Beschreibung und Funktionsweise von elektrischen Fenstern

Jeder Autohersteller ist bestrebt, seine Modelle nicht nur sicher und komfortabel, sondern auch praktisch zu machen. Das Design jedes Autos umfasst viele verschiedene Elemente, die es Ihnen ermöglichen, ein bestimmtes Automodell von anderen Fahrzeugen zu unterscheiden.

Trotz großer optischer und technischer Unterschiede wird kein Auto ohne versenkbare Seitenscheiben gebaut. Um dem Fahrer das Öffnen/Schließen von Fenstern zu erleichtern, wurde ein Mechanismus erfunden, mit dem man das Glas in der Tür anheben oder absenken kann. Die kostengünstigste Option ist ein mechanischer Fensterheber. Doch heute finden sich in vielen Modellen des Budget-Segments häufig elektrische Fensterheber in der Grundausstattung.

Betrachten wir das Funktionsprinzip dieses Mechanismus, seine Struktur sowie einige seiner Funktionen. Aber zuerst tauchen wir ein wenig in die Geschichte der Entwicklung eines elektrischen Fensterhebers ein.

Die Geschichte des Aussehens des elektrischen Fensterhebers

Der erste mechanische Fensterheber wurde 1926 von den Ingenieuren der deutschen Firma Brose entwickelt (ein Patent wurde angemeldet, aber das Gerät wurde zwei Jahre später in Autos eingebaut). Viele Automobilhersteller (über 80) waren die Kunden dieses Unternehmens. Die Marke beschäftigt sich nach wie vor mit der Herstellung verschiedener Komponenten für Autositze, Türen und Karosserien.

Die erste Version mit automatischem Fensterheber, die einen elektrischen Antrieb hatte, erschien 1940. Ein solches System wurde in den amerikanischen Modellen Packard 180 installiert. Das Prinzip des Mechanismus basierte auf der Elektrohydraulik. Natürlich war das Design der ersten Entwicklung überdimensioniert und nicht jede Tür erlaubte den Einbau des Systems. Wenig später bot die Marke Ford optional einen automatischen Hubmechanismus an.

Auch Lincoln-Premium-Limousinen und 7-Sitzer-Limousinen, die seit 1941 produziert werden, wurden mit diesem System ausgestattet. Cadillac ist ein weiteres Unternehmen, das seinen Autokäufern an jeder Tür einen Glasheber anbot. Wenig später fand man dieses Design auch bei Cabrios. In diesem Fall wurde der Betrieb des Mechanismus mit dem Dachantrieb synchronisiert. Beim Absenken des Verdecks wurden die Fenster in den Türen automatisch ausgeblendet.

Anfänglich waren Cabriolets mit einem Antrieb ausgestattet, der von einem Vakuumverstärker angetrieben wurde. Wenig später wurde es durch ein effizienteres Analog ersetzt, das von einer Hydraulikpumpe angetrieben wurde. Parallel zur Verbesserung des bestehenden Systems haben Ingenieure verschiedener Unternehmen weitere Modifikationen von Mechanismen entwickelt, die das Heben oder Senken von Glas in den Türen gewährleisten.

1956 erschien der Lincoln Continental MkII. In diesem Auto wurden elektrische Fensterheber eingebaut, die von einem Elektromotor angetrieben wurden. Entwickelt wurde dieses System von den Ingenieuren der Automarke Ford in Zusammenarbeit mit den Spezialisten der Firma Brose. Der elektrische Glasheber hat sich als einfachste und zuverlässigste Option für Pkw etabliert, daher wird diese spezielle Modifikation in einem modernen Auto verwendet.

Zweck des Fensterhebers

Wie der Name des Mechanismus schon sagt, dient er dem Fahrer oder Beifahrer im Auto dazu, die Position der Türscheibe selbstständig zu verändern. Da das klassische mechanische Analogon diese Aufgabe perfekt bewältigt, dient die elektrische Modifikation in diesem Fall dem maximalen Komfort.

Bei einigen Automodellen kann dieses Element als zusätzliche Komfortoption eingebaut werden, bei anderen kann es im Basispaket der Funktionen enthalten sein. Zur Steuerung des Elektroantriebs ist am Türkartengriff ein spezieller Taster verbaut. Seltener befindet sich dieses Bedienelement im Mitteltunnel zwischen den Vordersitzen. In der Budget-Version wird dem Fahrer die Funktion zur Steuerung aller Fenster des Autos zugewiesen. Dazu wird am Griff der Türkarte ein Tastenblock installiert, der jeweils für ein bestimmtes Fenster zuständig ist.

