汽车电动车窗及其组成结构和原理

电动车窗是由驾驶员或乘客操纵开关接通车窗升降电动机的电路，电动机产生动力通过一系列的机械传动，使车窗玻璃按要求进行升降。其优点是操作简便，有利于行车安全。

1.电动车窗的功能与组成

1）电动车窗的功能

电动车窗是指由电动机驱动，并通过传动机构将汽车车窗玻璃沿玻璃导向槽上升或下降，并能按要求停留在任意位置的装置，也叫自动车窗。它可以使驾驶员更加集中精力驾车，方便驾驶员及乘客的操作，许多汽车安装了这种装置。驾驶员操作时，可以使4个车窗玻璃中的任意1个上升或下降，而乘客操作时，只能使其所邻的车窗玻璃上升或下降。电动车窗装置主要由升降控制开关、电动机、升降器、继电器等组成，其中电动机一般采用双向永磁电动机，通过控制电流方向使其正反向转动，达到车窗玻璃升降的功能。电动车窗控制电路通常设有如下功能：

（1）设有多个开关，方便控制。开关被用来控制车窗玻璃升降。有的车上专门装有一个延迟开关，在点火开关断开后约10min内，或在打开车门以前，仍有电源供电，使驾驶员和乘客有时间关闭车窗。

（2）装有热敏开关，起保护作用。电路或电动机内装有一个或多个热敏开关，用以控制电流大小，防止电动机过载。当车窗完全关闭或由于结冰等原因使车窗玻璃不能自如运动时，即使操纵开关没有断开，热敏开关也会自动断路。

（3）后车门窗设有安全装置。一些汽车的后车门车窗玻璃一般仅能下降至2/3或3/4，不能下降到底，以防止后座位上的小孩将头、手伸出窗外而发生事故。

2）电动车窗的组成

电动车窗主要由车窗、车窗升降器、电动机、继电器、开关等组成。电动车窗的类型：常见的电动车窗升降器主要有绳轮式和叉臂式（交叉传动臂式）两种，绳轮式玻璃升降器结构如图6-2-1所示，叉臂式电动车窗玻璃升降器结构如图6-2-2所示。

（1）绳轮式玻璃升降器。

绳轮式玻璃升降器由滑轮、钢丝绳、张力器和张力滑轮等组成，它通过驱动电动机拉动钢丝绳来控制门窗玻璃的升降，可用于各种圆弧玻璃的车型中，但由于安装空间要求较大，主要用于玻璃圆弧较小的中、高档轿车和高档面包车中。

（2）叉臂式玻璃升降器。叉臂式玻璃升降器主要由扇形齿板、玻璃导轨和调节器等组成，扇形齿板利用驱动电动机的棘轮进行转动，使玻璃沿导轨上下移动，主要用于玻璃圆弧较大的载货汽车、面包车及中、低档轿车中。另外，还有软轴式升降器。我国引进的轿车中大部分采用绳轮式玻璃升降器，如一汽奥迪、上海桑塔纳、神龙富康等，少部分采用叉臂式玻璃升降器（广州标致）。

图6-2-1　绳轮式玻璃升降器结构

图6-2-2　叉臂式电动车窗玻璃升降器结构

2.电动车窗的控制原理

每个车窗都装有一个电动机，能正反方向旋转，通过开关控制其旋转方向，使车窗玻璃上升或下降。一般电动车窗系统都装有两套控制开关：一套被装在仪表盘或驾驶员侧车门扶手上，为主开关，由驾驶员控制每个车窗的升降；另一套被装在每一个乘客门上，为分开关，可由乘客进行操纵。一般在主开关上还装有断路开关，如果它断开，分开关就不起作用，这种设计是为了增加乘客的安全性。

电动车窗使用的电动机是双向的，有永磁型和双绕组串励型两种。永磁型直流电动机是通过改变电枢的直流方向来改变电动机的旋转方向。电动车窗直接搭铁式控制电路如图6-2-3所示。电动机采用双绕组直流电动机，其一端直接搭铁。电动机内部有两组磁场线圈，通过接通不同的线圈使电动机的转向不同，以此实现车窗的上升和下降动作。

图6-2-3　电动车窗直接搭铁式控制电路(www.xing528.com)

电动车窗控制搭铁式控制电路如图6-2-4所示，电动机采用直流永磁式电动机，通过改变电动机电枢绕组的电流方向改变转动方向。电动车窗的电动机结构简单，开关和控制线路复杂，在实际中的应用较广泛。

