汽车车身电气系统第7章课件.ppt

1、汽车车身电气系统汽车车身电气系统2009年年10月月第第7章章 附属电器设备附属电器设备 讲授、现场教学、实践教学、课件、仪表和电动装置实物讲授、现场教学、实践教学、课件、仪表和电动装置实物 7.1 汽车仪表汽车仪表 7.2 电动刮水器、洗涤器与除霜装置电动刮水器、洗涤器与除霜装置 7.3 电动车窗电动车窗 7.4 电动后视镜电动后视镜 7.5 电动座椅电动座椅7.1 汽车仪表汽车仪表 7.1.1 电流表电流表 7.1.2 机油压力表及机油压力报警装置机油压力表及机油压力报警装置 7.1.3 水温表及温控开关水温表及温控开关 7.1.4 燃油表及传感器燃油表及传感器 7.1.5 仪表稳压器仪表

2、稳压器 7.1.6 车速里程表车速里程表 7.1.7 发动机转速表发动机转速表7.1.1 电流表电流表 电流表多用于大型汽车，电流表串联于发电机与蓄电池之间的电路上，用于对发电机充电量及蓄电池放电量的检测。1磁片铜板式电流表 磁片铜板式电流表如图7-1所示，黄铜条板4固定在绝缘底板上，两端与接线柱1和3相接，下面有永久磁铁6，磁铁的内侧装有转轴7，转轴7上装有指针2和软钢转子5，指针固定在软钢转子5上。软钢转子5在永久磁铁6的作用下，使指针2处于中间0的位置。图7-1 磁片铜板式电流表1、3-接线柱；2-指针；4-黄铜条板；5-软钢转子；6-永磁铁；7-转轴 当黄铜条板4有电流通过时，产生磁场

3、，使软钢转子5一边被吸，指针2发生偏移。当电流从发电机流出时指针偏向“”的方向，电流从蓄电池流出时指针偏向“”方向，且电流的大小与指针偏移大小成正比，这就是磁片铜板式电流表的工作原理。国产解放和东风牌载重汽车均用该种型号电流表。2磁性线圈电流表 图7-2所示为磁性线圈电流表；其工作原理与磁片铜板式电流表工作原理类似。图中永久磁铁3下端有小磁片1，小磁片1上有一指针，在小磁片的上端有一螺管线圈2；当电流通过螺管线圈2时线圈会产生磁场，磁场会使小磁片1的指针偏移6从发电机输出电流，指针偏移到“+”，而从蓄电池输出电流时，指针偏向“”，而通电的大小决定了指针偏转位置移动的大小，这就是磁性线圈的工作原

4、理。很多进口载货汽车用该式电流表，如丰田和五十铃等货车。图7-2 磁性线圈电流表1-小磁片；2-螺管线圈；3-永磁铁7.1.2 机油压力表及机油压力报警装置机油压力表及机油压力报警装置 机油压力表是监控发动机机油道内机油压力的装置，因为机油压力是决定发动机能否运转的重要因素，发动机机油压力偏低会造成发动机大小瓦烧毁，严重缺油会使发动机出现过热和气缸拉毛等故障，机油压力是监视发动机在运转时的重要信息。常见的机油压力表有电热式、电磁式、弹簧管式和压晶式四种型式。1电热式机油压力表 如图7-3所示为电热式机油压力表。膜片2的下端与主油道相通，一定压力的机油作用在膜片2上使膜片变形向上突起，膜片上方装

5、有弹簧片14，弹簧片14的一端与搭铁相固定，另一端为触点，触点与双金属片4上绕的热电阻触点相接，热电阻与接触片7相通。图7-3 电热式机油压力表1-油腔；2-膜片；3-触点；4、11-双金属片；5-调节齿轮；6-悬臂铜片支架；7-接触片；6-接线柱；9-电阻；10、13-调节扇齿；12-指针；14-弹簧片 压力表(图7-3的右上方所示)：电流由蓄电正极双金属片11热绕组接线柱8接触片7电流分为二组：一组经电阻9双金属片4触点3弹簧片14搭铁；另个组由接触片7双金属片4热绕组触点3弹簧片14搭铁。压力表的双金属片11压动压力表指针12，双金属片11的伸张和收缩的变型程度使表针摆动幅度有大有小。双

