Pro dobrý výhled vpřed i vzad

Jsou s námi už přes sto let a v podstatě se nezměnily. Pořád jde o gumový břit stírající vodu ze skla. Věděli jste ale třeba, že u začátků stěračů stála žena?

29. 1. 2021 Škoda svět Inovace & technologie

Dva druhy pohonu

Aby se stěrače mohly po čelním či zadním skle pohybovat, přichází ke slovu skrytý kinematický převod poháněný stejnosměrným elektromotorem. „U menších vozů, jako jsou FABIA či SCALA, používáme na čelním skle jednodušší stěračový motor. Takovému pohonu říkáme rotační, neboť klika motoru se opravdu točí s hřídelí kolem své osy a motor v sobě nemá řídicí jednotku. Samotnou obslužnou logiku – tedy kdy a jakou rychlostí stírání spustit – ovládá centrální řídicí jednotka auta. Výhodou je pochopitelně jednoduchost, nevýhodou omezená funkcionalita v porovnání s takzvanými reverzními motory,“ vysvětluje odborník z oddělení Stěračů a ostřikovačů Pavel Švejdar.

Reverzní motory tedy najdeme ve vyšších modelových řadách. Pracují v řízené harmonické rotaci hřídele podle aktuálně žádaného výkonu, kyvu a rychlosti. Díky tomu je toto řešení tišší, má lepší a hladší celkový projev a nabízí rozšířené funkce, například nižší klidovou parkovací polohu, kdy se stěrače schovají pod lem kapoty. Ale i rotační řešení nabízí komfortní funkce, třeba servisní polohu (jak do ní stěrače dostat, čtěte zde), zpomalení stírání při zastavení na křižovatce nebo ovládání pomocí dešťového senzoru (o senzorech si více přečtěte tady).

Ladění ve větrném tunelu

„Samotný motor je usazen do kinematické soupravy, přes kterou se rotační pohyb přenáší na stěrače. Při vývoji se velký důraz klade na funkčnost a odolnost celého systému za nízkých a vysokých teplot a ve vysokých rychlostech. Všímáme si rovněž akustických projevů celého systému. Ten je dimenzován na bezproblémovou práci při teplotách od minus třiceti do plus sedmdesáti stupňů,“ popisuje Švejdar a dodává, že stírátka se testují na pět set tisíc cyklů. V běžném provozu je samozřejmě dobré měnit je mnohem dříve – odborník doporučuje alespoň každých šest měsíců.

Testování stěračů čelního skla

Když se začíná s vývojem nového modelu, definuje se design stěračové soupravy s ohledem na prostor, který lze využít, na okolní díly a samozřejmě i na design automobilu. V dalších fázích už vstupuje do hry dodavatel, který návrh převezme a přizpůsobí své technice. Testování pak probíhá souběžně ve vývoji automobilky i u dodavatele. Celý proces trvá zhruba tři roky.

Testování stěračů zadního skla

Chování stěračů se pečlivě a do nejmenších detailů ladí ve větrném tunelu. Parametry pohonu, zakřivení lišty, přítlak ramene, ale třeba i tvar spoileru lišty je nutné nastavit tak, aby například nedocházelo k jejímu podfukování, což by na skle zanechávalo nesetřené „fleky“ vlivem aerodynamiky. Velká péče se věnuje rovněž ideální souhře stěračů a ostřikovačů – to vše od stojícího vozu až do jeho maximální rychlosti. Z toho všeho je patrné, že originální stěrače se dost zásadně liší od těch univerzálních, které jsou většinou určené pro celou řadu různých modelů různých výrobců. Originální díly jsou naopak vyladěné pro jeden konkrétní model.

Skáčou vám stěrače?

U vyšších modelů s reverzním pohonem stěračů používá ŠKODA dvě parkovací polohy předních stěračů, základní a rozšířenou. Možná jste si u svého vozu všimli, že občas stěrače při vypnutí zapalování nebo při rozjezdu jakoby poskočí – aniž by pršelo nebo jste se dotkli páčky pod volantem. Jedná se o ochrannou funkci, která brání trvalé deformaci gumového břitu, kterou by mohlo způsobit jejich dlouhé stání v téže parkovací poloze, když se stěrače delší dobu nepoužijí. Dvě parkovací polohy se střídají podle vnitřního algoritmu definovaného v softwaru řídicí jednotky motoru stěračů.

Na větší plochu, nebo stabilněji ve vysoké rychlosti?

