Wiper Kaca Depan

Latar Belakang

Wiper kaca depan digunakan untuk membersihkan kaca depan mobil agar pandangan pengemudi tidak terhalang ke jalan. Sudut sapuan khas untuk mobil penumpang adalah sekitar 67 derajat. Bilah memiliki panjang 12-30 inci (30-76 cm) dengan panjang bertambah dengan peningkatan 2 inci (5 cm).

Sejarah

Sejarah wiper kaca depan dimulai dengan penemuan mobil. Sebagian besar kendaraan transportasi tidak memiliki wiper. Kereta kuda dan truk bergerak dengan kecepatan lambat, dan kaca tidak diperlukan untuk melindungi pengemudi atau penumpang atau untuk bertindak sebagai penahan angin.

Wiper kaca depan pertama adalah sikat. Penemu JH Apjohn menemukan metode menggerakkan dua sikat ke atas dan ke bawah pada kaca depan kaca pelat vertikal pada tahun 1903. Pada tahun yang sama, Mary Anderson merancang lengan ayun yang menyapu hujan dari kaca depan ketika pengemudi memindahkan tuas yang terletak di dalam mobil. Anderson mematenkan penemuannya tentang wiper kaca depan mekanis pada tahun 1905, dan itu menjadi perlengkapan standar pada tahun 1913. Motor listrik belum digunakan untuk memberi daya pada kebutuhan atau aksesori mobil, dan perangkat Anderson memiliki kekurangan. Tanpa sumber listrik lain, seorang pengemudi harus menggunakan satu tangan untuk menggerakkan tuas. Sisi pengemudi yang lain mengemudikan mobil (baik dengan roda atau kemudi) dan bekerja dengan tongkat persneling dan pegangan rem yang berdiri di lantai mobil atau di luar sisi pengemudi di papan berjalan.

Karet strip menggantikan sikat sebagai alat pembersih pada wiper pada tahun 1905. Sayangnya, kebutuhan berbahaya bagi pengemudi untuk menyeka kaca depan saat mengemudi tidak dihilangkan sampai tahun 1917. Solusinya adalah menggunakan motor listrik untuk menggerakkan wiper tunggal dengan bilah karet panjang ke belakang. dan sebagainya. Dokter gigi Hawaii Dr. Ormand Wall menemukan wiper otomatis dengan menempatkan motor listrik di tengah atas kaca depan sehingga wiper melengkung ke bawah di atas kap mobil dalam bentuk setengah lingkaran atau pelangi. Wiper adalah salah satu perangkat listrik pertama di mobil setelah starter listrik dikembangkan pada tahun 1912. Kebanyakan wiper pada mobil sebelum tahun 1930 dipasangkan dan digantung dari atas kaca depan. Mereka dipindahkan ke dasar kaca depan karena sistem kelistrikan menjadi lebih rumit.

Washer kaca depan ditambahkan ke tuas on/off wiper, dan ini membutuhkan nozel semprot di depan kaca depan, tangki untuk cairan washer di kompartemen mesin, dan sambungan listrik untuk mengoordinasikan operasi ini. Pada tahun 1962, Bob Kearns menemukan wiper intermiten dengan interval dan kecepatan yang dapat diubah oleh pengemudi. Munculnya sistem elektronik dengan sekering dan pemutus sirkuit untuk mengoperasikan, mengatur, dan mengoordinasikan komponen listrik memperluas kemungkinan wiper yang lebih beragam. Wiper ditambahkan ke lampu depan pada 1980-an, membutuhkan koneksi antara sistem pencahayaan dan wiper. Pada 1990-an, mikrosensor dibangun ke kaca depan untuk mendeteksi hujan di kaca depan, mengaktifkan wiper, dan menyesuaikan kecepatan dan penggunaan intermiten untuk jumlah hujan.

Bahan Baku

Pabrikan membeli semua suku cadang dari perusahaan yang mengkhususkan diri dalam fabrikasi suku cadang dari aluminium dan baja, bilah karet, ring plastik untuk sambungan, dan motor. Wiper kaca depan dan sistem wiper kaca depan (dengan motor) adalah rakitan yang berbeda; beberapa produsen membuat keduanya, dan yang lain hanya memproduksi wiper.

