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。教學難點電動刮水器的控制原理教學手段講授、多媒體、自學作業(yè)思考題與習題 3-1、3-2、3-4、3-5主要參考書目及網(wǎng)絡資源汽車電器與電子技術，孫

2、仁云 付百學編著，機械工業(yè)出版社，2007年1月教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程教學內容及過程組織教學 復習上講的內容，導入本堂教學第一節(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、傳動機構組成和刮水片三部分組成。電動機軸端的蝸桿驅動渦輪4，渦輪4帶動搖臂6旋轉，搖臂6使拉桿

3、往7復運動，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，而永磁式電動機結構簡單、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構。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位，即不論在什么時候關閉刮水器開關，刮水片都能自動停在風窗玻璃的下部。圖7-4為刮水器自動復位裝置的原理圖，其工作原理如下：當電源開關接通時，把刮水器開關拉到“I”檔時，電流從蓄電池的正極電源開關熔絲電刷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。當刮水器開關拉到“”檔時，電流從蓄電池的正極電源開關熔絲電刷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。當刮水開關推到“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，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接觸而構成回路，電樞繞組產(chǎn)生感應電流，因而產(chǎn)生制動扭矩，電動機迅速停止轉動，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。其工作原理如下：1低速檔當刮水器開關位于檔位“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自動停機復位當刮水器開關位于“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位開關觸點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53e和53刮水電動機53搭鐵，電動機仍繼續(xù)旋轉，直到刮水片到達規(guī)定位置時，復位開關中的觸點S3與S5斷開而與S4接通，電動機被短路，產(chǎn)生制動轉矩，刮水器回到規(guī)定的位置。4間歇檔當刮水器開關位于“I”檔時，三極管VT導通，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，復位開關中觸點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又導通，刮水器電動機再次以低速工作。可見，C2的不斷充電、放電，三極管VT就會導通截止反復翻轉，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位于“TiP”檔時，刮水器電動機低速工作，松開刮水器開關手柄，開關自動跳回“0”檔，刮水器在復位開關的作用下，回到規(guī)定的位置。6風窗洗滌當刮水器開關位于“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，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，當松開刮水器開關手柄時，刮水器開關自動回到“0”檔二、風窗玻璃防冰霜裝置在氣溫較低的環(huán)境中，風窗玻璃內側易結冰霜，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表面多條金屬導電膜制成。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：當接通除霜器開關后，除霜器開關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)。除霜器開關中的時間繼電器維持除霜繼電器導通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。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、開關電動車窗特點：1)每個車窗都裝有一個電動機 通過開關控制其電流方向，使車窗玻璃實現(xiàn)上升或下降。2)一般有兩套控制開關主開關：儀表板或

11、側車門扶手上（駕駛員）分開關：在每個乘客門上。主開關上裝有斷路裝置，其斷開時，分開關不起作用3)裝有一個或多個熱敏開關，防電路過載4)有的專門裝有一個延遲開關使點火開關斷開后仍能提供電源以供關閉車窗（10min內）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、電動機和指示燈組成。1斷路器電路或電動機內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。當車窗完全關閉或由于結冰等原因使車窗玻璃不能自如運動時，即使操縱開關沒有斷開，熱敏開關也會自動斷路。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。當關斷點火開關時，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開關開關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。一套裝在儀表板或駕駛員側車門扶手上(即方便于駕駛員操縱的位置)，為主開關，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，可由乘員操縱。一般在主開關上還裝有窗鎖開關。如果將其斷開，則分開關就不起作用。有的車上還專門裝有一個延遲開關，在點火開關斷開后約10min內，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閉車窗。開關圖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相應的前乘員車窗上升開關時，其電流由蓄電池的正極易熔線斷路器主繼電器主開關前乘員開關左觸點電動機斷路器乘員開關的右觸點窗鎖開關搭鐵蓄電池的負極，構成閉合回路。 （2）乘員操縱。乘員接通前乘員車窗上升開關時，其電流由蓄電池的正極易熔線斷路器乘員開關左觸點電動機斷路器乘員開關的右觸點窗鎖開關搭鐵蓄電池的負極，構成了

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)將點火開關切換到RUN位置。用測試燈，從主開關接頭的背面，在地線和黃色導線之間進行測試。如果測試燈變亮，進行下一步。如果測試燈不亮，維修主開關和儀表板保險絲盒內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，從主開關接頭的背面，在黑色導線和黃色導線之間進行測試。如果測試燈變亮，檢查主開關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，并重新檢查系統(tǒng)的工作。如果測試燈不亮，維修主開關和地線之間的黑色導線中開

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、電動機雙向、電子控制系統(tǒng)、繼電器、開關電子控制系統(tǒng)ECU是一個數(shù)字控制電路，并設有定時器、蜂鳴器和繼電器等。其作用是接受開關輸入的信息，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、齒輪驅動機構、滑動螺桿、天窗機構等組成。天窗機構接納滑動螺桿傳來的動力，通過后枕座、連桿使導向銷在托架固定的幾何形狀槽內沿導向槽的軌跡滑動，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節(jié)位置的車頂天窗。它的傳動機構較電動玻璃門窗復雜。永磁式直流電動機經(jīng)蝸輪、蝸桿減速后，通過天窗驅動機構來開關天窗和調節(jié)車頂天窗開啟角度。圖13表示了