汽车雨刮故障检修方案设计

汽车雨刮故障检修方案设计摘要：雨刷器能够关心驾驶员刮除汽车玻璃上的灰尘、污垢、雨水等，对于行车平安起到了特别重要的作用。因此，充分了解雨刮的工作机理及故障缘由，从而进行故障诊断，是特别必要的。关键词：汽车雨刮；故障；检修一、雨刮组成及作用雨刮器作为汽车必不行少的一局部，能够刮除汽车玻璃上的灰尘、污垢、雨水等，有效关心驾驶员准时排解行驶过程中的视线干扰，对于行车平安起到了特别重要的作用。由于法律上的要求，汽车前窗玻璃上均安装有雨刮器。一些车的后窗玻璃上也有雨刮器，局部高档车还会有前大灯雨刮器。雨刮器系统零部件总体上可以分为运动部件和静止部件，包含电动机、减速机构、驱动杆系、刮水刮臂、刮水刮片等⑴。其中，电动机作为动力来源，为雨刮器供应动力，减速器那么向外供应低速大扭矩输出。详细结构如图1所示。雨刮器掌握系统是一种电子掌握系统，包括一个双速电机和两个限位开关。驾驶员通过一个手柄作为开关，可以实现雨刮器的清洗、刮水、高速刮水、低速刮水、间歇刮水等基础功能。除此之外，它还可以实现延时掌握以及摇摆条正压力掌握和雨量感应掌握等其他更加简单的掌握。图1雨刮器基本结构图二、雨刮故障机理分析科学地划分和全面讨论刮水器的故障类型是特别必要的，它能关心我们更精确、快速地进行故障诊断并准时排解故障。因此，为了解释雨刮器每种故障类型的机理和振动噪声传递的路径，有必要对雨刮器减速机构和电动机等主要部件（包括转子、滚动轴承，外壳盖、蜗轮等）进行动态分析，这样做为提取故障特征参数供应了牢靠的基础。雨刮器减速机构和电动机的故障类型有四种表现形式，即转子振动过大，电磁振动过大，蜗杆和蜗轮蜗杆特别噪声以及滚动轴承特别噪声。其中，雨刮器的运动部件比静止部件更简洁发生故障。1、转子振动过大振动故障是旋转机械故障常见的一种类型。减速器和蜗杆的电动转子统称为为汽车雨刮器的转子，它是旋转机器的旋转局部。依据电转子的生产，组装和结构特点,转子过度振动主要有转子失衡、局部摩擦等缘由⑵。转子组件的缺损或者质量偏心都有可能导致转子失衡。转子组件的缺陷是指在运行过程中零部件的局部损坏、脱落等。转子质量偏心是由于生产过程中的材料不匀称或者制造误差等缘由导致的质量不匀称。转子质量不均衡，热弯曲或者事故期间转子与静止部件之间的局部或周期性局部摩擦，都是转子与静止件发生径向摩擦的潜在威逼。2、电磁振动过大雨刮电机系统以电磁力作为动力来源。电动机在工作中会不行避开的导致电磁振动，而电磁振动作用在转子绕组上，又会导致转子绕组跟着振动。正常工作时，电机磁场匀称变化，较为稳定，振动的幅度也不大。但是一旦转子的固有频率与电磁振动的频率靠近时，就会引起转子的共振。共振加剧了电动机的振动，并最终导致过大的电磁振动。电磁振动过大还有一方面缘由来自于转子振动导致的电机绕组与定子之间不匀称的磁场分布。3、蜗杆涡轮异响由蜗杆和蜗轮啮合导致的振动，其振动频率与基频全都，并且振动会作用整个转子，因此其振动机理基本上相像于转子的振动。蜗杆或蜗轮接触外表的缺陷会在啮合点产生摩擦。摩擦是频域中的宽带重量。因此，当转子的固有频率包含在此频段内时，就会导致蜗杆发生共振。4、滚动轴承特别噪声滚动轴承的故障可以分为两种类型：滚动轴承部件故障对滚动轴承的影响和滚动轴承的共振。