Das Prinzip des Fensterhebers

Der Einbau eines modernen Fensterhebers erfolgt im inneren Teil der Tür - unter Glas. Je nach Antriebsart wird der Antrieb auf einem Hilfsrahmen oder direkt im Türkasten montiert.

Die Wirkung von elektrischen Fensterhebern unterscheidet sich nicht von mechanischen Gegenstücken. Der einzige Unterschied besteht darin, dass es weniger Ablenkung vom Fahren gibt, um das Glas anzuheben / abzusenken. In diesem Fall genügt es, die entsprechende Taste am Steuermodul zu drücken.

Bei der klassischen Bauform handelt es sich um ein Trapez, das ein Getriebe, eine Trommel und ein um die Getriebewelle gewickeltes Seil umfasst. Anstelle eines Handgriffs, der bei der mechanischen Version verwendet wird, ist das Getriebe auf die Welle des Elektromotors ausgerichtet. Es fungiert als Hand, um den Mechanismus zu drehen, um das Glas vertikal zu bewegen.

Ein weiteres wichtiges Element im System moderner elektrischer Fensterheber ist ein Mikroprozessor-Steuermodul (oder Block) sowie ein Relais. Die elektronische Steuereinheit erkennt die vom Taster kommenden Signale und sendet den entsprechenden Impuls an einen bestimmten Aktor.

Nach Empfang eines Signals setzt sich der Elektromotor in Bewegung und bewegt das Glas. Bei kurzem Tastendruck wird das Signal während des Drückens empfangen. Wird diese Komponente jedoch gedrückt gehalten, wird im Steuergerät ein Automatikmodus aktiviert, bei dem der Motor auch beim Loslassen des Tasters weiterläuft. Um zu verhindern, dass der Antrieb brennt, wenn das Glas am oberen Teil des Bogens anliegt, schaltet das System die Stromversorgung des Motors ab. Gleiches gilt für die unterste Position des Glases.

Fensterheber-Design

Der klassische mechanische Fensterheber besteht aus:

• Glasstützen;
• Vertikale Führungen;
• Gummidämpfer (befindet sich an der Unterseite des Türkörpers und hat die Funktion, die Bewegung des Glases einzuschränken);
• Fensterdichtmittel. Dieses Element befindet sich oben am Fensterrahmen oder Dach, wenn es sich um ein Cabriolet handelt (lesen Sie mehr über die Eigenschaften dieses Karosserietyps in einer anderen Bewertung) oder Hardtop (ein Merkmal dieses Karosserietyps wird berücksichtigt hier). Seine Aufgabe ist die gleiche wie die eines Gummidämpfers - die Bewegung des Glases in der maximalen oberen Position zu begrenzen;
• Fahrt. Dies kann eine mechanische Version sein (in diesem Fall wird ein Griff in die Türverkleidung eingebaut, um das Trommelgetriebe zu drehen, auf das das Kabel aufgewickelt wird) oder eine elektrische Version. Im zweiten Fall hat die Türkarte keine Griffe für die Glasbewegung. Stattdessen ist in der Tür ein reversibler Elektromotor installiert (er kann sich je nach Strompol in verschiedene Richtungen drehen);
• Ein Hebemechanismus, durch den das Glas in eine bestimmte Richtung bewegt wird. Es gibt verschiedene Arten von Mechanismen. Wir werden ihre Eigenschaften etwas später betrachten.

Fensterhebergerät

Wie bereits erwähnt, haben die meisten elektrischen Fensterheber das gleiche Design wie ihre mechanischen Gegenstücke. Eine Ausnahme bildet der Elektromotor und die Steuerelektronik.

Ein Merkmal der Konstruktion von elektrischen Fensterhebern mit Elektromotor ist das Vorhandensein von:

• Reversibler Elektromotor, der die Befehle der Steuereinheit ausführt und in die Konstruktion des Antriebs oder Moduls integriert ist;
• Elektrische Kabel;
• Eine Steuereinheit, die Signale verarbeitet (je nach Art der Verkabelung: elektrisch oder elektronisch), die vom Steuermodul (Tasten) kommen, und von ihr kommt ein Befehl an den Aktor der entsprechenden Tür;
• Steuertasten. Ihre Position hängt von der Ergonomie des Innenraums ab, aber in den meisten Fällen werden diese Elemente an den Türinnengriffen installiert.

