برف‌پاک‌کن‌ها بازنشسته می شوند
چندی پیش شرکت مک‌لارن خبر از طراحی سیستم جدیدی داد که بزودی جایگزین سیستم معمولی برف‌پاک‌کن خودروها می‌شود.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
این سیستم می تواند با استفاده از امواج فراصوت، قطرات باران، برف یا انواع مواد زائدی را که به شیشه جلوی خودرو چسبیده باشد، از میان بردارد. این فناوری پیش از این فقط در انحصار صنایع نظامی بود و برای پاک کردن شیشه جلوی جنگنده های جت به کار می رفت، اما اکنون راه خود را به صنعت خودروسازی باز کرده است.
تاریخچه برف پاک کن
در نخستین سال های تولید خودرو، خبری از برف پاک کن نبود، چون خودرو وسیله ای اشرافی و تفننی بود که فقط در روزهای آفتابی و برای گردش در اطراف به کار می رفت. به همین دلیل اگر ناگهان هوا بارانی می شد، راننده مجبور بود از خودروی خود پیاده شده و با تکه ای پارچه یا چیزی دیگر شیشه جلو را تمیز کند به همین دلیل در صورت بارندگی شدید امکان استفاده از خودرو وجود نداشت. اما زمان زیادی طول نکشید تا نخستین برف پاک کن ها هم برای خودروها طراحی شدند. برف پاک کن های اولیه خودکار نبودند. در روزهای بارانی و برفی راننده یا یکی از سرنشینان باید دستگیره ویژه ای را که درون خودرو جای داشت چند بار تکان می داد تا برف پاک کن با آن حرکت و شیشه را تمیز کند.
به هر حال نخستین برف پاک کن خودکار سال 1282 خورشیدی به وسیله مری اندرسون اختراع شد. این برف پاک کن ساختار بسیار ساده ای داشت و با یک لاستیک که چندین فنر داشت، می توانست شیشه جلوی خودرو را تمیز کند.
در سال 1298 نخستین برف پاک کن که از یک موتور خلأ استفاده می کرد طراحی شد. تا مدت ها این سیستم برف پاک کن در خودروهای مختلف استفاده می شد. این موتورها با فشار هوا برف پاک کن را به کار می انداخت.
بعدها و در برخی مدل های خودرو، از نیروی محرکه موتور برای به کار انداختن برف پاک کن استفاده می کردند. مشکل این سیستم مکانیکی در آن بود که سرعت کار برف پاک کن به سرعت چرخش موتور بستگی داشت. به کلامی دیگر، چون برف پاک کن با تسمه ای به موتور متصل بود، هر گاه سرعت خودرو بیشتر می شد، برف پاک کن هم با سرعت بیشتری حرکت می کرد، اما در مواقعی که خودرو می ایستاد، برف پاک کن دیگر کار نمی کرد.
بالاخره موتور الکتریکی جایگزین موتور خلأ شد تا جایی که امروزه شاهدیم همه خودروها به برف پاک کن های الکتریکی مجهز هستند.
برف پاک کن فراصوت
ایده ساخت برف پاک کن های فراصوت موضوع جدیدی نیست. نخستین ایده برای این کار سال 1342 خورشیدی از سوی مخترعی به نام آرتور لودویگ ارائه شد. آقای لودویگ تا پیش از آن، چند نوع برف پاک کن دیگر را نیز اختراع کرده بود. طرح برف پاک کن فراصوت طراحی شده توسط آقای لودویگ درواقع از چند مبدل فراصوت تشکیل شده بود که در بالا و پایین شیشه قرار می گرفت و نوسانگر امواجی با فرکانس بالا تولید می کرد. این سیستم برف پاک کن دارای سه حالت مختلف بود که عبارت بودند از استفاده از مبدل های بالا، مبدل های پایین و همه مبدل ها. این مبدل ها شیشه جلوی خودرو را به لرزش درمیآوردند و به این شکل قطره آب، دانه های برف، گِل یا سایر کثیفی ها نمی توانستند روی شیشه بچسبند. با این حال این اختراع هرگز به صورت عملی ساخته نشده و فقط در قالب طرحی روی کاغذ ارائه شده بود.
