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1、项目六 汽车辅助电器设备知识目标：1. 了解风扇刮水器与洗涤器电路构成与工作原理；2. 了解汽车空调系统种类及各自结构、控制电路工作原理，以此为基础了解前风扇玻璃防雾装置；3. 了解后窗玻璃防雾电路工作原理；4. 了解电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅控制电路工作原理；5. 了解中控门锁及防盗系统控制电路工作原理；6. 理解各辅助电器系统电路典型故障现象及快速排查思路任务一:电动风扇电动风扇的控制类型 汽车上的散热器风扇与冷凝器风扇的控制方式有继电器控制式和电液控制式两种，从风扇的个数来分有单风扇和双风扇两种。继电器控制式的基本原理是利用水温开关和压力开关来控制继电器触点的开闭，从而控制
2、风扇的通电线路。电液控制式的基本原理是电子控制单元根据水温传感器测得的发动机水温，空调压力开关反映空调器的工作信号，节气门位置开关检测的节气门开度和发动机负荷，以及发动机转速信号等，控制电磁阀的通电和断电的时间，调节液压回路流量大小，达到自动调节风机转速的目的。目前广泛采用的是继电器控制式。 继电器控制式电动风扇工作原理 继电器控制式电动风扇电路如图6-1所示。电路中1号和2号继电器为常闭继电器。 工作原理： 水温开关及压力开关工作状态如下， 当水温和压力都低时，1号与2号风扇均不工作。 当水温低且压力高时，1号与2号风扇均低速运转。 当水温高且压力低时，1号与2号风扇均高速运转。 当水温高且
3、压力高时，1号与2号风扇均高速运转。 图6-1任务二:风窗清洁装置 汽车风窗清洁装置由风窗玻璃刮水器、风窗玻璃洗涤器与除霜装置三部分组成。其作用是清除风窗玻璃上的雨水、雪、尘土或污物，保证驾驶员有良好的驾驶视线。电动刮水器 汽车上采用的刮水器按动力源的不同有真空式、气动式、电动式三种。因电动刮水器动力大、容易控制、不受发动机工况影响，故目前汽车上广泛应用的是电动式刮水器。一般汽车在前风窗装有刮水器，部分汽车前后风窗都装有刮水器。1、电动刮水器的结构电动刮水器由直流电动机、传动机构、刮臂和刮片组成。如图7-2所示。由一个微型直流电动机、蜗轮箱组成驱动部分，蜗轮的旋转运动由曲柄、连杆、摆杆变成左右
4、往复摆动，刮水臂装在摆杆轴电动刮水器的变速原理 图6-2 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。直流电动机的转速公式为： 公式中：U电动机端电压；I通过电枢绕组的电流；R电枢绕组的电阻；k常数；Z正、负电刷间串联的绕组（导体）数；磁极磁通 在实际应用中， I、R、K均为定数，可见改变直流电机的磁通和两电刷之间的电枢绕组（导体）数Z均能改变直流电机的转速。当磁极磁通减小时转速n上升，反之则转速下降。当导体数目增多时，转速n也下降，反之则上升。 1）磁通改变变速工作原理 磁通改变变速工作，它只适合于绕线式直流电动机。如图8-3所示。 当刮水开关在位置（低速）时，
5、电流经由蓄电池“+” 点火开关熔断器接线柱接触片后，分为两路： 一路经过接线柱串联线圈电枢搭铁蓄电池负极形成回路；另一路经过接线柱并联线圈搭铁蓄电池负极而形成回路。此时，由于并联线圈的分流作用使电枢中的电流减小，故电动机以低速运转。当刮水器开关在位置（高速）时，电流由蓄电池“+” 点火开关熔断器接线柱接触片接线柱串联线圈电枢搭铁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。 图6-32）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6-4所示。采用三刷式结构，B1为低速运转电刷，B2为高速运转电刷，B3为公共电刷。B1与
6、B2相差60，电枢采用对称叠绕式。 图6-4当电动机工作时，在电枢内同时产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反。只有当外加电压U与反电动势几乎相等时，电枢的转速才趋于稳定。 当开关拨向L时，电源电压U加在B1与B3电刷之间，电流经过由、与、组成的两条并联分流回路，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。 当开关拨向H时，电源电压U加在B2和B3电刷之间，电流经过由、与、组成的两条并联分流回路，由于线圈和线圈、的绕线方向相反，产生方向相反的电动势与反电动势互相抵消，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
7、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。 3、刮水器自动复位装置 当刮水器停止工作时，为了避免刮水片停在挡风玻璃中间，影响驾驶员视线，汽车上电动刮水器都设有自动复位装置。其功能是在切断刮水器开关时，刮水片能自动停在驾驶员视野以外的指定位置。电路如图8-5所示。 当刮水器开关推到0档时，若刮水片没有停在规定的位置，由于触点与铜环接触，电流由蓄电池 “+” 点火开关熔断器慢速电刷B1电枢绕组公共电刷B3刮水器开关接线柱刮水器开关接线柱触点臂触点铜环搭铁蓄电池“”形成电流回路，电动机仍以低速运转，直至蜗轮转到特定位置时，铜环将两触点短接，电动机电枢绕组被短路。由于电动机存在
