汽车电气设备构造与维修课件：汽车电动系统

项目四汽车电动系统活动一汽车起动系统

汽车发动机起动系统主要由蓄电池、点火开关、起动机等部件组成，如图4-1所示。起动机是汽车起动系的主要组成部分，它由直流电动机、传动装置和控制机构组成，其功用是直流电动机由操纵机构控制将蓄电池的电能转换为机械能，再通过其传动机构将发动机拖转起动。

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一、起动机的组成、结构和工作原理起动机由直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成，如图4-2所示。直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。传动机构：由单向离合器与驱动齿轮、拨叉等组成。其作用是在起动发动机时使驱动齿轮与非轮齿圈相啮合，将起动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后又能使驱动齿轮与飞轮自动脱离，在它们脱离过程中，发动机飞轮反拖驱动齿轮时，单向离合器使其形成空转，避免了飞轮带动起动机轴旋转。操纵机构：主要是指起动机的电磁开关，用来接通或断开电动机与蓄电池之间的电路。

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（一）直流电动机功用：将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩结构:由电枢（转子）、磁极（定子）、换向器和电刷等主要部件构成。１、电枢直流电动机的转动部分称为电枢，又称转子。转子由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心、电枢绕组线圈、电枢轴和换向器组成。如图4-3所示。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流较大（汽油机为200～600A；柴油机可达1000A），因此，电枢绕组采用较粗的矩形裸铜漆包线绕制为成型绕组。２、磁极磁极是用来产生电动机的磁场，它由磁极铁心和磁场绕组两部分组成，如图4-４所示。

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磁极铁心一般由低碳钢制成，并用螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组；磁场绕组是用矩形裸铜线绕制，4个（6个）绕组按一定方向连接，绕组通电后产生磁场，将磁极磁化，各磁极的内侧形成N、S极相间排列的形式，在磁极、外壳和电枢铁心之间形成磁路，如图4-５所示。磁场绕组的连接方式有两种方式：一种是四个绕组依次串联后再与电枢绕组串联；另一种是磁场绕组两两串联后再并联，然后与电枢绕组串联，如图4-６所示。采用后一种方法，电动机电阻很小，可以获得更大的电枢电流。

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３、电刷和电刷架电刷和电刷架的作用是将电流引入电枢使之产生定向转矩，如图4-７所示。电刷用铜粉和碳粉（或石墨）压制而成。铜粉与碳粉的质量比为4：1，加入铜粉是为了减少电阻并增加耐磨性。电刷一般有四个，相对的电刷为同极。两个负电刷搭铁，称为搭铁电刷；两个正电刷接磁场线圈，与端盖绝缘，称为绝缘电刷，它们装在电刷架中。电刷架多制成框式，固定在后端盖上，安装绝缘电刷用的绝缘电刷架与端盖间由绝缘垫隔开。电刷架上装有盘形弹簧，将弹簧的弹力将电刷压紧在换向器表面上。弹簧的弹力一般为11.7~15N。

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４、换向器作用：向旋转的电枢绕组注入电流。它由许多截面呈燕尾形的铜片围合而成，如图4-8所示。铜片之间由云母绝缘。云母绝缘层应比换向器铜片外表面凹下0.8mm左右，以免铜片磨损时，云母片很快突出。电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器的铜片上。

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３、直流电动机的转矩自动调节（１）电压平衡方程式电动机工作时由于外加于电枢上的电压Ub，一部分要用来平衡电动机的反电动势，另一部分消耗在电枢绕组Ra上，故其电压平衡方程式为：Ub=E反+IaRa该公式称为电动机发电机一体公式。即电动机在一定条件下可以变成发电机，用于电机的制动和储能。 （２）转矩自动调节原理由上述的电压平衡方程式可得，电动机工作时的电枢电流Ia满足下式：Ia=（Ub

－E反）/Ra＝Ub

－Ceφn）/Ra由上式可得：当电动机负载↓→轴上阻力矩↓→电枢转速↑→E反↑→Ia↓→电磁转矩M↓→直至电磁转矩减至与阻转矩相等→电机拖动负载以比原转速较高的转速平稳运转；反之，当负载↑→轴上阻力矩↑→电枢转速↓→E反↓→Ia↑→电磁转矩M↑→直至电磁转矩增至与阻力转矩相等→电机拖动负载以比原转速较低的转速平稳运转。可见，当负载发生变化时，电动机的转速、电流和电磁转矩将自动发生相应的变化，以满足负载变化的需要，这就是直流电动机的转矩自动调节原理。

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４、直流电动机的特性直流电动机的电磁转矩M、转速n和功率P随电枢电流Ia的变化规律，称为电动机的特性。它包括转矩特性、转速特性和功率特性。（１）转矩特性（如图４－１０所示）由电动机的转矩公式可知直流串励电动机的电磁转矩M取决于磁通φ、电枢电流Ia的乘积，即

M=CmIaφ因为电枢电流和激磁电流相等，故在磁路未饱和时，磁通φ与电枢电流Ia呈正比，即Φ＝KIa。由此可得

M=CmIa×KIa

＝CIa2

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（２）转速特性（如图４－１１所示）对于串励式直流电动机，工作时的电源电压U一部分消耗在电枢绕组Ra和磁场绕组Rf上，另一部分用于平衡电动机的反电动势E反，即U＝E反+Ia（Ra＋Rf）＝Ceφn+Ia（Ra＋Rf）由此可得

n＝当磁路未饱和时，由于磁通φ与电枢电流Ia呈正比，由上式可知，随着负载的增加，即电枢电流Ia的增大，电动机的转速急剧下降。当电动机空载，即电枢电流Ia最小时，转速n达最大值。可见，直流串励电动机具有轻载转速高而重载转速低的特点，这就保证了发动机起动的安全可靠。但在轻载或空载的时候，会因为转速过高而导致“飞车”事故，因此，当功率大时采用复励电动机。（３）功率特性（如图４－１２所示） 电动机的输出功率P由其转矩M和转速n确定，即

P=

当电动机完全制动时，即n为0时，电动机的功率为0；空载时，转矩为0，输出功率也为0；只有当电枢电流接近于制动电流一半时，其输出功率最大。

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（二）传动装置1、传动装置的组成与作用传动装置也称为单向传动机构，由单向离合器和传动拨叉等部件组成，如图4-13所示。作用是在发动机起动时，使驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合，传递电动机转矩以起动发动机，在发动机起动后自动打滑，保证电枢不致飞散损坏。2、汽车发动机对起动机传动装置的要求：（1）起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合时要平稳，不能发生冲击现象。（2）由于起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈速比很大(一般大于15)，因此发动机起动后，驱动齿轮应能自动打滑或脱离啮合，以免发动机带动起动机电枢高速旋转，造成电枢绕组“飞散”的事故。（3）因为起动机是由点火开关控制的，所以当发动机工作时，需防止点火开关误操作，使起动机的驱动齿轮再次与发动机的飞轮齿圈啮合，而导致起动机与发动机的飞轮齿圈的损坏。3、工作原理以强制啮合式传动装置为例说明其工作原理，如图4-13所示。在电磁开关的作用下，驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合，当二者完全啮合后，主电路接通，电枢轴开始带动发动机曲轴旋转。发动机起动后，驱动齿轮与飞轮齿圈仍处于啮合状态，单向离合器打滑，驱动齿轮在飞轮的带动下空转。起动结束后，驱动齿轮在电磁开关的作用下，与发动机飞轮齿圈脱离啮合。

