风窗刮水、清洗和除霜装置

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1、风窗刮水、清洗和除霜装置,教学目标,应用知识目标： 掌握风窗刮水、清洗和除霜装置的工作原理和控制原理；,能力目标： 能够正确使用维修手册，进行全车电路分析。,雨刷不工作故障,导入相关理论知识 一、电动刮水器与洗涤器,组成,直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆、刮（水）片,1、刮水器的组成与原理,1、5刮片架；2、4、6摆杆；3、7、8连杆； 9蜗轮；10蜗杆；11永磁式电动机；12支架,2、 变速刮水器工作原理,采用改变电动机磁极磁通变速的方法，只适用于线绕式直流电动机。 线绕式直流电控刮水电机的工作原理见图10. 2所示。,刮水器低速运转。当刮水器控制模块（受控继电器）给与刮水器电机相连接的

2、1、2、4导线接高电位（蓄电池正极）时，电流分两路；一路通过串励绕组、电枢至地（蓄电池负极）形成回路；另一路通过并励绕组至地（蓄电池负极）而形成回路。此时，在串励绕组和并激绕组的共同作用下，磁场增强，电动机以低速运转。 刮水器高速运转。当刮水器控制模块（受控继电器）只给与刮水器电机相连接的1、2导线接高电位（蓄电池正极）时，电流经过串励绕组、电枢至地（蓄电池负极）形成回路。此时由于并励绕组没有电流，磁场减弱，电动机以高速运转。,图10.2 线绕式直流电控刮水电机的工作原理,1-串励绕组；2-电枢；3-并励绕组；4-触点；5-凸轮,（1）改变磁通变速,（2）改变电刷间的导体数变速 改变电刷间导体

3、数变速的方法只能通过永磁电机来实现，它的磁极为铁氧体永久磁铁，具有不易退磁的优点。其工作原理见图10.3所示。当刮,水器控制模块（受控继电器）给刮水器2、5端接高电位（蓄电池正极）时，电动机处于B1、B2两电刷工作，由于两电刷间电枢导线多，电动机转速低。当刮水器5、6端为高电位时，电动机的工作电刷改为B1、B3，两电刷间的电刷导线少，则电动机转速高。,图10.3 永磁式刮水器电动机控制电路,永磁式双速刮水器控制电路,电路结构： 电刷相隔180，对称，转速一定。 电刷偏置，串联的有效绕组减少，正负电刷的反电动势减少，电枢电流增大，在负载不变的情况下，转速升高。,(3)电子间歇刮水器控制电路,电路

4、结构： 继电器与放大电路连接 电刷偏置，串联的有效绕组减少，正负电刷的反电动势减少，电枢电流增大，在负载不变的情况下，转速升高。,雨刮电机,1电枢 2永久磁铁磁极 3蜗杆 4蜗轮 5自动停位滑片,（1）慢速刮水 （2）快速刮水 （3）停机复位,（1）慢速刮水 （2）快速刮水 （3）停机复位,3、风窗洗涤器,4、具有间歇功能的两速永磁电动机雨刷及洗涤系统,1. 电脑控制自感应雨刮 电脑根据车速及雨滴传感器信号控制。当雨刮位置于“1”档及“2”档时，自动控制开始作用，当车速低于5 km/h以下时，左前SAM控制电脑工作，控制雨刮电机间歇工作，频率根据雨水传感器信号控制雨刷电机。 雨滴传感器由两个红

5、外线LED和两个PD（光电二级管）组成，从红外线反射量的变化来检知雨滴，如图10.8所示。 图10.8 雨滴传感器构造及工作原理,车速信号是由左前轮车速传感器送到仪表板，再送到右前SAM电脑。雨水传感器信号送到头顶灯控制面板电脑(N70)再传到左前SAM电脑，电脑间信号传输均通过电脑网络传输连线(CAN)传输。 雨刮开关S4 (组合开关总成)控制开、停、1档及2档位置，并将信号送到组合开关控制电脑。组合开关控制电脑(N80)接收雨刮开关信号，经电脑内部计算，将开关信号转换为电脑数位信号，传送到CAN总线。CAN总线是电脑与电脑之间的数据传输总线，在电脑内将控制指令进行编码，送输到定的“H（高速

