第六章 附属设备

第6章附属设备在现代汽车上，除了前面所述的各种基本电器设备外，还增设许多辅助电器设备，以满足汽车的各种需要，提高其安全性、舒适性和实用性。6.1电动刮水器与清洗器6.1.1电动刮水器为了提高汽车在雨天和雪天行驶时驾驶员的能见度，专门设置了风窗玻璃刮水器。刮水器有真空式、气动式和电动式三种。1.电动刮水器的基本结构

电动刮水器由刮水电动机和一套传动机构组成，如图所示。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—底板刮水电动机是一只微型直流电动机，有激磁式和永磁式两种，汽车风窗玻璃刮水器的电动机一般采用永磁三刷电动机，其上装有三只电刷。为了不影响驾驶员的视线，要求刮水器片能够自动复位，即不管在什么时候切断电源，刮水器的橡皮刷都能自动停止在风窗玻璃的下部。

刮水电动机的控制电路示意图

图6-2永磁式电动机自动复位装置1—电源总开关2—熔断丝3、5—触点臂4、6—触点7、9—铜环8—蜗轮10—电枢11—永久磁铁刮水电动机的变速:

刮水器工作时，利用电动机的三个电刷来改变正负电刷之间串联的线圈数，以实现电动机的变速，即当对称电刷（图6-2中B、B1）通电时，电动机为低速；当偏置电刷（图6-2中B2）通电时，电动机为高速。而刮水器的不同工作速度即由电动机的高低转速来实现。通过控制开关，可实现刮水器的低速运转、高速运转及停机复位等功能。

2.电动刮水器的工作原理

图6-2永磁式电动机自动复位装置1—电源总开关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

工作原理：(1)当电源开关1接通，把刮水器开关拉到“I”档（低速）时……电动机以低速运转。(2)当刮水器开关拉到“II”挡(高速)时……电动机以高速运转。(3)当刮水器开关推到“0”挡(停止)时，如果刮水器的橡皮刷没有停到规定的位置……电流形成回路，产生制动转矩，电机迅速停止转动，使橡皮刷复位到风窗玻璃的下部。

3.间歇式电动刮水器

汽车在毛毛细雨或雾天、小雪天气中行驶时，风窗玻璃上的微量水分和灰尘就会形成一个发粘的表面，影响驾驶员的视线。因此，现代汽车上一般都增设了电子间歇刮水系统。在碰到上述情况时，开动间歇开关，使刮水器按一定周期自动停止和刮拭，即每刮水一次停止2~12s，这样，可使驾驶员获得良好的视野。

奥迪100型轿车刮水系统电路原理图

l—间歇控制器2—刮水器开关3—洗涤电动机4—刮水电动机

间歇控制器的工作原理为：

当刮水器开关置于间歇档(I档)时，C1充电，三极管导通，接通继电器线圈电路，常开触点Kl闭合、K2打开，电流进入刮水电动机的电枢，使刮水电动机慢速旋转，刮水器开始工作。当橡皮刷往返一次又回到风窗玻璃最下位置、刮水电动机也旋转至自动复位时，C1放电。随着C1放电时间的增加，C点电位逐渐升高，当C点电位接近2V时，三极管又导通，C1又恢复为充电状态。只要刮水器开关置于间歇档，电源便接入间歇控制器的“I”端，C1就会不间断地充、放电，三极管就会导通、截止反复翻转，使继电器反复接通与断开，如此形成了间歇刮水的工作状态，刮洗时间为2~4s，间歇时间为4~6s，直到断开刮水器开关。

6.1.2清洗器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，在有些汽车上还装有风窗玻璃洗涤器、后窗玻璃除霜装置等清洗设备。1.风窗玻璃洗涤器图为桑塔纳轿车的洗涤器，洗涤液一般由水或水与适量的添加剂组成，在寒冷地区为了防止洗涤液冻结，可在水中加入50％的甲醇或异丙基酒精。图6-4桑塔纳轿车风窗洗涤器1—储液箱2—洗涤泵（直流电动机与泵）3—输水软管4—喷嘴2.后窗玻璃除霜装置冬季风窗玻璃上易结冰霜，用刮水器是无法清除的，目前最有效的办法是将玻璃加热进行除霜。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。