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4、单向离合器的结构与原理常见单向离合器有滚柱式、弹簧式和摩擦片式三种。

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（三）控制机构控制机构，又称操纵机构、电磁开关，其作用是控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分离。1、电磁开关的结构电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由磁力线圈、活动铁心和固定铁心组成；电磁开关由主开关接触盘、触点组成，如图4-18所示。磁力线圈由导线粗、匝数少的吸引线圈和导线细、匝数多的保持线圈组成。吸引线圈和保持线圈并联，和励磁绕组串联；保持线圈的一端接在S接线柱、另一端直接搭铁。活动铁心和固定铁心安装在一个套筒内。套筒外面安装了有回位弹簧，其作用是使活动铁心等可移动部件复位。

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2、电磁开关的工作过程（1）起动机不工作时驱动齿轮与飞轮齿圈处于脱开位置，电磁开关中的接触盘与主触点分开。（2）当点火开关置于起动档时蓄电池经起动控制电路向起动机的电磁开关通电，其电流回路为：吸引线圈回路：蓄电池正极→电动机开关B接线柱→点火开关→电磁开关S接线柱→吸引线圈→电动机开关接线柱N→电动机磁场绕组→电枢绕组→负电刷→搭铁→蓄电池负极。保持线圈回路：蓄电池正极→电动机开关B接线柱→点火开关→电磁开关S接线柱→保持线圈→搭铁→蓄电池负极。当驱动齿轮与飞轮齿圈完全啮合时，接触盘已经将主触点接通，起动机的主电路接通，此电路电阻极小，电流可达几百安培，电动机产生最大转矩，通过接合状态下的单向离合器传给发动机飞轮。主开关电路接通后，保持线圈的电流回路不变，活动铁心在保持线圈电磁力的作用下，保持在啮合位置。此时吸引线圈和附加电阻则由于主触点的接通而被短路，其电流回路被替代为：蓄电池正极→电动机开关B接线柱→电动机开关接线柱N→电动机磁场绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。（3）断开点火开关时断开点火开关时，起动机主电路被切断，此时保持线圈和吸引线圈串联，其电流回路为：蓄电池正极→电动机开关接线柱B→接触盘→吸引线圈→保持线圈→搭铁→蓄电池负极。因此时吸引线圈和保持线圈的电流方向相反，产生反方向的磁场，互相抵消，活动铁心在回位弹簧的作用下迅速回位，使驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈脱开啮合，起动机停止工作，起动完毕。

项目四汽车电动系统活动一汽车起动系统二、起动机的分类与型号（一）起动机的分类起动机种类繁多，形状各异，分类方法也各不相同，常用的分类方式有如下几种：1、按传动机构分：惯性啮合式、电枢移动式、强制啮合式、齿轮移动式、减速式。2、按总体结构不同分：电磁式、永磁式。（二）起动机的型号起动机的型号由五个部分组成：1、产品代号：有QD、QDY、QDJ三种。QD表示普通电磁式起动机；QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机（包括永磁减速起动机），J、Y分别表示“减”、“永”。2、电压等级：用一位阿拉伯数字表示。1表示12V；2表示24V3、功率等级：用一位阿拉伯数字表示4、设计序号：按产品设计的先后顺序，用1~2位阿拉伯数字表示5、变型代号：主要电气参数和基本机构不变的情况下，一般电气参数和某些结构的改变称为变型，用A、B、C……顺序依次表示。

例如：QDY1211表示额定电压为12V，功率为1~2KW，第11次设计的永磁式起动机。

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三、起动系统的控制电路一般汽车起动机的控制都是由点火开关ST挡来控制的。起动系的控制电路一般分为无继电器控制式、带起动继电器控制式和带组合继电器控制式3种。（一）无继电器控制式无继电器控制式是指起动机由点火开关或起动按钮直接控制，通常用于较小功率起动机的微型汽车、轿车上，如丰田AE、桑塔纳、帕萨特等车。其电路如图4-20所示。

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（二）带有起动继电器的起动系控制电路当汽车采用较大功率的起动机时，为了减少通过点火开关的电流强度，从而避免开关烧蚀，常用起动继电器的触点控制大电流，而用点火开关起动档控制继电器线圈的小电流，其控制电路如图4-21所示。

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（三）带组合继电器的起动系控制电路组合式继电器多由起动继电器和保护继电器（充电指示继电器）组合而成，如图4-22所示。

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（四）带自动变速器的起动控制电路带自动变速器的起动电路要由自动变速器的档位开关控制，只有自动变速器的档位处于P或N档才可以接通起动电路。下面以本田雅阁（HONDA）轿车起动系统为例介绍其控制电路，如图4-23所示。

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（五）微电脑控制起动电路图4-24为LS400微电脑控制起动系电路图，它主要由起动继电器、起动机、空挡起动开关、防盗器等组成。

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四、起动系统使用与维护（一）起动机的正确使用起动机工作时电流大、转速高，合理、正确地使用起动机，能确保起动机工作正常、起动可靠，并有效地延长起动机的使用寿命，使用时应注意以下几点：

1、发动机起动时，流向起动机的最大电流可达200A。若长时间、大电流的工作，不仅可能烧坏起动电动机，还会造成蓄电池过放电而损伤。因此，起动发动机时，起动机的每次工作时间不宜超过5s；若起动失败后，应等约15s后再重新起动。2、起动发动机时，尽量减少起动机的起动次数，若连续三次起动失败，应检查发动机的电路、供油油路等系统是否正常，起动负荷是否过大，应排除故障后再行起动。3、在起动发动机过程中，应将变速器操纵杆置于空档位置，并踩下离合器踏板，使起动机不带负载起动，提高一次起动成功率。4、蓄电池要经常保持充足电的状态，以保证发动机起动时，起动电动机能获得较大的工作电流和电压，确保起动机具有足够的转速和转矩，以满足发动机的起动，减少起动机的工作时间。5、在冬季和低温环境下冷机起动时，建议先对发动机进行预热，以提高起动的成功率，减少重复起动的次数，并有利于延长起动机和蓄电池使用寿命。6、发动机起动后，要立即松开点火开关，使起动机停止工作，以免损坏电磁开关和起动电动机，减小单向离合器不必要的磨损。7、发动机起动后，若操纵点火开关不能使起动机停止运转，要立即关闭发动机和车辆电源，必要时应即时拆开蓄电池的电源线，待查明故障排除后，再重新接好电路。