Arten von Aufzügen

Ursprünglich war der Fensterhebermechanismus vom gleichen Typ. Es war ein flexibler Mechanismus, der nur durch Drehen des Fenstergriffs funktionieren konnte. Im Laufe der Zeit haben Ingenieure verschiedener Firmen mehrere Modifikationen der Hebezeuge entwickelt.

Ein moderner elektromechanischer Fensterheber kann ausgestattet werden mit:

• Trosov;
• Gestell;
• Hebel heben.

Betrachten wir die Besonderheit jedes einzelnen von ihnen separat.

Seil

Dies ist die beliebteste Modifikation von Hebemechanismen. Für die Herstellung dieser Art von Konstruktion werden nur wenige Materialien benötigt und der Mechanismus selbst unterscheidet sich von anderen Analoga durch seine einfache Bedienung.

Das Design hat mehrere Rollen, auf denen das Kabel aufgewickelt wird. In einigen Modellen wird eine Kette verwendet, die die Arbeitsressource des Mechanismus erhöht. Ein weiteres Element dieser Konstruktion ist die Antriebstrommel. Wenn der Motor anfängt zu laufen, dreht er die Trommel. Als Ergebnis dieser Aktion wird das Kabel um dieses Element gewickelt und bewegt sich auf der Stange, an der das Glas befestigt ist, nach oben / unten. Diese Leiste bewegt sich aufgrund der seitlich am Glas befindlichen Führungen ausschließlich in vertikaler Richtung.

Um ein Verkanten des Glases zu verhindern, haben die Hersteller ein solches Design dreieckig (in einigen Versionen in Form eines Trapezes) hergestellt. Es hat auch zwei Führungsrohre, durch die das Kabel gefädelt wird.

Dieses Design hat einen erheblichen Nachteil. Durch aktive Arbeit wird das flexible Kabel durch natürlichen Verschleiß schnell verschleißen, dehnt oder verdreht sich auch. Aus diesem Grund verwenden einige Fahrzeuge eine Kette anstelle eines Kabels. Außerdem ist die Antriebstrommel nicht stark genug.

Gestell

Eine andere Art von Aufzug, die recht selten ist, ist Zahnstange und Ritzel. Der Vorteil dieses Designs ist sein niedriger Preis sowie seine Einfachheit. Eine weitere Besonderheit dieser Modifikation ist der reibungslose und weiche Betrieb. Das Gerät dieser Hebebühne enthält eine vertikale Zahnstange mit Zähnen auf einer Seite. Am oberen Ende der Schiene ist ein Querträger mit darauf befestigtem Glas befestigt. Das Glas selbst bewegt sich entlang der Führungen, damit es sich während der Betätigung eines Drückers nicht verzieht.

Der Motor ist an einer weiteren Querhalterung befestigt. Auf der Welle des Elektromotors befindet sich ein Zahnrad, das sich an den Zähnen der vertikalen Zahnstange festklammert und diese in die gewünschte Richtung bewegt.

Da das Getriebe nicht durch Abdeckungen geschützt ist, können Staub und Sandkörner zwischen die Zähne gelangen. Dies führt zu vorzeitigem Getriebeverschleiß. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Bruch eines Zahnes zu einer Fehlfunktion des Mechanismus führt (das Glas bleibt an einer Stelle). Außerdem muss der Zustand des Getriebes überwacht werden - regelmäßig geschmiert. Und der wichtigste Faktor, aufgrund dessen ein solcher Mechanismus in vielen Autos nicht installiert werden kann, sind seine Abmessungen. Die massive Konstruktion passt einfach nicht in den Raum schmaler Türen.

Hebel

Gliederlifte arbeiten schnell und zuverlässig. Die Antriebsausführung hat auch ein verzahntes Element, nur dreht es sich ("zeichnet" einen Halbkreis) und steigt nicht wie im vorherigen Fall vertikal an. Im Vergleich zu anderen Optionen hat dieses Modell ein komplexeres Design, das aus mehreren Hebeln besteht.

