辅助电器.ppt

第八章 汽车辅 助电气设备 •学习目标 •概述 •第一节 电动刮水器与风窗玻璃洗涤器、除霜装置 •第二节 起动预热装置 •第三节 无线电防干扰装置 •第四节 汽车空调系统 •第五节 电动辅助装置 •第六节 汽车电子防盗装置 •小结 •习题学习目标 •1、掌握风窗刮水、洗涤和除霜装置的组成、工作原理和控 制电路 •2、掌握起动预热 装置的工作原理 •3、了解无线电 防干扰措施 •4、了解汽车空调系统的作用、基本组成和布置 •5、掌握制冷系统的组成、基本工作原理及各组成件的结构 原理 •6、掌握汽车空调电 路 •7、理解电动车 窗、电动门锁 、电动 后视镜 、电动 座椅的 组成和工作原理 •8、理解汽车防盗系统的组成和工作原理 概述汽车其他电气装置（除前面所述的基本电气设备外） 称为附助电器，用以提高汽车的安全性、舒适性和实用性 汽车辅助电器很多，而且随着人们对汽车技术使用性 能要求的不断提高，辅助电器将越来越多本章就部分已广泛使用的附助电器（电动刮水器、风 窗玻璃洗涤器、除霜装置、起动预热装置、汽车空调、电 动辅助装置、电子防盗装置等）作一介绍 第一节 电动 刮水器与风窗玻璃 洗涤器、除霜装置 一、电动刮水器二、风窗玻璃洗涤器 三、风窗刮水器洗涤器控制电路 四、风窗除霜（雾）装置 一、电动 刮水器 功用：用以消除风窗玻璃上妨碍驾驶员视线的雨水、雪花、 泥土等，以确保行车安全。

分类：目前汽车上使用的刮水器有电动式、气动式两种气 动式受气源限制，电动式使用广泛1、构造与工作原理 2、永磁电动机的变速 3、自动复位装置 4、刮水片的间隙摆动 电动刮水器 1-刮水片；2-铰接式刮水片架；3-刮水臂；4-蜗杆、蜗轮；5-电动机；6-摇臂；7-拉杆 1、构造与工作原理 电动刮水器由刮水电动机和 一套传动机构组成（见图） 电动机5通电旋转时，带动 蜗杆、蜗轮4、摇臂6转动， 使拉杆7往复运动，从而带动 刮水片1左右摆动刮水器的电动机按磁场结构 分电磁式（绕线式）和永磁 式两种（见图）区别在于 ，前者的磁场是电磁场（由 磁极与绕组构成，绕组通电 产生磁场）；而后者为永久 磁铁（磁极为铁氧体永久磁 铁） 永磁电动机具有体积小，质 量轻，构造简单，工作可靠 且价廉，被广泛采用永磁式刮水器电动机结构 l-电枢；2-磁极；3-蜗杆；4-蜗轮 电电磁式刮水器电动电动 机工作原理 1-串励绕组 ；2-电枢；3-并励绕组 ；4-触点；5-凸轮 ；6-刮水器开关；7-熔断器；8-电源开关；9-接触片 按不同的使用条件，电动刮 水器一般有快、慢两档 直流电动机的转速公式为：（r/min） 式中：U-电动机端电压；Ia- 通过电枢绕组中的电流；Ra- 电枢绕组的电阻；K-常数；Z -正、负电刷间串联的导体数 ；Φ-磁极磁通。