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（二）起动系统的维护１、日常维护⑴检查起动机电路各导线的连接，电源正极线的绝缘。如有不良，应更换电源线。⑵清除起动机外壳的尘土及油污，保持清洁干燥。⑶检查起动机操纵机构和电磁阀的工作情况，如运动杆件或柱塞卡滞，应及时排除。２、车辆每行驶6000km后的维护⑴清洁起动机的换向器表面的灰尘、油污。⑵检查换向器云母片深度，若云母片槽深度小于0.2mm时，应重新清理槽深。⑶拆下起动机，清洁起动机转子轴承和转轴花键，并涂上润滑脂，以润滑转子轴和单向离合器。（三）车辆每行驶24000km后的维护⑴清洁换向器表面的油污，用300～400#砂纸打磨或用车床车削换向器外圆。⑵检查电刷的磨损程度及电刷弹簧压力。若电刷磨损后长度小于12mm时，应更换；电刷弹簧弹力低于10N时，应更换电刷弹簧。

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五、起动系常见故障及原因分析发动机起动时，起动电流很大，起动系在大负荷下工作，易发生故障。常见的故障有：起动机不转、运转无力、空转、不能停转、间歇工作、驱动齿轮与飞轮不能啮合等。其故障原因多为电气方面的，也有机械方面的，故在进行故障分析时，应综合多方面的因素。（一）起动机不转故障1、故障现象：接通起动开关，电磁开关出现“哒……哒……”现象，起动机不转动。2、故障原因：（1）电源故障：蓄电池严重亏电或极板硫化、短路等，蓄电池极桩与线夹接触不良，起动电路导线连接处松动而接触不良等。（2）起动机故障：起动机电磁开关触点烧蚀、氧化，换向器与电刷接触不良，磁化线圈短路、断路、搭铁，活动铁芯动作不良；轴承过松、电枢轴弯曲造成电枢扫膛；磁场绕组或电枢绕组有断路或短路，绝缘电刷搭铁等。（3）继电器故障：继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良。（4）点火开关故障：点火开关接线松动或内部接触不良。（5）起动系线路故障：起动线路中有断路、导线接触不良（含连接器插入部位接触不良）或松脱等。

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（二）起动机运转无力1、故障现象：接通起动开关，起动机能转动，但转速明显偏低，运转无力。2、故障原因：（1）电源故障：蓄电池亏电或极板硫化短路，起动电源导线连接处接触不良等。（2）起动机故障：起动机装配过紧或内部旋转件碰擦，阻力矩过大；换向器与电刷间脏污、烧蚀或电刷磨损过量或电刷弹簧过软，导致接触不良；电磁开关接触盘和触点接触不良；电动机磁场绕组或电枢绕组有局部短路等。（3）继电器故障：继电器线触点接触不良。（4）起动系线路故障：起动线路中有导线接触不良。（三）起动机空转1、故障现象：接通起动开关后，只有起动机快速旋转，或有“卡啦卡啦”的声音，但发动机曲轴不转。2、故障原因：飞轮齿圈缺齿；起动机安装不当；传动装置故障，如单向离合器弹簧损坏；单向离合器滚子磨损严重；单向离合器套管的花键槽锈蚀，这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，造成不能与飞轮齿圈准确啮合等；拨叉连接处脱开等。有的起动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会造成起动机空转。

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（四）起动机异响1、故障现象：起动发动机时，起动机发出“嘎，嘎……”的轮齿撞击异常响声，发动机曲轴不能随之转动。2、故障原因：起动机驱动齿轮或飞轮齿圈内端磨损严重；起动机驱动齿轮端面止推垫圈之间间隙过大。（五）起动机不能停转1、故障现象：发动机起动后，起动机不停止转动。2、故障原因：继电器触点烧结或触点张开电压不符合规定；点火开关损坏；起动机传动叉或电磁开关回位弹簧过软或折断、电磁开关衔铁卡住；电磁开关触点烧结或接触盘弹簧损坏。（六）起动机故障检查一般程序1、起动发动机的同时，接通前大灯或喇叭，观察灯光亮度和喇叭声响是否正常，如变弱，则检查蓄电池是否亏电和线路连接是否松动；2、短接起动机电磁开关与蓄电池正极接线柱，观察起动机运转情况，如运转正常，则检查点火开关；3、短接起动机开关接线柱，观察起动机运转情况，如运转正常，则检查起动机电磁开关；4、从车上拆下起动机，进行检修；5、确认并排除故障后，将起动机装回发动机；6、再次起动发动机，发动机能正常起动，确认系统正常无故障。

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六、起动机的检修起动系若有故障，通过诊断，确定是起动机故障时，需拆电磁下起动机进行检修。（一）起动机解体检查１、磁场绕组的检修磁场绕组常见的故障有接头脱焊、绕组短路、断路或搭铁等。接头松脱故障，解体后可直接看到，若绕组连接脱焊，应重新施焊。（１）搭铁检查搭铁故障多因绝缘层击穿或被碰伤所致，可用220V交流试灯检验或用万用表R×10KΩ挡检查，如图4-25所示。若试灯亮或电阻值不为∞，则说明磁场绕组搭铁。

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（２）短路的检查当存在匝间短路时，线圈表面可能有烧焦痕迹或已脆化，若表面没有烧焦痕迹，无法从外部确定短路部位，可采取下列方法进行检查：

①将蓄电池的电压加在磁场绕组的两端，注意控制电流，同时用一铁片或螺丝刀在四个磁极上分别感受磁极吸力的大小，如果某一磁极有吸力但明显低于其他磁极，则表明该磁极上的磁场绕组短路，如图4-26所示。②用电枢感应仪检查：将绕组套在铁棒上放于感应仪上，仪器通电3~5min后，若绕组发热则为匝间短路，如图4-27所示。若磁场绕组出现短路故障，则需重新绕制或更换新品。

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（3）断路检查磁场绕组的断路一般为机壳接线柱与绕组抽头之间的连接导线焊接处、两个励磁线圈之间的接线处，可用万用表电阻挡进行。如图4-28所示，用R×1Ω档检测绕组断路，若电阻值为∞表示绕组断路。（４）修理搭铁、短路也只限于线圈的表面。用专用工具从外壳上拆下磁极，再从磁极上拆下线圈找出露线点，包以绝缘带并涂绝缘漆，待烘干后，即可装复使用。若取出匝间旧绝缘物(勿使铜线变形)，用竹片或小刀拨开线匝，将涤沦带或绝缘纸塞入每层线匝之间，重新包扎新纱带后浸漆烘干，如图4-29所示。装复后应进行试验：对磁场绕组通以2V的直流电，同时用小钢片测试磁极极性。若小钢片总能被吸到相邻的任两个磁极上，说明磁极安装正确，否则应拆下磁极，重新焊接和安装。