In dieser Kategorie gibt es drei Unterarten von Hebemechanismen:

1. Mit einem Hebel... Dieses Design besteht aus einem Arm, Zahnrad und Platten. Der Hebel selbst ist am Zahnrad befestigt, und am Hebel befinden sich Platten, auf denen das Glas befestigt ist. An einer Seite des Hebels wird ein Schieber angebracht, entlang dem die Platten mit Glas bewegt werden. Die Drehung des Zahnrads wird durch ein auf der Welle des Elektromotors montiertes Zahnrad bereitgestellt.
2. Mit zwei Hebeln... Im Vergleich zum Einhebel-Analog gibt es bei dieser Bauform keinen grundsätzlichen Unterschied. Tatsächlich ist dies eine komplexere Modifikation des vorherigen Mechanismus. Der zweite Hebel ist auf dem Haupthebel installiert, der ein ähnliches Design wie die Einhebel-Modifikation hat. Das Vorhandensein des zweiten Elements verhindert, dass das Glas beim Anheben schief läuft.
3. Zweiarmig, mit Rädern... Der Mechanismus hat zwei Zahnräder mit Zähnen, die an den Seiten des Hauptzahnrades angebracht sind. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass sie gleichzeitig beide Räder antreibt, an denen die Platten befestigt sind.

Wenn ein Befehl an den Motor gesendet wird, dreht das auf der Welle befestigte Getriebe die Zahnachswelle. Sie wiederum hebt / senkt mit Hilfe von Hebeln das an der Querhalterung montierte Glas. Es ist zu bedenken, dass Autohersteller unterschiedliche Hebelstrukturen verwenden können, da jedes Automodell unterschiedliche Türgrößen haben kann.

Die Vorteile von Armliften sind die einfache Konstruktion und der leise Betrieb. Sie sind einfach zu installieren und ihr vielseitiges Design ermöglicht die Installation auf jeder Maschine. Da hier wie bei der vorherigen Modifikation ein Räderwerk verwendet wird, hat es die gleichen Nachteile. Sandkörner können in den Mechanismus gelangen, die die Zähne nach und nach zerstören. Es muss auch regelmäßig geschmiert werden. Außerdem hebt der Mechanismus das Glas mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an. Der Beginn der Bewegung ist recht schnell, aber das Glas wird sehr langsam in die obere Position gebracht. Bei der Bewegung des Glases kommt es oft zu Rucken.

Merkmale der Bedienung und Steuerung von elektrischen Fenstern

Da der Fensterheber auf der Konstruktion eines mechanischen Analogs basiert, hat seine Bedienung ein einfaches Prinzip und erfordert keine besonderen Fähigkeiten oder Feinheiten. Für jede Tür (je nach Fahrzeugmodell) wird ein Antrieb benötigt. Der Elektromotor erhält einen Befehl von der Steuereinheit, die wiederum das Signal der Taste erfasst. Um das Glas anzuheben, wird der Knopf normalerweise angehoben (es gibt jedoch andere Optionen, wie die auf dem Foto unten gezeigt). Um das Glas nach unten zu bewegen, drücken Sie die Taste.

Einige moderne Systeme arbeiten ausschließlich bei laufendem Motor. Dadurch ist die Sicherheit gewährleistet, dass die Batterie aufgrund des Standby-Modus der Elektronik nicht vollständig entladen wird (zum Starten des Fahrzeugs bei vollständig entladener Batterie lesen Sie in einem anderen Artikel). Viele Autos sind jedoch mit elektrischen Fensterhebern ausgestattet, die bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor aktiviert werden können.

Viele Automodelle sind mit komfortablerer Elektronik ausgestattet. Wenn beispielsweise ein Fahrer das Auto verlässt, ohne das Fenster zu öffnen, erkennt das System dies und erledigt die Arbeit selbst. Es gibt Modifikationen von Steuerungssystemen, mit denen Sie das Glas aus der Ferne absenken / anheben können. Dafür gibt es spezielle Tasten am Schlüsselanhänger aus dem Auto.

Was das elektronische System betrifft, gibt es zwei Modifikationen. Die erste besteht darin, den Steuerknopf direkt an den Motorstromkreis anzuschließen. Ein solches Schema besteht aus separaten Schaltkreisen, die unabhängig voneinander funktionieren. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass bei Ausfall eines einzelnen Antriebs das System funktionieren kann.