Sambungan penghubung dan penggerak serta poros yang menggerakkan wiper terbuat dari baja galvanis. Galvanisasi adalah proses penerapan lapisan seng pada baja untuk melindunginya dari korosi. Lengan penggerak untuk kapal dan kendaraan yang digunakan dalam industri kelautan terbuat dari baja tahan karat yang tahan terhadap kerusakan akibat air asin. Suspensi wiper dan cakar juga baja galvanis. Lapisan seng galvanis lebih mudah dicat daripada baja yang tidak dilapisi. Baja juga merupakan material pada bagian-bagian kecil wiper, seperti ring, sekrup, mur, pegas, dan braket.

Bingkai pisau terbuat dari aluminium. Pisau terbuat dari karet alam atau senyawa sintetis. Beberapa bilah karet merupakan gabungan dari karet lunak pada tepi penyeka (permukaan alat penyapu pembersih karet) dan karet keras yang menopang tepi penyeka di bagian lain bilah.

Bahan lain yang menyusun bagian wiper kaca depan adalah karet untuk washer di poros dan busing plastik yang melapisi lubang untuk menghubungkan bagian linkage. Suspensi wiper biasanya dicat hitam. Jika produsen wiper juga membuat sistem wiper, motor dibeli dari subkontraktor. Motor ditempatkan dalam rumah baja dan termasuk motor magnet permanen yang dililit dengan kawat tembaga. Setiap rumah memiliki sambungan untuk kabel listrik yang merupakan bagian dari kendaraan dan rangkaian kabel dilengkapi khusus untuk mengoperasikan wiper. Setiap motor juga mengandung satu atau lebih sirkuit elektronik tergantung pada kecanggihan sistem yang dikendalikan motor tersebut.

Desain

Wiper kaca depan dirancang dan dibuat untuk membersihkan air dari kaca depan. Sebagian besar mobil memiliki dua wiper di kaca depan, dan mereka mungkin memiliki satu di jendela belakang dan satu di setiap lampu depan. Bagian wiper yang terlihat dari luar mobil adalah bilah karet, lengan wiper yang menahan bilah, pegas penghubung, dan bagian pivot wiper. Wiper sendiri memiliki hingga enam bagian yang disebut pressure point atau cakar yang merupakan lengan kecil di bawah wiper. Cakar mendistribusikan tekanan dari wiper di sepanjang bagian belakang bilah. Ini digambarkan sebagai balok keseimbangan dengan sistem suspensi, di mana wiper adalah balok dan cakar adalah komponen suspensi. Cakar menjaga bilah tertekuk ke kaca depan untuk mendistribusikan tekanan yang merata untuk membersihkan kaca di sepanjang bilah. Cakar yang lebih banyak biasanya mendistribusikan tekanan dengan lebih baik dan cocok untuk kaca depan yang besar atau sangat melengkung.

Meskipun karet adalah bagian yang tidak asing dari bilah, bilah sebenarnya mencakup strip logam yang disebut bingkai bilah dengan slot di sepanjang bingkai dan lubang pengganti di bingkai. Lubang pengganti menyediakan akses untuk mengganti bilah karet dengan isi ulang. Bilah pada bingkai aluminiumnya juga dapat diubah sebagai satu kesatuan.

Dua wiper kaca depan standar biasanya dioperasikan sebagai motor tunggal, skema tandem dengan satu wiper di sisi pengemudi dan satu diposisikan di dekat tengah kaca depan yang bergerak melintasi pandangan penumpang. Wiper diamankan ke pivot. Sebuah wiper dan pivot dipasang pada braket di kedua ujung batang panjang yang disebut link penghubung, dan, ketika gaya dari motor mendorong ujung pengemudi dari link penghubung, maka wiper lainnya akan bergerak. Tautan penghubung terpasang ke batang panjang lain yang disebut tautan penggerak di dekat motor penghapus. Sebuah linkage pegas yang ramping mengikat poros ke drive link untuk mengembalikan wiper ke posisi istirahat atau parkir, memeluk wiper dekat dengan kaca depan, dan tetap menempel pada mobil jika link rusak.

