汽车电气系统-第8章_汽车辅助电气系统.ppt

第八章汽车辅助电气系统,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置第二节电动辅助装置第三节汽车空调系统,一、风窗刮水器为在各种使用条件下保证挡风玻璃表面干净、清洁，使驾驶员视觉效果良好，在车辆上安装了电动刮水器、风窗清洗装置和除霜装置。1.风窗刮水器的结构及组成(1)电动刮水的组成电动刮水器主要由电动机、减速机构、自动停位器、刮水器开关和联动机构及刮片等组成，机械传动关系如图8-1所示。刮水器电动机由磁场、电枢、电刷等组成。电动机有绕线式(激磁式)和永磁式两种。永磁式电动机具有体积小，重量轻，结构简单的特点，在大多数汽车上采用。,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,下一页,永磁式电动机及减速机构和自动停位器构造如图8-2所示。减速机构采用蜗轮蜗杆，它和自动停位器与电动机制成一体，使其结构紧凑。(2)变速原理永磁式电动机的磁场强弱是不能改变的。为了改变工作速度可采用三刷式电动机，通过三个电刷可以改变正、负电刷之间串联的电枢绕组个数，从而实现变速。其变速原理如图8-3所示。原理如下:.直流电动机旋转时，在电枢绕组内同时产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反;.当电枢转速上升时，反电动势也相应上升;.当电枢电流产生的电磁力矩与运转阻力矩平衡时，电枢的转速,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,趋于稳定。由于运转阻力矩一定时，电枢稳定运转所需要的电枢电流一定，对应的电枢绕组反向电动势大小就一定。而电枢绕组反向电动势与转速和正、负电刷之间串联的电枢绕组个数的乘积成正比。电枢绕组反向电动势大小一定时，转速和正、负电刷之间串联的电枢绕组个数成反比，正、负电刷之间串联的电枢绕组个数越多，转速越低;反之，正、负电刷之间串联的电枢绕组个数越少，转速越高。其工作过程如下:当刮水器开关K拨至低速挡L时，电源电压加在正、负电刷之间，使其内部形成两条对称的并联支路，一条支路由1,2,3,4四个绕组串联组成，另一条支路由5,6,7,8四个绕组串联组成。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,由于各线圈反向电动势方向相同，相当于4对绕组串联，电动机以较低转速稳定旋转。当刮水器开关K拨至高速挡H时，电源电压加在负电刷与偏置电刷之间。从图中可以看出电枢绕组的一条支路由1,2,3,4,8五个绕组串联，另一条支路由5,6,7三个绕组串联，其中绕组8与绕组1,2,3,4的反电动势方向相反。互相抵消后，相当于只有三对绕组串联。因而只有转速升高，使反电动势达到与运转阻力矩相对应的值，才能形成新的平衡。2.工作过程(1)自动(停机)复位控制自动停位器使刮水器开关在任何时候断开时，刮水片能自动停止在风窗玻璃的底部。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,自动停位器的组成和电路连接如图8-4所示。通过将刮水器开关12置于不同的挡位，可实现刮水器的低速运转、高速运转及停机复位等功能。.当舌q水器开关12置于0档时，如果舌q水片没有停到适当位置，则自动复位开关触片7与滑片9接触，电路为蓄电池正极电源开关2k断器3电刷4电枢绕组电刷10刮水器开关12自动复位触片7滑片9搭铁蓄电池负极，维持刮水器电动机电路接通，以低速运行。.当刮水片摆到适当位置后，自动复位触片7与自动复位滑片9脱开，切断电动机的搭铁线。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,.电动机断电相当于发电机减速运行，为了使其尽快停止，通过自动复位滑片8将自动复位触片6,7短接，使电枢通过自动复位滑片8、自动复位触片6,7构成回路形成电流，产生制动作用，电动机迅速停止运转，使刮水片停到风窗玻璃的底部。图8-5所示为一种凸轮式刮水器自动复位装置，其控制原理主要是由与蜗轮联动的凸轮驱动复位开关动作来实现的。(2)低速控制如图8-4所示，电源开关2接通，当刮水器开关12置于I挡时，电刷4,10工作，电动机通电。因电刷4,10间串联的电枢绕组较多，电枢在永久磁场作用下低速运转。电路为蓄电池正极电源开关2熔断器3电刷4电枢绕组电刷10刮水器,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,开关12搭铁蓄电池负极。(3)高速控制当刮水器开关12置于n挡时，电刷4,11工作，电动机通电，因电刷4,11间串联的电枢绕组减少，电枢在永久磁场作用下高速运转。电路为蓄电池正极电源开关2熔断器3电刷4电枢绕组电刷11刮水器开关12搭铁蓄电池负极。(4)间歇控制当汽车在细雨或浓雾天气行驶时，因风窗玻璃表面形成的是不连续水滴，如果刮水器的刮片按一定速度连续刮水，风窗口微量的水分和灰尘就会形成发粘的表面，这样不仅不能将风窗玻璃刮拭干净，反而使玻璃模糊不清，影响驾驶员的视线。为避免上述情况，在现代多数轿车刮水器中设置了间歇继电器。