8、惯性，不能立即停转，以发电机方式运行，产生很大的反电动势，产生制动力矩，电机迅速停转，使刮水片停在指定位置。 图6-54、刮水器电子间歇控制 汽车在小雨或雾天行驶，风窗玻璃上微量水分和灰尘会形成一层发粘的表面，如果刮水器仍按原来那样不断地工作，会使玻璃模糊影响视线，引起刮片的颤动，同时也会对玻璃有损伤。电动刮水器的电子间歇控制按其间歇时间能否调节可分为可调式和不可调式。下面以同步振荡电路控制的间歇刮水器为例介绍其工作过程，电路如图6-6所示。 图6-6电路中电阻R、电容C、二极管D组成间歇时间控制电路，调整其参数可改变间歇时间的长短。当刮水器开关置“0”档，且间歇开关闭合时，电流由蓄电池“+”
9、点火开关熔断丝复位开关“上”触点（常闭）电阻R电容C搭铁蓄电池“-”形成充电回路；使电容C两端电压上升，达一定值时，T1导通，T2随之导通。继电器J中有电流通过，回路为：蓄电池“+”点火开关熔断丝R4T2J间歇开关搭铁蓄电池“-”；继电器磁化线圈通电使其常闭触点断开（实线位置），常开触点闭合（虚线位置）刮水电机电路被接通，回路为：蓄电池“+”点火开关熔断丝公共电刷B3电枢低速电刷B1刮水开关“0”位继电器常开触点搭铁蓄电池“-”形成供电回路；使刮水电机低速工作。当复位开关常闭触点被复位装置顶开至常开“下”位置时，电容CD复位开关 “下”位置搭铁；快速放电，一段时间后，T1截止，T2截止，继电器
10、断电，其触点复位，但些时电机仍运转，回路为：蓄电池“+”点火开关熔断丝公共电刷B3电枢低速电刷B1刮水开关“0”位继电器常闭触点复位开关常开触点搭铁蓄电池“-”，只有当复位开关常开触点被复位装置顶回至常闭“上”位置时电机才停止。电容C再次充电，重复周期开始。 风窗清洗装置汽车上增加风窗玻璃清洗装置，是为了更好地消除附在风窗玻璃上的灰尘污物，它与刮水器配合使用，保证驾驶员有良好的视线，同时避免划伤玻璃。1、风窗清洗装置的组成 风窗清洗装置的组成如图6-7所示，主要由贮液罐、洗涤泵、软管、三通、喷嘴等组成。 洗涤泵由永磁直流电机和离心式液片泵组装成为一体，安装在贮液罐上或管路内，喷射压力达7088
11、 kPa。喷嘴安装在风窗玻璃下面，其喷射方向可以调整，使水喷射在风窗玻璃的合适位置，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lmin，在喷水停止后，刮水器应继续刮25次，以达到较好的洗涤效果。 图6-72、风窗清洗装置控制电路丰田轿车风窗清洗装置控制电路如图6-8所示。 图6-8工作过程如下： （1）刮水器低速工作 当点火开关打至IG1挡且刮水开关置低速位时，电流由蓄电池“+”保险丝点火开关IG1档刮水器20A保险刮水洗涤组合开关B接线柱低速开关7接线柱刮水电机低速电刷电枢公共电刷搭铁蓄电池“-”；形成电流回路，刮水电机低速运转。 （2）刮水器高速工作 当点火开关打至IG1
12、挡且刮水开关置低速位时，电流由蓄电池“+”保险丝点火开关IG1档刮水器20A保险刮水洗涤组合开关B接线柱高速开关13接线柱刮水电机高速电刷电枢公共电刷搭铁蓄电池“”；形成电流回路，刮水电机高速运转。 （3）刮水器间歇工作 当点火开关打至IG1挡且刮水开关置间歇位时，电流由蓄电池“+”保险丝点火开关IG1档刮水器20A保险刮水器继电器2脚刮水器继电器5脚刮水洗涤组合开关4接线柱间歇开关刮水洗涤组合开关7接线柱刮水电机低速电刷电枢公共电刷搭铁蓄电池“”；形成电流回路，刮水电机低速运转。刮水器继电器决定间歇时间。（4）刮水器停机复位 当刮水器开关打至“关”挡位置时，若刮水片没有停在规定位，则刮水器电
13、机内复位装置将5号端子与6号端子接通，电流由蓄电池“+”保险丝点火开关IG1档刮水器20A保险刮水电机6号端子刮水电机5号端子刮水器继电器1脚刮水器继电器5脚刮水洗涤组合开关4接线柱“关”开关刮水洗涤组合开关7接线柱刮水电机低速电刷电枢公共电刷搭铁蓄电池“”；形成电流回路。直至刮水器处在规定的停止位置上。 （5）洗涤器工作 当点火开关打至IG1挡且刮水洗涤开关置洗涤位时，电流由蓄电池“+”保险丝点火开关IG1档刮水器20A保险洗涤电机刮水洗涤组合开关8接线柱洗涤开关刮水洗涤组合开关16接线柱搭铁蓄电池“”。同时，刮水器继电器被触发工作，使刮水器配合洗涤器工作一段时间。雨滴感知型刮水装置现代轿车
14、中可调式刮水器，大多数采用雨滴感知型刮水装置，它能根据雨量的大小自动调节刮水器刮水频率。1、雨滴感知型刮水装置的组成雨滴感知型刮水装置主要由雨滴传感器、间歇控制电路、刮水电机三大部分组成。其中雨滴传感器有压电型和电阻阻值改变型两种，压电型是利用雨滴下落撞击传感器的振动片，将振动能量传给压电元件，从而将雨量的大小转变为与之相对应的电信号。如图6-9所示。电阻阻值改变型是利用雨滴流量检测电极，雨水落在两电极之间，使它们的电阻值明显变化，将雨量的大小转变为与之相对应的电信号。如图6-10所示图6-9图6-102、工作原理 以压电型为例，原理如图6-11所示。工作时，雨滴传感器将雨量的大小转变为与之相对应的电信号，经放大后送入间歇控制电路，给充电电路进行充电，使充电电路中电容两端电压上升，当电压上升至与基