6、金属片11的温度决定了指针12的摆动位置的大小，而双金属片11的通电时间又取决于触点的接触时间，触点的接触时间又取决于触点3所处的位置。当油道系统压力偏高，膜片被挤压凸起，触点3升高，双金属片4的热绕组必须加热时间较长才能使双金属片变形大，触点3才能分离，反之，机油压力小，膜片变形小，触点3易分离，双金属片的绕组加热时间短。触点3不断跳动着，机油压力表的指针就随机油油路内的压力变化而变化小。在大型汽车上（如国产的解放、跃进牌等车型)仍用电热式机油、压力表系统。由于该系统是机械和双金属片控制仪表，受地球重力和温度影响很大，为了保证仪表的灵敏度；在安装压力传感器时传感器外壳有一个箭头符号()必须朝

7、上，误差不能大于30。2电磁式机油压力表与可调电阻感应器 电磁式机油压力表与可调电阻感应器的结构如图7-4所示。左图为压力表，右图是机油压力传感器，固定线圈W1固定在塑料架上，指针与小磁片成为一体，W2为活动线圈。压力传感器通过一膜片与油道相通。膜片根据压力的高低而中心点上下移动，带动中心顶杆6运动，拨动磷铜触点片，使可调电阻的电阻值发生的变化，当机油压力高时可调电阻阻值变小，当油压力低时，可调电阻值变大。由于W1和W2以及可调电阻是串联的，当机油压力高时，通过W1和W2的电流变大，两线圈的综合磁场吸引小磁片及指针向高数值方向偏移，当电流小或无电流时，指针向低数值偏移或指向0附近。这就是电磁式

8、机油压力表及感应器原理。图7-4 电磁式机油压力表与可调电阻感应器的结构1-小磁片；2-指针；3-传动钢丝；4-触点片；5-可调电阻；6-中心顶杆；7-限位器；8-弹簧；W1-固定线圈；W2-活动线圈 3弹簧管式机油压力表 如图7-5所示为弹簧管式机油压力表的结构，当一定压力机油进入弹簧管3中，在压力的作用下弹簧管3有伸展的动作，弹簧管3一端固定在底板上，而另一端却根据管内机油压力大小而做伸展量大小的位移，这种位移经放大，再带动扇形齿和中心轴上的指针2旋转位移，在刻度盘1上指示压力值。弹簧管式机油表用铜管与机油道直接连接而表达机油压力，该表可以用于机油压力较大的发动机上，如我国大型载货汽车黄河

9、151汽车、斯太尔汽车均使用此压力表。图7-5 弹簧管式机油压力表的结构1-刻度盘；2-指针；3-弹簧管；4-游丝；5-扇形齿；6-传动杠杆；7-底板 4压晶式机油压力报警装置 在很多轿车上采用压晶式压力传感器，它的原理是：一个很薄的单晶硅片受压力而变形，变形后的单晶硅片上电阻变大，利用单晶硅这一原理制成了压力传感器。将传感器与警示灯相串联，当传感器电阻小时警示红色灯明亮，当传感器电阻大时警示灯熄灭。有的汽车警示灯明亮时还伴有蜂鸣声，以警示司乘人员检查发动机润滑系统。7.1.3 水温表及温控开关水温表及温控开关 发动机冷却液温度是发动机能正常运转和减小机件磨损以及发动机混合气正常燃烧的重要保证

10、。发动机冷却系统有一套控制机构使发动机快速升温和温度保持在一定工作范围内，并用水温表监视冷却液温度的高低。轿车中控制风扇电动机的工作以及冷起动喷油器的工作也要靠温控开关来控制。1电热式水温表1）电热式水温表及双金属片传感器 如图7-6所示为电热式冷却液温度表及双金属片式传感器，右边的电热式温度表与电热式机油压力表完全一样，它们的工作原理也一样。左边是传感器，双金属片4上边绕有加热绕组。传感器安装在发动机水道上。当发动机温度高时，双金属片4上的热绕组加热时间长才能使固定触点和活动触点分离；当发动机温度低时，双金属片上的绕组加热时间短使两触点即可分离。这样发动机温度高，通过双金属片4上热绕组通电时

11、间长，双金属片的变形大，双金属片9勾动指针10的位移大，指针表示的温度高，反之，指针表示的温度低。图7-6 电热式水温表及双金属片式传感器1-壳体；2-低板；3-固定触点；4、9-双金属片；5-接触片；6-传感器壳座；7-接线座；8、11-调整扇齿；10-指针；12-弹簧 2）电热式水温表及热敏电阻传感器（1）正温度系数热敏电阻式水温表如图7-7所示。当发动机温度低时，传感器热敏电阻11接受的温度低，其电阻值小，所以整个线路中电流大，通过温度表双金属片上热绕组的电流也大。把指针设置在表盘40的位置，当发动机温度在100时，通过双金属片的热绕组的电流最小，表针应在最左边的位置。这就是用正温度系数