Da das Design keine Steuereinheit hat, wird das System niemals aufgrund einer Überlastung des Mikroprozessors usw. ausfallen. Dieses Design hat jedoch einen erheblichen Nachteil. Um das Glas vollständig anzuheben oder abzusenken, muss der Fahrer einen Knopf gedrückt halten, was genauso vom Fahren ablenkt wie bei einem mechanischen Analogon.

Die zweite Modifikation des Steuersystems ist elektronisch. In dieser Version sieht das Schema wie folgt aus. Alle Elektromotoren sind mit einer Steuereinheit verbunden, an die auch Tasten angeschlossen sind. Um zu verhindern, dass der Motor durch hohen Widerstand durchbrennt, wenn das Glas seinen extremen Totpunkt (oben oder unten) erreicht, liegt eine Blockade in der Elektronik vor.

Obwohl für jede Tür eine separate Taste verwendet werden kann, können die Passagiere der hinteren Reihe nur ihre eigene Tür bedienen. Das Hauptmodul, mit dem es möglich ist, den Glasantrieb an jeder Tür zu aktivieren, steht nur dem Fahrer zur Verfügung. Je nach Fahrzeugausstattung steht diese Option auch für den Beifahrer zur Verfügung. Dazu installieren einige Autohersteller eine Tastensperre zwischen den Vordersitzen am Mitteltunnel.

Warum brauche ich eine Sperrfunktion?

Fast jedes moderne Modell des elektrischen Fensterhebers hat ein Schloss. Diese Funktion verhindert, dass sich das Glas bewegt, selbst wenn der Fahrer eine Taste am Hauptsteuermodul drückt. Diese Option erhöht die Sicherheit im Auto.

Diese Funktion ist besonders nützlich für diejenigen, die mit Kindern reisen. Obwohl die Fahrer gemäß den Anforderungen vieler Länder spezielle Kindersitze installieren müssen, ist ein offenes Fenster in der Nähe des Kindes gefährlich. Um Autofahrern bei der Suche nach einem Kindersitz zu helfen, empfehlen wir Ihnen, den Artikel zu lesen über Sessel mit Isofix-System... Und für diejenigen, die bereits eine solche Sicherheitssystemkomponente gekauft haben, aber nicht wissen, wie man sie richtig installiert, gibt es eine weitere Bewertung.

Wenn ein Fahrer Auto fährt, kann er nicht immer alles mitverfolgen, was in der Kabine passiert, ohne von der Straße abgelenkt zu werden. Damit das Kind nicht unter der Windströmung leidet (z. B. kann es sich erkälten), hebt der Fahrer das Glas auf die erforderliche Höhe, blockiert die Bedienung der Fenster und die Kinder können die Fenster nicht öffnen alleine.

Die Verriegelungsfunktion funktioniert bei allen Tasten an den Fondtüren. Um es zu aktivieren, müssen Sie die entsprechende Steuertaste am Steuermodul drücken. Während die Option aktiv ist, erhalten die Heckkraftheber kein Signal vom Steuergerät zum Bewegen der Scheibe.

Ein weiteres nützliches Merkmal moderner Fensterhebersysteme ist der reversible Betrieb. Wenn das System beim Anheben des Glases eine Verlangsamung der Drehung der Motorwelle oder deren vollständigen Stillstand erkennt, das Glas aber noch nicht den äußersten oberen Punkt erreicht hat, weist die Steuereinheit den Elektromotor an, in die andere Richtung zu drehen. Dies verhindert Verletzungen, wenn ein Kind oder Haustier aus dem Fenster schaut.

Während elektrische Fensterheber keinen Einfluss auf die Sicherheit während der Fahrt haben, wird der Fahrer weniger vom Fahren abgelenkt. Aber wie bereits erwähnt, wird das mechanische Erscheinungsbild der Fensterheber diese Aufgabe perfekt bewältigen. Aus diesem Grund ist das Vorhandensein eines Elektroantriebs in der Fahrzeugkomfort-Option enthalten.

Am Ende der Überprüfung bieten wir ein kurzes Video zur Installation elektrischer Fensterheber an Ihrem Auto an:

S05E05 Fensterheber einbauen [BMIRussian]