图6-5后窗除霜装置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）6.2电动摇窗机6.2.1电动摇窗机的组成及工作原理1.电动摇窗机的组成电动摇窗机由电动门窗升降器和电子控制电路组成，电子控制电路主要由控制开关、断路器、安全开关等组成。根据电动门窗升降器的类型，电动摇窗机分为机械式和油压式两种。电动机械式门窗玻璃升降器根据机械升降机构的结构型式可分为绳轮式、交臂式和软轴式三大类。

电动门窗升降器主要由门窗电动机和升降机构组成。电动门窗升降器的主要技术参数是标称电压、工作电压、额定负载、玻璃行程、玻璃上升时间、电动机最大消耗电流、制动力和寿命等。电动玻璃升降器的电子控制装置有如下3个特点：（1）具有单按系统（2）能够在车外关闭门窗（3）具有安全控制2.电动摇窗机的工作原理在每个车门内设置一个可变换运转方向的直流串激电机，通过转换开关，使电机运转，在电动机的主轴上安装一个蜗轮，经蜗轮减速后，通过转筒和钢丝使玻璃平行地上下滑动。其上端和下端分别设计有挡块，用张紧筒和弹簧保持钢丝的一定拉力，以便机构正常运行。在每个车门上均装有一个控制开关称分开关，驾驶员所在的车门上装有总开关，总开关一般安装在驾驶员容易操作的位置上。总开关上设计一个锁定开关。

6.2.2电动摇窗机的工作控制过程1.基本结构它的简单工作原理是：门窗电动机的棘轮带动扇形齿板转动、从而带动X臂运动，使门窗玻璃作上、下移动。

该电动机内有两组绕向不同的磁场线圈，分别和开关的升、降接点相连，两个磁场线圈分别工作，使电动机能输出正、反两个方向的转动力矩，从而控制车窗玻璃的升或降。在电动机上还装有一个断路开关，控制电动机的搭铁线，当车窗玻璃上升或下降到终点时，断路开关把电路切断40s左右，然后再恢复到接通状态。门窗电动机的结构原理

门窗电动机的结构原理

2.工作过程门窗升降器电子控制电路

主开关中的前驱动器开关的结构与工作原理

（1）手动操作控制玻璃升降

当把手动旋钮推向车辆前方时，门窗玻璃即上升。（2）自动控制玻璃升降

当把自动旋钮压向车辆前方时，触点①与UP侧相接，电动机按UP箭头方向通过电流，门窗玻璃上升且关闭；与此同时，电阻R上的电压降低，此电压加于比较器1的一端，它与参考电压Ref.1进行比较。6.3电动后视镜图6-9丰田皇冠轿车可伸缩式电动后视镜控制系统电路图6.4中央门锁与防盗中央门锁系统的功用是：当驾驶员锁住驾驶员车门时，其他所有车门（包括后车门或行李箱门等）都能同时自动锁住；当打开驾驶员车门时，其他几个车门能同时打开；另外，为了方便和安全，除中央系统外，乘客仍可利用各车门的机械式弹簧锁开关车门。

6.3.1中央门锁系统的组成与功能1.元件及功能（1）门锁控制开关（2）钥匙开锁报警开关（3）钥匙控制开关（4）门锁总成（5）行李箱门开启器开关（6）行李箱门开启器（7）门控开关2.元件安装位置中央门锁系统控制组件的安装位置

