汽车其它电气装置

1、青岛理工大学教案学院： 汽车与交通学院 教师姓名： 贠海涛授课专业年级班级汽车服务、车辆工程课程名称汽车电器与电子技术授课内容章节（单元）第5章 汽车其它电气装置内容n 风窗刮水、清洗和除霜装置n 电动座椅n 电动门窗n 电动后视镜n 中央集控门锁授课课时理论课时： 3学时教学目的与要求1、掌握电子间歇刮水器控制电路的工作原理。2、掌握电动辅助装置的组成3、掌握控制搭铁式电动车窗的工作原理。4、了解防止电磁波干扰的措施教学重点与难点重点n 汽车辅助电器设备的组成 n 电动车窗的控制过程n 防止电磁波干扰的措施有哪些？难点n 电子间歇刮水器控制原理教学方法与手段1. 以讲授为主，配合启发式教学2

2、. 教具：挂图、实物教学过程过程设计：1、采用提问、课堂互动等形式对上次课学习的知识点进行复习回顾，然后再导入新课。（15分钟）v 风窗刮水、清洗和除霜装置v 电动座椅v 电动门窗v 电动后视镜v 中央集控门锁 2、新课内容的讲授：具体内容见“授课内容”（1）第一节风窗刮水、清洗和除霜装置 10分钟（2）第二节电动座椅 30分钟（3）第三节电动门窗 30分钟（4）第四节. 电动后视镜 30分钟（5）第五节. 中央集控门锁 30分钟3、每次课末尾，对本次课内容进行小结（约2min）4、本章讲授末尾，布置作业（约1min）作业v 电子间歇刮水器控制电路的工作原理。v 电动辅助装置包括哪些部分？v

3、控制搭铁式电动车窗的工作原理。v 防止电磁波干扰的措施有哪些？授课内容第六章 汽车其它电气装置 汽车其他电气装置也称为辅助电器，用以提高汽车的安全性、舒适性和实用性。随着人们对汽车技术使用性能要求不断的提高，汽车辅助电器会越来越多。第一节 电动刮水器与风窗玻璃洗涤器、除霜装置一、电动刮水器 电动刮水器的作用是清除汽车驾驶室前、后玻璃风窗上面妨碍驾驶员视线的雨水、雾气、雪花及尘埃。目前，汽车上所用的刮水器有气动式和电动式两种，气动式刮水器只能用于装有气压制动系的汽车上，汽车上广泛使用的是电动刮水器。 (一) 电动刮水器的组成电动刮水器主要由电动机和传动机构组成，如图6-1所示。 电动机11转动，

4、经蜗轮9、蜗杆10减速后，带动拉杆8、7、3和摆杆2、4、6运动使刮水片1、5摆动，形成清除刮水作用。电动刮水器普遍采用双速间歇的工作方式。为了使刮片能很好地适应风窗玻璃不同的外形及运行条件，一般刮水片和摆杆都采用绞接式连接。同时禁止刮水片与玻璃之间干摩擦以延长使用寿命，因此刮水器和风窗玻璃洗涤器在清除尘污时，必须同时使用。(二) 电动刮水器的工作原理1刮水片的摆动刮水片的摆动参见图6-1。当驱动电动机转动时，由于减速、传动机构合理布置形成了刮水片往复不停的摆动。也有的是通过双向开关使驱动电动机正反向转动使刮水片往复不停的摆动。刮水器电动机现多采用永磁式电动机，其结构如图6-2所示。 2刮水片

5、的变速刮水片一般都有两种摆动刮水速度，通过控制驱动电动机的变速实现。永磁式电动机是利用三个电刷来改变正负电刷之间串联的线圈数来实现变速的，其控制原理如图6-3所示。控制开关共有I、三个档位。当开关处于I位置时，因线路不通，刮水器停止工作。当开关处于位置时，电流流经A、B两电刷，这时，电枢内部形成两条对称的支路，一条经线圈4、3、2、1，另一条经线圈8、7、6、5。电枢两端有四个线圈的反电动势与电源电压相平衡，因此，电动机便以较低的稳定转速运转，使刮水片慢速摆动。 当开关处于位置时，电流流经A、C两电刷，这时电枢内部形成两条不对称的支路，一条经线圈8、4、3、2、1，另一条经线圈7、6、5。由于

