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1、8.1 电动刮水器及其控制电路 一、构造和工作原理,第8章 车身电器设备,图8-1 电动刮水器 1,5刷架 2,4,6摆杆 3,7,8拉杆 9蜗轮 10蜗杆 11电动机 12底板,1. 刮水电动机的变速原理,直流电动机的转速公式为：,r/min,式中：U-电动机端电压 Ia-通过电枢绕组的电流 Ra-电枢绕组的电阻 K-常数 Z-正、负电刷间串联的导体数 -磁极磁通 刮水电机一般采用改变正、负电刷间串联的导体数Z来调速。,图8-2 双速刮水电动机的工作原理 (a)结构原理 (b)电路原理 1电枢绕组 2永久磁铁 3整流子 4反电势,当开关K拨向“L”时，电源电压加在B1和B3之间，在电刷B1和
2、B3之间有两条并联支路，一条是由线圈、串联起来的支路；另条是由线圈、串联起来的支路。即在电刷B1和B3间有两条支路，各3个线圈，这两路线圈产生的全部反电动势与电源电压平衡后，电动机便稳定旋转。此时转速较低。,L,当开关及拨向“H”时，电源电压加在B2和B3 之间，电枢绕组一条由4个线圈 、 、 串联，另一条由2个线圈、串联。其中线圈与线圈、的反电动势方向相反，互相抵消后，变为只有2个线圈的反电动势与电源电压平衡，因而只有转速升高，使反电动势增大，才能达到新的平衡。故此时转速较高。,图8-3 自动复位装置 (a)电枢短路制动 (b)雨刮电机继续转动 1电源开关 2熔断丝 3、5触点臂 4、6触点
3、 7、9铜环 8蜗轮 10电枢 11永久磁铁,2. 永磁式电动机刮水器的自动复位,0,当刮水器开关推到“0”档(停止)时，如果刮水器的橡皮刷没有停到规定的位置（图中a)，电流继续流入电枢，电机以低速运转直到图a位置，电路中断。由于电枢的惯性，电动机以发电机方式运行，电枢绕组产生很大的反电动势，使电机迅速停止转动。,2. 永磁式电动机刮水器的自动复位,0,二、 间隙式电动刮水器 1.无稳态方波发生器,图8-4 电子间歇刮水器 R1=20 k R2=100 k R4=51 R3=680 C1=C2=100 F VT1=VT2CS9012 VD1N4148 1刮水电机 2刮水器开关 3间歇刮水开关
4、4继电器 5自停开关,由R1、C1决定J的通电吸合时间，R2、C2决定J的断电时间。,上触点,下触点,大铜环,0,二、 间隙式电动刮水器 2.互补间歇振动电路,图8-5 互补间隙振荡器 1刮水电机 2刮水器开关 3间歇刮水开关4继电器 5自停开关,大铜环,C充满 VT1、VT2 C放电 VT1、VT2,二、 间隙式电动刮水器 3.集成电路电子间隙振荡电路,图8-6 集成电路间歇振荡器 1刮水电机 2刮水器开关 3间歇刮水开关4继电器 5自停开关,安全气囊，也称辅助乘员保护系统(Supplemental Restraint System，SRS)。,安全气囊是一种当汽车遇到冲撞而急剧减速时能很快
5、膨胀的缓冲垫，可以保护车内乘员不致撞到车厢内部，是一种被动安全装置，具有不受约束、使用方便和美观等优点。,8.2 汽车安全气囊,安全气囊的分类,1. 按碰撞类型分,根据碰撞类型的不同，安全气囊可分为正面碰撞防护安全气囊系统、侧面碰撞防护安全气囊系统和顶部碰撞防护安全气囊系统。,实际交通事故统计表明，安全气囊与三点式安全带配合使用，对正面碰撞事故中的乘员具有更好的保护效果。,2. 按照安全气囊安装数目分,分为单气囊系统(只装在驾驶员侧)和双气囊系统(驾驶员侧和副驾驶员侧各有一个安全气囊)以及多气囊系统。,3. 按照碰撞传感器的形式分,分为机械式、机电式和电子式三种。,分为压缩气体式、烟火式和混合