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,下一页,上一页,工作时将刮水开关拨至间歇工作挡位，刮水器便在间歇继电器的控制下，按每停止212s刮水一次的规律自动停止和刮拭，使驾驶员获得良好的视野。以上功能主要通过系统中的间歇控制器来实现，间歇控制器有机械式和电子控制式。如图8-6为大众一轿车的刮水系统电路原理图，由间歇控制器1,刮水器开关2、洗涤电动机3,刮水电动机刮水开关4等组成。间歇刮水器的间歇时间为46s刮洗时间为24s。其工作过程为:.当刮水器开关置于间歇I档时，电路为电源熔断器刮水器开关53a端刮水器开关内部I档一间歇控制器的I端，C1被充电。C1的充电电路为蓄电池正极熔断器刮水器开关I档间歇,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,控制器I端R9R2C1D2晶体管T1的基极一发射极一搭铁。此时B点的电位为5.6V，而C点的电位为1.6V，使电容C1两端有4V的电位差。C，充电时，形成充电电流，为晶体管T1提供偏流，使晶体管T1导通，接通了继电器线圈的电路，使继电器的动合触点K1闭合而K2打开，电流便经过触点K1,53e、开关内的I档、53端，从而进入刮水电动机的电枢，使刮水电动机慢速旋转，刮水器开始工作。.当刮水器的雨刷往返一次又回到风窗玻璃底部，刮水电动机旋转至自动复位时，触点K3,K4接通，使31b端搭铁，此时电容C1进行放电。电容C1的放电回路有两条:一路经R2,R1形成回路,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,进行放电;另一路经D3R631b电动机自动复位触点K3,K4搭铁稳压管DZ,R1放电。在放电的瞬间B点电压突然降到2.8V，但电容C1原有4V电位差，使C点电位降为-1.2V，这时晶体管T1的基极电位翻转为低电平，使晶体管截止，切断了继电器线圈的电路，从而动合触点K1又断开，动断触点K2又闭合。回到自然状态时的31b与53e接通，将电阻R5、R6并联，加速电容C1放电，为电容C1的再充电作准备。.随着电容C1放电时间的增加，C点电位逐渐升高，当C点电位接近2V时，晶体管T1又导通，电容C1又恢复为充电状态。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,因此，将刮水器开关置于间歇挡，电源便接人间歇控制器的I端，电容C，就会不间断地充、放电，晶体管T，就会不断导通、截止，使继电器反复接通与断开，从而形成间歇刮水的工作过程。3.常见故障诊断与排除应检查刮水器电动机及传动机构连接情况及刮水器是否老化、磨损等。在检查中起动刮水器开关，转换不同的挡位，看刮水器的摇臂摆动是否正常。刮水器常见故障有:不能自动停位，刮水器各挡位都不工作，个别挡位不工作等。(1)刮水器不能复位造成刮水器不能复位的故障可能是,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,复位开关的原因，也可能是刮水器开关内接触片变形所致。.复位开关最常见的故障是当开关断开时，刮水器就停在该位置。首先要拆下电动机端盖，接通刮水开关，观察复位开关的工作情况。当关闭刮水器开关时，复位开关应能使其动断触点闭合到位，否则应更换复位开关。.如果刮水器开关内接触片弯曲变形或折断，同样能造成刮水器不能复位，应检修或更换刮水器开关。(2)各个挡位都不工作1)故障现象接通点火开关后，刮水器开关置于各挡位，刮水器均不工作。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,2)主要原因熔断器断路;刮水电动机或开关有故障;机械传动部分锈蚀或与电动机脱开;连接线路断路或插接件松脱。3)诊断与排除可参照下列步骤进行诊断检查并视情维修:.检查熔断器，应无断路，线路应无松脱;.检查刮水器电动机及开关的电源线和搭铁线，应接触良好，没有断路;.检查开关各个接线极柱在相应档位能否正常接通;.检查电动机和机械连接情况。(3)个别挡位不工作1)故障现象接通点火开关后，刮水器个别挡位(低速、高速或,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,间歇挡)不工作。2)主要原因刮水电动机或开关有故障;间歇继电器有故障;连接线路断路或插接件松脱。3)诊断与排除.如果刮水器是高速档或低速档不工作，可参照下列步骤进行诊断检查并视情维修:首先检查刮水器电动机及开关对应故障档位的线路是否正常;检查开关接线极柱在相应档位能否正常接通;最后检查电动机是否个别电刷接触不良。.如果刮水器在间歇档不工作，应顺序检查间歇开关(或刮水器开关的间歇档)、线路和间歇继电器。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,二、风窗洗涤装置风窗刮水器的作用是将附着在挡风玻璃上的雨水、积雪、尘埃及其他污物刮去。但在清洁泥土和尘埃时，如果挡风玻璃上没有水而干刮就很难刮净，甚至会划伤玻璃。因此，现代轿车以及部分载货汽车上都安装有风窗洗涤装置。该装置与刮水器配合使用，使汽车风窗刮水器系统更加完善。1.风窗洗涤装置的结构及组成风窗洗涤装置有手动式、真空式和电动式三种，在轿车上大多数采用电动式其中电动式风窗洗涤装置的组成如图8-7所示。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,它由储液罐、清洗泵、输液管、喷嘴、清洗开关等组成。