汽車電器電子

1、電子教案 主講教師：楚曉華章 節(jié)（第11講）第六章 附屬設(shè)備第一節(jié) 電動刮水器與清洗器第二節(jié) 電動搖窗機課時2授課班級05級1、2、5、6、7班授課日期2008-3-18教學(xué)目的掌握電動刮水器的組成，掌握常見車型電動刮水器與洗滌器電路，風窗玻璃防冰霜裝置的組成和工作原理，電動車窗組成和工作原理，電動天窗組成和工作原理。教學(xué)重點掌握電動刮水器的組成，掌握常見車型電動刮水器與洗滌器電路，風窗玻璃防冰霜裝置的組成和工作原理，電動車窗電動天窗組成和工作原理。教學(xué)難點電動刮水器的控制原理教學(xué)手段講授、多媒體、自學(xué)作業(yè)思考題與習(xí)題 3-1、3-2、3-4、3-5主要參考書目及網(wǎng)絡(luò)資源汽車電器與電子技術(shù)，孫

2、仁云 付百學(xué)編著，機械工業(yè)出版社，2007年1月教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程教學(xué)內(nèi)容及過程組織教學(xué) 復(fù)習(xí)上講的內(nèi)容，導(dǎo)入本堂教學(xué)第一節(jié) 電動刮水和清洗器電動刮水器的作用是刮除風擋玻璃上的雨水、雪或灰塵，確保駕駛員有良好的視線。目前在汽車上廣泛采用的電動刮水器，普遍具有高速、低速及間歇三個工作檔位，而且除了變速之外，還有自動回位的功能。（一）電動刮水器的組成如圖71所示，電動刮水器是由電動機、傳動機構(gòu)組成和刮水片三部分組成。電動機軸端的蝸桿驅(qū)動渦輪4，渦輪4帶動搖臂6旋轉(zhuǎn)，搖臂6使拉桿

3、往7復(fù)運動，從而帶動刮水片左右擺動。電動刮水器的電動機一般有永磁式和勵磁式兩種，而永磁式電動機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性好，被廣泛采用。(二)永磁式電動刮水器圖7-2所示為美國福特公司采用的永磁式電動刮水器的電動機結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)電動機的高、低速檔位工作，永磁式電動機一般采用三刷式電動機，其工作原理如圖7-3所示。直流電動機工作時，在電樞內(nèi)的所有線圈中同時產(chǎn)生反電動勢，每個小線圈都產(chǎn)生相等的反電動勢，電動勢的方向如圖中所示。當開關(guān)S撥到低速檔L時，在兩個電刷B1、B3之間有兩條并聯(lián)支路，各有3個線圈，反電動勢方向如圖。當開關(guān)S撥到高速檔H時，在兩個電刷B2、B3之間也有兩條并聯(lián)支路，一個支路有2個

4、線圈串聯(lián)，另一個支路有4個線圈串聯(lián)，但其中一個線圈的反電動勢方向與另三個線圈的反電動勢方向相反。由于反電動勢的減小，使電樞的轉(zhuǎn)速上升，重新達到電壓平衡，這樣永磁式電動刮水器就得到了高、低速不同的工作檔位。為了不影響駕駛員的視線，要求刮水器能自動復(fù)位，即不論在什么時候關(guān)閉刮水器開關(guān)，刮水片都能自動停在風窗玻璃的下部。圖7-4為刮水器自動復(fù)位裝置的原理圖，其工作原理如下：當電源開關(guān)接通時，把刮水器開關(guān)拉到“I”檔時，電流從蓄電池的正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B1刮水器“I”檔搭鐵，刮水器電動機低速運轉(zhuǎn)。當刮水器開關(guān)拉到“”檔時，電流從蓄電池的正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B2刮水器“

5、”檔搭鐵，刮水器電動機高速運轉(zhuǎn)。當刮水開關(guān)推到“0”檔時，如果刮水器的刮水片沒有停在規(guī)定的位置，則電流經(jīng)蓄電池正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B1刮水器“0”檔觸點臂5銅環(huán)9搭鐵，這時電動機將繼續(xù)轉(zhuǎn)，當刮水器的刮水片到規(guī)定位置時，觸點臂3、5都和銅環(huán)7接觸，使電動機短路。與此同時，電動機電樞由于慣性而不能立刻停下來，電樞繞組通過觸點臂3、5與銅環(huán)7接觸而構(gòu)成回路，電樞繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而產(chǎn)生制動扭矩，電動機迅速停止轉(zhuǎn)動，使刮水器的刮水片停止在規(guī)定的位置。(三) 常見車型電動刮水器與洗滌器電路如圖7-5所示為奧迪轎車電動刮水器與洗滌器電路圖。奧迪轎車刮水器電動機是永磁式直流電動機。洗滌器由

