【正文】 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 第一節(jié) 電動(dòng)刮水器與清洗裝置 第二節(jié) 電動(dòng)車窗 第三節(jié) 電動(dòng)天窗 第四節(jié) 電控門鎖系統(tǒng) 第五節(jié) 電動(dòng)后視鏡 第六節(jié) 電動(dòng)座椅 第七節(jié) 防盜系統(tǒng) 第八節(jié) 電動(dòng)風(fēng)窗除霜器 練習(xí)與思考題 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 第一節(jié) 電動(dòng)刮水器與清洗裝置 一、電動(dòng)刮水器 1. 電動(dòng)刮水器的結(jié)構(gòu) 刮水器的作用是用來(lái)清除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪或塵土，以確保駕駛員有良好的能見(jiàn)度。有前風(fēng)窗刮水器和后風(fēng)窗刮水器。因驅(qū)動(dòng)裝置的不同，刮水器有真空式、氣動(dòng)式和電動(dòng)式三種。目前汽車上廣泛使用的是電動(dòng)刮水器。電動(dòng)刮水器由直流電動(dòng)機(jī)和一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，見(jiàn)圖 。電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)經(jīng)減速和連動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用變成雨刮臂的擺動(dòng)。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 5— 刷架； 6— 擺桿； 8— 拉桿； 9— 蝸輪； 10— 蝸桿； 11— 電動(dòng)機(jī)； 12— 底板 圖 電動(dòng)刮水器 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 2. 電動(dòng)刮水器的變速原理 刮水器的變速是利用直流電動(dòng)機(jī)的變速原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由直流電動(dòng)機(jī)電壓平衡方程式可得轉(zhuǎn)速公式為 式中： U—— 電動(dòng)機(jī)端電壓； I—— 通過(guò)電樞繞組中的電流； R—— 電樞繞組的電阻； k—— 常數(shù)； Z—— 正、負(fù)電刷間串聯(lián)的導(dǎo)體數(shù)； Φ—— 磁極磁通。 kZ ΦIRUn ??第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 在電壓 U和直流電動(dòng)機(jī)確定的條件下，即 I、 R、 k均為常數(shù)，當(dāng)磁極磁通 Φ增大時(shí)轉(zhuǎn)速 n下降，反之則轉(zhuǎn)速上升。若兩電刷之間的電樞繞組數(shù) Z增多時(shí)，轉(zhuǎn)速 n也下降，反之則上升。所以，刮水器變速是在直流電動(dòng)機(jī)變速的理論基礎(chǔ)上，采取改變電動(dòng)機(jī)磁極磁通的強(qiáng)弱，或者改變兩電刷之間導(dǎo)體數(shù) (繞組數(shù) )的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1) 改變磁通變速 采用改變電動(dòng)機(jī)磁極磁通變速的方法，只適合于線繞式直流電動(dòng)機(jī)。線繞式電動(dòng)刮水器的工作原理見(jiàn)圖 。 當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)在 Ⅰ 擋位置 (低速 )時(shí)，電流由蓄電池正極經(jīng)電源開(kāi)關(guān) → 熔斷器 → 接線柱② → 接觸片，然后分兩路：一路通過(guò)接線柱③ → 串激繞組 1→ 電樞 2至蓄電池負(fù)極形成回路；另一路通過(guò)接線柱④ → 并激繞組 3至蓄電池負(fù)極形成回路。此時(shí)，在串激繞組 1和并激繞組 3的共同作用下，磁場(chǎng)增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)在 Ⅱ 擋位置 (高速 )時(shí)，電流由蓄電池正極經(jīng)電源開(kāi)關(guān) → 熔斷器 → 接線柱② → 接觸片 → 接線柱③ → 串激繞組 1→ 電樞 2至蓄電池負(fù)極形成回路。