1－行李箱门控器电磁闽2－左后门锁电动机及位置开关3－门锁控制开关4－左前门锁电动机、位置开关及门锁开关5－左前门锁控制开关6－№1接线盒门控线路断路器7－防盗和门锁控制ECU及门锁控制继电器8－№2接线盒、DOME熔丝9－行李箱门控器开关10－点火开关11－右前门锁控制开关12－右前门门锁电动机、位置开关和门锁开关13－右前门钥匙控制开关14－右后门锁电动机及位置开关6.4.2中央门锁控制系统1.门锁控制系统电路（1）不带防盗系统的门锁控制系统电路如图6-11所示。（2）带防盗系统的门锁控制系统电路如图

6-12所示。图6-11不带防盗系统的门锁控制系统电路

图6-12带防盗系统的门锁控制系统电路

2.功能控制门锁控制有防盗控制和无防盗控制两种。这两种型式的内部线路不同，但控制方法基本相同。（1）用门锁控制开关锁门和开门

1）锁门控制控制电路如下图所示，图中防盗和门锁控制ECU内部是逻辑电路图。

2）开门控制门锁控制电路分析：

（2）用钥匙锁门和开门

1）锁门控制2）开门控制

（3）防止钥匙遗忘功能

1）推动锁钮锁门2）用门锁控制开关锁门3）车门全关闭时，防止钥匙遗忘功能（4）行李箱门开启器控制6.4.3防盗系统1.电子式汽车防盗系统的基本组成、功用电子式防盗报警系统力图在窃贼接近或进入汽车时，以蜂呜、警笛、灯光等方式吓退窃贼，并同时引起路人的注意。下图所示是一种电子式汽车防盗报警系统的构成。该系统中带有多个传感器，用于感受车辆不同部分的状况，防盗系统控制器用以监视这些传感器的输出信号，并且可以在系统的状态发生变化时，输出报警控制信号。

电子式汽车防盗报警系统结构框图该防盗系统与汽车的一些实用系统相接，如停车灯、发动机罩开关、起动机、点火装置、工具箱开关、车门开关、车门锁和车内顶灯等。此外，还带有一个附加传感器和一个辅助装置。附加传感器可以通过选用检测车窗玻璃是否打碎等，使检测方式更加多样化；辅助装置则可由遥控器控制车辆防盗系统的不同功能，如遮阳顶篷、音响系统或移动电话、点火系统或行李仓开关等。

防盗报警系统原理简图

在该系统中防盗控制器ECU根据点火钥匙开关、车门钥匙开关和门锁开关信号进行判断，以确定是否输出报警信号。

2.防盗系统工作控制防盗装置的各个输入信号可以从车门、发动机盖、行李箱（后车门）接通断开检测用开关、车门关闭和开启用检测开关、门键筒的保护开关（当键筒撬开．被拔出则开启）和点火开关获得，大部分可利用原来车辆的开关。当检测出异常情况时，报警喇叭隔一定时间发出鸣叫声，或者用前照灯的闪亮来报警，与此同时切断起动机继电器。

防盗装置的功能构成框图

防盗装置在车辆上的布置图

防盗系统工作控制：（1）防盗系统的设置（2）盗车检测与报警及防止被盗车移动的工作过程（3）再调置与解除报警动作。6.5电动座椅6.5.1电动座椅的构造及工作原理图6-16凌志LS400轿车驾驶员电动座椅控制线路图6.5.2带存储功能的电动座椅图6-17带存储功能的电动座椅控制示意图6.6

汽车电动刮水器试验一、试验目的与要求

1)掌握汽车电动刮水器的组成与工作原理。

2)掌握电动刮水器的控制原理与各组成件的检测方二、试验设备及仪器

1)带电动刮水器总成的汽车一辆。

2)电动刮水器总成若干套。

3)常用的电器拆装工具、量具若干套。三、试验技术标准及规范

1)GB/T15746—1995《汽车修理质量检查评定标准》。

2)GB7258—2004《机动车运行安全技术条件》。

3)GB/T3798—2005《汽车大修竣工出厂技术条件》。四、实验内容与方法图6-18刮水器与清洗系统电路图(一)图6-19刮水器与清洗系统电路图(二)（1）刮水器电动机的检测拔下刮水器电动机5芯插头，检测刮水器电动机工作状态。1)将4号端子接电源正极，分别将1、2号端子接地；分别观察电动机是否高、低速运转，且运转平稳，无机械摩擦声。