6、微型永磁直流電動機、離心式水泵、噴嘴、貯液罐和水管五部分組成,電動機與水泵一體，如圖7-6所示，這個總成安裝在貯液罐內(nèi)。其工作原理如下：1低速檔當刮水器開關(guān)位于檔位“1”時，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器開關(guān)53a和53刮水器電動機53搭鐵，此時刮水器電動機低速檔工作。 2高速檔當刮水器開關(guān)位于檔位“2”時，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器開關(guān)53a和53刮水器電動機53b搭鐵，此時刮水器電動機高速檔工作。3自動停機復(fù)位當刮水器開關(guān)位于“0”檔時，若此時刮水片沒有回到規(guī)定位置，則刮水器電動機自動復(fù)位開關(guān)觸點S3與S5相接，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器電動機53a、S5和

7、31b間歇控制器的31b、常閉觸點S2和53e刮水器開關(guān)53e和53刮水電動機53搭鐵，電動機仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到刮水片到達規(guī)定位置時，復(fù)位開關(guān)中的觸點S3與S5斷開而與S4接通，電動機被短路，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，刮水器回到規(guī)定的位置。4間歇檔當刮水器開關(guān)位于“I”檔時，三極管VT導(dǎo)通，間歇控制器中的觸點S2打開、S1閉合，電流由蓄電池正極卸荷繼電器間歇控制器接線柱15、觸點S1、接線柱53e刮水器開關(guān)53e和53刮水器電動機53搭鐵，此時刮水器以低速檔工作。當刮水器到達規(guī)定位置時，復(fù)位開關(guān)中觸點S3與S4接通，即S3搭鐵，使間歇控制器中31b為低電位，C點電位下降，三極管VT截止，間歇控制器觸點K1斷

8、開，刮水器電動機停止工作。此時C2處于放電狀態(tài)，隨著放電過程的進行，C點電位升高，三極管VT又導(dǎo)通，刮水器電動機再次以低速工作?？梢?，C2的不斷充電、放電，三極管VT就會導(dǎo)通截止反復(fù)翻轉(zhuǎn)，如此形成間歇刮水過程。刮洗時間為24s，間歇時間為46s。5點動檔當刮水器開關(guān)位于“TiP”檔時，刮水器電動機低速工作，松開刮水器開關(guān)手柄，開關(guān)自動跳回“0”檔，刮水器在復(fù)位開關(guān)的作用下，回到規(guī)定的位置。6風窗洗滌當刮水器開關(guān)位于“Wa”檔時，風窗洗滌器和刮水器同時工作。洗滌器電機的電路為：蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器開關(guān)53a和53c洗滌器電動機搭鐵，于是洗滌器電動機帶動水泵運轉(zhuǎn)，將洗滌液噴灑到風窗玻璃

9、上。與此同時，通過間歇控制器53C接柱，使得間歇控制器工作，刮水器電動機間歇檔工作。在此檔位工作，當松開刮水器開關(guān)手柄時，刮水器開關(guān)自動回到“0”檔二、風窗玻璃防冰霜裝置在氣溫較低的環(huán)境中，風窗玻璃內(nèi)側(cè)易結(jié)冰霜，通常是采用加熱的方法將其除去。前風窗玻璃一般采用暖風加熱，而后風窗玻璃通常采用電熱線加熱的方法除霜，其中電熱線由鍍在后風窗玻璃的內(nèi)表面多條金屬導(dǎo)電膜制成。有些車輛以相同的電路加熱外后視鏡。因除霜系統(tǒng)耗電很大（30A以上），所以系統(tǒng)采用了定時電路。圖77為LS400轎車風窗除霜系統(tǒng)電路圖，其工作過程如下：當接通除霜器開關(guān)后，除霜器開關(guān)使除霜繼電器的磁化線圈搭鐵，繼電器觸點閉合，風窗玻璃及

10、后視鏡上的電熱絲通電發(fā)熱，使冰霜受熱蒸發(fā)。除霜器開關(guān)中的時間繼電器維持除霜繼電器導(dǎo)通1020min，然后自動切斷除霜繼電器的電路，使電熱絲斷電。若想繼續(xù)除霜，可再次接通除霜開關(guān)。第二節(jié) 電動搖窗機一、電動車窗電動車窗，是指以電為動力使門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關(guān)接通門窗升降電動機的電路，電動機產(chǎn)生動力通過一系列的機械傳動，使門窗玻璃按要求進行升降。其優(yōu)點是操作簡便，有利于行車安全。電動車窗系統(tǒng)組成：、車窗、車窗升降器、電動機雙向、繼電器、開關(guān)電動車窗特點：1)每個車窗都裝有一個電動機 通過開關(guān)控制其電流方向，使車窗玻璃實現(xiàn)上升或下降。2)一般有兩套控制開關(guān)主開關(guān)：儀表板或

11、側(cè)車門扶手上（駕駛員）分開關(guān)：在每個乘客門上。主開關(guān)上裝有斷路裝置，其斷開時，分開關(guān)不起作用3)裝有一個或多個熱敏開關(guān)，防電路過載4)有的專門裝有一個延遲開關(guān)使點火開關(guān)斷開后仍能提供電源以供關(guān)閉車窗（10min內(nèi)）電動玻璃升降器 電動玻璃升降器電動玻璃升降器凌志LS400轎車電動門窗控制電路它主要由電源、易熔線、斷路器、主繼電器、開關(guān)、電動機和指示燈組成。1斷路器電路或電動機內(nèi)裝有一個或多個熱敏斷路器，用以控制電流，防止電動機過載。當車窗完全關(guān)閉或由于結(jié)冰等原因使車窗玻璃不能自如運動時，即使操縱開關(guān)沒有斷開，熱敏開關(guān)也會自動斷路。2主繼電器主繼電器的作用是接通或斷開門窗電路。當接通點

