工作任務(wù)7.1

汽車風(fēng)窗雨刮系統(tǒng)故障檢修

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項目七汽車輔助電器維護及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項目七汽車輔助電器維護及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★教學(xué)目標(biāo)1.能正確述說風(fēng)窗雨刮系統(tǒng)的組成及作用。2.能分析電動刮水器、風(fēng)窗洗滌器、除霜裝置的工作原理。3.能熟練操作風(fēng)窗刮水系統(tǒng)的開關(guān)，對電動刮水器、風(fēng)窗洗滌器進行檢查和判斷。4.會查閱維修手冊。5.會分析風(fēng)窗刮水系統(tǒng)電路圖，并確定故障范圍。6.能使用萬用表等工具對風(fēng)窗雨刮故障進行檢測維修?！锲囯姎庠O(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★復(fù)習(xí)舊知一、汽車儀表常見的故障有哪些？

二、汽車報警裝置常見故障有哪些？★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★導(dǎo)入新課汽車電器中輔助電器有哪些？★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★雨刮系統(tǒng)是汽車的主要安全裝置之一，它能夠在雪天或雨天時將車窗上的雨滴和雪花消除，在泥濘的道路上行駛時飛濺到前風(fēng)窗上的泥水刮凈，保證司機的視線，確保車輛行駛的安全。一、雨刮系統(tǒng)的功用：★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★

雨刮系統(tǒng)主要由風(fēng)窗刮水裝置、風(fēng)窗洗滌裝置以及風(fēng)窗玻璃防冰霜裝置三部分組成。二、雨刮系統(tǒng)的組成：（一）風(fēng)窗刮水裝置：風(fēng)窗刮水裝置主要零件是電動刮水器，電動風(fēng)窗刮水器的作用是刮除風(fēng)擋玻璃上的雨水、雪或灰塵，確保駕駛員有良好的視線。目前汽車上廣泛采用電動風(fēng)窗刮水器，普遍具有高速、低速及間歇三個工作檔位，而且除了變速之外，還有自動回位的功能。電動風(fēng)窗刮水器主要由直流電動機、蝸輪箱、曲柄、連桿、擺桿、擺臂和刮水片等組成。一般電動機和蝸桿箱結(jié)合成一體組成風(fēng)窗刮水器電動機總成，刮水片采用橡膠條式。1.刮水電機的結(jié)構(gòu)：一般刮水電動機有繞線式和永磁式兩種。繞線式刮水電動機的磁極繞有勵磁繞組，通電流時產(chǎn)生磁場；而永磁式刮水電機的磁極用永磁鐵制成。永磁式刮水電動機的結(jié)構(gòu)主要由永久磁鐵、電樞、三個電刷、蝸桿、塑料蝸輪、回位裝置（包括導(dǎo)電銅環(huán)、觸點臂與觸點）等組成。通電時電樞轉(zhuǎn)動，經(jīng)蝸輪和輸出齒輪及輸出軸后，把動力傳給輸出臂。2.刮水電機的變速原理：繞線式刮水電動機的變速原理：繞線式刮水電動機可通過改變磁場強度來實現(xiàn)變速。改變磁場強度的方法可以通過改變勵磁電路中電流的大小來實現(xiàn)。實際使用的繞線刮水器的開關(guān)控制勵磁電路中電阻的大小來變化其轉(zhuǎn)速。永磁式刮水電動機的變速原理：永磁式刮水電動機是利用3個電刷來改變正負電刷之間串聯(lián)線圈的個數(shù)實現(xiàn)變速的。其原理是：刮水電動機工作時，在電樞內(nèi)同時產(chǎn)生反電勢，其方向與電樞電流的方向相反。如要使電樞旋轉(zhuǎn)，外加電壓必須克服反電勢的作用。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速升高時，反電勢增高，只有當(dāng)外加電壓等于反電勢時，電樞的轉(zhuǎn)速才能穩(wěn)定。