6、式。,4. 按照充气的形式分,一、电子控制式安全气囊 1.电子控制安全气囊的组成,安全气囊系统主要由传感器、气囊组件、电控装置(ECU )等组成。,（1） 传感器,传感器按其功能可分为： 碰撞传感器碰撞传感器负责检测碰撞的激烈程度。 安全传感器也称触发传感器，其闭合的减速度要稍小一些，起保险作用，防止因碰撞传感器短路而造成误胀开。,图8-42 安全气囊传感器 (a)机械式传感器 (b)磁力式传感器 (c)压电式传感器 (d)水银开关式传感器 (e)压阻式传感器 (f)智能传感器 1传动杠杆预紧弹簧 2撞针弹簧 3撞针 4惯性钢球 5壳体 6盖 7杠杆 8D型块 9引爆剂,（2） 安全气囊组件,
7、气囊组件主要由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。驾驶员侧气囊组件位于方向盘中心处，乘客侧气囊组件位于仪表板右侧手套盒的上方。, 气体发生器,气体发生器又称充气器，用于在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊胀开。,图8-46 气体发生器总成 1过滤器 2发气剂 3点火系统 4自动点火充气剂 5壳体 6连接器 7点火器,点火器,点火器外包铝箔，安装在气体发生器内部中央位置，点火剂包括引爆炸药和引药，引出导线与气囊连接器插头连接 。,1引爆炸药；2药筒；3引药；4电热丝；5陶瓷片； 6永久磁铁；7引出导线；8绝缘套管；9绝缘垫片； 10电极；11电热头；12药托, 气囊,按大小可分
8、为保护整个上身的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。,驾驶员侧气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。气囊背面有两个泄气孔；乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。,图8-44 安全气囊电子控制系统框图,（3） 安全气囊ECU,图8-45 安全气囊电子控制系统结构图 1电容器 2安全传感器总成 3传感器触点 4传感器平衡块 5四路连接器 6十三路连接器,2.安全气囊工作情况,图8-47 装备安全带收紧器的安全气囊系统工作原理 1蓄电池 2点火开关 3安全气囊指示灯 4诊断插座 5左侧安全带收紧器 6右侧安全带收紧器 7驾驶席气囊点火器 8乘员席气囊点火器 9右碰撞传感器 10左碰撞传感球
9、 11安全气囊电脑,系统工作程序,图8-48 安全气囊工作程序框图,3 安全气囊系统的有效范围,正面碰撞时安全气囊的有效范围,在下列条件下，安全气囊系统不会引爆,(1) 汽车遭受侧面碰撞超过斜前方30角时；,(2) 汽车遭受横向碰撞时；,(3) 汽车遭受后方碰撞时；,(4) 汽车发生绕纵向轴线侧翻时；,(5) 纵向减速度未达到设定阈值时：,(6) 汽车正常行驶、正常制动或在路面不平的道路上行驶时。,减速度阈值,在美国，因为安全气囊系统是按驾驶员不配戴座椅安全带来设计的，气囊体积大、充气时间长；所以，安全气囊系统的减速度阈值较低，碰撞车速在(12km/h到22km/h)范围内。,在日本和欧洲，由
10、于安全气囊系统是按驾驶员配戴座椅安全带来设计的，气囊体积小、充气时间短，所以设定的减速度阈值较高，碰撞车速在(19km/h到32km/h)范围内。,二、 奥迪轿车电子控制式安全气囊简介 1.奥迪轿车气囊系统的组成,图8-49 安全气囊的组成(Audi轿车) 1气囊总成 2连接器 3安全气囊警示灯 4电源插头 5电压转换器 6备用电源 7电子控制器,车速为50km/h时正面碰撞,(a) 撞车10ms后，引爆系统引爆,(b)30ms后，气囊已完全充胀，安全带斜系在驾驶员身上并被拉长,(c)60ms后，驾驶员的头及身体上部沉向气囊，气囊后面的排气孔将氮气在一定压力下匀速逸出。,(d)110ms后，驾驶员向后移动回到座椅上,2.安全气囊系统的工作过程,
