电动刮水器.doc

课程名称汽车电气设备构造与维修课 题辅助设备（一）任课教师授课日期授课班级课 时2总 课 时72教学方式讲授（采用多媒体演示）教学目的与 要 求应知能力：（1）了解辅助电气主要元器件的构造及功用； （2）掌握辅助电气系统的控制与工作原理；应会能力：重 点难 点重点：电动刮水器的控制及工作原理；难点：电动刮水器的控制及工作原理；教学准备工量具、仪器、教具多媒体教室机件、原材料作业布置1、电动刮水器的基本结构是什么？2、刮水器一般有哪几个工作档位？3、绕线式电动机和永磁式电动机分别是如何完成变速功能的？4、刮水器为什么要设有间歇档？5、如何去除风窗玻璃上的雾气和霜？课 后分 析序号教 学 内 容教学方法一.二.三.四.五.提问：（5分钟）（1）汽车辅助设备包括哪些？（2）各种设备的工作原理如何？导入新课课题：辅助设备（一） 教学目标1.应知能力：（1）了解辅助电气主要元器件的构造及功用； （2）掌握辅助电气系统的控制与工作原理；2.应会能力： 理论讲解（75分钟）一、电动刮水器1、作用：清扫风窗玻璃上的雨水、雪或尘土，保证汽车在雨天或雪天时，驾驶员有良好的视线，确保行驶安全。2、电动风窗刮水器的组成：由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆、刮（水）片等组成。3、刮水电动机的分类 电动机电流由车辆电源供应，磁场结构分为绕线式 和 永磁式两种，其中，永磁式应用广泛。绕线式：磁场由通电线圈产生；永磁式：磁场由永久磁铁提供； 4、刮水电动机的工作原理刮水器的变速是利用直流电动机变速原理来实现的，由直流电动机电压平衡方程式可得转速公式为 式中，U电动机端电压；I 通过电枢绕组的电流； R电枢绕组的电阻； k常数； Z正、负电刷间串联的绕组（导体）数； 磁极磁通。在电压U和直流电动机定型的条件下，即I、R、K均为常数时，当磁极磁通增大时转速n下降，反之则转速上升。若两电刷之间的电枢绕组（导体）数Z增多时，转速n也下降，反之则上升。所以，刮水器变速是在直流电动机变速的理论基础上，采取改变电动机磁极磁通的强弱，或者改变两电刷之间的导体（绕组）数多少来实现的。（1）改变磁通变速 采用改变电动机磁极磁通变速的方法，只适合于线绕式直流电动机。线绕式电动刮水器的工作原理见图。当刮水器开关在位置（低速）时，电流由蓄电池正极经电源开关熔断器接线柱接触片，然后分两路：一路通过接线柱串励绕组l电枢2至蓄电池负极形成回路；另一路通过接线柱并励绕组3至蓄电池负极而形成回路。此时，在串励绕组1和并励绕组3的共同作用下，磁场增强，电动机以低速运转。当刮水器开关在位置（高速）时，电流由蓄电池正极经电源开关熔断器接钱往接触片对接线柱串励绕组1叶电枢2至蓄电池负极形成回路。此时由于井励绕组3被隔除，磁场减弱，电动机以高速运转。（2）改变电刷间的导体数变速改变电刷间导体数变速的方法只能通过永磁电机（三刷永磁式直流电动机）来实现，它的磁极为铁氧体永久磁铁，具有不易退磁的优点，能够实现高、低转速，其工作原理见图（a）、（b）。 B1为低速运转电刷，B2为高速运转电刷，B3为公共电刷。B1、B2安装位置相差60。 当电动机工作时，在电枢内同时产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反。如要使电枢旋转，外加电压U必须克服反电动势的作用，当电枢的转速上升时，反电动势也相应上升，只有当外加电压U几乎等于反电动势时，电枢的转速才趋于稳定。 当开关拨向L时，见图（b）。电源电压U加在民和B。之间，由于、和、组成两条并联支路，支路中串联的线圈（导体）均为有效线圈，串联线圈（导体）数相对较多（每条支路串联3组绕组），故反电动势较大，电动机以较低转速运转。当开关拨向H时，电源电压U加在民和B2和B3于线圈和线圈产生方向相反的电动势，互相抵消，放组成两条并联支路中串联线圈（导体）数相对较少（每条支路串联2组绕组），故反电动势较小，电动机以较高转速运转。5、电动刮水器的自动复位装置汽车上装用的电动刮水器都设有自动复位装置。