第8章汽车辅助电电子教案

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1、第8章汽车辅助电器,目录 8.1 风窗刮水器及洗涤装置 8.2 电动车窗 8.3 电动座椅 8.4 电动后视镜 8.5 中控门锁 8.6 汽车安全气囊电子控制系统 8.7 汽车防盗系统 8.8 汽车空调 本章小结 自 测 题,第8章 汽车辅助电器,本章重点 1.风窗刮水器及洗涤装置的结构及工作过程 2.电动车窗、电动坐椅、电动后视镜、中控门锁、防盗系统的控制过程 汽车安全气囊电子控制系统的作用、组成及控制过程 。汽车空调系统的作用、组成及控制过程,第8章 汽车辅助电器,8.1 风窗刮水器及洗涤装置 1.风窗刮水器 刮水器的作用: 用来清除风窗玻璃上的雨、霜、雪、尘土，以确保驾驶员有良好的能见度

2、。 按安装位置区分： 有前风窗刮水器和后风窗刮水器。 按驱动方式的不同分： 刮水器有真空式、气动式和电动式三种。,第8章 汽车辅助电器,图8-1 刮水器的结构,第8章 汽车辅助电器,图8-2 永磁式刮水电动机的结构,刮水电动机常用绕线式和永磁式两种类型。绕线式刮水电动机的磁极绕有励磁绕组，通电流时产生磁场;永磁式刮水电机的磁极是用永久磁铁制成的。 永磁式刮水电动机的体积小、重量轻、结构简单，因而使用广泛。,第8章 汽车辅助电器,（）永磁式刮水电动机的工作原理 通电时电枢转动，经蜗轮和输出齿轮及输出轴后，把动力传给输出臂。 为了满足实际使用的需要，刮水电动机有低速刮水和高速刮水两个挡位。 且在任

3、意时刻刮水结束后，刮水片应能自动回到挡风玻璃的最下端。,第8章 汽车辅助电器,绕线式刮水电动机的变速原理 绕线式刮水电动机是通过改变磁场的强度来实现变速的，改变磁场强度的方法可以通过改变励磁电路中电流的大小来实现。 实际使用中是利用开关改变励磁电路中电阻的大小来改变电动机的转速。,第8章 汽车辅助电器,永磁式刮水电动机的变速原理 永磁式刮水电动机是利用3个电刷来改变正负电刷之间串联线圈的个数实现变速的，如图8-3所示。 当将刮水器开关K拨向低速时，电源电压 U加在电刷B1 和B2 之间。在电刷B1 和B2 之间的两条并联支路中，每条支路中各有4个串联绕组，反电势的大小与支路中反电势的大小相等。

4、由于外加电压需要平衡4个绕组所产生的反电势，故电动机转速较低。 当将刮水器开关K拨向高速时，电源电压 U加在电刷B2 和B3 之间。绕组1、2、3、4、8同在一条支路中，其中绕组8与绕组1、2、3、4的反电势方向相反，相互抵消后;使每条支路变为3个绕组，外加电压只需要平衡3个绕组所产生的反电势，因此电动机的转速增高。,第8章 汽车辅助电器,图8-3 永磁式刮水电动机的变速原理,第8章 汽车辅助电器,（3）刮水电动机的控制电路及自动复位原理 自动复位： 指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。 电动机以低速运转直至蜗轮旋转到图8-4（a）所示的特定位置，电路才中断。由于电

5、枢的运动惯性，电动机不能立即停止转动，此时，电动机以发电机方式运行。因此电枢绕组通过触点臂与铜环接通而短路，电枢绕组将产生强大制动力矩，电动机迅速停止运转，使刮水片复位到风窗玻璃的下部。 另一种凸轮式刮水器自动复位装置，如图8-5所示，其控制原理主要是由与蜗轮联动的凸轮驱动复位开关来实现的。,第8章 汽车辅助电器,图8-4 铜环式刮水器自动复位装置,第8章 汽车辅助电器,图8-5 凸轮式刮水器自动复位装置,第8章 汽车辅助电器,（4）间歇式刮水器 现代汽车的刮水器上都加装了电子间歇控制系统，使刮水器能按照一定的周期停止和刮水，这样汽车在小雨或雾天中行驶时，也能使驾驶员获得更好的视线。 汽车刮水