12、热敏电阻特征来制作的温度表。图7-7 正温度系数热敏电阻式水温表1、4-调整扇齿；2-双金属片；3-指针；5-弹簧片；6-胶木端堵；7、8-垫片；9-外壳；10-密封壳；11-热敏电阻（2）负温度系数热敏电阻式水温表如图7-8所示。热敏电阻6的特征是当电阻处于低温时其电阻值高，而电阻在高温时其电阻反而低。热敏电阻与温度表中双金属片的发热线圈3串联。当发动机温度低时，热敏电阻的电阻值大，使电流通过双金属片绕组的电流小，双金属片带动表针2位移量也小；当发动机温度高时，电路中总电阻小，流过双金属片绕组的电流大，这样双金属片带动表针的位移量也大，这就负温度系数热敏电阻温度表的工作原理。电源稳压器重，可

13、防止电压波动、保证仪表的准确性。这类水温表常用于桑塔纳轿车，也用于东风EQl090E和丰田等货车。图7-8 负温度系数热敏电阻式水温表1-电源稳压器；2-指针；3-发热线圈；4-双金属片；5-传感器接线柱；6-热敏电阻；7-外壳 2电磁式水温表 电磁式水温表分有铁芯式和无铁芯式两种，其原理与电磁式机油压力表相似。（1）有铁芯式电磁式水温表 如图7-9所示为铁芯式电磁水温表，两线圈W1和W2绕在铁芯上并成交叉形，电源的电流进入水温表系统时，分两路：一路经W1线圈到搭铁，另一路经W2线圈传感器热敏电阻搭铁。此热敏电阻是负温度系数热敏电阻，当冷却液温度低时热敏电阻阻值高，电流通过W2绕组的电流小，水

14、温表上的小磁片和指针偏转在40左右；当热敏电阻处于温度较高的环境时，其电阻值变小，这样通过W2线圈的电流变大，W2产生的磁场也大，W1和W2的综合磁场使小磁片和指针向温度高的方向偏转，这就是铁芯式电磁水温表的工作原理。欧美一些汽车采用此种水温表，如美国的道奇、雪佛兰等车。图7-9 有铁芯式电磁式水温表2）无铁芯式电磁式水温表 如图7-10所示为无铁芯式电磁式水温表，该表在塑料架上绕有固定线圈W2，另一活动线圈W1套在塑料架上，小磁片与指针安装在小轴上，利用铁皮支架置于塑料架上。工作时，电流经W1到左接线柱，一路通传感器，另一路通W2。如果没有传感器，等于接入一高阻值电阻，电流大部分流入W2，小

15、磁片和指针指在40的位置。当热敏电阻处于很高温度的环境时，其电阻值变小，流经传感器的电流就变大，而相应流经W2线圈的电流就小，W2产生的磁场强度也变小，在综合磁场的作用下小磁片和指针指向高温度标格。图7-10 无铁芯式电磁式水温表 3温控开关 1）温控开关的类型与构造 温控开关有两大类：接通型和断路型。接通型主要应用发动机散热器上，当发动机温度达到某一高度值时，温控开关被接通，开关控制的风扇电动机通电，使风扇旋转为散热器排风而冷却散热器；当散热器的温度下降到一定值时，温控开关关闭，风扇电动机停止工作。断路型温控开关多用于电喷汽车冷喷油系统中，在汽车处于冷车起动时，可以控制起动冷喷油系统向发动机

16、额外喷油以加大混合气浓度。一般散热器温控开关有两个温控点，一个温控点是85，另一个温控点为105。根据车型不同，温控点的设计值也不同，有的汽车温控开关有两个控制值，低温控制风扇电动机低速旋转，而高温时风扇电动机会高速旋转加快散热速度。温控开关一般为双金属片构造，如图7-11所示，活动触点臂由温度膨胀系数不同的两金属片接而成，金属片2膨胀系数大于金属片3的膨胀系数，当温控开关所在环境温度升高，活动触点臂就向右边弯曲，温度达到一定值时两触点接触，A、B接线柱接通，反之温度下降，两触点分离。图7-11 温控开关1-外壳；2、3-金属片；4-触点；5-固定触点臂；A、B-接线柱 断路型温控开关的构造与