6、线圈8产生的反电动势与线圈4、3、2、1的相互抵消，此时只有三个线圈的反电动势与电源电压相平衡，因而只有提高转速，增大单个线圈的反电动势。因此，电动机在较高的稳定转速下运转，使刮水片快速摆动。 3刮水片的间歇摆动 汽车在小雨或雾天中行驶时，刮水器快速反复刮动不但没有必要，反而影响驾驶员的视线，因而增设了间歇刮水功能。图6-4为同步式间歇刮水控制电路原理图。当刮水器开关在断开关位置、间歇开关接通时，电源向电容器C充电，充电电流经自停触点的上触点电阻R1电容器C搭铁形成回路。当电容器两端电压上升到V1的导通电压时，V1导通，V2随之导通，继电器J因电流通过而动作，使J的常闭触点分开，常开触点闭合，

7、从而接通了刮水器电动机的搭铁电路，使刮水器开始工作。 刮水器电动机与刮水片定位停止凸轮联动，当刮水器电动机转动至自停触点的上触点断开、下触点接通时，电容器C便通过VD迅速放电，使V1的基极电位下降。当C两端的电压下降至V1的导通电压以下时，V1截止，V2随之截止，继电器J断电，其常开触点断开、常闭触点接通。此时由于自停触点的下触点接通，因此电动机仍然通电，刮水片继续摆动。只有当刮水片摆回原位后，刮水片定位停止凸轮将自停触点下触点断开、上触点接通时，刮水器电动机的电枢被短路而停转。接着电源又对C充电，进入下一个循环，使刮水器间歇工作。每次间歇时间长短取决于C的充电时间，改变R1和C的参数值即可改

8、变刮水器间歇时间。 4刮水片的定位停止 当关闭刮水器开关使刮水片停止摆动时，若刮水片没有正好停在风窗玻璃的下边缘，将会影响驾驶员的视野，为此在刮水器都设有刮水片定位停止功能。如图6-5所示的凸轮式自动停位机构。在刮水器的控制电路中额外串联了一个由凸轮和触点控制的复位开关4，这样只有开关5和开关4同时断开时刮水器才停止工作。所以，驾驶员任意时刻断开刮水器开关5时，因为复位开关4仍闭合，驱动电动机M仍有电流供应，不会停止转动。而只有凸轮转到如图6-5所示位置时，凸轮接触触点，将复位开关4断开，使电动机电路断路，刮水器才停止工作。而凸轮断开开关4的时刻也就是刮水片在风窗玻璃下缘的时刻，将凸轮位置调整

9、好后，刮水片就自动停止在这一位置。 为了防止刮水器高速工作突然停止时，因惯性而出现自动停位不准的现象，则将开关5和6设计成联动，在断开开关5的同时，开关6接地，从而使电枢线圈在复位开关断开时有短路电流而起到了制动的作用。图6-6所示为铜环式自动停位机构。铜环式自动停位机构和凸轮式自动停位机构相似，也是在控制电路中额外串联了一个铜环触点开关。当关掉刮水器开关时，若刮水片不在风窗玻璃下缘位置，铜环的缺口便不在三个触点的位置，电动机实际并没断电，而是经蓄电池正极触点6铜环触点7触点臂5B2B1搭铁，因此电动机继续通电转动，刮水器仍在摆动。当铜环缺口转到触点处(图6-6所示位置)时，由于触点6与7之间

10、无铜环连接，电枢线圈才被真正断开，电动机停转，而此时刮水片也正好处于风窗玻璃下缘。为避免因惯性而使停止位置产生偏差，在铜环内圆周上增加一块凸起，在到达停止位置之前，它将触点7与8接通，使电刷B2触点7触点8搭铁，使电枢短路，起到了制动作用，以确保刮水片停止位置准确。二、风窗玻璃洗涤器 汽车前后风窗玻璃会集结很多尘土和污物，这不仅影响驾驶员的视野，而且还会在刮水器工作时加速风窗玻璃及刮水器的磨损，为了及时、干净、有效地清除这些尘土和污物，增设了风窗玻璃洗涤器，并与刮水器配合进行洗涤工作。风窗玻璃洗涤器如图6-7所示，由洗涤液泵、洗涤液缸、洗涤液喷嘴、三通接头、连接软管等组成。 当风窗玻璃需要洗涤