所谓的自动复位，就是指在切断刮水器开关时，刮水片能自动停在驾驶员视野以外的指定位置。磁式电动刮水器的自动复位装置见左图。当刮水器开关推到0档时，如果刮水片没有停在规定的位置，由于触点6与铜环9接触，则电流继续流入电枢。电流由蓄电池正极十电源总开关1熔断器2电动机电刷B1电枢绕组电刷B3刮水器开关接线柱刮水器开关接线柱触点臂5触点6铜环9蓄电池负极构成回路，电动机以低速运转见图（b），直至蜗轮8转到图（a）所示的位置时，触点6通过铜环7与触点4连通，将电动机电枢绕组短路。与此同时，电动机因惯性不能立即停转，以发电机方式运行，产生很大的反电动势，产生制动力矩，电机迅速停转，使刮水片停在指定位置。6、电动刮水器的间歇控制电动刮水器间歇控制的作用，一是在与洗涤器配合使用时，可以达到先洗后刮的循环刮洗工序，以提高到洗效果；二是在毛毛细雨时，雨量稀少，如果刮水器仍按原来那样不断地工作，不仅会引起刮片的颤动，而且也会对玻璃有损伤。7、刮水片的结构与使用保持风窗玻璃刮水器刮水片性能良好，使驾驶员车外视野清晰，是安全驾驶所必需的；须经常检查刮片，可用清水和中性肥皂水清理；风窗玻璃刮水器仅可在湿润和清洁的车窗上使用，否则将损坏玻璃和橡胶刮片；为了安全起见，用新刮片更换失效的刮片，刮片至少每年更换一次 (因长期受冷热、臭氧、空气污染、紫外线的辐射）。检查刮水器的性能，首先用洗涤剂，把前风挡玻璃擦洗干净，然后开动刮水器，检查刮水器刮动的扇面。主要检查刮动后有无刮痕。如果刮痕一条一条的，但刮水片固定良好，则刮水片的性能已经十分差，必须更换。更换刮水片，首先必须了解刮水片的长度和安装方法。刮水片在刮水臂上的安装方法有3种，即侧锁式、U形锁钩式和侧面螺钉压紧式。更换刮水片时，只要拆下旧刮水片，换上新刮水片即可，十分简单易行。而更换橡胶条比较麻烦。更换时，先将旧橡胶条拉出来，然后把新橡胶条插进去。由于刮水片的结构不同，有时还必须调整固定橡胶条的卡夹。把新橡胶条装到刮水片上。注意不要把安装方向弄错了，同时一定要把固定卡夹安装牢靠，否则橡胶条很容易脱落。 二、风窗玻璃洗涤器1、洗涤装置的组成由储液箱、洗涤泵、软管、喷嘴等组成。储液箱内装有洗涤液，一般由水或者水与添加剂制成。2、清洗液的加注： 清洗液储液罐位于发动机舱左侧，拉开盖帽可打开储液罐。 请在加注前，一定要事先阅读制造厂家的说明书。 若驾车的区域气温可能下降到零度以下，应使用有足够防冻能力的清洗液。 三、后窗玻璃防霜装置冬季风窗玻璃上易结冰霜，用刮水器是无法清除的，除去霜雾有效的方法是加热玻璃。前风窗玻璃和侧窗玻璃可利用暖风进行除霜；轿车的后风窗玻璃一般利用电阻丝组成的电栅加热除霜即电热式除霜，见图：后风窗除霜器一般是在玻璃成型过程中，将很细的电阻丝烧结在玻璃表面上。它一组平行的含银陶瓷电阻丝组成，在玻璃两侧有汇流条，各焊有一个接线柱，其中一个用以供电，另一个是搭铁接线柱。这种除霜器的工作电流较大，因此电路中除设有开关外，有的还设有一个定时继电器。这种继电器在通电10 min后即能自动断电，加霜还没有除净，驾驶员可再次接通开关，但在这之后每次只能通电5 min。除霜器的电阻随温度的变化而变化，具有正温度系数。温度低时，阻值减小，电流增大；温度高时，阻值增大，电流减小。因此，除霜器自身具有一定的调节功能。对电阻丝通电控制方式可分为手动和自动两种。自动控制除霜装置由开关、自动除霜传感器启动除霜控制器、电阻丝电栅等组成，见图:工作过程如下： 除霜开关位于“关”位置时，除霜装置不工作。将除霜开关拨至“自动”位置时，当后窗玻璃下线所装传感器检测到冰霜达到一定厚度时，传感器电阻值急剧减小到某一设定值，控制器便控制继电器使电路接通，继电器触点闭合。于是，由点火开关IG接线柱向电阻丝供电，同时仪表板上的指示灯（设在除霜开关旁边）点亮，指示除霜装置正在工作。随着玻璃上冰霜减少到某一程度后，传感器电阻值增大，控制器便将继电器电路切断，触点断开，指示灯熄灭，后窗电栅断电，除霜装置停止工作。将除霜开关拨至“手动”位置时，继电器电磁线圈可经“手动”开关直接搭铁、使除霜电路接通。课后总结（5分钟）（1）刮水器的构造及功用； （2）刮水器的控