17、接通型温控开关的基本相同，区别是常温时两触点是接触的，活动触点臂两金属片的位置是相反的，即膨胀系数较大的金属片在内侧，膨胀小的金属片在外侧，当温控开关所处环境的温度升高到一定值时，两触点分离，使A、B点断路。冷起动喷油器就是断路型温控开关控制。当冷车起动时，由于发动机温度低，温控开关处于接通状态，使冷起动喷油器工作；当发动机温度升高到一定值时，温控开关断路，使冷起动喷油器停止喷油，既降低了油耗又避免了热车时发动机因混合气的混合比过高而难起动。2）温控开关及温敏电阻式传感器的检查 当汽车发动机温度高而风扇电动机不转动时，应首先检查温控开关是否正常工作。当有冷起动喷油器的汽车冷车起动困难而冷喷油又

18、不工作时，也应先检查温控开关。检查温控开关的方法就是将温控开关置于有定温度要求的盛水器皿内，用万用表的挡测量温控开关的导通情况。如图7-12所示，检测温控开关与检测温敏电阻式温度传感器的方法相同。图7-12 检测冷却液温度传感器电阻的方法 不同冷却液温度下水温传感器的电阻正常值见表7-1。水温正常电阻值K0472022.3400.51.3600.40.7800.20.4表7-1 不同冷却液温度下冷却液温度传感器的正常电阻值7.1.4 燃油表及传感器燃油表及传感器 燃油表是指示油箱存油多少的仪表，有铁芯电磁式燃油表和电热式燃油表两种，它们的工作原理和水温表类似。如图7-13所示，燃油表传感器为滑

19、线变阻器，传感器上有浮子15，由于燃油量的变化，浮子浮在油面上下移动，当油箱油满时滑动变阻器的电阻大，而油箱燃油快用光时，滑动变阻器的电阻变小，由于电滑线电阻值的变化，作用在仪表中线圈上的电流大小也变化。图7-13 铁芯电磁式燃油表1-转轴；2-转子；3-表针；4-点火开关；5-左线圈；6、10-导磁片；7-接触柱；8-分流电阻；9-接线柱；11-右线圈；12-可调电阻；13-滑杆；14-浮子臂；15-浮子 如图7-14所示，电热式燃油表的浮子3随油箱燃油的变化而上下移动，当油箱燃油满时滑线电阻的阻值小，而油箱无油时滑线电阻值大。滑线电阻仪表中双金属片热绕线电阻串联，并由热稳压器供电。双金属片

20、上绕组的通电电流决定双金属片的变形和表针的偏移量。当燃油满箱时，指针置为1，当油箱处于空箱时，表针置为0。这就是燃油表及传感器的工作原理。图7-14 电热式燃油表1-滑动接触片；2-可调电阻；3-浮子；4-双金属片；5-燃油表指针；6-稳压器双金属片；7-触点；8-燃油表电阻丝；9-稳压器电阻丝7.1.5 仪表稳压器仪表稳压器 在汽车的电源系中，不论是发电机还是蓄电池输出的工作电压都不会是恒定的稳压电源，它受发动机的转速和汽车的振动及电源系的故障等诸多因素影响。对于某些仪表来说，它的准确性和灵敏性会受到供给电源的影响。汽车电源受诸多因素影响，它不是一个恒定稳定电源。汽车中很多电器需要恒定的稳定

21、电源，如各种仪表、安全气囊、ECU等电器。将不稳定电源变成恒定稳压电源的设备叫稳压器。1电热式仪表稳压器 电热式仪表稳压器结构如图7-15所示，它由一对常闭合触点7和8、双金属片5、绕在双金属片上的电热线圈4以及调整触点7和8接触时间长短的调整螺钉6组成。其工作原理：当电源电压高时；通过双金属片上的电热线圈4的电流较大，双金属片5受热而使触点8和7分离，电流断路，双金属片迅速冷却，触点闭合，这样触点不断的跳动避免了电压过高。如果稳压器输出电压高可将调整螺钉6向下旋转，如果输出电压低可将调整螺钉6向上旋转。注意：此稳压器只能用于电热式仪表，非电热式仪表不能使用，原因是该稳压器输出的是脉冲式直流电