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２、电枢的检修电枢绕组常见的故障是匝间短路、断路或搭铁、绕组接头与换向器铜片脱焊等。（１）电枢绕组短路检查检查电枢绕组匝间短路可用电枢检验仪检查。如图4-30所示。接通仪器电源，在检验仪上不断地转动电枢，同时在电枢上方放一锯条或钢片等导磁材料，看其振动情况来判断是否短路。若电枢中有短路，则在电枢绕组中将产生感应电流，钢片在交变磁场的作用下，在槽上振动，由此可判断电枢绕组中的短路故障。当锯条在四个铁芯槽都出现振动时，说明相邻换向器铜片间短路；当锯条在所有槽上振动时，说明同一个槽中上下两层电枢绕组短路。

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（２）电枢绕组断路检查电枢绕组断路情况可用万用表法或电枢感应仪检测法进行，如图4-31所示。具体如下：万用表法：用万用表R×1Ω档分别测量换向器两相邻铜片间电阻值，其阻值应接近于0，若阻值偏大，则有断路故障(实际上由于电枢线粗很难测出电阻的变化)。电枢感应仪检测法：将电枢置于感应仪的V形槽中，用毫安表的两个触针分别放在换向器两相邻换向片上，将电源开关置于工作位置，毫安表指针应指示某个数值。若某处毫安表无指示，则此匝断路。（３）电枢绕组搭铁检查搭铁检查可采用万用表法或电枢感应仪检测法进行，如图4-32所示。具体如下：万用表法：用万用表R×10KΩ档检查电枢绕组和电枢和电枢轴之间的电阻，即一表笔接电枢轴，另一表笔接换向器，测量阻值。

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电枢感应仪检测法：将电枢置于电枢感应仪的夹紧装置上把电源开关转到测试位置。用一个测试针接触电枢铁芯，另一个测试针依次接触换向器的各个铜片，并观察测试灯。测试灯不亮，则为绝缘良好；若某一换向片上测试时灯亮了，则该处电枢绕组有搭铁故障。电枢绕组若有短路、搭铁故障，则需重新绕制，浸漆绝缘漆后烘干重新装复或予以更换。（４）电枢轴的检修电枢轴的常见故障是弯曲变形，可用百分表予以检查，如图4-33所示。电枢轴铁芯处径向跳动应不大于0.15mm，轴颈处径向跳动应不大于0.05mm，否则应用冷压校正法校直。

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（５）换向器的检修换向器故障多为表面烧蚀、云母片突出等。在检测时，应先目测外观，看换向器表面是否有烧蚀。若轻微烧蚀可用“00”号砂纸打磨即可。严重烧蚀，应进行车削精加工。用百分表检查换向器的圆跳动量，测量其圆度，若严重失圆，应进行车削加工，加工后换向器铜片厚度不得少于2mm。云母片的深度应为0.5~0.8mm。云母片如果高于铜片也应车削修整，云母片是否应该割低视具体的起动机而定。有的起动机换向器的云母片要低于铜片，在检修时若换向器铜片间槽的深度小于0.2mm，需用锯片将云母片割低至规定的深度。3、电刷与电刷架的检修电刷的高度应不小于新品高度的2/3，否则应更换，如图4-34所示；电刷与换向器接触面积应达75%，否则应研磨电刷，研磨方法：从检查窗口处在换向器上缠上00#砂布后，再装上电刷，用手沿电枢工作时旋转方向转动电枢进行研磨；如图4-35所示，用弹簧秤检查电刷压力，普通货车应为12—15N，若压力不足，可反向拨动增加弹力或更换。

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４、轴与轴承的检修一般电枢轴与轴承的配合间隙应为0.05mm，最大不超过0.10mm；驱动齿轮铜套与轴的间隙一般0.06mm，最大不超过0.15mm。若间隙值超出最大允许极限，则应予以更换。５、传动机构的检修（１）检查拨叉拨叉应无变形、断裂、松旷等现象，回位弹簧应无锈蚀，且弹力正常，否则应予以更换。（２）单向离合器的检修驱动齿轮表面检查：齿长不得小于全齿长的2/3，驱动齿轮无断齿、裂痕，无齿面、齿端倒角磨损过甚或扭曲变形，否则应更换。

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6、电磁开关的检修电磁开关常见故障为触点、接触盘烧蚀；接触面积过小或线圈短路、断路及搭铁等。（１）触点、接触盘的检查目测触点、接触盘，应清洁、无烧蚀。若轻微烧蚀，可以用锉刀或砂布予以打磨修整。若烧蚀严重，则予以更换。（２）线圈检查吸引线圈有否断路、搭铁可用万用表通过测量电阻来检查。用万用表R×1Ω档检查吸引线圈和保持线圈的电阻值，应符合规定。若线圈已经断路或严重短路时，应更换或重绕。绕制时，应注意漆包线的直径、匝数以及绕线方向应与原来的相同，且保持线圈在内层，吸拉线圈在外层，线圈间、线圈与外壳之间应用青壳纸隔开，线圈头部要套绝缘管。回位弹簧过弱应予以更换。（二）装复后检查与调整1、驱动齿轮与端盖凸缘距离的检查与调整调整的目的事限制啮合器套筒任意前移，保持电磁开关活动铁芯和啮合器都有一个适当的工作距离，防止起动机不工作时驱动齿轮与飞轮相碰。东风系列车用起动机为29~32mm；解放系列车用起动机为32.5~34mm，如图4-38所示。调整时松开锁紧螺母，调整限位螺钉至规定值。

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2、驱动齿轮端面与止推垫圈间隙的检查与调整如图4-39所示，驱动齿轮端面与止推垫圈间隙在不工作时应为1~4mm。七、起动机的试验对于新出厂、使用中的和修复后的起动机，均可利用起动机试验进行技术状况检查。起动机试验包括空转试验和全制动试验。试验时，必须保证蓄电池充足电，且其容量、电压要与起动机电压和功率相匹配，起动机与蓄电池间的连接导线电阻要小，电压降不得超过0.2V~0.3V。

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（一）空转试验空转试验又称空载试验，是在起动机不带负载时进行的试验。（二）全制动试验（测试Mmax）：全制动试验应在空载试验的基础上进行，空载试验不合格的起动机不应进行全制动试验。按图4-41所示安装起动机，先将起动机固定，制动力矩扭杆一端夹住起动机的驱动齿轮，另一端挂在弹簧秤上。而后将起动机与电流表、电压表以及蓄电池按图示连线，检查无误后开始试验。