可见，电动机的转速与电源 电压成正比，与电枢电阻电 压降、磁通和两电刷间串联 的导体数成反比汽车上通 常采用改变磁通或两电刷间 串联的导体数，对直流电动 机转速进行变速 电枢绕组反电动势分析2、永磁电动 机的变速 刮水器的快、慢工作速度通过 控制驱动电动机的变速实现 永磁电动机（因磁场强弱不能 改变）通过改变两电刷间串联 的导体数的方法（采用三刷式 电动机）实现即在电动机外 加电压U不变的情况下，改变电 动机产生反电动势e的大小，达 到变化电动机转速的目的 原理是：直流电动机工作时， 在电枢内同时产生反电动势e， 其方向与电枢电流的方向相反 ，要使电枢旋转，U必须大于e( 即U>e)当电枢转速n上升时， 反电动势也相应上升，只有当 外加电压U几乎等于反电动势e( 忽略电枢绕组的内部电压降)时 ，电机的转速才趋于稳定 三刷电动 机旋转时 ，电枢绕组 所产 生的反电动势 方向如图所示当开 关K拨拨向“L”时时，电源电压 U加在B1 和B3之间，在电刷B1和B3之间有两 条并联支路，一条是由线圈①、⑥ 、⑤串联起来的支路；另一条是由 线圈②、③、④串联起来的支路 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 速较低当开关K拨拨向 “H”时时，电源电压 加在B2和B3之间 ，此时，电枢绕组 一条由4个线圈② 、①、⑥、⑤串联，另一条由2个线 圈③、④串联其中线圈②与线圈 ①、⑥、⑤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 可见见两电电刷间间的导导体数减少，就会 使电动电动 机的转转速升高，这这就是永磁 三刷电动电动 机变变速的简单简单 原理 1-电源开关；2-熔断丝；3、5-触点臂；4、6-触点；7、9-铜环 ；8-蜗轮 ；10-电 枢；11-永久磁铁 3、自动复位装置 (a)电枢短路制动 (b)电机继续转动 自动复位装置常见的有铜环式和凸轮式1）铜环式自动复位装置（见图）：当刮水器开关置于“0”档时，如果刮水 器橡皮刷没有停到规定位置时，由于触点与铜环接触则电流继续流人电枢，其电路 为：蓄电池正极-开关1-熔断丝2-电刷B1-电枢绕组-电刷B3-接线柱②-接触片-接线 柱①-触点臂⑤-铜环⑨-搭铁-蓄电池负极（图b），电动机仍以低速转动直到蜗轮 旋转到图a所示的特定位置，电路中断。

短路制动：电枢绕组通过触点臂3、5与铜环7接通而短路，电机因惯性作用以发 电机状态运行，产生制动转矩使电机迅速停止转动，使刮片复位到风窗玻璃下部 铜环铜环 式自动动复位装置凸轮轮式自动动复位装置 自动复位装置常见的有铜环式和凸轮式2）凸轮式自动复位装置：如图所示 同步式间间歇刮水器控制电电路原理 4、刮水片的间隙摆动 雾天或小雨中行驶时，刮水器反复刮动不但没有 必要，反而影响驾驶员视线，为此汽车上加置了 电子间歇系统 种类：有同步式、非同步式（利用多谐振荡器控 制继电器触头的开闭来实现刮水器间歇动作，与 刮水器电机转速无关，见P225）之分同步式间歇刮水器（见图）：当刮水器开关置于断开位置，间歇开 关置于接通位置时，12V电源便向电 容器C充电，充电电路：经自停触点 上触头、电阻R1、电容器C、搭铁， 形成回路当电容器C两端电压增加到一定值时 ，三极管V1、V2先后由截止转为导通 ，继电器J因通过电流而动作，使继 电器J的常闭触头打开，常开触头闭 合，从而接通了刮水器电机电路：电 源正极-刮水器电机-刮水器开关-继 电器J的常开触头-搭铁-电源负极， 刮水器电机旋转，刮片摆动 同步式间歇刮水器（见图）：当凸轮将自停触点与上触头断开(凸轮与 电机连动 ，图中未画) ，与下触头接通 时，电容器C通过二极管D，自停触点下 触头迅速放电，此时刮水器电机通电电 路不变，电机继续转动 。

电容器C放电，使三极管基极电位降低， 从而V1、V2转为 截止状态，通过继电 器J 的电流中断，常开触点断开，回复到常闭 位置，此时刮水器电机电路：电源正极- 刮水器电机-刮水器开关-继电 器常闭触 头-自停触点下触头-搭铁-电源负极，因 而电机仍转动 只有当刮水器刮片摆回 原位，正好是凸轮将自停触点与下触头断 开，与上触头接通复原时，电机才停转 接着电源再向电容器C 充电如此重复，使刮水器刮片间歇动作，停歇 时间长 短取决于R1、C的充电时间 常数 二、风窗玻璃洗涤器 风窗玻璃洗涤器1-储液罐；2-电动泵 ；3-三通；4、5-喷嘴； 6-刮水器开关；7-软管 为了及时消除风窗玻璃上的尘土和 污物，使驾驶员 有良好的视线 ，在 汽车的刮水系统中增设了清洗装置组组成：储液罐、电动泵 （微型永 磁直流电动 机和离心式水泵组 成） 、软管、喷嘴（直径一般为0.7- 1.0mm，喷水压力约为 70-160KPa） 及刮水器开关等组成喷嘴安装在风窗玻璃下面，其喷嘴的 方向可调整，洗涤泵连续工作时间一 般不超过5s，使用间隔时间不小于 10s无洗涤液时，不开动洗涤泵使用洗涤器时，刮水器也工作且应 先喷水后刮水，在喷水停止后，刮水 器应继续 刮3-5次，这样 可以把风窗 玻璃上的水滴刮干。