22、。图7-15 电热式仪表稳压器结构1-输出端；2-搭铁；3-输入端；4-电热线圈；5-双金属片；6-调整螺钉；7-固定触点；6-活动触点 2电子式仪表稳压器 采用电热式仪表稳压器最大的缺点就是稳压器用的局限性，而制做集成电路电子稳压器就改善了电热式仪表稳压器的使用局限性。该稳压器体积小，成本低、使用寿命长，被广泛地使用在各档轿车中。一般稳压器之类的电器不维修而是更换，如果发现某仪表经常被烧毁，常见的检修方法是将损坏仪表和稳压器同时换新件。7.1.6 车速里程表车速里程表 车速里程表包括汽车速度表和里程表两个计量表，主要测试汽车行驶速度和汽车行驶里程。根据指针的摆动情况车速里程表可分为摆针式车速

23、里程表和液晶显示式车速里程表。摆针式车里程速表又可分为磁感应式车速里程表和电传动动圈式车速里程表。1摆针式车速表 1）磁感应式车速里程表 又称机械传动磁铁式车速里程表（见图7-16)。它主要由3副蜗轮蜗杆机构构成，是用来为转轴减速的，经计数轮运转表示出汽车行驶的里程。在转轴12的顶端装有磁铁，磁铁的外围罩有感应罩2，感应罩2与指针轴4紧固，针轴4的上端装有游丝6和指针7。随着转轴12转速变化，磁铁也随转轴的转动而转动。这样感应罩2也随之旋转。由于游丝6的阻力，转轴和指针停止在相应的刻度上，即转轴转速越快，指针转移的角度越大，这就是车速表的原理。车速表是由软轴与车速器车速表输出轴相连接的。图7-

24、16 机械传动磁铁式车速里程表1-磁钢；2-感应罩；3-铁护罩；4 指针轴；5-计速轮；6-游丝；7-指针；8-卡簧；9-竖直蜗轮轴；10-补偿环；11-水平蜗轮轴；12-转轴 2）电传动动圈式车速里程表 磁感应式车速里程表是通过软轴将变速器的车速里程情况传递到仪表上，而电传动动圈式车速里程表是靠电功原理把变速器的车速里程情况传递到仪表上。如图7-17所示为电传动动圈式车速里程表。变速器上的车速传感器其实是台小型发电机，变速器带动永久磁铁旋转，永久磁铁是转子，在轴子的周围有线圈绕成的定子，转子转速的快慢决定定子线圈生成的交流电压大小。把传感器生成的交流电经二极管整流就变成了直流电，输出的直流电

25、经电阻线圈，通过游丝到动圈产生磁场，动圈的磁场和永久磁铁的磁场产生力矩，推动动圈向瞬时针方向转动。动圈上安装有指针，这样车速越快，传感器发出的电压越高，动圈旋转的角度越大。在游丝的作用下，指针平衡在一定的位置上，车速越慢，指针偏移的角度越小，这就是电传动车速表原理。计数器由一电磁铁不断的吸引和断开推动起动叉，起动叉不断拨动6个计数轮组成了里程计，而电磁铁的电源接通和断开由断电器控制，断电器和微型发电机都装在传感器中。图7-17 电传动动圈式车速里程表 2液晶显示式车速里程表 在高档汽车上很少采用机械式车速里程表，而是采用彩色液晶显示式车速里程表。工作原理：在汽车变速器的输出部分装有一个传感器，

26、传感器是磁脉冲式，传感器通过磁场的变化使传感器磁感应线圈产生脉冲电压信号，信号经中心处理器的放大、整理执行器在显示屏上显示车速，里程表也是根据传感器的脉冲信号次数经中心处理器的运算、比较得出汽车行驶里程数显示在液晶屏上。这种设备控制精度高，科技含量大，目前还不能在所有汽车上推广。7.1.7 发动机转速表发动机转速表 发动机转速表用来获得发动机转速信号，获得转速信号的方法有两个，一是利用气缸点火时点火线圈的点火次数算出发动机转速，二是用在曲轴上(或飞轮)安装电磁脉冲信号传感器来测定发动机转速。1点火信号发动机转速表 如图7-18所示为桑塔纳2000轿车转速表原理图。转速表的信号取自点火线圈初级绕