前者与滚动轴承的特征故障频率相对应，可以通过方程式计算得到。后者与滚动轴承部件和整个滚动轴承系统的固有频率相对应。滚动轴承的内部缺陷或者轴与轴承之间的间隙接触面缺陷都有可能由于宽频摩擦力而产生共振。三、常见故障缘由及解决对策1、雨刮电机内部进水的解决对策雨刮电机最常见的一个故障之一就是电机内部进水，雨刮电机内部进水之后将大大影响电机的使用性能，严峻的甚至会导致电机报废，故障影响明显，必需准时排解。雨刮器电机进水通常有两个缘由，电机缸盖处密封失效进水以及线束导向密封圈处密封失效进水。电机缸盖处密封圈失效或者电机出场设计问题均可能导致电机缸盖处进水。解决此类问题最简洁的方法就是更换适配的橡胶圈，或者在原橡胶圈的基础上增加线径。线束导向密封圈处密封失效进水的缘由与上一种状况类似，此处的电线密封圈设置不合理是故障发生的主要缘由。由于此处穿过的线束直接位于电动机内部，因此当水通过密封圈的间隙流到电机内部后，会直接导致电动机停机。解决此类进水故障的方法是使孔与密封环均位于正确的位置，二者相互协作。为了进一步提高电动机的防水性能，建议线束组装后再次在密封圈上涂一层防水材料，以起到双重保险的作用。2、齿轮轴进水齿轮轴进水是除电机进水外最常见的一种故障。齿轮轴进水后长时间会对齿轮产生腐蚀，从而影响系统的正常运行。齿轮被水腐蚀后，其外表的光滑度将会降低。由于润滑衬套附属于齿轮轴，因此齿轮轴的腐蚀会引起一系列副反响。长时间的腐蚀会使两个独立工作的副轴连接在一起，增大摩擦力。摩擦力的增加不仅会降低系统在运行过程中的灵敏度，而且会使电动机会产生大量热量，从而导致功耗增加。特殊严峻的腐蚀甚至可能导致电动机堵塞而停止工作。鉴于这种故障主要发生在齿轮轴处，解决方案是进一步优化连接到齿轮轴的橡胶环和密封环。可以通过进一步提高防水密封环的技术规格来解决问题。或者，在日常解决方案中，可重点考虑齿轮轴之间的润滑过程，在齿轮轴上添加一个储油槽和一个防水橡胶保护套来解决该问题。3、过负载烧毁过负载烧毁是比拟严峻的一种电动机故障，一旦发生将会直接导致整个电动机停止运行，而过载烧毁发生的缘由又有许多种。第一种可能的缘由：齿轮被水腐蚀，从而在运行期间产生更大的摩擦，使电机升温并烧毁。其次种可能的缘由：雨刷的过度操作导致热量无法准时散发，从而导致电动机烧毁。第三种可能的缘由：齿轮外表的损坏导致摩擦力相互叠加，导致电机升温烧毁。为了防止电机过载装置烧坏，建议在电机上安装电机过载保护器，以防止因电流过大而损坏电机。假如是厂家制造的问题，那么应与电动机制造商沟通调整相关参数,例如电动机的扭矩，磁瓦充磁量等。假如是电动机的设计缺陷导致设施过载，如电机的制动转矩很低，远远低于实际使用要求等。可以通过在电机处增加漆包线的线径,并在电机外表附以耐热材料的方法弥补相关缺陷。4、刷握变形，弹簧收缩当刷握架变形时，会使换向器和碳刷不能接触，弹簧持续收缩，弹性缺乏，进一步又会导致换向器和碳刷的接触变差，形成恶性循环。收缩后的弹簧的弹性会在一段时间后完全消逝，假如此时碳刷已磨损，将无法与换向器接触，导致电动机故障。该类问题的根源在于弹簧本身的材料，因此建议在修理时更换弹簧的类型。建议选择对高温不敏感的弹簧，能有效提高弹簧的性能。