Antara motor dan drive link, sistem linkage yang terdiri dari cam (batang pendek lainnya) dan pivot, poros keluaran roda gigi, dan roda gigi cacing mengontrol gaya motor yang dikirim ke lengan penggerak. Roda gigi cacing memperlambat kecepatan motor sambil melipatgandakan torsi (gaya). Roda gigi memungkinkan motor kecil menghasilkan kekuatan yang cukup untuk menggerakkan bilah melintasi kaca. Deskripsi ini didasarkan pada penggunaan satu motor untuk menggerakkan kedua wiper. Jika satu motor memberi daya pada setiap wiper, lebih banyak tautan diperlukan untuk menggerakkan kedua wiper bersama-sama dalam apa yang disebut sistem motor terpadu.

Kekuatan berlipat ganda ini diperlukan untuk mempercepat bilah agar tidak berhenti di keduanya Sistem wiper kaca depan. ujung gerakannya, untuk menahan gesekan karet terhadap kaca, untuk menahan gesekan karet pada kotoran pada kaca, dan untuk melawan tekanan angin pada kaca depan.

Skema tandem adalah yang paling umum karena baling-baling menghasilkan area bersih yang tumpang tindih di kaca depan dengan tumpang tindih terbesar di depan pengemudi. Skema berlawanan dengan dua bilah dimulai dengan kedua bilah di kaca depan mengarah ke sisi mobil, dan bilahnya tumpang tindih saat keduanya berputar ke arah tengah kaca depan. Sebuah wiper tunggal yang berayun di busur dari pusat kaca depan juga digunakan. Wiper dengan kontrol satu lengan adalah yang paling kompleks; saat menyapu kaca, lengan wiper memanjang ke arah sisi mobil dan memendek lagi saat mengarah lurus ke atas di tengah kaca depan. Masing-masing dari dua wiper dalam skema operasi tandem dan berlawanan dan satu wiper dalam skema wiper tunggal membuat busur dengan radius tunggal dan disebut wiper lengan radial. Wiper yang dikendalikan oleh satu lengan menghasilkan busur radius ganda.

Motor listrik, roda gigi cacing, poros roda gigi, cam, tautan penggerak, dan poros dipasang di bagian bawah dasbor. Link penghubung dan pivot wiper terletak di bawah kaca depan dan di belakang trim moulding. Wiper yang disebut wiper tertekan juga berada di belakang cetakan saat tidak digunakan. Wiper tanpa tekanan berada di atas cetakan trim kaca depan bahkan saat diam dan terlihat dari luar mobil dan dari kompartemen penumpang. Di kompartemen penumpang, tuas on/off wiper biasanya dipasang di kolom kemudi. Ketika wiper dihidupkan, sirkuit elektronik di dalam motor wiper memulainya. Ketika wiper dimatikan, rangkaian menghentikan aliran listrik ke motor wiper. Pengoperasian wiper yang terputus-putus pada dasarnya adalah periode hidup dan mati yang singkat untuk motor wiper yang juga diatur oleh sirkuit.