27、组上电流通断的脉冲信号，经脉冲整形电路2整形后经频率电压变换器3，使频率信号转换成直流电压信号，该电压随点火频率的升高而加大，电流再经直流毫安表显示出来，这就是点火信号变换成发动机转速信号的原理。图7-18 桑塔纳2000轿车转速表电路1-转速表；2-脉冲整形电路；3-频率电压转换器；4-直流毫安表 2电磁脉冲信号发动机转速表 不论是汽油发动机还是柴油发动机，这种转速表都可以使用。其工作原理如下：在发动机曲轴上安装信号感应盘或利用发动机飞轮，在感应盘的相对应位置安装电磁脉冲传感器。利用传感器的交变电压信号进行整形处理放大整流频率电压转换毫安表，制成摆针式转速表；也可将电磁脉冲信号中心处理器(E

28、CU)执行器在液晶显示屏或真空荧光管上显示发动机转速。7.2 电动刮水器、洗涤器与除霜装置电动刮水器、洗涤器与除霜装置 7.2.1 电动刮水器电动刮水器 7.2.2 风窗玻璃洗涤装置风窗玻璃洗涤装置 7.2.3 后窗玻璃除霜器后窗玻璃除霜器7.2.1 电动刮水器电动刮水器 1电动刮水器的组成和工作原理 1）电动刮水器的组成 如图7-19所示，电动刮水器主要由电动机、蜗轮、拉杆、底板和刷架等组成。一般电动机和蜗杆结合成一体组成刮水器电动机总成。拉杆、连杆和摆杆等杆件可以把蜗轮的旋转运动转变为摆臂的往复摆动，使摆臂上的刮水片实现刮水动作。图7-19 电动刮水器的组成2）刮水电动机的结构和工作原理

29、一般刮水电动机有绕线式和永磁式两种。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；而永磁式刮水电机的磁极用永磁铁制成。永磁式刮水电动机的结构如图7-20所示，主要由永磁体、电枢、电刷、铜环、输出齿轮、蜗轮及触点等组成，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。图7-20 永磁式刮水电动机的结构（1）绕线式刮水电动机的变速原理。绕线式刮水电动机可通过改变磁场强度来实现变速。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。实际使用的绕线刮水器的开关控制励磁电路中电阻的大小来变化其转速。（2）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

30、刷之间串联线圈的个数实现变速的，如图7-21所示。其原理是：刮水电动机工作时，在电枢内同时产生反电势，其方向与电枢电流的方向相反。如要使电枢旋转，外加电压必须克服反电势的作用。当电动机转速升高时，反电势增高，只有当外加电压等于反电势时，电枢的转速才能稳定。图7-21 永磁式刮水电动机的变速原理a)低速旋转 b)高速旋转 c)电刷的布置 三刷永磁式刮水电动机工作时，电枢绕组产生的反电势的方向如图7-21中箭头所示。当将刮水器开关K拨向L(低速)时，如图7-21a)所示，电源电压U加在电刷B1和B3之间。在电刷B，和B3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

31、大小相等。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H(高速)时，如图7-21b所示，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。由于电机内部的磁场方向和电枢的旋转方向没有变化，所以各绕组内反电势的方向与低速时相同。但是，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。3）刮水电动机的控制电路及自动复位原理 如图7-22所示为铜环式刮水器的控制电路，此电路具有自动复位的功能，下面分析其工作过程。刮水器的开关有3个挡位，它可以控制

32、刮水器的速度和自动复位。O挡为复位挡，I挡为低速挡，挡为高速挡。四个接线柱分别接复位装置、电动机低速电刷、搭铁、电动机高速电刷。复位装置是在减速涡轮(由塑料或尼龙材料制成)上，嵌有铜环。此铜环分为两部分，其中铜环与电动机外壳相连(为搭铁)。触点臂用磷铜片或其他弹性材料制成，其一端分别铆有触点。由于触点臂具有一定的弹性，因此在蜗轮转动时，触点与蜗轮的端面和铜滑环保持接触。图7-22 铜环刮水器自动复位装置 当接通电源开关，并把刮水器开关拉出到“I”挡(低速)位置时，电流从蓄电池正极电源开关熔断丝电刷B3电枢绕组电刷B1刮水器开关接线柱接触片刮水器开关接线柱搭铁蓄电池负极，构成回路，电动机以低速运

33、转。把刮水器开关拉出到“”挡(高速)位置时，电流从蓄电池正极电源开关熔断丝电刷B3电枢绕组电刷B2刮水器接线柱接触片刮水器接线柱搭铁蓄电池负极，构成回路，电动机以高速运转。当把刮水器开关退回到0挡时，如果刮水片没有停止到规定的位置，由于触点与铜环相接触，如图7-22b所示，则电流继续流入电枢，其电路为蓄电池正极电源开关熔断丝电刷B3电枢绕组电刷B1接线柱接触片接线柱触点臂铜环搭铁蓄电池的负极。由此可以看出，电动机仍以低速运转直至蜗轮旋转到图7-22a所示的特定位置，电路中断。由于电枢的运动惯性，电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