5、电刷与换向器接触不良汽车中使用的永磁直流电动机在运动过程中会猛烈振动。在维护工作中，电刷和换向器不能保持牢靠的滑动接触，因此很简洁导致换向不良的障碍。电刷与换向器之间接触不良的缘由有：电刷架松动、电刷握松动、电刷弹簧压力缺乏、电刷卡在电刷架中、电刷严峻磨损等等。上述故障发生时，应拧紧刷架或刷握，更换或者调整电刷弹簧和电刷。必需在电刷和电刷盒之间留有适当的距离，电刷盒的边缘与换向器外表之间保持适当间隙。距离不宜过小，电刷应能在刷盒中自由滑动；距离也不能过大，在电动机稍微振动时，应仍能保持电刷和换向器之间的良好接触。6、定子机壳故障假如雨刮器电机受到意料之外的冲击，振动或者其他环境因素的影响，亦或是由于制造问题而受到影响，那么定子磁体可能会患病损坏，掉落或磁性能下降等问题，从而导致电机特别运行。目前，人们多用廉价的永久铁氧体制作刮水器电动机的定子磁体，并通过环氧树脂或高性能粘合剂将其固定在壳体中。当磁铁裂开或掉落时，应擦拭外壳的内外表，并同时标记磁铁的原始位置。将粘合剂匀称地涂覆在磁体的外外表上并粘附到壳体上。等到固化后再进行其他操作。当无法确定磁铁的原始位置时，不能随便为之导致磁铁和电刷的相互位置产生错误，从而影响换向性能和电机的运行速度。7、电机引线连接与电枢绕组故障由于包装前运输或安装不当，雨刮器电机的导线可能会产生连接处接触不良或拆焊等问题。假如觉察此类问题，那么应准时订正并消退它们，以确保电动机正常运行。刮水器电动机的电枢绕组是闭合绕组。常见故障主要包括开路、短路、绕组错误连接、焊接不良等。开路与接触不良常发生于绕组接头和换向器的焊接处，应对故障点排查并修复。绕组的短路常发生于换向片之间或者绕组元件的匝间，短路会导致电动机的空载和负载电流增加，电枢会局部发热甚至烧毁绕组。这种故障可以通过测量薄片之间的电阻来检查。假如短路线圈很少，可以使用从电路上切断短路线圈的跳接方法进行紧急处理。当短路事故更严峻且转子绕组损坏时，应依据详细状况更换局部或全部绕组，甚至整个电枢组件。四、实例分析一辆陕汽德龙F3000国W商用车，消失翻开雨刮组合开关，雨刮电机没有动作的故障。从故障状况来看，组合开关不能掌握雨刮器电动机，主要为电源电路故障或者是雨刮器电动机问题。德龙F3000雨刮系统由K201雨刮低速掌握继电器掌握雨刮系统低速运行和复位。雨刮系统工作时，通过刮水器组合开关将电压信号供应应CBCUA200的C18和C13端子，端子供应电压以使K201雨刮器低速掌握继电器的线圈通电，从而掌握刮水器系统间隙和低速运行。可见，雨刮器的几个档位都不工作，跟K201雨刮低速掌握继电器无关。断开雨刮电机插头，将组合开关S108分别置于J档、I档和n挡，用万用表测试电机电压。j档时，电压间歇存在，I档和n挡时，电压稳定存在，因此推断雨刮器间歇工作的主要缘由为电机损坏，更换M102雨刮电机后故障排解。五、结语本文从雨刮器的故障机理动身，分析了几种故障类型以及相应的解决方法。每次的故障解决，都能关心积累相应的阅历。对于每个已解决的故障，必需能够将其应用于新电机的设计中，以便可以对产品进行连续优化以削减故障的发生。参考文献：[1]苏玉来,赵向明，孙自文,乔榕,高晓勇.汽车电动雨