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1、汽车电气模块,课题四 汽车电动雨刮系统检修,主讲教师：曹晓娟,能 力 目 标,知 识 目 标,任务描述,打开汽车点火开关或操作电动雨刮开关，发现左右电动雨刮低速、间歇、高速均不能转动。,如何完成任务-需要学习的相关知识内容,电动刮水器的功能 电动刮水器的组成 电动刮水器的工作原理 电动刮水器的变速原理 电动刮水器的自动复位与制动 电动刮水器的间歇控制 电动刮水器电路分析,1、电动刮水器的功能,刮水器的作用：清扫风窗玻璃上的雨水、雪或尘土，保证汽车在雨天或雪天时，驾驶员有良好的视线，确保行驶安全。 汽车上采用的刮水器根据其动力不同分为真空式、气动式和电动式三种。目前在汽车上广泛采用的电动刮水器。
2、 普遍具有高速、低速及间歇三个工作档位，而且除了变速之外，还有自动回位的功能。,2、电动刮水器的组成,电动刮水器是由直流电动机、传动机构和控制开关组成。,2、电动刮水器的组成,电动刮水器直流电动机,2、电动刮水器的组成,传动机构主要由蜗轮、蜗杆、拉杆、摆杆、底板和刷架等组成,2、电动刮水器的组成,控制开关主要由组合开关中的操纵手柄进行控制高速、低速及间歇三个工作档位。,3、电动刮水器的工作原理,刮水电动机为直流电动机，多采用永磁式，按其输出形式分可分为旋转输出与摆动输出二种。 为了保证刮水器系统在不工作时其雨刷能始终停在挡风玻璃下沿，在大多刮水器电动机的减速箱内都装有一套回位装置，用这个装置来
3、控制电路，使刮水电动输出轴每次停在一个固定的位置。 回位装置的控制电路有两触点回位双速控制电路和三触点回位双速控制电路二种结构，具体在自动复位中讲述。,刮水电动机,3、电动刮水器的工作原理,雨刮分刮杆和刮片两个部分，刮杆部分是由接头、刮杆臂、刮杆等零件组成的一个刚性杆件。接头用以与传动轴输出端相连接，而刮臂等零件铰接在接头的传轴销上，在弹簧的作用下对刮片中心产生合适的压力P，使之与风档玻璃吻合后进行工作。,雨刮及传动机构,3、电动刮水器的工作原理,刮水器开关有拉钮或旋钮开关和杠杆开关二种，有些轿车上的刮水器除具有刮水、喷洗功能外，还具备可调时间间歇式刮水及刮雾功能 当驾驶者将刮水器和喷洗器开关
4、杠杆向自身方向拉动并随即释放时，则刮雾器起作用 当向下压动杠杆位于第一档位时，刮水器间歇刮水，可适应微雨时需要 当向下压动杠杆至第二档位时，刮水器处于低速工作，以适应小雨需要 当继续下压下杆至第三档位时，刮水器处于高速工作，以适应大雨时刮水的需要。转动刮水器间歇时间调整按钮，可使间歇时间在212 秒间变化。,开关,4、永磁式刮水器电动机的变速控制,刮水器刮水片的摆动速度由刮水电动机转速决定。永磁式电动机刮水器的磁场由永久磁铁产生，电动机上有三只电刷。利用三个电刷来改变正负电刷之间串联的线圈数，实现变速。永磁电动机工作时，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。要使电动机旋转，外加
5、电压必须克服反电动势的作用。 （请看视频）,4、永磁式刮水器电动机的变速控制,当将刮水器开关K拨向L时，电源电压U加在电刷B1和B3之间的两条并联之路中，每条之路中各有4个串联绕组，反电动势的大小与之路中反电动势的大小相等。由于外加电压需要平衡4个绕组所产生的反电动势，故电动机转速较低。,a)低速旋转； （b）高速旋转； （C）电刷的布置,4、永磁式刮水器电动机的变速控制,当刮水器开关K拨向H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的反电动势方向相反，相互抵消后，每条支路变为3个绕组。由于电机内部的磁场方向和电枢的旋转方向没有变
6、化，所以各绕组内反电动势的方向与低速时相同，但外加电压只需平衡3个绕组所产生的反电动势，因此电机转速增高。,a)低速旋转； （b）高速旋转； （C）电刷的布置,5、永磁式刮水器的自动复位与制动,刮水器开关拉到“I”档时，电流从蓄电池的正极电源开关熔丝电刷B3电枢绕组电刷B1刮水器“I”档搭铁，刮水器电动机低速运转。,5、永磁式刮水器的自动复位与制动,刮水器开关拉到“”档时，电流从蓄电池的正极电源开关熔丝电刷B3电枢绕组电刷B2刮水器“”档搭铁，刮水器电动机高速运转。,5、永磁式刮水器的自动复位与制动,刮水开关推到“0”档时，如果刮水器的刮水片没有停在规定的位置电流经蓄电池正极电源开关熔丝电刷B
7、3电枢绕组电刷B1刮水器“0”档触点臂5铜环9搭铁，这时电动机将继续转。,5、永磁式刮水器的自动复位与制动,电动机以低速运转直至蜗轮旋转到图(a)所示的特定位置，电路中断。由于电枢的惯性，电动机不能立即停止转动，电动机以发电机方式运行，此时电枢绕组通过触点臂，与铜环接通而短路，电枢绕组产生很大的反电动势，产生制动力矩，电动机迅速停止转动，使橡皮刷复位到风窗玻璃的下部。,6、电动刮水器的间歇控制,不可调节间歇控制电路,当刮水器开关置于间歇挡位置（刮水器开关处于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器自动复位开关常闭触点（上）电阻R1C搭铁
