第三章 汽车电动门窗、天窗防夹和便捷功能原理与检修及 设定方法
第一节 汽车电动车窗的组成与类型
传统和低配置汽车在打开或关闭车门和升降车窗采用的是手动方式,即用钥匙来打开或锁住汽车车门,用手摇升起或降下车窗玻璃。现代汽车大多采用了电子控制电动升降车窗和电控中央门锁,提高了汽车的使用舒适性和便利性。
将手动开关汽车门锁和手摇升降汽车车窗玻璃方式,升级为电子控制电动方式,要增加一套电动机执行器件和电子控制器件。
大多数电动车窗和电控电动门锁是给每个车窗和门锁安装了一个永磁直流电动机,通过控制开关改变电动机输入电流的极性,使电动机正转或反转来完成车窗的升降和车门锁的开关。为控制方便和安全,驾驶员处有分别控制驾驶席车窗和其他车窗的按钮和总控按钮,其他每个车窗有单独控制该车窗升降的控制按钮,而电控电动门锁一般采用中央控制方式。电子控制器件中的继电器的作用是,只需用较小的可控制输入电流就能获得输出到电动机等执行器的大电流,防止控制导线(线径较小)内和控制按钮上出现较大电流,提高了装置的可靠性。执行器件的变速机构有减速增矩功能,可以使车窗升起时获得足够的上升转矩,使门锁关闭时获得较大的推动锁芯力。控制电路中的热敏电阻可防止执行器件的电动机过载。当车窗已升降到位或车窗玻璃因结霜或异物卡滞使电动机超载,而控制按钮还没有松开时,或车门锁已锁住而驾驶员仍按住控制按钮时,热敏电阻开关电路就会自动断开供电电流或减小供电电流,使电动机等执行器件不会过载烧毁。 1.1 电动车窗的组成
汽车电动车窗主要由升降控制开关、电动机、升降机构和继电器等组成,它是利用开关控制电动机的电流方向,实现车窗的升(关)降(开)。
车窗电动机都是双向的,分永磁式和双绕组串励式两类。永磁式直流电动机是通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以不同的方向旋转。双绕组串励式直流电动机有两个绕向相反的磁场绕组,一个称为上升绕组,另一个称为下降绕组,通电后产生相反方向的磁场,即可改变电动机的旋转方向。一般使用双向永磁绕线(双绕组串联)式电动机。
每个车窗都有一个电动机,是一种不直接接地型电动机。为防止电路过载,电动车窗电路有一个或多个热敏开关,以免电动机因超载而烧坏。热敏开
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关为双金属结构,当电动机电路电流过大时,双金属片受热,产生弯曲变形,使触点打开,切断电路;当电路断开后,双金属片冷却,变形消失,触点再次闭合。如此重复开闭,使电动机的平均电流不超过规定值,从而确保电动机不致过载烧坏。有的车上还设有一延时开关,可在点火开关断开后约10min内或车门打开以前,电动车窗仍接通电源,使驾驶员或乘客仍可操纵控制开关关闭车窗。
所有电动车窗都有两套控制装置,一套为总开关,可由驾驶员通过总控制开关操纵四个车窗的升降;另一套为分开关,分别装在每个车窗中部,可由乘客操纵身边车窗的升降。总开关和分开关互不干涉,均可独立控制。
第二节 汽车电动车窗的工作原理
2.1 电动车窗的基本控制电路
2.1.1 永磁式电动机电动车窗的控制电路
永磁式电动机通过升、降开关控制其电流的方向,电动车窗控制电路如图 3 一1所示,电路的控制功能及工作方式如下。
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图3一 1 永磁式电动机电动车窗的控制电路图
1—蓄电池 2—点火开关 3—热敏开关 4—电动车窗继电器 5—电动车窗开关 6、7、8、9—车窗驱动电动机 10—电动车窗主开关 11—车窗锁止开关 l)接通点火开关后,电动车窗继电器线圈通电,其触点闭合,接通了电动车窗控制电路的电源,电动车窗可随时工作。
2)主开关安装于驾驶员侧车门处或仪表板处,主开关包括控制四个车窗玻璃升降的电动车窗开关和车窗锁止开关。车窗锁止开关在接通状态时,各车窗升降控制开关均可操纵车窗玻璃的升降;车窗锁止开关断开时,则只有驾驶员侧车窗可进行开、关操作。
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3)各车窗电动机电路都装有热敏开关,当车窗完全关闭、完全打开或由于车窗玻璃上结冰、卡滞等引起车窗玻璃无法移动时,电路的电流会增大,使热敏开关变热而自动打开,以防止电路过载。
2.1.2 励磁式电动机电动车窗的控制电路
双绕组串励式电动机的两个磁场绕组绕向相反,通过升降开关控制通电的磁场绕组,其是一个绕组通电时电动机的转动使车窗上升,另一个绕组通电时电动机则反向转动使车窗下降。使用这种电动机的车窗控制电路如图 3-2 所示。
图3一2双绕组串励式电动机电动车窗的控制电路图
2.2 电动车窗的基本原理
电动车窗是利用电动机作动力,通过车窗升降器来实现车窗的自动升降,其基本原理如下:
在每个车门内设置一个可变换运动方向的直流电动机,通过转换开关,使电动机运转。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置有挡块,经张紧筒和弹簧保持钢丝的一定拉力,使机构正常运行。
除钢丝式玻璃升降装置外,还有杠杆操纵式的。一般在每个车门上均装有一个控制开关,并在驾驶员一侧的车门上装有主开关,主开关上设计一个锁止开关。当锁止开关接通时,各门开关均能操纵各自车门的车窗玻璃;当锁止开
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关断开后,后面两个门的电路被切断,门上的开关便失去作用,使后座乘员不能操纵车窗玻璃,以保护乘员的安全。
2.3 电动车窗常见故障的检修
电动车窗常见的故障有:所有车窗升降功能均失效;某一车窗升降功能失效;某一车窗只能向一个方向运动;车窗升降器工作时阻力大、发卡;升降器不工作,但电动机运转正常和某车窗升降异常等。其具体检修方法如下:
1.所有车窗升降功能均失效
故障原因:导致所有车窗升降功能均失效的故障原因可能是:组合开关接地线脱开,总电源线断裂、脱开,车窗继电器触点接触不良、损坏或线圈损坏,安全开关接触不良或未接通等(指被安全开关控制的车窗控制功能失效)。
检修方法:检修此类故障时,应先检查电源线与接地线是否断脱,以及检查车窗继电器等。
2.某一车窗升降功能失效
故障原因:导致某一车窗升降功能失效的故障原因可能是:控制该车窗的开关、电动机、升降器等断路或损坏。
检修方法:先操作相应的组合开关(或分开关),若车窗工作正常,则说明分开关(或组合开关)损坏。若车窗仍不动作,则可能是相应的电动机、升降器或相应的连线有问题。
3.某一车窗只能向一个方向运动
故障原因:导致某一车窗只能向一个方向运动的故障原因可能是:开关触点接触不良、控制导线或车窗升降器不良等。
检修方法:先操作相应的组合开关(或分开关),若车窗升降器均正常,则说明分开关(或组合开关)触点有接触不良现象。若车窗仍只能向一个方向运动,则应检查分开关到组合开关之间的控制导线是否断路,车窗升降器是否有故障。
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