项目四汽车电动系统活动二电动车窗的结构与检修

一、电动车窗的组成及分类电动车窗主要由车窗玻璃、车窗玻璃升降器、电动机、控制开关等组成。１、电动机作用：为车窗玻璃的升降提供动力。类型：采用双向转动的电动机。有永磁型和双绕组型两种。永磁型的电动机是外搭铁，双绕组型的电动机则是各绕组搭铁。这两种电动机都是通过改变电流方向来实现正反转以实现车窗玻璃的升或降。每个车门各有一个电动机，通过开关控制电动机中的电流方向，从而控制玻璃的升降。２、控制开关作用：控制电动机中电流的方向控制开关一般有两套，一套为总开关，装在仪表板或驾驶员侧的车门上，驾驶员可以控制每个车窗玻璃的升降。另一套为分开关，分别安装在每个车窗上，以便乘客对每个车窗进行升降控制。控制开关如图4-42所示。

项目四汽车电动系统活动二电动车窗的结构与检修

３、车窗玻璃升降器类型：绳轮式（如图4-43所示）、交臂式（如图4-44所示）和软轴式（如图4-45所示）。

项目四汽车电动系统活动二电动车窗的结构与检修

二、电动车窗的控制电路及工作原理电动车窗的控制有手动控制和自动控制两种功能。所谓手动控制是指按着相应的手动按钮，车窗可以上升或下降，若中途松开按钮，上升或下降的动作即停止。自动控制是指按下自动按钮，松开手后车窗会一直上升至最高或下降至最低。如图4-46所示为四车门电动车窗的主控制按钮和控制电路。１、手动控制玻璃升降向前按下手动旋钮后，触点A与开关的UP接点相连，触点B处于原来状态，电动机按UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升直至关闭;当将手离开旋钮时，利用开关的自身的回复力回到中立位置，电动机停转。若将手动旋钮推向车辆后方，触点A保持原位不动，而触点B则与DOWN侧相连，电动机按DOWN箭头所示的方向通过电流，电动机反转，车窗玻璃向下移动，直至下降到底。2、自动控制玻璃升降向前方按下自动旋钮后，触点A与开关的UP接点相连，触点B处于原来状态，电动机按UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升。与此同时，检测电阻R上的电压降低，此电压通过比较器1的一端，它与参考电压Ref.1进行比较。Ref.1的电压值设定为相当于电动机锁止时的电压，通常情况下，比较器1的输出电位为负电位。而比较器2的基准电压Ref.2设定为小于比较器1的输出电位，所以比较器2的输出电压为正电压，晶体管导通，电磁线圈通过较大电流，其路径为：蓄电池“+”→点火开关→UP→触点A→二极管VD1→电磁线圈→三极管→二极管VD4→触点B→电阻R→搭铁。线圈通电后产生较大的电磁吸力，吸引驱动器的开关柱塞，于是将止板和上顶压，越过止板凸缘的滑动销而将按钮锁定。此时，即使将手移开自动旋钮，开关仍会保持原来的状态。

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当玻璃上升至终点位置，在电机上锁止电流流过，检测电阻R上的电压降增大，当此电压超过参考电压Ref.1时，比较器1输出低电位，此时，电容C开始充电，当C两端电压上升至超过比较器2的参考电压Ref.2时，比较器则输出低电位，三极管立即截止，电磁线圈中的电流被切断，止板被弹簧通过滑销压下，自动旋钮自动回复到中立位置，触点A搭铁，电动机停转。在自动上升过程中，若想中途停止，则向反方向扳手动旋钮，然后立刻放松。则触点B将短暂脱离搭铁，使电动机因回路被切断而自动停转。同时，通过电磁线圈的电流已被切断，止板弹簧通过滑销压下，自动旋钮自动回复到中立位置，触点A、B均搭铁,电动机停转。电动车窗自动下降的工作情况下上述情况相反。

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三、电动车窗的故障诊断电动车窗的常见故障诊断如表4-2：常见故障故障原因诊断思路某个车窗只能向一个方向运动分开关故障或分开关至主开关可能出现断路检查分开关导通情况及分开关至主开关控制导线导通情况某个车窗两个方向都不能运动传动机构卡住车窗电动机损坏分开关至电动机断路检查传动机构是否卡住测试电动机工作情况检查分开关至电机电路导通情况所有车窗均不能升降或偶尔不升降熔断丝被烧断搭铁不牢检查熔断丝检查、清洁、紧固搭铁点两个后车窗分开关不起作用总开关出现故障检查总开关导通情况

项目四汽车电动系统活动二电动车窗的结构与检修

四、电动车窗电路应用实例如图4-47所示为北京现代索纳塔轿车的电动车窗电路图

项目四汽车电动系统活动三中控门锁的结构与检修

一、中控门锁的组成中控门锁系统一般由门锁控制开关、钥匙控制开关、门锁总成、行李箱门开启器及门锁控制器组成。１、门锁控制开关门锁控制开关装在驾驶员前门内侧的扶手上，通过门锁控制开关可以同时锁上和打开所有的车门。２、门锁总成门锁总成主要由门锁传动机构、门锁位置开关和门锁壳体等组成，如图4-48所示。

项目四汽车电动系统活动三中控门锁的结构与检修

门锁传动机构由电动机、涡轮和齿轮等组成，如图4-49所示。当门锁电机转动时，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮推动锁杆，车门被锁上或打开，然后蜗轮在回位弹簧的作用下返回原位置，防止操纵门锁钮时电动机工作。门锁位置开关位于门锁总成内，用来检测车门的开闭情况。它由一个触点片和一个开关底座组成。当锁杆推向锁门位置时，位置开关断开；推向开门位置时，位置开关接通。当车门关闭时，位置开关断开；反之，位置开关接通。

项目四汽车电动系统活动三中控门锁的结构与检修

3、钥匙操纵开关钥匙操纵开关装在前门的钥匙门上，当从外面用钥匙开门或关门时，钥匙操纵开关便发出开门或锁门的信号给门锁控制ECU或门锁控制继电器。钥匙操纵开关的位置如图4-50所示。４、行李箱门开启器开关该开关一般位于仪表板下面或驾驶员座椅左侧车厢底板上，拉动此开关便能打开行李箱门，如图4-51所示。行李箱钥匙门靠近其开启器，推压钥匙门，断开行李箱内主开关，此时再拉开启器开关也不能打开行李箱门。将钥匙插进钥匙门内顺时针旋转打开钥匙门，主开关接通，这样便可用行李箱门开启器打开行李箱。

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5、行李箱门开启器行李箱门开启器装在行李箱门上，由轭铁、插棒式铁心、电磁线圈和支架组成，如图4-52所示。当电磁线圈通电时，插棒式铁心将轴拉入并打开行李箱门。线路断路器用以防止电磁线圈因电流过大而过热。6、门控开关门控开关用来检测车门的开闭情况。车门打开时，门控开关接通；车门关闭时，门控开关断开。７、执行元件执行元件一般为电动机或电磁铁。电磁铁式工作噪声大，且频繁地开关振动，易使其在车门内部支架上变松，从而因为同金属门的连接断开而不能工作。为降低噪声，提高可靠性，现代轿车一般采用电动机。