11、时，应首先起动洗涤液泵，使洗涤液从喷嘴喷到刮水器的刮水片上，浸软尘土和污物后，才能开启刮水器，把玻璃上的尘土、污物及洗涤液一起刮干净。 大部分洗涤器的喷嘴都装在刮水器的刮水臂内，有些在前大灯的玻璃上也配有刮水器和洗涤器喷嘴。三、风窗玻璃除霜装置 冬天风窗玻璃会结霜，轻时影响驾驶员视野，重时会无法驾驶运行，所以汽车必须装有风窗玻璃除霜装置。目前所用除霜装置的型式有以下几种。 在风窗玻璃下面装热风管，向风窗玻璃吹热风以除霜，并防止结霜。这种型式一般用于前风窗玻璃的除霜。 电加热除霜，将电热丝(镍铬丝)紧贴在风窗玻璃车厢内的表面，需要除霜时，通电加热即可。这种型式一般用于后风窗玻璃。 在风窗玻璃制造

12、过程中，将含银陶瓷电网嵌加在玻璃内，或采用在中间夹有电热丝的双层风窗玻璃，通电后都有除霜功能。 在风窗玻璃上镀一层透明导电薄膜(一般为氧化铟、氧化铈、氧化镁)，和电热丝一样，通电后产生热量除霜。后风窗玻璃除霜装置的电路一例如图6-8所示。 当需要除霜时，接通除霜开关8后，控制器6便接通后风窗玻璃除霜继电器线圈电路，使继电器触点闭合，后风窗上的除霜器电热丝通电发热而使附于风窗玻璃上的霜雪受热蒸发。控制器中的时间控制电路7可维持继电器通电1020 min，然后自动断电，使除霜器自动停止工作。若在除霜器自动停止工作后还需要继续除霜，可再次接通除霜开关8。第二节 电动车窗和电动门锁一、电动车窗 电动车

13、窗利用开关控制车窗的升(关)降(开)，操作简便，有利于安全。 1电动车窗的组成与功能 电动车窗装置主要由升降控制开关、电动机、升降器、继电器等组成。其中电动机一般采用双向转动的永磁电动机，通过控制电流方向，使其正反向转动，达到车窗升降功能。电动车窗控制电路通常设有如下功能。 设有多个开关，使控制方便。车窗驱动电动机可分别由总开关和分开关控制，司机可通过仪表板或司机侧车门扶手上的总开关控制各个车窗，乘客则可通过车门扶手上的分开关自行控制车窗。 装有热敏开关，起保护作用。线路中设有热敏开关，它的功能是当车窗完全关闭、完全打开或由于车窗玻璃上结冰、卡滞等引起车窗玻璃无法移动时，虽然此时控制开关处于接

14、通状态，但热敏开关变热而断开，可防止电路过载。 后车门窗设有安全装置。一些汽车的后车门窗玻璃一般仅能下降至2334，而不能全部下到底，以防止后座位上的小孩将头、手伸出窗外发生事故。 2电动车窗的控制电路不同车型电动车窗的控制功能、组成部件及控制电路会有些不同，电动车窗控制电路一例如图6-9所示，该车窗控制电路应用于日本丰田凌志LS400轿车，其控制功能及控制方式如下。 接通点火开关后，电动车窗继电器便通电，继电器触点闭合，电动车窗控制电路电源接通，电动车窗控制电路进入工作状态。 主开关上的窗锁开关闭合时，所有车窗都可进行电动开关车窗操作；窗锁开关断时，则只有司机侧车窗可进行开关操作。 司机侧车

15、窗由点触式电路控制，如果司机要降下车窗，点触下降开关车窗就会自动下降到底，如果要使车窗停在中间的某个位置，只要再点触一下开关，车窗就会立刻停止。二、电动门锁1电动门锁的组成与功能现代汽车已有较多的装电动门锁(也称为中央门锁)系统，司机可通过操纵按钮控制所有车门(包括行李厢门)的锁定和打开，既方便了驾驶员，又确保了安全。电动门锁系统主要由门锁执行器、操纵机构、继电器及控制电路等组成，通常有如下功能。 司机侧车门锁扣按下或用钥匙锁门时，能自动锁定其它车门及行李厢门。 司机侧车门锁扣拉起或用钥匙开门时，能同时打开其它车门及行李厢门锁。 在车内，各车门的锁扣均可打开各自的车门。 有些电动门锁系统还具有