储液罐由塑料制成。其内盛有用水、酒精或洗涤剂等配制的清洗液。有些储液罐上装有液面传感器，以便监视储液罐清洗液的多少。清洗泵俗称喷水电动机，其作用是将清洗液加压，通过输液管和喷嘴喷洒到挡风玻璃表面，它由一个永磁电动机和液压泵组成。2.控制原理其工作原理是:当按下控制开关时，电动机即带动洗涤液泵的齿轮旋转，洗涤液以一定压力经喷嘴喷射到风窗玻璃外表面上。以下以桑塔纳汽车风窗洗涤装置的控制电路为例，介绍风窗洗涤装置的工作原理，控制电路如图8-8所示。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,由于风窗洗涤装置应与刮水器配合工作，所以两系统属同一控制电路。.接通洗涤开关，形成两路控制电路，其中一路是洗涤泵控制电路:蓄电池正极一中间继电器触点2k断器Sll洗涤开关3洗涤泵电动机搭铁蓄电池负极。.位于发动机盖上的两个喷嘴向风窗玻璃喷射清洗液。.另一路接通了刮水器间歇继电器的控制电路:蓄电池正极中间继电器触点2熔断器sll洗涤开关3刮水/洗涤继电器4搭铁一蓄电池负极。.刮水电动机驱动刮水片工作，刮除灰尘和污物。.当驾驶员松开控制手柄时，洗涤开关将自动复位，切断洗涤泵,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,的控制电路，同时喷嘴停止喷射清洗液，刮水电动机在自动复位开关起作用后，使刮水片停靠在档风玻璃底部。3.常见故障诊断与排除常见故障为所有喷嘴都不工作和个别喷嘴不工作。(1)主要故障原因清洗电动机或开关损坏;线路断路;清洗液液面过低或输液管脱落;喷嘴堵塞。(2)诊断步骤.如果所有喷嘴都不工作，先检查清洗液液面和愉液管是否正常;然后检查洗涤泵电动机搭铁线和电源线有无断路、松脱;洗涤开关和电动机是否正常。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,.如果个别喷嘴不工作，检查该喷嘴是否堵塞。三、风窗除霜装置在雨、雪天气气温较低时，空气中的水分会在冷的风窗玻璃上结冰，从而影响驾驶员的视线。为了防止水蒸气在风窗玻璃上凝结，因此，需要设置风窗除霜装置，需要时可以对风窗玻璃加热。1.风窗除霜装置的组成和原理在轿车上风窗玻璃分前、侧、后风窗玻璃，通常通过如下装置进行除霜:装有空调或暖风装置的汽车上，通过风道向前和侧风窗玻璃吹热风以加热玻璃，防止水分凝结;对后风窗玻璃的除霜常常是利用电热丝加热实现的。,下一页,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,这种后窗除霜装置耗电量在80W左右，在轿车上应用很广。其在风窗玻璃内均匀镀有数条很窄的导电膜，形成电热丝，接通电路时，达到风窗加热除霜的日的。2.常见故障诊断与排除常见故障是不工作。(1)主要故障原因配线或搭铁故障;熔断器、控制线路断路;电热丝或开关损坏。(2)排除过程.检查熔断器是否正常;.将开关闭合后检查电热丝火线端电压是否正常。,返回,上一页,第一节风窗刮水器和风窗洗涤器及除霜装置,第二节电动辅助装置,一、电动车窗电动车窗的作用是利用电动机来驱动升降器，使车窗玻璃上下移动，方便驾驶员和乘客，减少疲劳强度。1.电动车窗的构造电动车窗系统由车窗、车窗升降器、电动机、开关等装置组成。电动车窗最主要的组成是车窗升降器，日前使用的有齿条式电动车窗、交叉式电动车窗和钢丝绳式电动车窗等几种，其结构如图8-9、图8-10、图8-11所示。电动车窗的驱动装置由永磁双向电动机和蜗轮蜗杆减速器组成，日前大部分轿车的每个车窗都装有一个电动机，通过开关控制它的,下一页,第二节电动辅助装置,电流方向，使车窗升或降。2.电动车窗控制电路所有车窗系统都装有两套控制开关。一套装在驾驶侧门中部或变速器换挡杆的后部，为总开关，由驾驶员控制每个车窗升降。另一套分别装在每个车窗中部，为分开关，可由乘客进行操纵。图8-12所示为轿车电动车窗控制电路，电动车窗电源由点火开关和主继电器控制。.接通任一车门电动车窗控制开关时，电流经熔断器、断路器、主继电器触点、电动车窗控制开关、电动车窗的驱动电动机后回到电动车窗控制开关，通过总开关上相应的车窗控制开关以及车窗开关,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,搭铁构成回路，使车窗升降。.断开车窗开关后，除驾驶侧车门电动车窗能控制外，其余三个车门的电动车窗均被锁止。3.常见故障诊断与维修常见故障有所有车窗均不能升降，某车窗不能升降或只能一个方向运动。(1)所有车窗均不能升降1)主要故障原因熔断器断路;连接导线断路;有关继电器、开关损坏;电动机损坏;搭铁点锈蚀、松动。2)诊断步骤,下一页,上一页,下一页,第二节电动辅助装置,.首先检查熔断器是否断路。.若熔断器良好，则应将点火开关接通，检查有关继电器和开关火线接线极柱上的电压是否正常。.若电压为零，应检查电源线路;电压正常，则应检查搭铁线是否良好。.搭铁不良时，应清洁、紧固搭铁线;若搭铁良好，应对继电器、开关和电动机进行检侧。(2)某车窗不能升降或只能一个方向运动1)主要故障原因该车窗按键开关损坏;该车窗电动机损坏;连接导线断路;安全开关故障。,上一页,第二节电动辅助装置,2)诊断步骤.