34、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。图7-22 铜环刮水器自动复位装置 如图7-23所示为一种凸轮式刮水器自动复位装置，其控制原理主要是由与蜗轮联动的凸轮驱动复位开关动作来实现的。图7-23 凸轮式刮水器自动复位装置 2间歇刮水 现代汽车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，这样在小雨或雾天中行驶时，不至于使玻璃上形成发粘的表面，使驾驶员获得更好的视线。汽车刮水器的间歇控制电路有多种形式，按照间歇时间不同，可分为可调节型和不可调节型。1）不可调节型间歇控制电路 刮水器的间歇控制一般利用自动复位装置和电子振荡电路或集成电路来实现。如

35、图7-24为同步间歇刮水器内部控制电路。当刮水器开关置于间歇档位置(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。随着充电时间的增长，电容器两端的电压逐渐升高。当电容器C两端的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。在电磁吸力的作用下，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

36、关熔断丝B3B1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。图7-24 同步间歇内部电路 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。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断丝B3B1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

37、水片回到原位(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，电机方能停止转动。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电路充电时间的常数的大小。2）可调节型间歇控制电路 所谓可调式间歇控制电路是指刮水器的控制电路根据雨量大小自动开闭，并自动调节间歇时间。如图7-25所示为刮水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，使其阻值凋小，水流量越大，其阻值就越小。S1与S3之间的距离较近(约2.5cm)，因此，晶体管T1首先导通，继电器J1通电，在电磁吸

38、力的作用下，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，在电磁吸力的作用下，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。图7-25 刮水自动开关与调速控制电路 如图7-26所示为刮水器电子调速电路，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6.5cm6.5cm)制成的两个间隔很近，但互不相通的电极，如图7-27所

39、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。图7-26 刮水器电子调速电路图7-27 雨滴传感器 3齿条传动式刮水器 如图7-28所示为新型柔性齿条传动式刮水器，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，便于维修。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。图7-28 新型柔性齿条传动式刮水器7.2.2 风窗玻璃洗涤装置风窗玻璃洗涤装置 1风窗玻璃洗涤装

40、置的组成 组成如图7-29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叶片泵组装成为一体，喷射压力可达70-88kPa。洗涤泵一般直接安装在储液罐上，但也有安装在管路内的。在离心泵的进口处设置有滤清器。洗涤泵喷嘴安装在挡风玻璃的下面，其喷嘴方向可以根据使用情况调整，喷水直径一般为0.81.0mm，能够使洗涤液喷射在挡风玻璃的适当位置。洗涤泵的连续工作时间不应超过1min。对于刮水和洗涤分别控制的汽车，应先开启洗涤泵，再接通刮水器。喷水停止后，刮水器应继续刮动35次，以便达到良好的清洁效果。图7-29 风窗玻璃洗涤装置 2.风窗玻璃洗涤装置的控制电路 3风窗

41、玻璃刮水器电路举例 如图7-30所示为桑塔纳轿车刮水器电路，从图中可以看出，刮水器控制开关有5个挡位，分别为复位停止挡、间歇挡、低速挡、高速挡和点动挡。通常在刮水器操纵手柄上f挡为间歇刮水挡，LO挡为低速刮水挡，HI挡为高速刮水挡。图7-30 桑塔纳汽车风窗玻璃刮水器控制电路 工作原理：将点火开关置于“ON”，接通了蓄电池向中间继电器磁化线圈放电的回路，其电流为：蓄电池正极点火开关30接线柱点火开关X接线柱中间继电器磁化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。将刮水器开关拨到f挡(即点动挡)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

42、动机放电，其电流为：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。当把刮水器开关拨到1挡(低速挡)时，

43、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4252rmin的转速低速运转。当把刮水器开关拨到2挡(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B2电刷B3搭铁蓄电池负极，此时电动机以6280rmin的转速高速运转。当自动复位装置切断电动机电路，由于旋转惯性使电机不能立即停下采时，电动机将以发电机运行而发电，由楞茨定理可知，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

44、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。当把刮水器开关拨到J(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