6、）”、“L（低速）”电路，此线路可同时传输多路信号，信号包含地址码加信息码，并将信息码进行解码，转换为可用的控制指令。参见图10.9所示。 SAM电脑（N10/6、N10/7）分为左右两个电脑，分别与保险丝、继电器盒安装于一个整体，接收雨刮CAN信号，控制继电器的工作。 雨水传感器安装于档风玻璃上方，为光电式传感器，用于感应雨水的大小，将信号送到头顶控制电脑(N70)，经CAN连线送到左前SAM电脑(N10/6)。,图10.8 雨刮开关S4的控制工作原理,2.雨刮、喷水加热 雨刮、喷水加热清洗系统的结构组成参见图10.9所示。风窗玻璃喷水嘴是具有加热功能的，由SAM电脑控制电加热(R2/1、R

7、2/11)。加热控制原理见图10.10所示。,图10.9 雨刮、喷水加热清洗系统的结构组成,B14：室外温度传感器 G2：发电机 M5/1：喷水泵 N10/6：左前SAM模组 N80：组合开关电脑 R2/11：喷水嘴加热 S4：组合开关 S42：喷水液位开关,B14,S4,G2,M5/1,M6/1,N10/6,N80,R2/11,S42,车外温度传感器B14用来感应车外温度，其信号送到右前SAM电脑（N10/7），通过CAN总线传至左前SAM电脑（风窗玻璃加热清洗系统），控制雨刮加热温度。当室外温度低于5 时，雨刮片开始加热。当室外温度低于7 时，雨刮片停止加热。,图10.10 雨刮、喷水加热

8、控制原理,风窗玻璃清洗由组合开关“S4”上按钮开关完成。另外，当温度低于5 时，由室外温度传感器监测控制，对喷嘴及喷管进行加热。雨刷清洗液开关监视清洗液液面高低，当清洗液位低时，仪表多功能显示屏上显示“check windshield washer fluid level”此时应添加清洗液。 加热清洗的工作流程及控制原理见图10.11所示。,图10.11 加热清洗的工作流程及控制原理,2. 刮水系统故障码的清除 只有将原故障代码所示的故障完全排除了，方可将故障代码清除。以广州本田2003为例，刮水系统故障码的清除方法为： （1）轮换点火开关的位置OFF与ON(II)； （2）将挡风玻璃刮水器开

9、关切换至MIST，持续2秒钟； （3）将挡风玻璃刮水器开关置于OFF，并等待2秒钟； （4）将挡风玻璃刮水器开关置于INT(AUTO)，并等待2秒钟； （5）将挡风玻璃刮水器开关置于LOW，并等待2秒钟； （6）将挡风玻璃刮水器开关置于HIGH，并等待2秒钟。 最后用测试仪进行检查。 需要说明的是，广州本田2003的刮水器、洗涤器开关是固定在组合开关控制装置内的。,3. 刮水器故障分析与检测 刮水器故障包括：不工作、间断性工作、持续操作不停及刮水器不复位等。其它故障与橡皮刷调整有关（诸如橡皮刷拍打风窗下方排水槽或其中一个橡皮刷低于另一橡皮刷的停止位等）。 如果发现，使用刮水器在雨下得很大时感觉

10、不错，可是当下小雨时，就会在玻璃面上留下擦拭不均的痕迹；还有的时候会卡在玻璃上造成视线不良。这种情况表明刮片已硬化。 好的刮片必须具备耐热、耐寒、耐酸碱、抗腐蚀、能贴合挡风玻璃、减轻电机（马达）负担、低噪音、拨水性强、质软不刮伤挡风玻璃等特点。为确保行车安全，刮水器的刮片需要每六个月至一年更换一次。 刮水器或刮片的更换很简单，但在更换时应注意，车型及年份不同，雨刷的安装方法及长度不同。有的只需要更换橡胶刮片即可。,故障现象：刮水器电机不转 故障原因：熔丝烧断；导线松动或接触不良；刮水器控制开关损坏或接触不良；电枢绕组断路或减速器齿轮损坏；线圈接头松脱；电刷损坏或夹住；以及转子卡死所致。 故障现

11、象：刮水器动作迟缓 故障原因：电压过低或开关接触不良；刮片与玻璃的接触面脏污；电动机轴承和减速器齿轮润滑不良；电刷接触不良或弹簧过软所造成。 故障现象：开关断开后，刮水器电机不能停转 故障原因：多半是由于控制开关触点烧结粘连或接载短路；自动停位器触点烧坏所致。 故障现象：刮片不能自行复位 故障原因：刮片不能自行复位，即刮水电机不能停在自动停止位置，多半是由于控制开关损坏，电机自动复位器工作不良，或连接导线断路所致。 故障现象：刮水器摇臂有不正常响声 故障原因：连杆机构扭曲，接头磨损。,4. 刮水器电动机的检查测试 （1）夏利刮水器电动机的检查测试。 低速工况检查。将刮水器电机机壳与蓄电池负极相