8、蓄电池负极。随着充电时间的增长，C两端的电压逐渐升高。,6、电动刮水器的间歇控制,不可调节间歇控制电路,当C两端的电压升高到一定值时，晶体管VT1和VT2先后相继由截止转为导通从而接通继电器磁化线圈的电路，其电路为：蓄电池正极电源开关熔断器电阻（ec）继电器磁化线圈间歇开关搭铁蓄电池负极。,6、电动刮水器的间歇控制,不可调节间歇控制电路,在电磁吸力的作用下，继电器常闭触点打开，且其常开触点闭合，从而接通刮水电动机电路，其电路为：蓄电池正极电源开关熔断器B3B1继电器常开触点搭铁蓄电池负极。此时电动机低速旋转。,6、电动刮水器的间歇控制,不可调节间歇控制电路,当复位装置将自动复位开关常开触点（下
9、）接通时，C通过二极管VD、自动复位开关常开触点迅速放电，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，基极的电位逐渐降低。当基极的电位降低到一定值时，和由导通变为截止，从而切断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。,6、电动刮水器的间歇控制,不可调节间歇控制电路,由于自动复位开关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断器B3B1继电器常闭触点自动复位开关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），自动复位开关常开触点打开且其常闭触点闭合时，电动机才停止转动。继而电源将再次向C充电，重复
10、以上过程。,6、电动刮水器的间歇控制,可调节间歇控制电路,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，使其电阻值减小，水流量越大，其阻值越小。 S1与S3之间的距离较近（约2.5cm），因此晶体管VT1首先导通，继电器J1通电，在电磁吸力的作用下，开关P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VT2也导通，于是继电器J2通电，在电磁吸力的作用下，开关A断开，开关B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，VT1、VT2截止，继电器复位，刮水电动机自动停止工作。,7、电动刮水器电路分析,7、电动刮水器电路分析,
11、1低速档 当刮水器开关位于档位“1”时，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔断丝刮水器开关53a和53刮水器电动机53搭铁，此时刮水器电动机低速档工作。 2高速档 当刮水器开关位于档位“2”时，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔断丝刮水器开关53a和53刮水器电动机53b搭铁，此时刮水器电动机高速档工作。,7、电动刮水器电路分析,3自动停机复位 当刮水器开关位于“0”档时，若此时刮水片没有回到规定位置，则刮水器电动机自动复位开关触点S3与S5相接，电流由蓄电池正极卸荷继电器熔断丝刮水器电动机53a、S5和31b间歇控制器的31b、常闭触点S2和53e刮水器开关53e和53刮水电动机53搭铁，电动机仍继续旋转
12、，直到刮水片到达规定位置时，复位开关中的触点S3与S5断开而与S4接通，电动机被短路，产生制动转矩，刮水器回到规定的位置。,7、电动刮水器电路分析,4间歇档 当刮水器开关位于“I”档时，三极管VT导通，间歇控制器中的触点S2打开、S1闭合，电流由蓄电池正极卸荷继电器间歇控制器接线柱15、触点S1、接线柱53e刮水器开关53e和53刮水器电动机53搭铁，此时刮水器以低速档工作。,7、电动刮水器电路分析,当刮水器到达规定位置时，复位开关中触点S3与S4接通，即S3搭铁，使间歇控制器中31b为低电位，C点电位下降，三极管VT截止，间歇控制器触点K1断开，刮水器电动机停止工作。此时C2处于放电状态，随着放电过程的进行，C点电位升高，三极管VT又导通，刮水器电动机再次以低速工作。,7、电动刮水器电路分析,可见，C2的不断充电、放电，三极管VT就会导通截止反复翻转，如此形成间歇刮水过程。刮洗时间为24s，间歇时间为46s。 5点动档 当刮水器开关位于“TiP”档时，刮水器电动机低速工作，松开刮水器开关手柄，开关自动跳回“0”档，刮水器在复位开关的作用下，回到规定的位置。,
