汽车电工电子基础-项目八

单元一电动刮水器不工作故障的检修

刮水器的功用是用以清扫风窗玻璃上的雨水、雪或尘土，以确保驾驶员有良好的视线。汽车上采用的刮水器有真空式、气动式、电动式三种形式。但应用最广泛的是电动刮水器一般汽车的刮水器装在前风窗，部分汽车在后风窗也装有刮水器。一、雨刮系统的组成电动刮水器由直流电机、传动机构、刮臂总成组成，如图8-1所示。由一个直流电机、蜗轮减速箱组成驱动部分，蜗轮的旋转运动经曲柄、连杆、摆杆变成摆杆的左右往复运动，刮臂装在摆杆轴上。电动刮水器直流电机的组成如图8-2所示。下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修二、雨刮系统的变速原理电动刮水器有如下几个挡位:当刮水器开关拨至最高挡时，刮水器处于快速刮水状态。当刮水器开关拨至“2”挡时，刮水器处于慢速刮水状态。当刮水器拨至“3”挡，刮水器处于停止工作状态。当刮水器开关拨至“4”挡时，刮水器处于间隙刮水状态。刮水器约每6秒工作一次。当刮水器开关朝方向盘拨时，前洗装置开始工作，喷水泵喷水，刮水器来回刮3一4次即停止由于电动刮水器的动力来源是直流电动机，故刮水器的变速就是直流电动机的变速。在实际应用中，一般是通过改变直流电机的磁通小或两电刷之间的电枢绕组(导体)数Z来改变直流电机的转速。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修1.磁通改变变速工作原理通过改变磁通来改变转速的方法只适合于绕线式直流电动机

(1)低速运转当刮水开关在I位置(低速)时，电流经由蓄电池正极一点火开关一熔断器一接线柱①一接触片后，分为两路:一路经过接线柱②一串联线圈一电枢一搭铁一蓄电池负极形成回路;另一路经过接线柱③一并联线圈一搭铁一蓄电池负极而形成回路。此时，由于串联线圈的电流减小，磁极磁通小减小，故电动机以低速运转。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修(2)高速运转当刮水器开关在且位置(高速)时，电流由蓄电池正极一点火开关一熔断器一接线柱①一接触片一接线柱②一串联线圈一电枢一搭铁一蓄电池负极形成回路。此时由于并联线圈回路被隔断，电流全部流经电枢，故电动机以高速运转

2.改变电刷间的导体数目变速导体数目改变变速工作，它只适合于永磁式直流电动机。如图8-3所示。采用三电刷式结构，B1为低速运转电刷，B2为高速运转电刷，B3为公共电刷。B1与B2空间位置相差60。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修当电动机工作时，在电枢线圈内同时产生与电枢电流方向相反的反电动势，其大小与转速成比例。只有当外加电压II与反电动势几乎相等时，电枢的转速才趋于稳定

(1)低速运转当开关拨向L时，电源电压II加在B，与B3电刷之间，电流经过由①、⑥、⑤与②、③、④线圈组成的两组并联回路，每条回路中串联的有效线圈各三个，串联线圈(导体)数相对较多，故反电动势较大，电动机以较低转速运转。

(2)高速运转当开关拨向H时，电源电压U加在B,和B3电刷之间，电流经过由②、①、⑥、⑤与③、④组成的两条并联回路。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修由于线圈②和线圈①的绕线方向相反，而流经其中的电流方向相同，故线圈②产生方向的反电动势与①的反电动势互相抵消，只有两个线圈的反电动势与电源电压平衡，故反电动势较小，电动机以较高转速运转。可见，并联回路中串联线圈(导体)数目减少，能使电动机转速升高三、雨刮系统的自动复位当要使刮水器停下来时，自动复位装置可在任何时刻切断刮水电动机电路，使刮水片自动停止在风窗玻璃的下部，以免影响驾驶员的视线，如图8-4所示。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修(2)高速运转当开关拨向H时，电源电压U加在B,和B3电刷之间，电流经过由②、①、⑥、⑤与③、④组成的两条并联回路，由于线圈②和线圈①的绕线方向相反，而流经其中的电流方向相同，故线圈②产生方向的反电动势与①的反电动势互相抵消，只有两个线圈的反电动势与电源电压平衡，故反电动势较小，电动机以较高转速运转。可见，并联回路中串联线圈(导体)数目减少，能使电动机转速升高三、雨刮系统的自动复位当要使刮水器停下来时，自动复位装置可在任何时刻切断刮水电动机电路，使刮水片自动停止在风窗玻璃的下部，以免影响驾驶员的视线，如图8-4所示。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修