12、连，刮水接线插头的端子1，如图10.13所示，与蓄电池正极相接，电机应低速动转。 图 10.13 夏利刮水器接线插头 高速工况检查。将刮水器电机机壳与蓄电池负极相连，接线插头端子2与蓄电池正极相接，电机应高速运转。 停止位置检查。将刮水器电机机壳与蓄电池负极相连，将B端子与蓄电池正极相接，电机应静止不动。接着，将1端子与蓄电池正极相接，使电机低速运转。然后，断开1端子的连线，待电机停转后，再将1端子与S端子相连。此时，电机应转动，并停止在自动停止位置。,（2）广州本田2003刮水器电机的检查测试。 打开发动机盖，卸下刮水器臂。 拆卸发动机盖密封条和车颈板。 断开刮水器插接器的连接（参见图10.

13、1(b)）。 将蓄电池正极连接到刮水器电机5孔插接器的2号端子,并将3号端子接地。电机应低速运转，如果不运转或无法平衡运转，则予以更换。 将蓄电池正极连接到刮水器电机5孔插接器的2号端子，并将5号端子接地。电机应高速运转，如果不运转或无法平稳运转，则予以更换。 在4号（十）与1号（一）端子间连接指针式电压表，并以低速或高速运转电机。电压计应交替指示12V和4V（或更低），否则，更换刮水器电机。,10.2 洗涤器工作控制,风窗玻璃洗涤器由洗涤液罐、洗涤泵、软管、三通、喷嘴及刮水器开关组成，见图10.13所示。,图10.13 风窗洗涤器的组成,洗涤泵由永磁直流电机和离心式液片组成一体，喷射压力约为

14、70-88kpa。喷嘴安装在风窗玻璃下面，其喷嘴方向可以调整，使水喷射在风窗玻璃的合适位置。洗涤泵连续工作的时间一般不超过1min，使用时应先开洗涤泵后开刮水器。在喷水停止后，刮水器应继续刮2-5次，这样配合使用才能达到良好的洗涤效果。所以，洗涤器的电路一般与刮水器开关联合作用的。,图10.14是奥迪乘用车前风窗玻璃清洗装置电路，当刮水器开关在I档位置时，刮水器处于间歇工作关态，利用自动复位触点及C1充放电时间来实现,图10.14 奥迪乘用车前风窗清洗装置电路,实现间歇控制；刮水器开关处于I档时，刮水器以低速工作；刮水器开关处于II档时，刮水器以高速工作；当刮水器开关置于TYP位置时，刮水器电

15、机短时间工作，松开刮水器开关，开关自动返回至0位置。,刮水器开关置于Wa位置时，将完成洗涤和刮水器两项工作。具体工作过程如下： （1）洗涤器工作电路中的工作电流由蓄电池正极经卸荷继电器触点、Si15熔断器、刮水器开关触点53a与53c、洗涤泵电机搭铁，于是洗涤器开始工作。 （2）上述电路中除洗涤器工作外，同时电路中的工作电流经间歇控制器（间歇雨刮继电器）53c、二极管VD1、电容器C2到蓄电池负极。待C2充电的同时，电路中电阻R8与电阻R4的电流由小增大，于是在电阻R4上产生的电压降也由小变大。在此电压作用下，晶体三极管V导通，使间歇控制器中的触点15与53e闭合，于是刮水器电机的电路接通，电

16、路中的工作电流由蓄电池正极经卸荷继电器触点、Si.15熔断器、间歇控制器触点15与53e、刮水器开关触点53e与53、刮水器电机到蓄电池负极，于是，刮水器电机慢速工作。 松开开关手柄时，刮水器开关自动返回到0位置，洗涤泵立刻停止喷水工作，但这时间歇控制器中的电容器C2开始向电阻R8及电阻R4放电，使晶体三极管V继续导通，刮水器电机仍慢速工作4s，即电容器C2放电的时间，其目的是为了刮干前风窗玻璃上的水滴。,电动刮水器、洗涤器检修,1、储液罐的更换 拆卸程序 （1） 断开蓄电池负极电缆。 （2） 拆卸左前轮。 （3）拆卸螺栓和螺钉及前轮拱防溅罩。 （4） 从洗涤液泵上断开洗涤器软管。 （5） 断开液泵电气连接器。 （6） 拆卸螺栓和储液罐。,电动刮水器、洗涤器检修,储液罐的更换 洗涤液泵的更换 洗涤器喷嘴的更换前侧 刮水器臂刮片的更换 软管的更换前风窗玻璃洗涤器 刮水器臂的更换 刮水器马达的更换后部,电动刮水器、洗涤器检修,1、