此時(shí)，由于并激繞組 3被隔除，磁場(chǎng)減弱，電動(dòng)機(jī)以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 串激繞組； 2— 電樞； 3— 并激繞組； 4— 觸點(diǎn)； 5— 凸輪； 6— 刮水器開(kāi)關(guān)； 7— 熔斷器； 8— 電源開(kāi)關(guān) 圖 線繞式電動(dòng)刮水器的工作原理 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 2) 改變電刷間的導(dǎo)體數(shù)變速 改變電刷間導(dǎo)體數(shù)變速的方法只能通過(guò)永磁電機(jī) (三刷永磁式直流電動(dòng)機(jī) )來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的磁極為鐵氧體永久磁鐵，具有不易退磁的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高、低轉(zhuǎn)速，其工作原理見(jiàn)圖 (a)、 (b)。 圖 ， B1為低速運(yùn)轉(zhuǎn)電刷， B2為高速運(yùn)轉(zhuǎn)電刷， B3為公共電刷。 B B2安裝位置相差 60176。 。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，在電樞內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，其方向與電樞電流的方向相反。如要使電樞旋轉(zhuǎn)，外加電壓 U必須克服反電動(dòng)勢(shì)的作用，當(dāng)電樞的轉(zhuǎn)速上升時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)上升，只有當(dāng)外加電壓 U幾乎等于反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，電樞的轉(zhuǎn)速才趨于穩(wěn)定。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 電樞繞組； 2— 永久磁鐵； 3— 換向器； 4— 反電動(dòng)勢(shì) 圖 永磁式刮水器電動(dòng)機(jī)的工作原理 (a) 結(jié)構(gòu)原理圖； (b) 電路原理圖 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向“ L”時(shí) (見(jiàn)圖 (b))，電源電壓 U加在 B1和 B3之間，由于①、⑥、⑤和②、③、④組成兩條并聯(lián)支路，支路中串聯(lián)的線圈 (導(dǎo)體 )均為有效線圈，串聯(lián)線圈 (導(dǎo)體 )數(shù)相對(duì)較多 (每條支路串聯(lián) 3組繞組 )，故反電動(dòng)勢(shì)較大，電動(dòng)機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向“ H”時(shí) (見(jiàn)圖 (b))，電源電壓 U加在 B2和 B3之間，由于線圈①和線圈②產(chǎn)生方向相反的電動(dòng)勢(shì)，互相抵消，故組成兩條并聯(lián)支路中串聯(lián)線圈 (導(dǎo)體 )數(shù)相對(duì)較少 (每條支路串聯(lián) 2組繞組 )，故反電動(dòng)勢(shì)較小，電動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 3. 電動(dòng)刮水器的自動(dòng)復(fù)位裝置 汽車上裝用的電動(dòng)刮水器都設(shè)有自動(dòng)復(fù)位裝置。所謂的自動(dòng)復(fù)位，就是指在切斷刮水器開(kāi)關(guān)時(shí)，刮水片能自動(dòng)停在駕駛員視野以外的指定位置。 圖 4及凸輪 5，就是線繞式電動(dòng)刮水器的自動(dòng)復(fù)位裝置。凸輪與電樞軸連動(dòng)，觸點(diǎn)由凸輪控制，如果斷開(kāi)刮水器開(kāi)關(guān)，當(dāng)刮水片沒(méi)有停在指定位置時(shí)，凸輪繼續(xù)將觸點(diǎn)頂在閉合位置，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。只有當(dāng)刮水片停在指定位置時(shí)，凸輪的凹處把觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)才停轉(zhuǎn)。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 永磁式電動(dòng)刮水器的自動(dòng)復(fù)位裝置見(jiàn)圖 。當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)推到0擋時(shí)，如果刮水片沒(méi)有停在規(guī)定的位置，由于觸點(diǎn) 6與銅環(huán) 9接觸，則電流繼續(xù)流入電樞。電流由蓄電池正極 → 電源總開(kāi)關(guān) 1→ 熔斷器2→ 電動(dòng)機(jī)電刷 B1→ 電樞繞組 → 電刷 B3→ 刮水器開(kāi)關(guān)接線柱② → 刮水器開(kāi)關(guān)接線柱① → 觸點(diǎn)臂 5→ 觸點(diǎn) 6→ 銅環(huán) 9→ 蓄電池負(fù)極，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn) (見(jiàn)圖 (b))，直至蝸輪 8轉(zhuǎn)到圖 (a)所示的位置時(shí)，觸點(diǎn) 6通過(guò)銅環(huán) 7與觸點(diǎn) 4連通，將電動(dòng)機(jī)電樞繞組短路。