برف‌پاک‌کن‌ها بازنشسته می شوند

تاریخچه برف‌پاک‌کن

در نخستین سال‌های تولید خودرو، خبری از برف‌پاک کن نبود، چون خودرو وسیله‌ای اشرافی و تفننی بود که فقط در روزهای آفتابی و برای گردش در اطراف به کار می‌رفت. به همین دلیل اگر ناگهان هوا بارانی می‌شد، راننده مجبور بود از خودروی خود پیاده شده و با تکه‌ای 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 برف‌پاک‌کن‌ها هم برای خودروها طراحی شدند. برف‌پاک‌کن‌های اولیه خودکار نبودند. در روزهای بارانی و برفی راننده یا یکی از سرنشینان باید دستگیره ویژه‌ای را که درون خودرو جای داشت چند بار تکان می‌داد تا برف‌پاک کن با آن حرکت و شیشه را تمیز کند.

به هر حال نخستین برف‌پاک‌کن خودکار سال 1282 خورشیدی به وسیله مری اندرسون اختراع شد. این برف‌پاک‌کن ساختار بسیار ساده‌ای داشت و با یک لاستیک که چندین فنر داشت، می‌توانست شیشه جلوی خودرو را تمیز کند.

در سال 1298 نخستین برف‌پاک‌کن که از یک موتور خلأ استفاده می‌کرد طراحی شد. تا مدت‌ها این سیستم برف‌پاک‌کن در خودروهای مختلف استفاده می‌شد. این موتورها با فشار هوا برف‌پاک‌کن را به کار می‌انداخت.

بعدها و در برخی مدل‌های خودرو، از نیروی محرکه موتور برای به کار انداختن برف‌پاک‌کن استفاده می‌کردند. مشکل این سیستم مکانیکی در آن بود که سرعت کار برف‌پاک‌کن به سرعت چرخش موتور بستگی داشت. به کلامی دیگر، چون برف پاک‌کن با تسمه‌ای به موتور متصل بود، هر گاه سرعت خودرو بیشتر می‌شد، برف‌ پاک‌کن هم با سرعت بیشتری حرکت می‌کرد، اما در مواقعی که خودرو می‌ایستاد، برف‌پاک‌کن دیگر کار نمی‌کرد.

بالاخره موتور الکتریکی جایگزین موتور خلأ شد تا جایی که امروزه شاهدیم همه خودروها به برف‌پاک‌کن‌های الکتریکی مجهز هستند.

برف‌پاک‌کن فراصوت

ایده ساخت برف‌پاک‌کن‌های 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 برف‌پاک‌کن دیگر را نیز اختراع کرده بود. طرح برف‌پاک‌کن فراصوت طراحی شده توسط آقای لودویگ درواقع از چند مبدل فراصوت تشکیل شده بود که در بالا و پایین شیشه قرار می‌گرفت و نوسانگر امواجی با فرکانس بالا تولید می‌کرد. این سیستم برف‌پاک‌کن دارای سه حالت مختلف بود که عبارت بودند از استفاده از مبدل‌های بالا، مبدل‌های پایین و همه مبدل‌ها. این مبدل‌ها شیشه جلوی خودرو را به لرزش در​می​آوردند و به این شکل قطره آب، دانه‌های برف، گِل یا سایر کثیفی‌ها نمی‌توانستند روی شیشه بچسبند. با این حال این اختراع هرگز به صورت عملی ساخته نشده و فقط در قالب طرحی روی کاغذ ارائه شده بود.

دومین تلاش مدرن برای ساخت سیستم تمیزکننده شیشه مبتنی بر امواج فرا صوت از سوی فردی به نام کرنو موتودا ساخته شد.

نوآوری موتودا که سال 1365 ثبت شد تا حدی شبیه نوآوری آرتور لودویگ بود. زیرا او هم مجموعه‌ای از مبدل‌های فراصوتی را روی شیشه جلوی خودرو قرار داده بود، اما مبدل‌های طراحی شده از سوی موتودا در واقع سبب ایجاد امواج سطحی آکوستیک می‌شدند. برخلاف روش قبلی که سبب ایجاد امواج ایستاده روی سطح شیشه می‌شد، امواج آکوستیک سطحی می‌توانستند 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 می‌شود، 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 می‌گرفت 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 می‌شد تا آلودگی‌ها اصلا نتوانند به شیشه بچسبند.

اما دامنه نوآوری‌ها برای حذف برف‌پاک‌کن سنتی از خودرو فقط به اینها محدود نشد. دو سال پیش یک شرکت انگلیسی طرح جالبی برای جایگزینی برف‌پاک‌کن خودرو ارائه کرد. در این طرح، امواج فراصوت می‌توانستند قطرات باران یا برف قرار گرفته روی شیشه را با استفاده از لرزش‌هایی تبخیر کنند. در واقع لرزش‌های فراصوتی سبب ایجاد حرارت شده و حرارت به​وجود آمده می‌تواند آب یا برف موجود روی شیشه را از بین ببرد.

سیستم مک‌لارن

هنوز دقیقا مشخص نیست مک‌لارن قرار است از کدام یک از فناوری‌های ذکر شده برای ساخت سیستم جدید برف‌پاک‌کن خود استفاده کند. البته تجربه نشان داده است این شرکت همیشه از فناوری‌های سطح بالایی در محصولات خود بهره می‌برد. در هر صورت برای پیاده کردن شیوه‌ای برای پاک کردن شیشه جلوی خودرو با استفاده از امواج فراصوت، سه گزینه اصلی پیش‌روست.

نخستین گزینه، تغییردادن فرکانس امواج فراصوت است تا به این ترتیب قطرات یا اجرام مختلف با قطره​های 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 می‌تواند جرم‌های چسبیده به شیشه را از آن جدا کند.

سومین راه هم قرار دادن مجموعه‌ای از مبدل‌های فراصوت در اطراف شیشة جلوی خودرو است. اگر در آن سوی هر یک از این مبدل‌ها، یک گیرنده امواج فراصوت قرار دهیم، در صورت قرار گرفتن هر نوع جرم کوچک روی شیشه می‌توان متوجه آن شد و بسرعت آن را برداشت. در واقع، به این ترتیب این سیستم می‌تواند اطلاعاتی از هرگونه قطره یا جرم قرار گرفته روی شیشه را فراهم کند.

همچنین در مواردی که جسم بسیار چسبنده‌ای مانند یک آدامس بر شیشه جلو چسبیده باشد، مبدل‌های فراصوت می‌توانند 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 ضعف‌های اصلی برف‌پاک‌کن‌های 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 می‌تواند جایگزین کارآمدتری برای برف‌پاک‌کن‌های معمولی در انواع خودروهای آینده باشد یا خیر.

صالح سپهری‌فر / جام‌جم