如果车窗不能升降，首先检查安全开关是否工作，该车窗的按键开关工作是否正常，再通电检查该车窗的电动机正、反转是否运转稳定。.若有故障，应检修或更换新件;若正常，则应检修连接导线。.如果车窗只能一个方向运动，一般是按键开关故障或部分线路断路或接错所致，可以先检查线路连接是否正常，再检修开关。二、电动后视镜后视镜用来反映车辆后方、侧方和下方的情况，使驾驶员能够看清必要的间接视界，是汽车重要的安全部件。,下一页,上一页,后视镜分外后视镜和内后视镜。内后视镜安装在车身内部，驾驶员可方便地对其进行调节;而外后视镜安装在车身外部，有的安装在车门上，有的安装在前翼子板上。外后视镜距离驾驶员较远，调整它的位置比较困难，尤其是前排乘客车门一侧的后视镜。因此，大部分轿车都把后视镜做成电动的，以便通过控制开关对后视镜进行控制，如图8-13所示。1.组成及结构轿车的电动后视镜由直流电动机、连接机构、镜面和支架等组成。每个后视镜均有两套电机驱动机构，驾驶员可通过遥控开关和选择开关进行操纵，对镜面的角度进行上、下偏转和左、右偏转调节，,第二节电动辅助装置,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,调节范围为2030。2.电动后视镜的工作原理和控制电路电动后视镜的工作原理和控制电路都比较简单，图8-14所示为电动后视镜控制电路。通过选择开关和调节开关进行控制，选择开关选择是左侧还是右侧的电动后视镜;调节开关具有上、下、左、右4个位置，通过电动后视镜内的两个电动机来调节镜面角度的上、下偏转和左、右偏转，使其达到理想的位置。有的电动后视镜控制还可进行电动折合，镜面加热除雾，驾驶员姿势存储等功能。3.常见故障诊断与维修常见故障主要有两种情况:电动后视镜都不工作或电动后视镜,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,部分功能不正常。主要原因有熔断器、线路断路、开关以及电动机的故障等。.电动后视镜都不工作，首先检查熔断器或电源线路是否正常，搭铁线路是否断路，然后检查控制开关线头有无脱落、松动，最后检修控制开关。.电动后视镜部分功能不正常，首先检查个别电动机及控制开关对应部分是否有故障，或对应线路是否断路、接触不良等。可以先检查线路连接情况，再检查开关和电动机。三、电动座椅为提高驾驶员和乘客的舒适性，满足驾驶员或乘客多种姿势的,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,需求，获得理想的位置，在很多汽车上均把座椅设计成电动座椅。电动座椅按运动方向有:前后移动的两向移动座椅;前后移动并能升降的四向移动座椅;在四向移动座椅功能基础上，座椅前部和后部均能分别升降的六向移动座椅。1.电动座椅的结构及组成如图8-15所示为六向移动的电动座椅结构，该调节装置分别通过电动机及传动装置组成，包括前、后滑动调节装置、前垂直调节装置、后垂直调节装置、靠背调节装置、腰部支承调节装置、头枕调节装置，并有开关及电路等。电动座椅每个方向的调节机构均采用一只双向电动机和传动装,下一页,上一页,置等组成。传动装置主要包括螺杆、上、下轨道、联轴节支架等部件。2.电动座椅的工作原理及控制电路在轿车上电动座椅的传动机构一般采用有蜗轮蜗杆传动、驱动钢丝传动等类型。其中蜗轮蜗杆传动的传动部件由蜗杆轴、蜗轮、齿轴和齿条等组成。调整时，蜗杆轴在电动机的驱动下带动蜗轮转动，从而将齿轴旋人或旋出，即座椅下降或上升。当蜗杆与齿条啮合，蜗轮转动使齿条移动，从而实现座椅前移或后移。如图8-16所示为一轿车电动座椅的控制电路图，通过座椅控制开关对4个电动机进行控制。3.常见故障诊断与维修,第二节电动辅助装置,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,常见故障主要有电动座椅完全不动作和某个方向不工作。(1)电动座椅完全不动作出现这种现象的主要原因是熔断器或线路断路，控制开关故障等。.首先检查熔断器是否断路，其次检查线路连接是否正常，最后检查开关。对于有存储功能的电动座椅系统，另要检查ECU的电源电路和搭铁线是否正常，若开关、线路等都正常，应检查ECU。(2)电动座椅某个方向不能工作原因是该方向对应的电动机损坏，开关、连接导线断路。可以先检查线路是否正常，再检查开关和电动机。,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,四、中控门锁为使汽车的使用更加方便和安全，在大多数轿车上广泛安装了中控门锁系统，可以实现当驾驶员侧的车门锁住或打开时，其他车门都能同时自动锁住或打开，而不必每个车门进行单独操作。需在车内打开个别车门时，可分别拉开各自的锁扣而打开车门。1.中控门锁的结构及组成中控门锁一般由控制器、控制开关、门锁执行器和操纵机构组成，如图8-17所示。中控门锁使用的门锁执行器有电磁线圈、直流电动机和永磁式电动机等几种形式，它们都是通过改变极性转换其运动方向来实现门锁的开、关动作。,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,门锁执行器是拨动车门门锁装置的锁扣，能使门开锁或闭锁，其中常见的有电磁式和电动机式两种。图8-18所示为双线圈电磁式门锁执行器结构原理。其分别对锁门线圈和开门线圈进行通电即可使门闭锁和开锁。图8-19所示为电动机式门锁执行器结构。