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二、门锁控制器及中控门锁的工作原理门锁控制器的形式较多，常见的有继电器式、集成电路（IC）-继电器式、电脑（ECU）控制式。

1、继电器控制的中控门锁控制系统

如图4-53所示为用门锁继电器的中控门锁控制电路。当用钥匙转动锁芯时，若门锁开关中的开启触点闭合，则电流经过蓄电池的正极、熔断器、开锁继电器线圈、门锁开关、搭铁，开锁继电器开关闭合，门锁电机通电运转，四个车门同时打开。若门锁开关中的锁止触点闭合，则锁止继电器通电使其开关闭合，四个车门同时锁住。

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2、集成电路（IC）-继电器控制的中控门锁系统门锁控制器由一块集成电路（IC）和两个继电器组成，IC电路可以根据各种开关发出的信号来控制两个继电器的工作。此电路中的D和P代表驾驶员侧副驾驶员侧。用门锁控制开关锁门和开锁：锁门将门锁控制开关推向锁门（LOCK）一侧时，门锁继电器的端子10通过门锁控制开关搭铁，三极管Tr1导通，电流流至1号继电器线圈，1号继电器开关闭合，电流流至门锁电动机，所有车门均被锁住。开锁将门锁控制开关推向开锁（UNLOCK）一侧时，门锁继电器的端子11通过门锁控制开关搭铁，三极管Tr2导通，电流流至2号继电器线圈，2号继电器开关闭合，电流反向通过门锁电动机，所有车门均被打开。用钥匙操纵开关锁门和开锁：锁门将钥匙操纵开关转向锁门（LOCK）一侧时，门锁继电器的端子12通过门锁控制开关搭铁，三极管Tr1导通，电流流至1号继电器线圈，1号继电器开关闭合，电流流至门锁电动机，所有车门均被锁住。开锁将钥匙操纵开关推向开锁（UNLOCK）一侧时，门锁继电器的端子9通过门锁控制开关搭铁，三极管Tr2导通，电流流至2号继电器线圈，2号继电器开关闭合，电流反向通过门锁电动机，所有车门均被打开。

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３、电脑控制的中控门锁系统

项目四汽车电动系统活动三中控门锁的结构与检修

用钥匙锁门和开锁：锁门当把钥匙插入驾驶员侧或副驾驶员侧门锁的锁芯并向锁门方向转动时，钥匙控制开关将锁门侧（L）接通，则ECU端子13和搭铁相通，相当于开关向ECU输入锁门信号。此信号经过反相器C、或门A、锁门定时器，使晶体管VT1导通，则继电器NO.1通电。电流通过继电器线圈的电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的24号端子→继电器NO.1的电磁线圈→晶体管→VT1→搭铁。继电器NO.1号通电使其触点闭合，接通了门锁电动机电路。电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的8号端子→继电器NO.1接通的触点→ECU的4号端子→门锁电动机→ECU的3号端子→继电器NO.2搭铁触点→搭铁→蓄电池负极。开锁当把钥匙插入驾驶员侧或副驾驶员侧门锁的锁芯并向开锁方向转动时，钥匙控制开关将开门侧（UNLLCK）接通，则ECU端子9号端子与搭铁之间相通，相当于开关向ECU输入个开锁请求信号。此信号经过反相器D、或门B、开锁定时器，使晶体管VT2导通，则继电器NO.2电磁线圈通电，触点闭合，接通了门锁电动机电路。电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的8号端子→继电器NO.2接通的触点→ECU的3号端子→门锁电动机→ECU的4号端子→继电器NO.1搭铁触点→搭铁→蓄电池负极。用门锁控制开关锁门和开锁：锁门将驾驶员侧或副驾驶员侧门锁控制开关推向锁门（LOCK）位置时，防盗和门锁ECU20的16号端子与搭铁之间接通，即开关向ECU输入一个锁门请求信号。此信号经过反相器A、或门A、锁门定时器，使晶体管VT1导通，则继电器NO.1电磁线圈通电，电流电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的24号端子→继电器NO.1的电磁线圈→晶体管→VT1→搭铁。继电器触点闭合，接通了门锁电动机电路。电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的8号端子→继电器NO.1接通的触点→ECU的4号端子→门锁电动机→ECU的3号端子→继电器NO.2搭铁触点→搭铁→蓄电池负极。

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门锁电动机转动，将四个门锁全部锁上。开锁当将驾驶员侧或副驾驶员侧门锁控制开关推向开锁（UNLLCK）位置时，防盗和门锁电脑的17号端子与搭铁之间接通，相当于向ECU输入个开锁请求信号。此信号经过反相器B、或门A、开锁定时器，使晶体管VT2导通，则继电器NO.2电磁线圈通电，电流通过继电器线圈的电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的24号端子→继电器NO.2→晶体管VT2→搭铁。继电器NO.2触点闭合，接通了门锁电动机电路。电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的8号端子→继电器NO.2接通的触点→ECU的3号端子→门锁电动机→ECU的4号端子→继电器NO.1搭铁触点→搭铁→蓄电池负极。行李箱门锁的控制：当主开关和行李箱门锁开关接通时，防盗门锁电脑的18号端子与搭铁之间接通，即向电脑输入一个行李箱开锁请求信号。此信号经过反相器F和行李箱开锁定时器，晶体管VT3导通，则继电器NO.3电磁线圈通电。电流通过继电器线圈的电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的24号端子→继电器NO.3→晶体管VT3→搭铁。继电器NO.3线圈通电使其触点闭合，接通了行李箱门锁电磁线圈的电路。电路为：蓄电池→易熔线→断路器→ECU的8号端子→继电器NO.3接通的触点→ECU的5号端子→行李箱门锁电磁线圈→搭铁→蓄电池负极。从而使行李箱门锁打开。防止点火钥匙锁入车内：若驾驶员未从点火开关中拔出点火钥匙便打开前车门，准备离开，由于前车门打开而点火开关未拔出，门锁开关和钥匙警告开关均保持接通状态，并将信号送给电脑的防止钥匙遗忘电路。此时，当按下门锁按钮（或门锁控制开关）锁门时，门立即被锁上，但位置开关（或门锁控制开关）经电脑的10号（或16号）端子，将一信号送给防止钥匙遗忘电路，再经反向器D、或门B、开锁定时器到晶体管VT2，晶体管VT2导通，继电器NO.2电磁线圈通电，因而使所有门锁打开。