與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)因慣性不能立即停轉(zhuǎn)，以發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，而產(chǎn)生很大的反電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生制動(dòng)力矩，電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，使刮水片停在特定位置。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 電源總開(kāi)關(guān)； 2— 熔斷器； 5— 觸點(diǎn)臂； 6— 觸點(diǎn)； 9— 銅環(huán)； 8— 蝸輪； 10— 電樞； 11— 永久磁鐵； 12— 刮水器開(kāi)關(guān) 圖 永磁式刮水器電動(dòng)機(jī)自動(dòng)復(fù)位裝置原理圖 (a) 工作電路； (b) 復(fù)位原理 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 4. 電動(dòng)刮水器的間歇控制 電動(dòng)刮水器間歇控制的作用，一是在與洗滌器配合使用時(shí)，可以達(dá)到先洗后刮的循環(huán)刮洗工序，以提高刮洗效果；二是在下毛毛細(xì)雨時(shí)，雨量稀少，如果刮水器仍按原來(lái)那樣不斷地工作，不僅會(huì)引起刮片的顫動(dòng)，而且也會(huì)對(duì)玻璃有損傷。 電動(dòng)刮水器的間歇控制按其間歇時(shí)間能否調(diào)節(jié)可分為可調(diào)式和不可調(diào)式。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 下面以無(wú)穩(wěn)態(tài)方波發(fā)生器控制的間歇刮水器為例介紹其工作過(guò)程，電路見(jiàn)圖 。由 VT VT2組成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。 R C1決定 K的通電吸合時(shí)間， R C2決定 K的斷電時(shí)間。當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)處在0擋時(shí)，刮水器電動(dòng)機(jī)電樞被 B3與 B1電刷、繼電器 K的常閉觸點(diǎn)和自停開(kāi)關(guān)短路，電動(dòng)機(jī)不工作。此時(shí)，若接通間歇開(kāi)關(guān)，則 VT1導(dǎo)通，VT2截止， K通電使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，刮水器以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng) C1充電到一定值后， VT2導(dǎo)通， VT1迅速截止， K斷電，常閉觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)刮水器自動(dòng)復(fù)位后停止工作。當(dāng) C2充電到 VT1導(dǎo)通電壓時(shí)， VT1導(dǎo)通，VT2截止， K動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，重復(fù)上述過(guò)程。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 間歇刮水開(kāi)關(guān)； 2— 刮水器開(kāi)關(guān)； 3— 刮水電機(jī)； 4— 自停開(kāi)關(guān)； 5— 繼電器 圖 電子間歇刮水器 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 5. 電動(dòng)刮水器的常見(jiàn)故障 電動(dòng)風(fēng)窗刮水器系統(tǒng)常見(jiàn)的故障有：刮水器不工作、間斷性工作、刮水片不能復(fù)位等。除此以外，還有一些與刮水片調(diào)整有關(guān)的故障，例如刮水片拍打風(fēng)窗下方排水槽或其中一個(gè)刮水片低于另一個(gè)刮水片的停止位置等。在對(duì)風(fēng)窗刮水器系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢修之前，需要確定是電器故障還是機(jī)械故障。要做到這一點(diǎn)，最簡(jiǎn)單的方法就是從電動(dòng)機(jī)上拆下聯(lián)接刮水片的機(jī)械臂，接通刮水器系統(tǒng)，觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。