它由双向永磁电动机以及齿轮和齿条等组成，电动机旋转带动齿条伸出或缩回完成开锁或闭锁动作。2.中控门锁系统的控制原理图8-20所示为自动门锁电路。驾驶人员或乘客可以通过门锁开关接通或断开门锁继电器，门锁继电器包括锁定和开锁两个继电器。.当门锁开关都不闭合时，所有电动机两端都通过继电器直接搭,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,铁，电动机不运转。.门锁开关接通开锁时，开锁继电器线圈通电，继电器吸合，电源电压经闭合的开锁继电器动合触点施加于电动机，电动机电枢另一端经锁定继电器动断触点接地，电动机转动，门锁打开.当开关断开，回到中间位置时，开锁继电器失去作用。.当开关在锁定位置时，电源给锁定继电器供电，继电器动作，其动合触点闭合，电源电压经此触点施加给所有门锁电动机。.电动机电枢另一端经开锁继电器动断触点接地，电动机旋转并将车门锁住。.门锁电动机的转向是可逆的，其转动方向由流经电枢电流,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,的方向决定，电动机通过两个继电器和电源构成回路而通电运转。不同的继电器工作可以改变电动机中电流的方向，使门锁电动机的转向改变，实现开锁和锁定。3.常见故障诊断与维修常见故障有:所有门锁均不工作和某个门锁不能工作。(1)全部门锁都不能工作主要原因是熔断器断路，继电器故障，门控开关触点烧蚀，搭铁点锈蚀或松动和连接线路断路等。排除过程是:.首先检查熔断器是否良好，将门控开关接通，检查电动机接线极柱上的电压是否正常。,下一页,上一页,.若电压为零，应检查继电器和电源线路;如电压正常，则应检查搭铁线是否良好。.若搭铁良好，应对开关和电动机进行检侧。(2)某个门锁不能工作检查该门锁电动机是否损坏或对应开关、连接电缆线的线路是否正常，再检查开关和电动机。五、电动天线为了信号的接收和便及操作，驾驶员可以通过电动机控制天线的升降。1.电动天线的组成电动天线是由开关、电动机、继电器、减速机构和天线等组成，如图8-21所示。,第二节电动辅助装置,下一页,上一页,2.控制原理如图8-21所示，电动天线采用永磁式电动机驱动来实现天线的升降。电动机经过一个减速器进行减速，再通过两块波形板来带动一根由塑料制成的驱动绳，以避免无线电干扰。驱动绳与天线的端部相连，当天线收缩时，多余的驱动绳可以绕进靠近波形板的一个盘管中。天线的上下运动由一个双向开关控制输入电动机的电流方向，以改变其极性。在控制过程中，可以通过改变永磁式电动机通电电流的方向，使电动机实现正转和反转，从而使天线实现升降的过程。为方便操纵控制天线，通常可以将天线开关装在音响以外的地方，或者和音响设备安装在一起。,第二节电动辅助装置,下一页,上一页,第二节电动辅助装置,3.常见故障诊断与维修常见故障是电动天线不工作，原因主要是熔断器断路，线路连接不良，电动机及到位互锁触点故障或传动装置损坏。在检查中先检查熔断器是否正常，连接件是否松动，再检查电动机和传动装置是否正常。,返回,上一页,一、汽车空调系统概述汽车空调系统的作用是根据驾驶员和乘客的需要，对汽车车厢内的空气进行温度、相对湿度、清洁度等的调节，使汽车车厢内的空气处于比较理想的状态，从而让驾驶员和乘客感到舒服。1.汽车空调系统的组成汽车空调系统主要由三部分组成，即制冷系统、采暖装置、通风和空气净化装置。制冷系统主要用于在炎热天气下对车内空气或外部进人车厢内的新鲜空气进行降温与除湿，使车厢内凉爽，如图8-22所示;采暖装置主要用于对冬季车厢内空气或进人车厢内的新鲜空气进行加热和除湿，达到供暖效果，如图8-23所示;通风装置主要,第三节汽车空调系统,下一页,第三节汽车空调系统,对车内引入的新鲜空气进行强制性通风和换气，保证车内空气清洁和对流;空气净化装置是除去车厢内的异味和尘埃，使空气清新。将以上装置按照一定的布置形式安装在汽车上，便组成完整的汽车空调。但一些车辆为降低成本，便简化结构，仅为了适应热带或寒带的特点，装有制冷系统或采暖通风装置。而在一些高级轿车和豪华大、中型客车上，除上述装置外，还安装通风装置和空气净化装置。2.汽车空调的类型汽车空调按驱动方式分独立式空调和非独立式空调。一些豪华的大客车采用独立式空调，其制冷压缩机和送风机由辅助发动机驱动，制冷和采暖多装在一起。轿车上采用非独立式空调。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,汽车空调按功能分为单一功能型(只有制冷或采暖功能的空调)、冷暖一体型(具备制冷和采暖功能，如图8-24所示)和全功能型(同时具备降温、除湿、采暖、通风和空气净化功能，如图8-25所示)三种。二、汽车空调制冷系统组成及主要部件制冷系统是汽车空调系统中最主要的装置，在下面的章节中主要讲述常用制冷系统的组成、原理等。1.制冷系统的结构布局和组成车用空调制冷系统一般是采用氟利昂R12或R134a为制冷剂的蒸气压缩式封闭循环系统。它在轿车上的布置如图8-26所示，主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器组成的循环部分和,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,电控部分等组成。循环部分各部件由耐压金属管路或耐压耐氟橡胶软管依次连接而成，如图8-27所示。