所以洗涤器电路 一般都与刮水器开关联合工作 三、风窗刮水器洗涤器控制电路 图示为桑塔纳轿车风窗刮水器洗 涤器控制电路刮水器控制开关有5个档位：2档为 高速运转(62-80r/min)；1档为低速运 转(42-52r/min)；f档为点动；0档为 复位停止档；J档为间歇运转电路受点火开关和中间继电器的控 制（点火开关置于ON，中间继电器 触点闭合，接通刮水器洗涤器电源） 1、刮水器开关拨到f档(点动档)蓄电池通过刮水器开关、间歇继电 器常闭触点向刮水电动机供电，其电 路为：蓄电池正极-中间继电器触点- 熔断丝S11-刮水器开关53a接柱-刮水 器开关53接柱-间歇继电器常闭触点- 电刷B1-电刷B3-搭铁-蓄电池负极， 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 桑塔纳轿车风窗刮水器洗涤器控制电路 2、刮水器开关拨拨到1档(低速档)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Bl 和B3向刮水电动 机放电(放电回路与 点动时 相同)，电动 机低速运转3、刮水器开关拨拨到2档(高速档) 接通电路：蓄电池正极-中间继电 器 触点-熔断丝S1l-刮水器开关53a接 柱-刮水器开关53b接柱-电刷B2-电 刷B3-搭铁-蓄电池负极，电动 机高 速运转。

4、刮水器开关拨到J(间歇)位置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，电路为：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， 电动机停止运转（自动复位装置工作 、制动力矩产生）在间歇继电器的作用下，刮水电动 机每6s使曲柄旋转一周 5、洗涤器开关拨到T(洗涤档)位 置蓄电池经中间继电器触点、熔断丝 S11、刮水器开关53a接柱、洗涤器开 关T接柱向洗涤器电动机Vs供电，喷 嘴喷洒洗涤液与此同时接通间歇继电器电路，继 电器工作使刮水器刮片摆动3-4次如果洗涤器开关停留在该档位，洗 涤器将继续喷洒洗涤液，刮水器也继 续摆动 6、自动复位刮水器电动机上装有一个由凸轮驱 动的一掷两位停机复位开关，当刮水 器开关置于“0”档时，如果刮水片 未停到规定位置，自动复位开关的常 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-复位开关的常开触点-刮水器 开关53e接柱-刮水器开关53接柱-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，直到自动 复位开关切断电动机电路（处在图示 位置），刮水电动机停止运转，刮水 片也复位到风窗玻璃的下部。

四、风窗除霜（雾）装置在较冷的季节，有雨、雪或雾 的天气，空气中的水分会在冷的 风窗玻璃上凝结成细小的水滴 甚至结冰，从而影响驾驶员 的 视线为防止水分的凝结，设 置风窗除霜（雾）装置，需要 时可以对风窗玻璃加热在装有空调或暖风装置的汽车 上，通过风道向前面及侧面风窗 玻璃吹热风以加热玻璃，防止水 分凝结对后风窗玻璃的除霜， 常常是电热丝加热实现的如图所示，在风窗玻璃内表面 均匀间隔地镀有数条导电膜，形 成电热丝，在需要时接通电路， 即可对风窗进行加热这种后窗 除霜装置耗电量为50-IOOW 后窗除霜(雾)装置 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) 第二节 起动预热装置 冬季气温较低，发动机着火困难，加之低温润滑油粘度大，起动阻 力大，发动机起动更加困难为保证低温条件下迅速可靠地起动发 动机，在多数柴油机和少数汽油机上设有低温起动预热 装置，以提高 进入。