Velká pozornost se během vývoje věnuje také ostřikovačům. Hledá se především jejich umístění, aby co nejrovnoměrněji kapalinou pokryly co největší aktivní (tedy stěrači otíranou) plochu skla – a to při všech provozních stavech, rychlostech a typech kapaliny. Cílem je rovněž vymýtit rušivé chování ostřikovačů, jako jsou nejrůznější parazitní zvuky, prskání či odkapávání. Nežádoucí je také další pohyb kapaliny po ukončení stírání.

Zajímavosti

• Největší továrnu na stěrače na světě najdeme v belgickém Tienenu. Denně tam vyrobí 350 tisíc stěračů sedmi set různých typů.

• Stěrače zadních skel automobilů se začaly objevovat už ve čtyřicátých letech minulého století, k jejich většímu rozšíření došlo až o téměř tři dekády později v letech šedesátých.

• Dnes naprosto běžnou záležitost, tedy několikeré automatické setření skla stěrači při použití ostřikovače, dostávají automobily koncem padesátých let. Zatímco v současnosti vše řídí elektronický časovač, tehdy se o potřebnou prodlevu staral drobný vakuový váleček mechanicky propojený se spínačem: stěrače se spustily, teprve až z něj vakuum vyprchalo.

ŠKODA AUTO ve svých automobilech používá tři druhy ostřikovacích trysek: fluidní, kuličkové a jejich kombinaci. Konvenční technika, tedy kuličkové trysky, mají jedinou nespornou výhodu: vysokou kinematickou energii paprsku kapaliny a tím možnost přesného nasměrování dopadu vody. To je vhodné ve vysokých rychlostech, při nichž je paprsek stabilnější a odolnější vůči proudícímu vzduchu. Nevýhodou pak je malá plocha oplachu a složité nastavování kuliček.

Pro čelní skla používá ŠKODA výhradně fluidní nebo kombinované trysky. „Ty fluidní pracují na podobném principu jako například postřikovací trysky zavlažování fotbalových hřišť. Nejde tedy pouze o plochý paprsek vody, nýbrž o pulzující fluidní paprsek, který je tvořen hydrodynamicky v čipu integrovaném přímo v trysce. Výhoda tohoto řešení spočívá v okamžitém plošném oplachu velké plochy skla a v nízké citlivosti na nepřesné nastavení trysky. Nevýhodou je pak nižší stabilita ostřikovacího obrazu ve vyšších rychlostech a částečně i určitá vodní clona řidičova výhledu před prvním setřením stěračem. U zadních skel používáme fluidní i kuličkové trysky podle velikosti a sklonu skla a s možností zástavbového prostoru,“ doplňuje Švejdar.

Fluidní tryska

Kuličková tryska

Kombinovaná tryska

Za vším hledej ženu

Historie stěračů začala docela nenápadně. A jak to tak bývá, uchazečů o titul „vynálezce stěračů“ je hned několik. Funkční mechanismus na čištění čelního skla si patentovali hned tři lidé – a všichni v podstatě ve stejný čas kolem roku 1903.

Devatenácté století se láme do dvacátého a realitní makléřka, farmářka a vinařka Mary Andersonová z Alabamy jede během návštěvy New Yorku tramvají. Nevlídno, plískanice. Mrznoucí déšť na čelním skle znesnadňuje řidiči výhled. Jak je v té době běžné, řeší to otevřením bočního okna a setřením nečistot. Jenže tím do vozu proniká mrazivý vzduch a cestující to nesou nelibě. Andersonová se pouští do úvah nad zařízením, které by se dalo ovládat zevnitř.

O pár měsíců později přichází s prvním návrhem dřevěného ramene potaženého gumou, které pohání páka umístěná poblíž volantu. Páka spouští pružinový mechanismus, který posouvá rameno po skle. Autorka získává patent 10. listopadu 1903, nikdy pro něj ale nenajde investora. Na vině je špatné načasování – Andersonová předběhla dobu, raketový nárůst automobilů nastává asi deset let po jejím vynálezu. Zhruba v roce 1916 jsou stěrače už běžnou výbavou amerických vozů. Patent ovšem vypršel ještě před tím, než ho autorka mohla zpeněžit.

Jen o několik měsíců rychlejší než Andersonová je Robert Douglass – 12. března 1903 získává patent na „čistič oken kabin lokomotiv“. A aby boj o příčku nejvyšší byl ještě zamotanější, 9. října 1903 si irský vynálezce James Henry Apjohn patentuje „aparát na čištění oken vagonů, motorových vozů a dalších skel“.