如果電動(dòng)機(jī)工作正常，則說(shuō)明是機(jī)械問(wèn)題，否則說(shuō)明電氣系統(tǒng)有故障。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 大多數(shù)導(dǎo)致刮水器動(dòng)作慢的電路故障是由于接觸電阻大而引起的。如果故障表現(xiàn)為所有的速度擋都慢，應(yīng)檢查電源到刮水器開(kāi)關(guān)之間的電路，主要是中間繼電器、熔斷器和刮水器開(kāi)關(guān)連接線端子插接是否牢固可靠。 如果刮水系統(tǒng)只是在間歇擋位工作不正常，首先應(yīng)檢查間歇繼電器的搭鐵是否良好。如果搭鐵正常，利用歐姆表檢查繼電器到刮水器開(kāi)關(guān)之間的電路；如果連接線路也是良好的，則應(yīng)更換間歇繼電器。 造成刮水器不能復(fù)位的故障可能是復(fù)位開(kāi)關(guān)的原因，也可能是刮水器開(kāi)關(guān)內(nèi)接觸片變形所致。最常見(jiàn)的與復(fù)位開(kāi)關(guān)有關(guān)的故障是當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，刮水器就停在該位置。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 二、清洗裝置 為了更好地消除附在風(fēng)窗玻璃上的污物，在汽車上增設(shè)了風(fēng)窗玻璃洗滌器，與刮水器配合工作，保證駕駛員有良好的視野。 風(fēng)窗玻璃洗滌器由洗滌液罐、洗滌泵、軟管、三通、噴嘴及刮水器開(kāi)關(guān)組成，見(jiàn)圖 。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 洗滌液罐； 4— 噴嘴； 3— 三通； 5— 刮水器開(kāi)關(guān)； 6— 洗滌液泵 圖 風(fēng)窗玻璃洗滌器 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 洗滌泵由永磁直流電機(jī)和離心式液片泵組成。噴射壓力約為70～ 88 kPa。噴嘴安裝在風(fēng)窗玻璃下面，其噴嘴方向可以調(diào)整，使水噴射在風(fēng)窗玻璃的合適位置。洗滌泵連續(xù)工作的時(shí)間一般不超過(guò)1 min，使用時(shí)應(yīng)先開(kāi)洗滌泵后開(kāi)刮水器。在噴水停止后，刮水器應(yīng)繼續(xù)刮 2～ 5次，這樣配合使用才能達(dá)到良好的洗滌效果。所以，洗滌器的電路一般是與刮水器開(kāi)關(guān)聯(lián)合工作的。 圖 。當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)在 Ⅰ擋位置時(shí)，刮水器處于間歇工作狀態(tài)，利用自動(dòng)復(fù)位觸點(diǎn)及 C2充放電時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇控制；當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)處于 1擋時(shí)，刮水器以低速工作；當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)處于 2擋時(shí)，刮水器以高速工作；當(dāng)刮水器開(kāi)關(guān)置于 TiP位置時(shí)，刮水器電機(jī)短時(shí)間工作，松開(kāi)刮水器開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)返回至 0位置。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 1— 刮水器間歇控制器； 2— 刮水器及洗滌器開(kāi)關(guān)； 3— 洗滌器電機(jī)； 4— 刮水器電機(jī) 圖 奧迪轎車前風(fēng)窗清潔裝置電路 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) 刮水器開(kāi)關(guān)置于 Wa位置時(shí)，將完成洗滌和刮水兩項(xiàng)工作。具體工作過(guò)程如下： (1) 洗滌器工作電路中的工作電流由蓄電池正極 (經(jīng)卸荷繼電器觸點(diǎn) )→ 熔斷器 → 刮水器開(kāi)關(guān) 2的 53a觸點(diǎn) → 刮水器開(kāi)關(guān) 2的 53c觸點(diǎn) →洗滌器電機(jī) 3→ 搭鐵 → 蓄電池負(fù)極，于是洗滌器開(kāi)始工作，將洗滌液噴灑到風(fēng)窗玻璃上。 第七章 常用輔助電氣系統(tǒng) (2) 上述電路中除洗滌器工作外，同時(shí)，電路中的工作電流刮水器開(kāi)關(guān) 2的 53c觸點(diǎn) → 間歇控制器 1的 53c觸點(diǎn) → 二極管 VD1→ 電容器 C1→ 蓄電池負(fù)極，為 C1充電。在 C1充電的同時(shí)