16、车速感应锁定功能，即当车速超过10kmh时，各车门自动锁定，以确保安全。电动门锁有多种结构形式，通常使用的门锁执行器有直流电动机式和电磁线圈式两类，图6-10所示的是电磁线圈式电动门锁执行器。电磁线圈式电动门锁执行器通过对两个线圈电流的通断控制，使其产生不同方向的电磁吸引力使衔铁作相应的移动，通过门锁连接杆驱动门锁机构的开和关。 2电动门锁控制电路 不同车型其电动门锁执行器和控制电路会有不同，图6-11所示的是回转电磁线圈式电动门锁控制电路，其锁门和开锁的工作过程如下。 (1) 车门锁定 按下司机侧车门锁扣时，锁门开关闭合，三极管V1有正向偏压而导通，V2随之导通，锁门继电器线圈L1通电，其触

17、点K1被吸到ON位置。此时电磁线圈的电流通路为：蓄电池正极控制电路端子锁门继电器K1常开触点(ON) 控制电路端子电磁线圈控制电路端子开门继电器K2常闭触点(OFF) 控制电路端子搭铁。由于电磁线圈正向通电，电磁吸力拉下车门锁扣杠杆，锁定车门。在锁门开关接通的瞬间，蓄电池就向电容C1充电，待充电结束时，V1失去正向偏压而截止，V2随之截止，L1断电，K1回到常闭(OFF)位置，门锁电磁线圈断电。 (2) 车门开锁 拉起司机侧车门锁扣或用钥匙开门时，开锁开关闭合开锁继电器线圈L2通电，其触点K2被吸到ON位置。此时电磁线圈的电流通路为：蓄电池正极控制电路端子锁门继电器K2常开触点(ON) 控制电

18、路端子电磁线圈控制电路端子锁门继电器K1常闭触点(OFF) 控制电路端子搭铁。由于电磁线圈反向通电，电磁吸力拉起车门锁扣杠杆，车门锁被打开。第三节 汽车电器设备的电磁干扰与抑制一、电磁干扰的形成与危害 随着汽车上的电器设备越来越多，汽车电器设备的电磁干扰问题也越显得突出。由于汽车电气系统中的导线、线圈、电容及电子元件等都有不同程度的电阻、电容和电感，当它们组合成闭合回路时，在工作中都会产生电压和电流振荡。如果这些电器设备工作中产生火花，就会产生高频振荡并以电磁波的形式发射到空中，对汽车上及周围无线电波造成干扰。 汽车电气系统所产生的干扰电磁波可通过汽车导线直接传播或是通过空气传播，前者称之为传

19、导干扰，后者则称之为辐射干扰。汽车上的电磁波干扰源很多，如传统点火系统中的断电器触点、配电器分火头与旁电极、火花塞电极、发电机电刷、电喇叭触点、各种调节器和继电器的触点、各种开关等等。这些电器在工作时都会产生强弱不同的火花，并产生干扰无线电的电磁波，其振荡频率大至在0.151000 MHz，干扰的范围很广。在这些产生电磁波干扰源中，尤其是以点火系火花塞电极跳火所产生的高频振荡电磁波影响最大。汽车电器产生的电磁波不仅干扰汽车上的无线电设备的正常工作，还会对周围数百米内的收音机、电视机及其他无线电装置造成不同程度的影响。二、防止电磁波干扰的措施 减少和防止电磁波的干扰，一方面对产生电磁波干扰的电器

20、元件要采取抑制措施，减少和消除对外的干扰，另一方面对易受干扰的电器总成要设有防干扰的措施。二者结合起来会得到更好的防止电磁波干扰的效果。 1易受电磁波干扰的电器总成防干扰措施 车内易受电磁波干扰的电器总成随着电子工业的发展将会越来越多。现在普遍装备的收录机、电视机、车载无线电话等，将来要装备卫星定位、巡航、导航装置、遥控装置等。它们本身都设有防干扰的措施，如在天线上加轭制线圈，在电源上加滤波器，选择合理的安装位置以及用金属罩屏蔽等。 2产生电磁波电器元件的抑制措施 这是最重要的减少和消除电磁波干扰源的方法。其方法有以下几种。 (1) 并联电容器在可能产生电火花的电器处并接一个电容器，以吸收火花，从而削弱高频振荡电磁波的产生和发射。比如，在发电机调节器的“蓄