2.刮水電機的變速原理：三刷永磁式刮水電動機工作時，電樞繞組產(chǎn)生的反電勢的方向如圖中箭頭所示。當(dāng)將刮水器開關(guān)K撥向L(低速)時，如圖a所示，電源電壓U加在電刷B1和B3之間。在電刷B1和B3之間的兩條并聯(lián)支路中，每條支路中各有4個串聯(lián)繞組，反電勢的大小與支路中反電勢的大小相等。由于外加電壓需要平衡4個繞組所產(chǎn)生的反電勢，故電動機轉(zhuǎn)速較低。2.刮水電機的變速原理：當(dāng)將刮水器開關(guān)K撥向H(高速)時，如圖b所示，電源電壓U加在電刷B2和B3之間。繞組1、2、3、4、8同在一條支路中，其中繞組8與繞組1、2、3、4的反電勢方向相反，相互抵消后，使每條支路變?yōu)?個繞組。由于電機內(nèi)部的磁場方向和電樞的旋轉(zhuǎn)方向沒有變化，所以各繞組內(nèi)反電勢的方向與低速時相同。但是，外加電壓只需要平衡3個繞組所產(chǎn)生的反電勢，因此電動機的轉(zhuǎn)速增高。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理刮水器的自動復(fù)位是指在任何時刻切斷刮水電動機電路時，刮水片都能自動停止在風(fēng)窗玻璃的下部而不影響駕駛員的視線。如圖所示為銅環(huán)式刮水器的控制電路，此電路具有自動復(fù)位的功能，下面分析其工作過程。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理刮水器的開關(guān)有3個擋位，它可以控制刮水器的速度和自動復(fù)位。O擋為復(fù)位擋，I擋為低速擋，Ⅱ擋為高速擋。復(fù)位裝置是在減速渦輪(由塑料或尼龍材料制成)上，嵌有銅環(huán)。此銅環(huán)分為兩部分，其中銅環(huán)與電動機外殼相連(為搭鐵)。觸點臂用磷銅片或其他彈性材料制成，其一端分別鉚有觸點。由于觸點臂具有一定的彈性，因此在蝸輪轉(zhuǎn)動時，觸點與蝸輪的端面和銅滑環(huán)保持接觸。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理當(dāng)接通電源開關(guān)，并把刮水器開關(guān)拉出到“I”擋(低速)位置時，電流從蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→電刷B3→電樞繞組→電刷B1→刮水器開關(guān)接線柱②→接觸片→刮水器開關(guān)接線柱③→搭鐵→蓄電池負極，構(gòu)成回路，電動機以低速運轉(zhuǎn)。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理把刮水器開關(guān)拉出到“Ⅱ”擋(高速)位置時，電流從蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→電刷B3→電樞繞組→電刷B2→刮水器接線柱④→接觸片→刮水器接線柱③→搭鐵→蓄電池負極，構(gòu)成回路，電動機以高速運轉(zhuǎn)。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理當(dāng)把刮水器開關(guān)退回到0擋時，如果刮水片沒有停止到規(guī)定的位置，由于觸點與銅環(huán)相接觸，如圖b所示，則電流繼續(xù)流入電樞，其電路為蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→電刷B3→電樞繞組→電刷B1→接線柱②→接觸片→接線柱①→觸點臂→銅環(huán)→搭鐵→蓄電池的負極。由此可以看出，電動機仍以低速運轉(zhuǎn)直至蝸輪旋轉(zhuǎn)到圖a所示的特定位置，電路中斷。由于電樞的運動慣性，電機不能立即停止轉(zhuǎn)動，此時電動機以發(fā)電機方式運行。