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三、遥控门锁系统遥控门锁控制系统也叫无钥匙进入系统(RemotekeylessEntry)。它为驾驶员提供了一个打开门锁的方便手段，如进行远距离遥控操作、夜间或黑暗中开、锁门。同时，此系统还可以提供除中央控制门锁功能以外的其它相关功能，如行李箱、灯光和喇叭控制等功能。遥控门锁系统使正常开启和非法侵入的操作途径分离开来，合法使用者可通过射频遥控进行操作享受它的便捷和舒适，而非法侵入者却只能面对坚固的机械机构束手无策。１、遥控门锁的基本原理如图4-56所示，遥控器发出微弱电波，由车辆天线接收，ECU识别送信代码，使上锁、解锁的执行元件进行工作。

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２、遥控器一体式遥控器：如图4-58所示。遥控器与车钥匙制成一体，在键板上与送信电路组成一体。从识别代码存储回路到FSK调制回路，采用了单芯片集成电路而使体积小型化，在电路板的相反一侧装有一般市场上出售的钮形3V锂电池（其使用寿命一般为2年）。使用时应注意发射开关每按1次，就进行发送，在接收机一侧就接收一次上锁或解锁指令。分体式遥控器：如图4-58所示。它将信号送给位于仪表板上的遥控车门锁接收器上，经其判断后，再将该信号送入车身控制模块（BCM）。其操作范围是1～9m。它具有闭锁、开锁、打开行李厢的功能，有些还有使喇叭鸣响、车内灯启亮、车辆前大灯启亮的功能。

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电动座椅的结构和控制电路

电动座椅的作用是为驾驶员及乘员提供便于操作、舒适而有安全的驾驶位置。电动座椅的类型有：按调节方式的不同分为手动调节式和动力调节式；按动力源的不同分为真空式、液压式和电动式；按座椅电机的数目和调节方向数目的不同分为两向、四向、六向八向和多向可调等。一、普通电动座椅１、基本组成电动座椅一般由双向电动机、传动装置和控制电路等组成，如图4-60所示双向电动机产生动力，传动装置可以将动力传至座椅，通过控制开关实现座椅不同位置的调节。

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电动座椅的结构和控制电路

电动机一般为永磁式双向直流电动机。它通过控制开关来改变流经电机内部的电流方向，从而实现转动方向的改变。传动装置主要包括变速器、联轴节、软轴及齿轮传动机构等。变速器的作用是降速增扭。电动机分别与不同的软轴相连，软轴再与变速器的输入轴相连，动力经过变速器降速增扭后，从变速器的输出轴输出，变速器的输出轴与蜗杆轴或齿轮轴相连，最终蜗轮蜗杆或齿轮、齿条带动座椅支架产生位移。２、控制电路如图4-61所示，该电动座椅包括滑动电机、前垂直电机、倾斜电机、后垂直电机和腰椎电机，可以实现座的前后移动、前部高度调节、靠背倾斜程度调节、后部高度调节及腰椎前后调节。下面以座椅靠背的倾斜调节为例，介绍电路的控制过程。当电动座椅的开关处于倾斜位置时，如果要调整靠背向前倾斜，则闭合倾斜电机的前进方向开关，即端子4置于左位时，电路为：蓄电池正极→FLALT→FLAM1→DOORCB→端子14→（倾斜开关“前”）→端子4→1（2）端子→倾斜电机→2（1）端子→端子3→端子13→搭铁。此时，座椅靠背前移。当端子3置于右位时，倾斜电动机反转，座椅靠背后移。此时的电路为：蓄电池正极→FLALT→FLAM1→DOORCB→端子14→（倾斜开关“后”）→端子3→2（1）端子→倾斜电机→1（2）端子→端子4→端子13→搭铁。此时，座椅靠背后移。

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电动座椅的结构和控制电路

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电动座椅的结构和控制电路

3、座椅加热系统座椅加热系统的作用是对驾驶员和乘客的座椅进行加热，使乘坐更加舒适。座椅加热系统可分为加热速度可调和加热速度不可调两种。（1）加热速度不可调式如图4-62所示为北京现代索纳塔轿车电动座椅加热电路图。当只需对驾驶员座椅进行加热，只闭合左前座椅加热开关。电路为：电源→端子12→端子M21→加热开关→端子4→恒温器开关→座椅加热丝→靠背加热丝→搭铁。此时，只对驾驶员的座椅进行加热。同时驾驶员座椅加热指示灯点亮。当需要对两个座椅同时加热时，则两座椅的加热开关同时闭合，此时，两座椅的座椅加热丝和靠背加热丝串联以后再并联，两指示灯同时点亮。（2）加热速度可调节座椅加热系统如图4-63所示为本田雅格轿车座椅加热电路图。此座椅加热器的加热速度可以调节。其中HI表示高位加热，LO表示低位加热。加热系统可以单独对驾驶员侧或副驾驶员侧的座椅进行加热。下面以驾驶员侧的座椅加热器为例，分析其工作过程。当加热开关断开时，加热系统不工作。当加热器开关处于“HI”位置时，电流首先经过点火开关给座椅加热器的继电器线圈通电，线圈产生磁场使继电器开关闭合。此时，加热器的电路为：

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电动座椅的结构和控制电路

蓄电池“+”→熔断丝→继电器开关→加热器开关端子5，然后电流分为三个支路：一路经指示灯→继电器端子4→搭铁，指示灯亮；另一路经加热器开关端子6→加热器端子A1→节温器→断路器→靠背线圈→搭铁;再一路经加热器开关端子6→加热器端子A1→节温器→断路器→座垫线圈→加热器端子A2→加热器开关端子3→加热器开关端子4→搭铁。此时，靠背线圈和座垫线圈关联加热，加热速度快。当加热器开关处于“LO”位置时，电流流向为：蓄电池“+”→熔断丝→继电器开关端子5，然后分为两个支路：一路经指示灯→加热器端子4→搭铁，低位指示灯亮;另一路经加热器开关端子3→加热器端子A2→加热器座垫线圈→加热器靠背线圈→搭铁。此时，靠背线圈和座垫线圈串联加热，电路中的电流较小，因此加热速度较慢。

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电动座椅的结构和控制电路

二、汽车自动座椅自动坐椅是带存储功能的电动坐椅，它是人体工程与电子技术相结合的产物，它能自动适应不同体型的乘员乘坐舒适性的要求。自动坐椅的调整装置除能改变座椅的前后、高低、靠背倾斜及头枕等的位置外，还能存储座椅位置的若干个数据(或信息)，只要乘员一按按钮，就能自动调出座椅的各个位置，如果此时不符合存储数据(或信息)的乘员乘坐，汽车便发出蜂鸣声响信号，以示警告。