6、器的间歇控制电路有多种形式，按照间歇时间的不同分为可调节型和不可调节型。 不可调节型间歇式刮水器的间歇控制电路是利用自动复位装置和电子振荡电路来实现的。如图8-6所示，为同步间歇刮水器的内部控制电路。,第8章 汽车辅助电器,图8-6 同步间歇刮水器内部电路,第8章 汽车辅助电器,当刮水器开关置于间歇挡位置（开关处于“0”位，且间歇开关闭合）时，电源将通过自动复位开关向电容器 C充电，其电路为:蓄电池正极电源开关熔断丝自动复位开关常闭触点（上）电阻 R1 电容器 C搭铁蓄电池负极。随时间的增加，电容器两端的电压逐渐升高，当C两端电压升高到一定值时，晶体管T1 和T2 先后相继由截止转为导通，从而

7、接通继电器线圈的电路，其电路为:蓄电池正极电源开关熔断丝电阻 R5 晶体管T2 （ec）继电器磁化线圈间歇刮水器开关搭铁蓄电池负极。继电器常闭触点打开，常开触点闭合，从而接通了刮水电动机的电路，其电路为:蓄电池正极电源开关熔断丝B3 B1 刮水继电器常开触点搭铁蓄电池负极。此时电动机将低速旋转。 当复位装置将自动复位开关的常开触点（下）接通时，电容器 C通过二极管D、自动复位装置常开触点迅速放电，此时刮水电动机的通电回路不变，电动机继续转动。随着放电时间的增长，晶体管T1 基极的电位逐渐降低。,第8章 汽车辅助电器,当晶体管T1 基极的电位降低到一定值时，T1 和T2 由导通转为截止，从而切断

8、了继电器磁化线圈的电路，继电器复位，常开触点打开，常闭触点闭合。此时，由于自动复位开关的常开触点处于闭合状态，电动机仍将继续转动，其电路为:蓄电池正极电源开关熔丝B3 B1 继电器常闭触点复位开关的常开触点搭铁蓄电池负极。 只有当刮水片回到原位（即不影响驾驶员视线位置），自动复位开关的常开触点打开，常闭触点闭合时，电动机才停止转动。继而电源将再次向电容器 C充电，重复以上过程。如此反复，实现刮水片的间歇动作，其间歇时间的长短取决于 R1 、C电路充电时间的大小。,第8章 汽车辅助电器,可调式间歇控制电路 指刮水器的控制电路能根据雨量的大小自动开闭，并自动调节间歇时间。 如图8-7所示，为刮水器

9、自动开关与调速控制电路。电路中S1 、S2 、和S3 是安装在风窗玻璃上的流量检测电极，雨水落在两检测电极之间，使其阻值减小，水流量越大，其阻值就越小。S1 与S3 之间的距离较近（约2.5 cm），因此，晶体管T1 首先导通，继电器J1 通电，P点闭合，刮水电动机低速旋转。 当雨量增大时，S1 与S2 之间的电阻减小到使晶体管T2 也导通，于是继电器J2 通电，A点断开，B点接通，刮水电动机转为高速旋转。 雨停时，检测电阻之间的阻值均增大，晶体管T1 、T2 截止，继电器复位，刮水电动机自动停止工作。,第8章 汽车辅助电器,图8-7 刮水器自动开关与调速控制电路,第8章 汽车辅助电器,刮水器

10、的电子调速器电路 该调速器可根据雨量的大小或雾天的实际情况，自动调节刮水片的摆动速度使风窗玻璃的清晰度提高，且能自动接通或关闭刮水 器，以达到无级调速的目的。 其中，传感器M是用镀铜板（尺寸为6.5 cm6.5 cm）制成的两个间隔很近，但互不相通的电极，如图8-9所示，是比较先进的雨滴传感器，可利用电器元件制成，它能获得刮水的最佳时间。,第8章 汽车辅助电器,图8-8 刮水器电子调速电路,图8-9 雨滴传感器,第8章 汽车辅助电器,（5）齿条传动式刮水器 新型柔性齿条传动刮水器，这种 刮水器与一般拉杆传动式刮水器相比，具 有体积小、噪声小等优点，而且可将刮水 电动机总成安装在空间较大的地方，

11、便于 维修。在电动机驱动的蜗轮轴上有一个曲 柄销，它驱动连杆机构，而连杆和一个装 在硬管里的柔性齿条连接，因此，在连杆 运转时，齿条则会作往复运动，齿条的往 复运动带动齿轮箱中的小齿轮往复运动， 从而驱动刮水片往复摆动。,第8章 汽车辅助电器,2.挡风玻璃洗涤装置 挡风玻璃洗涤装置与刮水器配合使用，可以使汽车挡风玻璃刮水器获得更好的刮水效果。 （1）挡风玻璃洗涤装置的组成 挡风玻璃洗涤装置的组成如图8-11所示，它主要由储液罐、洗涤泵、输液管、喷嘴等组成。洗涤泵一般由永磁直流电动机和离心泵组装成为一体，喷射压力可达70 88 kPa。,第8章 汽车辅助电器,图8-11 挡风玻璃洗涤装置,第8章