因此電樞繞組通過觸點臂與銅環(huán)接通而短路，電樞繞組將產(chǎn)生強大制動力矩，電動機迅速停止運轉(zhuǎn)，使刮水片復(fù)位到風(fēng)窗玻璃的下部。3.刮水電動機的自動復(fù)位原理如圖所示為一種凸輪式刮水器自動復(fù)位裝置，其控制原理主要是由與蝸輪聯(lián)動的凸輪驅(qū)動復(fù)位開關(guān)動作來實現(xiàn)的。4.刮水器間歇控制現(xiàn)代汽車刮水器上都加裝了電子間歇控制系統(tǒng)，使刮水器能按照一定的周期停止和刮水，這樣在小雨或霧天中行駛時，不至于使玻璃上形成發(fā)粘的表面，使駕駛員獲得更好的視線。汽車刮水器的間歇控制電路有多種形式，按照間歇時間不同，可分為可調(diào)節(jié)型和不可調(diào)節(jié)型。不可調(diào)節(jié)型間歇控制電路：刮水器的間歇控制一般利用自動復(fù)位裝置和電子振蕩電路或集成電路來實現(xiàn)。4.刮水器間歇控制如圖為同步間歇刮水器內(nèi)部控制電路。當(dāng)刮水器開關(guān)置于間歇檔位置(開關(guān)處于“0”位，且間歇開關(guān)閉合)時，電源將通過自動復(fù)位開關(guān)向電容器C充電，其電路為：蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→自動復(fù)位開關(guān)常閉觸點(上)→電阻R1→電容器C→搭鐵→蓄電池負極。隨著充電時間的增長，電容器兩端的電壓逐漸升高。4.刮水器間歇控制當(dāng)電容器C兩端的電壓升高到一定值時，晶體管T1和T2先后相繼由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，從而接通繼電器磁化線圈的電路，其電路為：蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→電阻R5→晶體管T2(e→c)→繼電器磁化線圈→間歇刮水器開關(guān)→搭鐵→蓄電池負極。在電磁吸力的作用下，繼電器常閉觸點打開，常開觸點閉合，從而接通了刮水電動機的電路，其電路為：蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→B3→B1→刮水繼電器常開觸點→搭鐵→蓄電池負極。此時，電動機將低速旋轉(zhuǎn)。4.刮水器間歇控制當(dāng)復(fù)位裝置將自動復(fù)位開關(guān)的常開觸點(下)接通時，電容器C通過二極管D，自動復(fù)位裝置常開觸點迅速放電，此時刮水電動機的通電回路不變，電動機繼續(xù)轉(zhuǎn)動。隨著放電時間的增長，晶體管T1基極的電位逐漸降低。當(dāng)晶體管T1基極的電位降低到一定值時，T1和T2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，從而切斷了繼電器磁化線圈的電路，繼電器復(fù)位，常開觸點打開，常閉觸點閉合。4.刮水器間歇控制此時，由于自動復(fù)位開關(guān)的常開觸點處于閉合狀態(tài)，電動機仍將繼續(xù)轉(zhuǎn)動，其電路為：蓄電池正極→電源開關(guān)→熔斷絲→B3→B1→繼電器常閉觸點→復(fù)位開關(guān)的常開觸點→搭鐵→蓄電池負極。只有當(dāng)刮水片回到原位(不影響駕駛員視線位置)，自動復(fù)位開關(guān)的常開觸點打開，常閉觸點閉合時，電機方能停止轉(zhuǎn)動。繼而電源將再次向電容器C充電，重復(fù)以上過程。如此反復(fù)，實現(xiàn)刮水片的間歇動作，其間歇時間的長短取決于R1、C電路充電時間的常數(shù)的大小。（二）風(fēng)窗洗滌裝置：風(fēng)窗玻璃洗滌裝置如圖所示，主要由儲液罐、洗滌泵、輸液管、噴嘴等組成。洗滌泵一般由永磁直流電動機和離心葉片泵組裝成為一體，噴射壓力可達70～88kPa。（二）風(fēng)窗洗滌裝置：洗滌泵一般直接安裝在儲液罐上，但也有安裝在管路內(nèi)的，在離心泵的進口處設(shè)置有濾清器。