2)观察换向器表面有无烧蚀。

3)观察电刷高度。

4)观察蜗轮、蜗杆配合副工作表面状况(有无磨损)。

1.电动机的检测5)检查电枢轴与轴承的配合间隙，间隙一般不应超过0.1mm，电动机摇臂的轴向间隙应在0.03～0.17mm范围内。

6)检查定位开关的触点有无烧蚀、脏污。

7)用万用表检查电枢绕组、励磁绕组有无搭铁、短路和断路。(2)洗涤电动机的检测拔下洗涤电动机的两芯插头，端子1接电源正极，端子2接负极，电动机应能运转。

1.电动机的检测2.控制装置的检测（1）刮水器开关试验用万用表测试开关在各种状态下各接线端子间的状态是否正常。（2）刮水器间歇多路控制装置的检测拔下控制器插头，用万用表验证、测试表6-1中各端子的电压。（3）除霜装置的检测打开电话开关和除霜器开关，用万用表检测除霜器正极端子与接地端间的电压，检验是否为蓄电池电压。表6-1刮水器间歇多路控制装置的检测端子检查条件正常结果A9接通点火开关，刮水器开关处于间歇位置，检查与地间电压12VA23接通点火开关，检查与地间电压12VA11接通点火开关，检查与地间电压12VA21接通点火开关和洗涤器开关，检查与地间电压12VB15拉紧驻车制动器，检查与地间电压低于1VA3A/T置于P挡位，检查与地间电压低于1V第六节汽车电动刮水器试验表6-1刮水器间歇多路控制装置的检测B11检查与地间的通路情况导通A8踩下制动，检查与地间电压12VB14转动车轮，检查与地间电压(插上控制器插头)0~5V间摆动A24接通点火开关，检查与地间电压12VA22接通点火开关，检查与地间电压12VB22检查与地间的导通情况导通B16转动间歇时间控制开关，检查B16与B15间的电阻0~30kΩB153.刮水器系统故障诊断（1）确定是否为连杆不良如经检查刮水器电动机已经转动，而摆臂不摆，说明故障在连杆部分，原因可能是连杆固定螺钉松动或滑脱。（2）确认故障在刮水开关还是在电动机如果打开刮水器开关后，电动机不转，就从检查电动机入手对各部件进行检查。（3）

确认故障是否在刮水电动机如通过检测，插头上的火线和搭铁线均正常，说明故障在刮水器电动机。

4.洗涤器系统故障诊断电动机不转原因为电动机及泵不良，洗涤器开关失灵，熔丝熔断，电源或线路有故障喷嘴工作异常原因可能为洗涤液导管压扁、弯折或接头泄漏，喷嘴堵塞，电动机及泵有故障。

五、试验注意事项

1)严格按照操作规程进行，注意用电安全。

2)注意测试各端子时应切断发动机ECU电源，不要刮、擦，以免产生火花。

3)在使用万用表时，注意挡位的选择。

拓展：6.7汽车音响6.7.1汽车音响的特点及发展

1.汽车音响的特点

（1）外形体积受到限制（2）使用环境恶劣（3）采用低压（12V或24V）供电（4）抗干扰能力强（5）调幅/调频接收灵敏度高，动态范围大（6）具有夜间灯光照明（7）配用功率大、阻抗小、体积小的扬声器（8）其他特殊要求（9）汽车音响的防盗2.汽车音响的发展历程（1）汽车音响的起源（2）电子管与晶体管收音机的发展3.汽车音响的新技术（1）执行语音指令的汽车音响系统（2）采用数字调谐技术（3）采用全