям Фолберт запатентовал автоматические дворники для машины. Через несколько лет ученый наладил массовое производство своего изобретения. Это произошло в 1922 году.
При этом на начальном этапе появления разработка исследователя не получила широкого распространения. В те времена считалось, что лучше управлять дворниками вручную, нежели автоматически. При этом действие конструкции базировалось на вакуумной системе вращения поводков конструкции для очищения стекла.
Нужно сказать, что до конца пятидесятых годов во многих авто ставились дворники, имеющие ручное управление. Лишь в шестидесятые годы в автомобильной промышленности стали применяться системы автономной работы. В тот период появилась система автоматического перемещения щеток с некоторой задержкой.
Дворники с интервальной системой
Стеклоочистители, которые двигались с некоторым интервалом, придумал Роберт Кернс – профессор американского университета Wayne State University. Это произошло в 1963 году. Свою разработку исследователь продемонстрировал компании Форд, предложив ей сотрудничество.
Руководители предприятия решили внедрить такую систему на все свои авто. С того момента дворники стеклоочистителей стали напоминать друг друга. Они остаются такими же и сейчас. Стоит отметить, что впервые конструкция, которая использовала интервальную систему работы, была установлена на машины Mercury.
Последующее развитие
За время своего существования стеклоочистители для автомобиля претерпели много изменений. Прежде всего, была усовершенствована сама резиновая лента, которая контактировала со стеклом и обеспечивала его механическое очищение. Длительное время для изготовления этого элемента применялась резина из натурального каучука. Однако она трескалась под воздействием холода, что требовало частой замены конструкции.
В конце восьмидесятых годов прошлого века фирма Denso предложила использовать двухслойную резину, которая имела рабочий поверхностный слой со специальной химической обработкой. Эту идею подхватили и другие участники рынка.
В середине девяностых компания Bosch стала изготавливать двухкомпонентные ленты, которые включали два типа искусственной резины. Мягкая резиновая основа обеспечивала качественное очищение стекла. Чуть позже появилась задача дополнительно усилить жесткость лезвия и усовершенствовать его антифрикционные характеристики. Для этого компания Bosch начала наносить на лезвие особой состав, который изготавливался на основе порошкового графита. Таким элементом оснащали, в частности, бескаркасные конструкции Bosch Aerotwin.
Важный вклад в конструкцию дворников внесла компания Valeo. Бренд стал в некоторых щетках применять особый состав лент, который включал 3 компонента. В таких конструкциях лезвие изготавливается из натуральной резины, верх – из мягкой синтетической резины, а всю ленту – покрывает особая защитная оболочка, которая отличается водоотталкивающими характеристиками. Эта конструкция дает возможность учитывать отличия в условиях эксплуатации разных частей ленты и усовершенствовать характеристики щетки – прежде всего, при использовании в сложных погодных условиях.
Еще одним важным направлением улучшения конструкции дворников для авто стало совершенствование каркаса. При этом требовалось найти способ плотно прижимать щетку к стеклу при ее движении. Чем больше размеры стекла и сложнее его профиль, тем сложнее добиться нужной формы. Для этого требуется наращивать число уровней в каркасе. Это увеличивает высоту и массу изделия, ухудшает качество очищения, повышает уровень аэродинамического шума.
Первые мысли относительно замены стандартных дворников на более эффективные стали возникать в конце восьмидесятых годов прошлого века. Намного позже стало понятно, что новые щетки обладают прекрасными перспективами и могут успешно применяться там, где стандартные конструкции не справляются со своими функциями. Так появились бескаркасные или плоские щетки.
Они представляют собой изогнутую пружинную конструкцию из стали, которая располагается внутри резиновой ленты. Рабочая кривизна конструкции должна сохраняться в течение всего периода эксплуатации вне зависимости от меняющихся нагрузок и температурных параметров окружающей среды.
Как располагаются дворники на современном транспорте
С течением времени на многих японских автомобилях начали появляться конструктивные элементы нового типа. Они называются гибридными. Первой такую конструкцию выпустила компания Denso. Ее изделия сочетали в себе плюсы каркасных и бескаркасных конструкций.
В автомобильном стеклоочистителе нового поколения располагается стандартный шарнир, который обеспечивает качественное прилегание щетки к стеклу любого профиля. Также изделие содержит жесткое резиновое лезвие с графитовым покрытием. Оно обеспечивает мягкую и при этом высокоэффективную очистку. Конструкция щетки скрыта в корпусе, что предотвращает замерзание воды в структуре шарниров.
Дворники для очищения лобового стекла появились еще в начале двадцатого века. Изначально их придумала американская изобретательница для использования в трамваях. Однако последующее усовершенствование конструкции позволило применять ее и в автомобилях.
Похожие записи:
Кто и когда изобрел первый в мире автомобиль – история создания машины
Когда и где появился первый в мире светофор, кто придумал – история создания
Кто придумал первый воздушный шар, когда его создали, история изобретения
История изобретения первых в мире кораблей – когда появились и кто придумал
Когда была создана первая в мире подводная лодка, кто ее придумал – история
Когда появилась первая станция метро в Москве, кто придумал и история создания
Кто придумал барометр и когда его изобрели – история создания прибора
Кто придумал автомат Калашникова и когда его изобрели – история создания