图6-2-4　电动车窗控制搭铁式控制电路

3.电动车窗的控制电路

电动车窗的控制电路可以实现手动控制和自动控制，手动控制是指按下相应的手动按钮，车窗可以上升或下降，若中途松开按钮，则上升或下降的动作立即停止；而自动控制是指按下自动按钮，松开手后车窗会一直上升至最高或下降至最低。具有自动控制功能的电动车窗控制电路如图6-2-5所示。

1）手动操作控制

当把手动旋钮旋向车辆前方时，门窗玻璃即上升。此时，触点A 与UP（向上）接点相连，触点B处于原来的状态，电流的流动方向为蓄电池正极→点火开关→触点UP→触点A→直流电动机→触点B→电阻R→搭铁→蓄电池负极。电动机沿UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升且关闭；当手离开旋钮时，利用其开关自身的恢复力，开关回到中立位置；若把手动旋钮推向车辆后方，触点A 保持原位不动，则触点B与DOWN（向下）接点相接，电流的流动方向为蓄电池正极→点火开关→触点DOWN→触点B→直流电动机→触点A→电阻R→搭铁→蓄电池负极。电动机通过的电流按DOWN 箭头所示的方向流动，电动机反转以实现车窗玻璃下移直至下降到底。

2）自动控制

图6-2-5　具有自动控制功能的电动车窗控制电路

当把自动旋钮压向车辆前方时，触点A 与UP接点相接，电动机沿UP箭头方向通过电流，车窗玻璃上升且关闭；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，与参考电压Def.1进行比较。Def.1的电压值被设定为与电动机锁止电流值（约15A）相同的值，通常为比较器1的低电位端（“－”端）；而比较器2的参考电压Def.2通常被设定为小于比较器1的输出值，且为高电位端（“＋”端）。因此，比较器2的输出为高电位，使晶体管VT 正向具有偏流而导通，电磁线圈通过较大的电流。其路径为蓄电池的正极→点火开关→触点UP→触点A→二极管VD1→电磁线圈→晶体管VT→二极管VD4→触点B→电阻R→搭铁→蓄电池负极。此电流产生较大的电磁力，吸引驱动器开关的柱塞，把止板向上顶压，越过止板凸缘的滑销，原来的位置被锁定，这样即使手离开自动旋钮，开关仍会保持原来的状态。

当车窗玻璃上升至终点位置时，电动机上有锁止电流流动，电阻R 上的压降增大。当此电压超过参考电压Def.1时，比较器1的输出由低电位转变为高电位，电容C 开始充电；当电容C 两端电压上升至超过比较器2的参考电压Def.2时，比较器2则输出低电位，晶体管VT 立即截止，电磁线圈中的电流被切断，止板在滑锁内因弹簧的反力而被压下，自动旋钮自动回到中立位置，触点A 搭铁，电动机停转。车窗玻璃自动下降的工作情况与上述情况相反，驾驶员操作时只需将自动旋钮旋向车辆后方。

4.电动车窗的常见故障

电动车窗常见故障有所有车窗均不能升降、某车窗不能升降或只能沿一个方向运动。

1）所有车窗均不能升降

（1）故障原因：全局性的故障，如熔断器断路；连接导线断路；有关继电器、开关损坏；搭铁点锈蚀、松动。

（2）诊断步骤：首先检查熔断器是否断路。若熔断器良好，则应接通点火开关，检查有关继电器和开关连接线柱上的电压是否正常。若电压为零，则应检查电源线路；若电压正常，则应检查搭铁线是否良好。搭铁不良时，应清洁、紧固搭铁线；若搭铁良好，则应检测继电器、开关。

2）某车窗不能升降或只能沿一个方向运动

（1）故障原因：局部性的故障，如该车窗按键开关损坏；该车窗电动机损坏；连接导线断路；安全开关故障等。

（2）诊断步骤：如果车窗不能升降，则首先检查按键开关是否工作，该车窗的按键开关工作是否正常，再通电检查该车窗的电动机正反转是否运转稳定。若有故障，则应检修或更换新件；若正常，则应检修连接导线。如果车窗只能沿一个方向运动，则一般是按键开关故障或部分线路断路或接错所致，可以先检查线路连接是否正常，再检修开关。