当把刮水器开关退回到R位时，如果刮水片没有停止到规定位置，由于触点与铜环相接触，如图8-4(b)所示，则电流继续流入电枢，其电路为蓄电池正极一电源开关一熔断器一电刷B3一电枢绕组一电刷B1一接线柱且一接触片一接线柱I一触点臂一铜环一搭铁一蓄电池负极。因此，电动机仍以低速运转直至蜗轮旋转到图8-4(a)所示的特定位置，电路中断。由于电枢的运动惯性，电动机不能立即停止转动，此时电动机以发电机方式运行。由于此时电枢绕组通过触点臂与铜环2接通而短路，电枢绕组将产生能耗制动转矩，电动机迅速停止运转，使刮水片复位到风窗玻璃的下部。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修四、风窗冼涤器的组成风窗洗涤器的作用是向风窗玻璃表面喷洒水或专用洗涤液，使之与刮水片配合工作，清除风窗玻璃表面的灰尘等，保持风窗玻璃表面的清洁。风窗清洗装置的组成如图8-5所示，主要由储液箱、洗涤泵、软管、三通、喷嘴等组成洗涤泵由直流电机和离心式液片泵组成，安装在储液箱上或管路中，喷射压力达7088kPa。喷嘴安装在风窗玻璃前方，其喷射方向可以调整，保证洗涤液喷射在风窗玻璃上，使用时应先开洗涤泵后开刮水器。洗涤泵连续工作的时间一般不超过1min，在喷水停止后，舌」水器应继续刮2一5次，以达到较好的洗涤效果。上一页下一页返回单元一电动刮水器不工作故障的检修五、风窗洗涤器工作原理当接通洗涤器开关时，洗涤泵控制电路接通。位于发动机盖上的两个喷嘴向风窗玻璃喷射清洗液，同时接通刮水器低速控制电路，于是刮水电动机工作，驱动刮水片刮掉已经湿润的尘土和污物。当驾驶员松开控制手柄时，开关将自动复位，切断洗涤泵的控制电路，喷嘴停止喷射清洗液，刮水电动机在自动复位开关作用下将刮水片停靠在风窗玻璃下方，不影响驾驶员视线。上一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修一、电动车窗的组成电动车窗又称电动门窗，它可以使驾驶员或乘客在座位上控制车窗玻璃自动上升或下降。电动车窗控制系统主要由车窗、直流电动机、电动玻璃升降器开关(主控开关、分控开关)、继电器、断路器等装置组成电动车窗的结构如图8-13所示。

1.直流电动机直流电动机有永磁式和双绕组式两种。每个车窗都装有一套升降机构通过开关控制它的电流或磁场方向，使车窗玻璃上升或下降。下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修2.车窗玻璃升降器车窗玻璃升降器常见的有钢丝滚筒式和齿扇式两种。钢丝滚筒式玻璃升降器(图8-14)，双向直流电动机前端安装有减速机构，其上安装绕有钢丝的滚筒，玻璃卡座固定在钢丝上，且可在滑动支架上移动。齿扇式玻璃升降器(图8-15)，双向直流电机带动蜗轮蜗杆减速改变方向后，驱动齿扇，从而使玻璃向下移动，齿扇上安有螺旋弹簧，当门窗下降时螺旋弹簧收缩，将一部分能量转化为弹性势能;当门窗上升时，螺旋弹簧伸展，释放出储存的弹性势能，达到直流电机双向负荷平衡的目的。上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修3.控制开关所有电动车窗都有两套控制开关:一套为主控开关，安装在驾驶员侧车门扶手上或仪表板，由驾驶员控制玻璃升降。另一套为分控开关，安装在乘客侧车窗中部，可由乘客操纵。主控开关下还安装有控制分开关的总开关，如果断开它，分开关就不起作用。若带有延迟开关的电动车窗系统，可在点火开关关断后约10min内，或在车门打开以前，仍提供电源，使驾驶员和乘客有时间关闭车窗。丰田威驰轿车车窗控制开关如图8-16所示。