Manufaktur
Proses

1. Produsen wiper membawa persediaan material yang besar yang disediakan oleh subkontraktor. Saat bahan diterima, inspektur penerima memastikan bahwa jenis dan jumlah suku cadang sudah benar, menyusun inventaris, dan menyimpan suku cadang.
2. Pekerja memulai dengan memasang poros poros untuk setiap wiper. Poros pivot terbuat dari satu set pengencang dan spacer yang menahan lengan wiper dengan aman sambil membiarkannya berputar dan menyapu sudut wiper desain. Rakitan poros mencakup poros poros itu sendiri dan (dari ujung dekat tautan penghubung kecil ke ujung poros) mesin cuci karet, mesin cuci logam, mur, tutup mur, penggerak knurled, mesin cuci, dan mur biji. Pengemudi knurled adalah jenis mur dengan tonjolan di sisi yang mencengkeram lampiran apa pun. Lengan wiper akan duduk di driver knurled, yang mencegahnya bergeser keluar dari posisi pada poros, dan mesin cuci dan kacang biji memegang lengan pada poros. Poros pivot kemudian dipasang ke tautan penghubung kecil dengan ring dan klip pegas. Sebuah pin pada poros pivot dapat dimasukkan ke salah satu dari tiga posisi pin saat poros dipasang pada tautan, tergantung pada desain untuk poros dan tautan.
3. Untuk skema wiper satu lengan, braket baja galvanis berbentuk U dipasang pada tautan penghubung kecil pada satu-satunya poros poros dengan dua sekrup poros. Ujung braket yang lain akan dipasang ke tautan drive nanti. Untuk skema dengan dua wiper, tautan penghubung kecil untuk wiper di sisi penumpang dihubungkan dengan braket ke ujung tautan penghubung yang lebih panjang dengan sekrup poros. Demikian pula, braket diletakkan pada tautan penghubung kecil untuk penghapus sisi pengemudi, dan dipasang ke ujung yang berlawanan dari tautan penghubung yang lebih panjang. Nantinya, ujung ini juga akan dilampirkan ke tautan drive.
4. Link drive akan dipasang ke motor pada langkah berikutnya. Motor dengan reduksi worm gear dan linkage lainnya adalah item stok yang disediakan oleh vendor, dan pabrikan sistem wiper tidak melakukan perubahan apa pun padanya. Drive link harus diamankan tepat pada cam (drive arm) di ujung poros roda gigi sehingga wiper akan menyapu dengan benar tetapi juga dapat diparkir pada posisi yang tepat di bawah cetakan mobil. Sambungan antara cam dan drive link akan diperbaiki dengan menggunakan braket lain yang disebut braket cermin.
5. Untuk mengatur sudut antara drive link dan cam dan motor, motor, cam, braket cermin, dan drive link diletakkan di dalam die set. Set mati adalah pola seperti garis yang terbuat dari baja dengan area yang dipasang untuk empat bagian. Pembuat sistem wiper memiliki koleksi set die dengan berbagai sudut untuk pemasangan Motor sistem tandem. penghubung penggerak ke motor. Braket diletakkan pada tautan drive dengan satu set sekrup. Braket kemudian dipasang ke cam.
6. Dengan sudut yang ditetapkan, cam diperiksa kecocokannya dengan poros penggerak. Pencuci spacer ditambahkan (jika diperlukan) antara cam dan poros penggerak, dan keduanya dihubungkan dengan satu set mur dan sekrup motor. Untuk skema penghapus tunggal, braket dengan tautan kecil tunggal dan poros disekrup pada tautan drive. Untuk skema dengan dua wiper, braket di ujung tautan penghubung panjang yang juga mendukung poros sisi pengemudi dan tautan penghubung kecil diikat ke tautan drive.
7. Pada langkah terakhir dalam merakit sistem wiper kaca depan, linkage yang terbuat dari pegas ditambahkan untuk menghubungkan setiap poros pivot ke drive link. Lengan dan bilah wiper terhubung ke pivot. Starter pada motor juga dipindahkan ke posisi parkir, dan wiper ditempatkan pada posisi parkir.
8. Jika pelanggan membeli sistem wiper kaca depan, aksesori mungkin disertakan. Sistem pencuci dengan botol air, tabung, dan kontrol untuk dasbor adalah set aksesori yang paling umum. Harness kabel dengan kontrol washer dan sambungan listrik lainnya untuk wiper disediakan dengan motor.
9. Wiper kaca depan yang sudah selesai diperiksa kontrol kualitas akhir seperti yang dijelaskan di bawah ini dan dipindahkan ke area pengepakan. Tergantung pada item yang dipesan, setiap set yang terdiri dari wiper, sistem motor, dan aksesori dikemas dengan informasi pengoperasian, perawatan, dan pengembalian.