(1)压缩机压缩机是整个制冷循环系统的动力装置，它的作用是吸入从蒸发器过来的低压制冷剂，提高气态制冷剂的压力和温度，送进冷凝器。汽车空调采用多种形式的压缩机。常用的容积型压缩机主要分曲柄连杆式、轴向活塞斜盘式和摇盘式，通过传动带轮由发动机或辅助发动机带动旋转。1)柄连杆曲柄连杆式压缩机按气缸排列方式可分为直立式、V型和W型等，利用活塞在气缸内的往复运动实现吸气、压缩和排气。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,由于此种压缩机体积较大，由往复惯性力产生的振动较大，现在汽车上较少采用。2)轴向活塞斜盘式轴向活塞斜盘式压缩机有单向作用活塞和双向作用活塞，图8-28所示为采用双向作用活塞的斜盘式压缩机，其主要由驱动轴、斜盘、气缸、活塞和进、排气阀等组成。斜盘与驱动轴连成一体，当发动机带动驱动轴转动时，斜盘通过钢球驱动活塞作直线往复运动，不断实现吸气、压缩和排气的工作循环。3)摇盘式摇盘式压缩机的结构如图8-29所示。它主要由压缩机驱动轴1,斜形板王连杆大活塞歇吸气腔9和排气阀片12以及摇板6等所组成。,下一页,上一页,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,摇盘式压缩机的各气缸(2)电磁离合器电磁离合器一般安装在压缩机前端，是压缩机的一部分，由电磁线圈、传动带轮、压盘等零部件组成。1)电磁离合器的作用电磁离合器的作用是根据需要接通和断开发动机与压缩机之间的动力传递，是汽车空调控制系统中最重要的部件之一，受空调A/C开关、压力开关等元器件的控制。2)工作原理发动机曲轴前端的传动带轮通过三角传动带驱动压缩机上的传动带轮;电磁线圈固定在传动带轮内压缩机前端盖上。压盘通过三只片簧或橡胶弹簧与压盘轮+x相连接，压盘轮+x则通过一只平键与压缩机前端的伸出轴相连接。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.当电磁线圈不通电时，在三只片簧的作用下使压盘与传动带轮外端面之间保持一定的间隙(约0.41.0mm)，传动带轮在曲轴传动带带动下而空转，压缩机不工作;.当电磁线圈通电时，产生很强的电磁吸力，将压盘紧紧地吸在传动带轮端面上，传动带轮通过压盘带动压缩机轴一起转动，从而使压缩机运转。(3)储液干燥器储液干燥器安装在冷凝器和膨胀阀之间。1)储液干燥器的作用其作用是过滤杂质，吸收水分，防止堵塞管路，另外临时储存从冷凝器流出的制冷剂液体，以便在制冷负荷发生变化时，及时补充和调整供给膨胀阀的制冷剂数量，以保证制冷系统,第三节汽车空调系统,工作的稳定性。2)储液干燥器的结构储液干燥器的结构如图8-30所示，其壳体的顶部安装有安全熔塞。当冷凝压力过高或由于某种原因，高压侧温度过高时(温度105110，压力约3MPa时)，易熔合金立即熔化，将储液干燥器内的高压制冷剂释放到大气中去，起到安全保护作用。视液镜指示制冷剂和冷冻油的流动情况，如图8-31所示。有些汽车空调系统的视液镜安装在过滤器与膨胀阀之间，通过视液镜观察玻璃显示不同的颜色或气泡，可以判断制冷剂多少及系统含水分的情况。1)冷凝器的作用冷凝器的作用是把制冷剂从蒸发器吸收来的热和压缩机作功转换的热排放出去，用发动机的冷却风扇和汽车行驶时产生,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,的自然风把送进冷凝器的高温高压气体制冷剂进行强制冷却，成为高压液体制冷剂。2)冷凝器的位置在汽车空调系统中广泛采用强制通风式冷凝器，常用的有管片式、管带式，如图8-31所示。冷凝器应安装在易散热的位置，在轿车上通常安装在发动机散热器前，利用冷却风扇和行驶中的气流进行冷却;在中、大客车上，冷凝器通常安装在车厢下部两侧、后侧或顶部，利用辅助风扇进行冷却。(5)蒸发器蒸发器类似冷凝器，也是一种热交换器。与冷凝器作用相反，蒸发器是把低温低压的液态制冷剂蒸发，吸收车厢热量而制冷，同时具备减湿作用。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,空气中的水分由于温度降低而凝结于蒸发器上，经收集通过管道排出车外。蒸发器的结构近似于冷凝器，用铜管(或铝管)绕制散热片构成。各车型采用的蒸发器可能在外形上不尽相同，但它们的基本结构和原理都是一致的，如图8-32所示。(6)膨胀阀1)月彭胀阀的作用膨胀阀通过节流作用降低液态制冷剂的压力，便于液态制冷剂在蒸发器中蒸发成气态，吸收热量;自动调节供给蒸发器的制冷剂流量，随制冷负载的变化而变化;通过感温包控制蒸发器的出口过热度，防止空调压缩机出现液击现象。膨胀阀安装于蒸发器附近，安装位置如图8-33所示。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,2)膨胀阀种类及工作原理膨胀阀种类较多，一般采用内平衡或外平衡感温式热力膨胀阀。图8-34所示为上海桑塔纳轿车采用的外平衡式膨胀阀，由膜片、回位弹簧、针阀、阀体和感温包等组成。制冷剂通过安装在蒸发器出口上的外平衡管，将蒸发器出口端的压力作用于膨胀阀膜片的下部。膨胀阀膜片下腔和蒸发器出口相通，由于制冷剂从蒸发器的入口流到出口存在流动阻力，因而蒸发器出、入口之间存在一定的压力差。在膨胀阀膜片上、下压力差的作用下，膨胀阀膜片带动针阀上下移动，从而调节进人蒸发器的制冷剂量。