4.断路器为了防止电机过载，在电路或电动机内装有一个或多个双金属片式热敏断路器，用以控制电机中的电流。上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修若车窗玻璃因某种原因卡住(如密封条老化)，即使操纵开关没有断开，双金属片式热敏断路器也会因电流过大自动断路，从而保护电动机不被烧毁。二、电动车窗的工作原理与控制车窗电动机都是双向的，分永磁式和双绕组串励式两类。永磁式直流电动机是通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以相反的方向旋转。双绕组串励式直流电动机有两个绕向相反的磁场绕组，一个称为上升绕组，另一个称为下降绕组，通电后产生相反方向的磁场，即可改变电动机的旋转方向。这里以永磁式直流电机电动车窗为例进行分析。上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修

图8-17所示为丰田拉罗拉轿车电动车窗控制系统电路图，它采用永磁式直流电动机驱动车窗玻璃升降。工作过程如下:(1)车身ECU的第13脚是信号输出控制脚，当车身ECU的13脚输出高电平信号时，电源继电器线圈得电，其触点闭合，蓄电池电压一主熔丝一12AALT熔丝、电源继电器触点后分三路供电:

第一路经30A电源熔丝后分两路:一路供电给电动车窗主开关的6脚;另一路供电给右前电动车窗升降开关H7的3脚第二路经20A右后门熔丝后供电给右后电动车窗升降器开关J1的3脚上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修

第三路经20A左后门熔丝后供电给左后电动车窗开关K1的3脚蓄电池电压经20A电源熔丝后供电给左前电动门窗调节电机I6的2脚;电动车窗主开关的1脚和左前电功车窗调节电机I6的1脚都为搭铁脚;电动车窗主开关1关的5脚为电功窗下降控制信号;电动车窗主开关的8脚为电动窗上升控制信号

(2)当电动车窗主开关断开时，除驾驶侧外，其他车门窗玻璃驱动电机的搭铁线均被切断，驾驶侧车窗由对应的分开关控制。例如:当按下驾驶侧电动车窗“UP”按钮时，左前电动车窗上升关窗;当按下驾驶侧电动窗“DOWN”按扭时，左前电动车窗下降开窗。上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修(3)当总开关闭合时，驾驶员可对其他车门窗玻璃进行控制。如驾驶员按下电动车窗主开关相应的后座左侧门窗“UP”按钮时，蓄电池“+”->120A交流发电机熔断丝一动力继电器触点一30A电源熔断丝一电动窗主开关的6脚一电动窗主开关的12脚一左后电动车窗升降器开关的5脚一左后电动车窗升降器开关的4脚一左后车窗升降器电动机一左后电动车窗升降器开关的1脚一电动窗主开关的13脚一电功窗主开关的1脚一E1搭铁一蓄电池“一”，此时左后电动窗升降器调节电机得电，车窗上升关窗

(4)当总开关闭合时，乘客可对其它车门窗玻璃进行控制。如乘客按下电动车窗主开关相应的后座左侧门窗“UP”按钮时上一页下一页返回单元二电动车窗无法降落故障的检修

蓄电池“+”->120A交流发电机熔断丝一动力继电器触点一20A左后门熔断丝一左后电动车窗