12、火開關(guān)電路時，同時也接通了主繼電器的線圈電路，主繼電器接通門窗的電路。當關(guān)斷點火開關(guān)時，主繼電器同時也斷開門窗的電路，以防損壞電氣組件和發(fā)生意外。3開關(guān)開關(guān)用來控制門窗玻璃升降。一般電動門窗系統(tǒng)都裝有兩套控制開關(guān)。一套裝在儀表板或駕駛員側(cè)車門扶手上(即方便于駕駛員操縱的位置)，為主開關(guān)，它由駕駛員控制每個車窗的升降。另一套分別裝在每一個乘員的車門上，它為分開關(guān)，可由乘員操縱。一般在主開關(guān)上還裝有窗鎖開關(guān)。如果將其斷開，則分開關(guān)就不起作用。有的車上還專門裝有一個延遲開關(guān)，在點火開關(guān)斷開后約10min內(nèi)，或在打開車門以前，仍有電源提供，使駕駛員和乘員能有時間關(guān)閉車窗。開關(guān)圖4指示燈指示燈是用來指示

13、門窗電路的工作狀態(tài)。它主要有電源指示燈、乘員門窗電路指示燈和駕駛員側(cè)門窗升降狀態(tài)指示燈幾種。電源指示燈的點亮或熄滅表示電源電路的通斷。即門窗電路導(dǎo)通時，電源指示燈點亮，電源斷開時指示燈熄滅。當接通窗鎖開關(guān)時，乘員門窗電路指示燈點亮，斷開時熄滅。工作原理（1）駕駛員操縱。當駕駛員按下主開關(guān)相應(yīng)的前乘員車窗上升開關(guān)時，其電流由蓄電池的正極易熔線斷路器主繼電器主開關(guān)前乘員開關(guān)左觸點電動機斷路器乘員開關(guān)的右觸點窗鎖開關(guān)搭鐵蓄電池的負極，構(gòu)成閉合回路。 （2）乘員操縱。乘員接通前乘員車窗上升開關(guān)時，其電流由蓄電池的正極易熔線斷路器乘員開關(guān)左觸點電動機斷路器乘員開關(guān)的右觸點窗鎖開關(guān)搭鐵蓄電池的負極，構(gòu)成了

14、閉合電路。電動車窗控制電路別克凱越電動門窗電路桑塔納2000電動車窗電路別克新世紀電動車窗案例所有的車窗都不能工作（圖）1)將點火開關(guān)切換到RUN位置。用測試燈，從主開關(guān)接頭的背面，在地線和黃色導(dǎo)線之間進行測試。如果測試燈變亮，進行下一步。如果測試燈不亮，維修主開關(guān)和儀表板保險絲盒內(nèi)電動車窗斷路器之間連接不良或開路的電路。重新檢查系統(tǒng)的工作。 2）用測試燈，從主開關(guān)接頭的背面，在黑色導(dǎo)線和黃色導(dǎo)線之間進行測試。如果測試燈變亮，檢查主開關(guān)上是否有連接不良的地方。進行必要的維修，并重新檢查系統(tǒng)的工作。如果連接正常，更換主開關(guān)，并重新檢查系統(tǒng)的工作。如果測試燈不亮，維修主開關(guān)和地線之間的黑色導(dǎo)線中開

15、路的地方。參見下圖，重新檢查系統(tǒng)的工作狀況電動天窗圖二、電動天窗、天窗、傳動機構(gòu)、電動機雙向、電子控制系統(tǒng)、繼電器、開關(guān)電子控制系統(tǒng)ECU是一個數(shù)字控制電路，并設(shè)有定時器、蜂鳴器和繼電器等。其作用是接受開關(guān)輸入的信息，通過數(shù)字電路進行邏輯運算，確定繼電器的動作，以控制天窗開閉。執(zhí)行機構(gòu)是用來執(zhí)行駕駛員的指令，使天窗進行開閉。由電動機、齒輪驅(qū)動機構(gòu)、滑動螺桿、天窗機構(gòu)等組成。天窗機構(gòu)接納滑動螺桿傳來的動力，通過后枕座、連桿使導(dǎo)向銷在托架固定的幾何形狀槽內(nèi)沿導(dǎo)向槽的軌跡滑動，實現(xiàn)天窗理想的開閉動作。 電動天窗是由永磁式直流電動機控制自動開閉和調(diào)節(jié)位置的車頂天窗。它的傳動機構(gòu)較電動玻璃門窗復(fù)雜。永磁式直流電動機經(jīng)蝸輪、蝸桿減速后，通過天窗驅(qū)動機構(gòu)來開關(guān)天窗和調(diào)節(jié)車頂天窗開啟角度。圖13表示了