نکته: مبدل های فراصوت می توانند پالس بسیار شدیدی را به صورت ناگهانی بفرستند تا به این ترتیب جسم چسبنده به شیشه خودرو از آن جدا شود. به این ترتیب با این کار یکی از ضعف های اصلی برف پاک کن های معمولی برطرف خواهد شد
|
نوآوری موتودا که سال 1365 ثبت شد تا حدی شبیه نوآوری آرتور لودویگ بود. زیرا او هم مجموعه ای از مبدل های فراصوتی را روی شیشه جلوی خودرو قرار داده بود، اما مبدل های طراحی شده از سوی موتودا در واقع سبب ایجاد امواج سطحی آکوستیک می شدند. برخلاف روش قبلی که سبب ایجاد امواج ایستاده روی سطح شیشه می شد، امواج آکوستیک سطحی می توانستند بر صفحه شیشه جلوی خودرو حرکت کنند. این مخترع امیدوار بود امواج به این ترتیب بتوانند آب و آلودگی و سایر مواردی را که سبب کاهش دید راننده می شود، از میان بردارد، با این که ایده امواج آکوستیک سطحی بسیار کارآمدتر از طرح لرزش صفحه شیشه جلوی خودرو بود، اما این طرح هم هرگز به تولید نرسید.
در سال 1369 یک طرح دیگر که به نوعی طرح تکمیل شده موتودا بود ثبت اختراع شد. در این طرح یک نوع پلیمر ویژه پیزوالکتریک در نوار لاستیکی دور شیشه قرار می گرفت تا به این ترتیب بتوانند امواج آکوستیک سطحی تولید شود. قدم بعدی در سال 1378 بود که بر مبنای آن روکشی از مواد نیمه رسانا روی شیشه خودرو کشیده می شد تا آلودگی ها اصلا نتوانند به شیشه بچسبند.
اما دامنه نوآوری ها برای حذف برف پاک کن سنتی از خودرو فقط به اینها محدود نشد. دو سال پیش یک شرکت انگلیسی طرح جالبی برای جایگزینی برف پاک کن خودرو ارائه کرد. در این طرح، امواج فراصوت می توانستند قطرات باران یا برف قرار گرفته روی شیشه را با استفاده از لرزش هایی تبخیر کنند. در واقع لرزش های فراصوتی سبب ایجاد حرارت شده و حرارت بهوجود آمده می تواند آب یا برف موجود روی شیشه را از بین ببرد.
سیستم مک لارن
هنوز دقیقا مشخص نیست مک لارن قرار است از کدام یک از فناوری های ذکر شده برای ساخت سیستم جدید برف پاک کن خود استفاده کند. البته تجربه نشان داده است این شرکت همیشه از فناوری های سطح بالایی در محصولات خود بهره می برد. در هر صورت برای پیاده کردن شیوه ای برای پاک کردن شیشه جلوی خودرو با استفاده از امواج فراصوت، سه گزینه اصلی پیش روست.
نخستین گزینه، تغییردادن فرکانس امواج فراصوت است تا به این ترتیب قطرات یا اجرام مختلف با قطرههای متفاوت را بتوان از روی شیشه جلوی خودرو دور کرد.
دومین شیوه هم ساخت دستگاهی برای تولید امواج فراصوت برای دادن یک موج شوک است. موج شوک در واقع یک پالس با شدت زیاد است که می تواند جرم های چسبیده به شیشه را از آن جدا کند.
سومین راه هم قرار دادن مجموعه ای از مبدل های فراصوت در اطراف شیشة جلوی خودرو است. اگر در آن سوی هر یک از این مبدل ها، یک گیرنده امواج فراصوت قرار دهیم، در صورت قرار گرفتن هر نوع جرم کوچک روی شیشه می توان متوجه آن شد و بسرعت آن را برداشت. در واقع، به این ترتیب این سیستم می تواند اطلاعاتی از هرگونه قطره یا جرم قرار گرفته روی شیشه را فراهم کند.
همچنین در مواردی که جسم بسیار چسبنده ای مانند یک آدامس بر شیشه جلو چسبیده باشد، مبدل های فراصوت می توانند پالس بسیار شدیدی را به صورت ناگهانی به سمت آن بفرستند تا به این ترتیب جسم چسبنده به شیشه خودرو از آن جدا شود. به این ترتیب با این کار یکی از ضعف های اصلی برف پاک کن های معمولی یعنی ناتوانایی آنها برای برطرف کردن مواد چسبیده شده روی شیشه نیز برطرف خواهد شد.
به هر حال باید منتظر ماند و دید آیا این سیستم جدید می تواند جایگزین کارآمدتری برای برف پاک کن های معمولی در انواع خودروهای آینده باشد یا خیر.
صالح سپهری فر
جام جم آنلاین