外平衡式膨胀阀的工作原理与内平衡式基本相同。三、汽车空调制冷系统工作原理及系统电路,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,1.工作原理制冷系统是利用制冷剂(R12或R134a)由液态转化为气态过程中需要吸收热量以及制冷剂由气态转化为液态过程中对外放出热量的原理来达到降温日的。具体如图8-35所示:.压缩机1在发动机曲轴驱动下经传动带轮和电磁离合器带动旋转，吸入来自蒸发器4中的低温低压制冷剂蒸气，将其压缩成为温度约7080，压力为1.31.5MPa的高温高压制冷剂气体，经高压管路送入冷凝器8。.进入冷凝器的制冷剂气体经散热后温度下降为50，压力为1.31.5MPa左右的液态制冷剂。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.高温高压液态制冷剂进入储液干燥器7，去除水分和杂质，然后经高压管路送至膨胀阀6，经膨胀阀节流变为压力0.150.3MPa，温度为14的低温低压雾状制冷剂喷入蒸发器。.制冷剂在蒸发器中吸收周围空气的热量而沸腾汽化，从而使蒸发器及其周围空气温度降低，蒸发器周围将始终保持较低的温度。.送风机12将空气吹过蒸发器表面，使空气冷却变为冷气送进车厢。.由于吸热，制冷剂气体到达蒸发器出口时温度升至5左右。.如果压缩机不停地运转，汽化的制冷剂又被压缩机吸入，从而使上述工作过程将不断地循环下去。,下一页,上一页,.同时，当车厢内空气湿度较高时，空气经过温度低的蒸发器表面，空气中的水蒸气会在蒸发器表面凝结成液体流到车外，使车厢空气中的水分减少，达到除湿的目的。2.典型汽车空调控制电路分析图8-36所示为上海桑塔纳轿车空调系统电路，主要包括电源电路、电磁离合器控制电路、送风机控制电路和冷凝器冷却风扇控制电路等。在天气炎热时，轿车车厢内需要获得冷气，这时接通空调A/C开关k，电流从蓄电池a正极经减荷继电器c.的触点、熔断器f、空调A/C开关k，经k后分为三路:(1)第一路经空调A/C指示灯v构成回路，指示灯v亮表示空调,第三节汽车空调系统,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,A/C开关接通。(2)第二路经新鲜空气翻板电磁阀u构成回路，使该阀动作以接通新鲜空气翻板真空促动器，使空气通道进人新鲜空气。(3)第三路经环境温度开关J后又分为两路:.其中一路到蒸发器温控器i，由E33控制电磁离合器t和怠速提升电磁真空转换阀S的供电。只有当蒸发器温度高于调定温度时，蒸发器温控器1触点闭合，电磁离合器电路接通吸合，压缩机才能运转制冷。同时，电磁真空转换阀S动作而使发动机在较高转速运转以保证有足够的动力驱动压缩机工作。如蒸发器温度低于调定温度，温控器1触点断开，压缩机将停止运转，同时怠速提升电磁阀S断电，,下一页,上一页,怠速提升装置不起作用。低压开关n串联在蒸发器温控器1和电磁离合器t之间的电路上。当制冷系统严重缺少制冷剂而使系统高压侧压力低于0.2MPa时，低压开关n触点断开，压缩机将无法运转。.另一路经过环境温度开关J后进入空调继电器g中的1号继电器后形成回路，使其两对触点闭合，其中一对触点用于控制冷凝器冷却风扇继电器。，另一对触点则用于控制送风机电动机r。高压开关m串联在继电器。和空调继电器g中1号继电器的前一对触点之间。当制冷系统高压侧压力低于1.5MPa时，高压开关m触点断开，电阻R串联在冷凝器冷却风扇电动机q的供电回路中，冷却风扇电动机q低速运转。,第三节汽车空调系统,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,当制冷系统高压侧压力高于1.5MPa时，高压开关m触点接通，使得继电器。通电，触点闭合，电阻R被短接，这时冷却风扇电动机q高速运转以加强冷凝器和发动机的冷却强度。空调继电器g中1号继电器的一对触点还控制送风机，当空调A/C开关k一接通即闭合。这时如送风机开关h没有接通送风机电路，送风机电动机r也将由空调继电器g中另一触点，经过h的触点1和送风机电动机r电路上的3个电阻后到送风机电动机r获得低电流而低速旋转，以使空调运转后有空气流过蒸发器，防止表面温度过低而结冰。送风机开关有4个不同风速选择开关，通过选择不同档位而获得不同的送风速度。电路中的减荷继电器c.的作用是当点火开关置于起动档(ST档)时，,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,中断空调系统电路，以保证发动机起动时有足够的电流，当起动结束后将自动接通空调系统的工作。上述空调控制是通过驾驶员手动操纵和控制出风温度及送风方式。随着计算机控制技术的发展，在许多车辆上采用了自动空调系统，具有自动温度控制(简称ATC)功能，能为车厢提供并保持舒适的温度而很少需要人为调节。不管外界气温、日照强度等如何变化，只要选定了自动控制方式及需要的温度，自动控制装置就能准确控制车内温度，如图8-37所示。自动控制装置的基本工作原理就是把温度设定开关发出的设定温度信号以及车内温度传感器、光照传感器、车外温度传感器、水温,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,传感器、蒸发器出口温度传感器发出的车内温度、日光照射量、车外温度、发动机水温、蒸发器出口温度等各种信号输入微机，在微机中通过对各种输入信息的处理，由执行元件对风门开度、风凉转换、吸风口与出风口转换、水阀开关、压缩机状态等进行调节，从而使车内温度、空气流动状况等始终保持在设定的水平上。