洗滌泵噴嘴安裝在擋風(fēng)玻璃的下面，其噴嘴方向可以根據(jù)使用情況調(diào)整，噴水直徑一般為0.8～1.0mm，能夠使洗滌液噴射在擋風(fēng)玻璃的適當(dāng)位置。洗滌泵的連續(xù)工作時間不應(yīng)超過1min。對于刮水和洗滌分別控制的汽車，應(yīng)先開啟洗滌泵，再接通刮水器。噴水停止后，刮水器應(yīng)繼續(xù)刮動3～5次，以便達到良好的清潔效果。（三）風(fēng)窗玻璃防冰霜裝置：在氣溫較低的環(huán)境中，風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)易結(jié)冰霜，通常是采用加熱的方法將其除去。前風(fēng)窗玻璃一般采用暖風(fēng)加熱，而后風(fēng)窗玻璃通常采用電熱線加熱的方法除霜，其中電熱線由鍍在后風(fēng)窗玻璃的內(nèi)表面多條金屬導(dǎo)電膜制成，如圖所示。有些車輛以相同的電路加熱外后視鏡。1-蓄電池2-點火開關(guān)3-熔絲4-除霜器開關(guān)及指示燈5-除霜器（電熱絲）三、汽車典型雨刮系統(tǒng)控制電路圖分析下面以2008款別克凱越小轎車為例，進行雨刮系統(tǒng)電路的控制原理分析。（一）低速檔控制當(dāng)把刮水器開關(guān)撥到Low檔(低速檔)時，其電流路徑為：電源（運行/起動）→保險絲F9→刮水器開關(guān)A8端→Low觸點→刮水器開關(guān)A5端→刮水器馬達1腳→刮水器馬達→刮水器馬達3腳→搭鐵→蓄電池負極，此時電動機低速運轉(zhuǎn)。（二）高速檔控制：當(dāng)把刮水器開關(guān)撥到High檔(高速檔)時，其電流路徑為：電源（運行/起動）→保險絲F9→刮水器開關(guān)A8端→High觸點→刮水器開關(guān)A9端→刮水器馬達5腳→刮水器馬達→刮水器馬達3腳→搭鐵→蓄電池負極，此時電動機高速運轉(zhuǎn)。（三）間歇檔控制：當(dāng)把刮水器開關(guān)撥到Int檔(間歇檔)時，其電流路徑為：電源（運行/起動）→保險絲F9→刮水器開關(guān)A8端→Int觸點→刮水器開關(guān)A7端→刮水器開關(guān)B2(B1)端→刮水器開關(guān)B1(B2)端→刮水器馬達2腳→間歇繼電器→刮水器馬達3腳→搭鐵→蓄電池負極。此時間歇繼電器工作，當(dāng)間歇繼電器的常閉觸點打開，常開觸點閉合時，雨刮電機的供電回路為：電源（運行/起動）→保險絲F9→刮水器馬達8腳→間歇繼電器的常開觸點→刮水器馬達6腳→刮水器開關(guān)A6端→刮水器開關(guān)A5端→刮水器馬達1腳→刮水器馬達→刮水器馬達3腳→搭鐵→蓄電池負極，此時電動機以低速運轉(zhuǎn)。當(dāng)間歇繼電器斷電，其觸點復(fù)位(常閉觸點閉合，常開觸點打開)時，電動機將停止運轉(zhuǎn)。只要風(fēng)窗刮水器開關(guān)置于間歇擋，間歇繼電器便會反復(fù)接通與斷開，如此形成了間歇刮水過程。（四）停機復(fù)位檔控制：當(dāng)風(fēng)窗刮水器開關(guān)位于“0”檔（停機復(fù)位）時，如果此時刮水片處在影響駕駛員視線的位置上，自動復(fù)位裝置的常閉觸點打開，常開觸點閉合，刮水電動機繼續(xù)有電流通過，其電流為：電源（運行/起動）→保險絲F9→刮水器馬達8腳→復(fù)位裝置的常開觸點（此時閉合）→間歇繼電器的常閉觸點→刮水器馬達6腳→刮水器開關(guān)A6端→刮水器開關(guān)A5端→刮水器馬達1腳→刮水器馬達→刮水器馬達3腳→搭鐵→蓄電池負極，故電動機仍以低速運轉(zhuǎn)，當(dāng)刮水片到達規(guī)定位置時，復(fù)位開關(guān)中的常開觸點打開，電源切斷，同時，常閉觸點閉合，電動機被短路，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，刮水電動機立即停止運轉(zhuǎn)。（（五）洗滌檔控制：當(dāng)操作風(fēng)窗刮水器開關(guān)的洗滌器開關(guān)處于“接通”狀態(tài)時，此時前洗滌液泵電動機