Kotak-kotak terpisah dibundel bersama dan dikemas dalam karton pengiriman jika pelanggan memesan beberapa item.

Kontrol Kualitas

Selama perakitan, pekerja mengamati kondisi suku cadang selama pekerjaan mereka, tetapi satu-satunya aktivitas kontrol kualitas khusus mereka adalah memeriksa pengoperasian motor dengan menyalakannya untuk memastikan mereka mulai dan dengan mendengarkan suara yang mereka buat sebagai indikasi pertunjukan.

Pemeriksaan terakhir dilakukan ketika rakitan selesai dan sebelum wiper dan sistem dikemas. Direktur manufaktur atau inspektur kontrol kualitas akhir melihat tampilan umum rakitan, memastikan bahwa ukuran dan sudut wiper telah benar untuk menyapu mereka, dan periksa apakah rakitan berada di posisi parkir. Direktur atau inspektur juga memeriksa untuk memastikan bahwa aksesori yang benar siap untuk dikemas dengan rakitan.

Produk Sampingan/Limbah

Sejumlah kecil potongan baja dan aluminium dari hiasan atau bagian yang ditolak atau rusak dikumpulkan di tempat sampah dan dijual ke pedagang barang bekas yang, pada gilirannya, menjualnya ke produsen logam yang melelehkan potongan tersebut untuk didaur ulang. Pengemasan dari suku cadang yang diterima juga dikumpulkan dan didaur ulang.

Masa Depan

Pada tahun 2002, wiper kaca depan dan sistem wiper berkembang karena perubahan pada mobil dan kendaraan lain, perbaikan teknis, dan permintaan konsumen. Bilah penghapus memiliki panjang hingga 30 inci (76 cm), menciptakan lebih banyak hambatan saat membersihkan kaca depan. Layar night-vision untuk kaca depan sedang dalam pengembangan, dan ini juga meningkatkan resistensi dan mengubah dimensi yang diperlukan untuk wiper. Pisau sedang diperbaiki dengan karet yang semakin fleksibel, yang disebut "sepatu bot" yang pas di sekitar mata pisau untuk mencegah es dan salju, dan lapisan antilengket di tepi alat pembersih pembersih karet dari mata pisau untuk menjaga minyak dan lilin agar tidak menempel dan menua.

Sistem motor juga ditingkatkan voltasenya untuk memberi daya pada wiper yang lebih panjang dan lebih banyak aksesori. Insinyur sedang menyelidiki sistem yang sepenuhnya otomatis yang tidak memerlukan tindakan apa pun oleh pengemudi untuk memulai dan menghentikan sistem penghapus. Para penemu mengharapkan kemampuan sensor pendeteksi hujan yang tersedia pada akhir 1990-an akan meluas untuk mendorong wiper membersihkan kaca depan yang kotor tanpa hujan, misalnya. Wiper kaca depan adalah salah satu perangkat otomotif yang paling andal—umur desain sistem wiper adalah 1,5 juta lap.

Tempat Belajar Lebih Lanjut

Buku

Billiet, Walter E., dan Leslie F. Goings. Sistem Listrik Otomotif. Alsip, Illinois:American Technical Publishers, Inc., 1970.

Clymer, Floyd. Mobil Tua yang Menakjubkan itu. New York:Bonanza Books, 1953.

Hari, John. Buku Bosch tentang Motor-Mobil. New York:St. Martin's Press, 1976.

Halderman, James D. Sistem Listrik dan Elektronik Otomotif. Englewood Cliffs, NJ:Prentice Hall, 1988.

Setright, L. J. K., dan Ian Ward, ed. Anatomi Mobil. New York:Crescent Books, 1977.

Dunia Mobil:Ensiklopedia Bergambar Mobil Bermotor. Jil. 22. New York:Rumah Columbia, 1974.

Lainnya

Halaman Web Anco. Desember 2001. .

Halaman Web Cleveland Ignition Co. Desember 2001. .

Gillian S. Holmes