四、汽车空调常见故障与诊断方法1.常见故障(1)不制冷故障1)故障现象.打开空调开关，各出风口正常出风，但不是凉风。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.把温度滑键滑到最冷，仍然不出凉风。2)故障原因.压缩机传动带过松。.冷凝器风扇不转，冷凝器风扇电动机损坏，冷凝器风扇继电器损坏，冷凝器风扇电路有故障。.电磁离合器不吸合，电磁离合器损坏，制冷剂过多、过少，压力保护开关损坏，外部温度开关损坏。.压缩机损坏。.膨胀阀损坏。.制冷回路泄漏，制冷回路堵塞。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.空调继电器损坏。(2)制冷不足故障1)故障现象.打开空调开关，各出风口能出凉风，但凉度不够。.把温度滑键滑到最冷，出风凉度仍不够。2)故障原因.压缩机传动带松，压缩机离合器打滑。.制冷剂不足或过多，系统中有空气。.压缩机损坏，内部有泄漏。.冷凝器脏污。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.冷凝器气流不畅。.蒸发器表面脏污。(3)系统噪声太大1)故障现象.系统工作时，发出异常的响声或明显振动。2)故障原因.压缩机传动带松紧度调整不当。.电磁离合器间隙调整不当或摩擦片不平，有油污。.压缩机传动带轮或张紧轮轴承损坏。.压缩机内部部件磨损严重，配合松旷。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.制冷剂过量引起高压管振动，压缩机敲击。.送风机有故障。2.汽车空调常用故障诊断方法在检查空调系统故障时，通常通过如下一些基本方法去进行故障的初步判定:(1)眼看.首先在汽车运转时，观察空调系统各零部件是否处于正常工作状态。.让空调系统处于最大制冷状态，通过储液干燥器的视液镜观察制冷剂是否适量。,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,.如果视液镜出现连续不断的气泡，这是制冷剂严重不足的原因;如果出现每隔12s有气泡出现，则说明制冷剂不足。.如果视液镜几乎透明，在发动机转速变化时产生气泡，则说明制冷剂适量。.检查各管路的接头处是否有油污及灰尘，冷凝器表面脏不脏，散热片是否倒伏变形。如果有油污和灰尘，则可能泄漏。(2)耳听.按下空调起动开关，听电磁离合器有无刺耳噪声。如出现噪声，则可能是电磁线圈老化导致吸力不足，通电后由于打滑而产生噪声，或者是电磁离合器中的离合器片磨损而造成间隙过大，导致离合,下一页,上一页,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,器打滑。.系统在工作中如果出现液击声，则可能是膨胀阀开度过大或制冷剂过多，应调整膨胀阀或释放制冷剂。(3)手摸.在正常情况下，系统的高压回路比较热，但如出现某处特别热或进、出口有比较明显温差，通常是由于这个地方堵了。另外比较压缩机的进气管和排气管也有明显的温度差，进气管发凉，排气管发烫。其次冷凝器进入管和排出管的温度也有一定的温差，进气管应该热一些，因为冷凝器上部温度比下部温度要高。储液干燥器前、后温度应一致。,第三节汽车空调系统,从冷凝器的愉出管到膨胀阀愉入管之间是高温高压段温度应该均匀一致。.低压回路温度比较低，用手摸膨胀阀前、后管路，感觉有明显的温差，即前热后凉。膨胀阀出口到压缩机之间的软管温度很低，但不结霜，正常情况应为结霜后即化为水珠。.用手感觉车厢内的出风口有很凉爽的感觉，车厢内外应该保持70(:8的温差。.如用手触摸高、低压回路没有明显温差，说明制冷系统不工作，或出现系统泄漏，使制冷剂严重不足。(4)仪器测量,下一页,上一页,第三节汽车空调系统,1)检漏计利用检漏计可以检查各接头或管路是否有泄漏。2)歧管压力表当汽车空调运转时，发动机转速为2000r/min。用歧管压力表检查压缩机高、低压侧的压力，观察歧管压力表。在一定条件下，高、低压管路压力范围如表8-1所示。3)万用表利用万用表来检查空调电路故障。4)温度计.正常情况下，蒸发器不结霜，而且蒸发器表面温度越低越好。.正常工作时，冷凝器入口温度为70，而冷凝器出口温度在50左右。.正常情况下储液干燥器应为50，如果储液干燥器堵塞，则会出现上、下温度不一致。,返回,上一页,表8-1高、低压管路压力范围,返回,图8-1电动刮水器,返回,1-中动机;2-蜗轮兑成;3-底板;4,6-曲柄机构;5、7连杆;8、10-摆杆;9、11-摆臂,图8-2永磁式电动机,返回,1-中枢;2-磁极;3-蜗杆;4-蜗轮;5-自动停位滑片,图8-3刮水器电动机的杏谏原理,返回,(a)低速旋转;(b)高速旋转,图8-4自动停位器的组成和电路连接,返回,1-蓄中池;2-电源开关;3-熔断器;4,10,11-电刷;5一永久磁铁;6,7-自动复位触片;8,9-自动复位滑片;12-刮水器开关,图8-5凸轮式刮水器自动复位装置,返回,1-控制开关;2-凸轮;3-滑块;4-刮水片;5-中动机;6-复位开关,图8-6大众轿车刮水系统电路原理图,返回,1-间歇控制器;2-刮水器开关;3-洗