45、电动机每6s使曲柄旋转一周。当把洗涤开关接通时(将刮水器开关向上扳动)，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风窗玻璃喷射清洗液。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，喷嘴停止喷射清洗液，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。7.2.3 后窗玻璃除霜器后窗玻璃除霜器 冬

46、季风窗玻璃上易结冰霜，用刮水器是无法清除的，有效的办法是将玻璃加热。装有空调或暖风装置的汽车上，通过风道将热风吹向前面或侧面的风窗玻璃就可避免结冰，而后窗玻璃常利用电热丝加热的方法来除霜，如图7-31所示。在后窗玻璃的内表面上镀有数条导电膜，形成电热丝，通电加热，即可防止结霜。这种装置的耗电量为3050W，在轿车上广泛应用。图7-31 后窗除霜器电路 1-蓄电池；2-点火开关；3-熔断丝；4-除霜器开关及指示灯；5-除霜器(电热丝)如图7-32所示为是一种典型的电子后窗除霜器电路，主要由电热线、传感器、继电器、控制电路、除霜开关以及指示灯等组成。5）除霜电路工作原理（1）手动除霜。当采用手动除

47、霜时，除霜开关接通到“手动”挡，继电器线圈内有电流通过，其触点吸合接通，从而形成以下电流回路：蓄电池正极继电器触点(闭合)电热线A、B端搭铁蓄电池负极。此时，除霜指示灯HL也点亮，以示除霜状态。电子后窗除霜器的功率一般在100 W左右。（2）自动除霜。当采用自动除霜时，控制电路的工作状态受传感器输入信号的控制。当结霜、传感器电阻变小时，启动电热线工作，即开始加热。当温度上升到除完霜后，即传感器的电阻值增大到一定值时，断开电热线电流回路。如此循环，就实现了自动除霜的目的。图7-32 电子后窗除霜器电路7.3 电动车窗电动车窗 7.3.1 电动车窗的作用电动车窗的作用 7.3.2 电动车窗的结构组

48、成和基本工作原理电动车窗的结构组成和基本工作原理 7.3.3 桑塔纳桑塔纳2000轿车电动车窗工作原理轿车电动车窗工作原理7.3.1 电动车窗的作用电动车窗的作用 为了方便驾驶员和乘员开启车窗，现代轿车一般采用电动车窗系统。电动车窗系统使用电动机来控制车窗玻璃的升降，操纵方便，同时可减轻驾驶员和乘员的劳动强度。7.3.2 电动车窗的结构组成和基本工作原理电动车窗的结构组成和基本工作原理 1结构组成 主要由车窗电动机、电动车窗开关和继电器等装置组成。其结构组成及其在车上的位置如图7-33所示。图7-33 电动车窗系统组成及位置 以桑塔纳2000轿车为例的电动车窗升降器的结构如图7-34所示。图7

49、-34 电动车窗玻璃升降器的结构1-支架安装位置；2-电动机安装位置；3-固定架；4-缓冲联轴器；5-电动机；6-卷丝筒；7-盖板；6-调整弹簧；9-绳索结构；10-玻璃安装位置；11-滑动支架；12-弹簧套筒；13-安装缓冲器；14-铭牌；15-均压孔；16-支架结构 2基本工作原理（1）电动机不搭铁的控制电路如图7-35所示，其永磁式电动机的搭铁受开关控制，通过改变电枢电流的方向，来改变电动机的旋转方向，实现车窗玻璃的上升或下降。图7-35 电动机不搭铁的控制电路 电动机搭铁的控制电路如图7-36所示，双磁场绕组电动机有两个绕向相反的励磁绕组，一个是上升绕组，一个是下降绕组，每次励磁其中一

50、个绕组，电动机的旋转方向是由励磁绕组决定。为防止电动机超载，在电动车窗系统的电路中或电动机内一般要设有断路保护器(电路断电器)，断路保护器的结构如图7-37所示。图7-36 电动机搭铁的控制电路图7-37 断路保护器的结构7.3.3 桑塔纳桑塔纳2000轿车电动车窗工作原理轿车电动车窗工作原理 1.结构组成及其功能 桑塔纳2000型轿车采用的电动车窗装置由翘板按键开关、传动机构、升降器及电动机组成，控制电路如图7-38所示。主要零件功能如下：（1）按键开关。按键开关S39、S40、S41、S52和S54被安置在中央通道面板上的开关盘上，其中，黄色按键开关S39为安全开关，可以使后车窗开关E53