12、 汽车辅助电器,3.实际挡风玻璃刮水器电路分析,桑塔纳汽车挡风玻璃刮水器的控制电路,第8章 汽车辅助电器,电路分析 将点火开关置于“ON”，接通了蓄电池向中间继电器线圈放电的回路，其电流为:蓄电池正极点火开关30接线柱点火开关X接线柱中间继电器线圈搭铁蓄电池负极。 在电磁吸力的作用下，中间继电器触点闭合，为刮水电动机的工作做好准备。,第8章 汽车辅助电器,刮水器开关拨到点动挡时，蓄电池将通过刮水器开关、间歇继电器常闭触点向刮水器电动机放电。 其电流回路为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 刮水器开关53e接线柱刮水器开关53接线柱间歇继电器常闭触点电刷B1 电刷B3 搭铁蓄电池负极，此时电

13、动机以低速运转。 当手离开刮水器开关时，开关将自动回到“0”位;如果此时刮水片处在影响驾驶员视线的位置上，自动复位装置的常闭触点打开，常开触点 闭合，刮水电动机电枢内继续有电流通过，其电流回路为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 复位装置的常开触点刮水器开关53e接线柱刮水器开关53接线柱间歇继电器常闭触点电刷B1 电刷B3 搭铁蓄电池负极，故电动机仍以低速运转，只有当自动复位装置处在图示位置时，刮水电动机方可停止运转。,第8章 汽车辅助电器,当把刮水器开关拨到低速挡时蓄电池仍然是通过中间继电器、刮水器开关、间歇继电器、电刷B1 和B3 向刮水电动机放电（放电回路与点动时相同），电动机以4

14、252 r/min的转速低速运转。 当把刮水器开关拨到高速挡时，蓄电池向电动机放电的回路为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 刮水器开关53a接线柱刮水器开关53b接线柱电刷B 2 电刷B3 搭铁蓄电池负极，此时电动机以6280 r/min的转速高速运转。当自动复位装置切断电动机电路，由于旋转惯性使电动机不能立即停下来时，电动机将以发电机运行而发电，电枢绕组中所产生的感应电动势的方向与外加电压的方向相反，通过刮水器开关、自动复位常闭触点构成回路，其电流为:电刷B1 间歇继电器常闭触点刮水器开关53接线柱刮水器开关53e接线柱自动复位装置的常闭触点电刷B3 ，电枢绕组中即会产生反电磁力矩（制

15、动力矩），电动机迅速停止运转，使刮水片复位到挡风玻璃的下部。,第8章 汽车辅助电器,当把刮水器开关拨到间歇位置时，电子式间歇继电器投入工作，使其触点不断地开闭。 当间歇继电器的常闭触点打开，常开触点闭合时，蓄电池向电动机的放电回路为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 间歇继电器的常开触点电刷B1 电刷B3 搭铁蓄电池负极，电动机低速运转。 当间歇继电器断电，其触点复位（常闭触点闭合，常开触点打开）时，电动机将停止运转。在此过程中，自动复位装置的工作与制动力矩的产生与上述相同。在间歇继电器的作用下，刮水电动机每6s使曲柄旋转一周。,第8章 汽车辅助电器,当把洗涤开关接通时（将刮水器开关向上扳

16、动），洗涤泵控制电路接通，其电流为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 洗涤开关洗涤泵V6 搭铁蓄电池负极。位于发动机盖上的两个喷嘴同时向挡风玻璃喷射洗涤液。与此同时，也接通了刮水器间歇继电器的控制电路，其电流为:蓄电池正极中间继电器触点熔断丝S11 洗涤开关刮水器间歇继电器搭铁蓄电池负极，于是刮水电动机工作，驱动刮水片刮掉已经湿润的尘土和污物。 当驾驶员松开控制手柄时，开关将自动复位，切断洗涤泵的控制电路，喷嘴停止喷射洗涤液，刮水电动机在自动复位开关起作用后，将刮水片停靠在挡风玻璃的下方。,第8章 汽车辅助电器,4.电动刮水器的检修 电动刮水器的常见故障和检修方法有: （1）电动机的常见故障为换向器及电刷烧蚀，可根据具体情况进行修理或更换。 （2）刮水片停位不准一般是自动停位调整不当所致。若刮水片可停在任意位置，应检查停位刮水片是否接触不良、停位凸轮是否窜位，停位触点臂、凸块是否磨损以及触点是否烧蚀等。 （3）刮水片停位失灵，大多是由于刮水片接触不好或烧蚀而引起。关掉开关后，若刮水片到达下限后又摆起几次时，应检查短路触点的接触情况及各搭铁线是否松脱。 （4）若刮水片不能