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电动座椅的结构和控制电路

１、自动坐椅的基本组成

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电动座椅的结构和控制电路

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电动刮水器的结构和控制电路

风窗刮水器有前风窗刮水器和后风窗刮水器之分。因驱动装置不同，刮水器有真空式、气动式和电动式三种。一、电动刮水器的结构目前车辆上广泛使用的是电动刮水器。电动刮水器主要由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆和刮水片等组成，如图4-66所示。通常电动机和蜗轮箱结合成一体组成刮水器电机总成，曲柄、连杆和摆杆等杆件可以将蜗轮的旋转运动转变为摆臂的往复摆动，使摆臂上的刮水片实现刮水动作。１、刮水电动机刮水电动机有绕线式和永磁式两种。永磁式刮水电动机体积小，质量轻，结构简单，使用广泛。

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电动刮水器的结构和控制电路

（1）刮水电动机的结构永磁式刮水电动机主要由外壳、磁铁总成、电枢、电刷安装板、复位开关、输出齿轮及蜗轮、输出臂等组成。如图4-67所示。电动机电枢通电即开始转动，以蜗杆驱动蜗轮，蜗轮带动摇臂旋转，摇臂使拉杆往复运动，从而带动刮水片左右摆动。如图4-68所示。

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电动刮水器的结构和控制电路

（2）刮水电动机的变速原理为满足实际使用的要求，刮水电动机有低速、高速和间歇三个档位，且在任意时刻刮水结束后，刮水片均能回到挡风玻璃最下端，即自动复位。永磁式刮水电动机是利用3个电刷来改变正负电刷之间串联线圈的个数实现变速的，其工作原理是：刮水电动机工作时，在电枢内所有小线圈中同时产生反电动势，每个小线圈都产生相等的反电动势，电动势的方向与电枢电流的方向相反。若要电枢转动，外加电压必须克服反电动势的作用。当电动机转速升高时，反电动势增大，只有当外加电压等于反电动势时，电枢的转速才能稳定。

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电动刮水器的结构和控制电路

三刷永磁式刮水电动机工作时，电枢绕组产生的反电动势的方向如图4-69所示。当将刮水器开关拨向L低速时，则蓄电池电压加在电刷B1和B3之间，在电刷B1和B3之间的两条并联支路中，每条支路中各有四个线圈串联，反电动势的大小与支路中反电动势的大小相等。由于外加电压需要平衡4个线圈所产生的反电势，故电动机转速较低;当将刮水器开关拨向H高速时，则蓄电池电压加在电刷B2和B3之间。线圈1、2、3、4、8同在一条支路中，其中线圈8与线圈1、2、3、4的反电动势方向相反，相互抵消后，使每条支路变为3个线圈。由于电动机内部的磁场方向和电枢的旋转方向没有变化，所以各线圈内反动势的方向与低速时相同。但是，外加电压只需平衡3个线圈所产生的反电势，因此电动机的转速升高。

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电动刮水器的结构和控制电路

2、刮水电动机的控制电路及自动复位原理如图4-70所示为铜环式刮水器的控制电路。刮水器的开关有3个档位，它可以控制刮水器的速度和自复位。0档为复位档，Ⅰ档为低速档，Ⅱ档为高速档。四个接线柱分别接复位装置、电动机低速电刷、搭铁、电动机高速电刷。复位装置是在减速蜗轮上嵌有铜环，铜环分为两部分，与电动机的外壳相连（搭铁）。触点臂用磷铜片或其它弹性材料制成，一端铆有触点。由于触点臂具有弹性，因此当蜗轮转动时，触点与蜗轮端面的铜滑环保持接触。当刮水器开关处于“Ⅰ”档位置时，电流从蓄电池的正极→电源开关→熔丝→电刷B3→电枢绕组→电刷B1→刮水器开关接线柱②→接触片→刮水器开关接线柱③→搭铁→蓄电池负极。电动机以低速运转。当刮水器开关处于“Ⅱ”档位置时，电流从蓄电池的正极→电源开关→熔丝→电刷B3→电枢绕组→电刷B2→刮水器开关接线柱④→接触片→刮水器开关接线柱③→搭铁→蓄电池负极。电动机以高速运转。

项目四汽车电动系统活动五

电动刮水器的结构和控制电路

当将刮水器开关退回到“0”档时，如果刮水片没有停在规定的位置，由于触点与铜环相接触，则电流继续流入电枢。其电路为：蓄电池正极→电源开关→熔断丝→电刷B3→电枢绕组→电刷B1→接线柱②→接触片→接线柱①→触点臂→铜环→搭铁。此时，电动机以低速运转至蜗轮旋转到规定位置，即触点臂3、5都和铜环7接触。此时电动机电枢绕组短路。但是，若电枢由于其惯性而不能立刻停下来，则电枢绕组通过触点臂与铜环接触而构成回路，电枢绕组产生感应电流，产生制动扭矩，电动机将迅速停止转动，刮水器的刮水片停止在规定的位置。３、刮水电动机的间歇控制现代汽车刮水器上均加装了电子间歇控制系统，使刮水器能按照一定的周期停止和刮水，如此在小雨或雾天中行驶时，不至于使玻璃上形成发粘的表面，从而使驾驶员获得更好的视线。电动刮水器的间歇控制可分为可调式和不可调式。如图4-71所示不可调式间歇控制电路的一种，其工作过程如下：

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电动刮水器的结构和控制电路

当刮水器开关处于间歇档位置（开关处于“0”位，且间歇开关闭合）时，电源将通过自动复位开关向电容C充电，其电路为：蓄电池“+”→电源开关→熔断丝→自动复位开关常闭触点（上）→电阻R1→电容C→搭铁→蓄电池“-”，随着充电时间的增长，电容器两端的电压逐渐长升高。当电容器C两端的电压升高到一定值时，晶体管T1和T2先后相继由截止转为导通，从而接通继电器磁化线圈的电路，其电路为：蓄电池“+”→电源开关→熔断丝→电阻R5→晶体管T2→继电器磁化线圈→间歇刮水器开关→搭铁→蓄电池“-”。在电磁力的作用下，继电器常闭触点打开，常开触点闭合，从而接通了刮水器电动机的电路，其电路为：蓄电池“+”→电源开关→熔断丝→B3→B1→刮水继电器常开触点→搭铁→蓄电池“-”，此时，电动机将低速运转。当复位装置将自动复位开关的常开触点（下）接通时，电容器C通过二极管D，自动复位装置的常开触点迅速放电，此时刮水电动机的通电回路不变，电动机继续转动。随着放电时间的增长，晶体管T1基极电位逐渐降低。当晶体管T1基极电位降低到一定值时，T1、T2由导通转为截止，从而切断了继电器磁化线圈的电路，继电器复位，常开触点断开，常闭触点闭合。此时，由于自动复位开关的常开触点处于闭合状态，电动机仍将继续转动，其电路为：蓄电池“+”→电源开关→熔断丝→B3→B1→继电器常闭触点→搭铁→蓄电池“-”。只有当