【学习目标】
1.熟悉电动车窗的组成与工作原理。
2.正确分析桑塔纳2000型轿车的电动车窗电路。
3.正确检查分析电动车窗的电路故障。
【实验设备】
1.实训用桑塔纳2000型整车或电动车窗试验设备。
2.万用表、跨接线、试灯。
【相关知识】
1.电动车窗控制系统的作用
电动车窗一也称自动车窗,是指在驾驶室内,用开关控制电动机,驱动升降器 (又称换向器),安全、方便地自动升降车窗玻璃。
2.电动车窗控制系统的组成与工作原理
(1)电动车窗控制系统的组成电动车窗。系统主要由车窗、车窗升降器、电动机、继电器和开关等装置组成。奥迪轿车电动车窗的结构见图7-9。
图7-9 奥迪轿车电动车窗
1―车窗升降器 2―垫 3―电动机插座 4―开关总成插座 5―主开关6―主开关的断路开关 7―插座架 8―线束 9―固定螺栓 10―车窗密封条11―前左车窗玻璃 12―车窗附件支架 13―固定螺钉 14―垫15―车窗锁止夹子 16―固定螺钉 17―电动机
有些汽车上的电动车窗由电动机直接作用于升降器,而有些则是通过驱动机构作用于升降器,把电动机的转动变换为车窗的上下移动。
窗升降器有两种形式。一种是用齿扇来实现换向作用,见图7-10。齿扇上连有螺旋弹簧。当车窗上升时,弹簧展开,放出能量,以减轻电动机负荷;当车窗下降时,弹簧压缩,吸收能量,从而使车窗无论上升还是下降,电动机的负荷基本相同。另一种换向器是使用柔性齿条和小齿轮,车窗连在齿条的一端,电动机带动轴端小齿轮转动,使齿条移动,带动车窗升降,其结构见图7-11。
图7-10 电动车窗齿扇式升降机
1―电缆接头 2―电动机 3―齿扇 4―推力杆
图7-11 电动车窗齿条式升降器
1―齿条 2―电缆接头 3―电动机 4―小齿轮 5―定位架
(2)电动车窗控制系统的工作原理电动车窗控制系统一般通过控制开关改变电动机的电流方向,使电动机的转向不同,实现车窗的升降,控制电路见图7-12。
图7-12 电动车窗控制电路
1―右前车窗开关 2―右前车窗电动机 3―右后车窗开关 4―右后车窗电动机5―左前车窗电动机 6―左后车窗电动机 7―左前车窗开关8―驾驶员主控开关组件
在电动车窗控制电路中,一般都设有驾驶员集中控制的主控开关和每一个车窗的独立操作开关,每个车窗的独立操作开关可由乘客自己操作。但有些汽车的主控开关备有安全开关,可以切断其他各车窗的电源,使每个车窗的独立操作开关不起作用,这个开关只能由驾驶员一人操作。(www.xing528.com)
【实验内容】
1.桑塔纳2000型轿车电动窗的控制电路分析
桑塔纳2000型轿车电动窗的控制电路见图7-13。
桑塔纳2000型轿车采用的电动车窗装置,由翘板按键开关、传动机构、升降器及电动机等组成,控制电路见图7-12。按键开关E39,E40,E41,E52和E53被安置在中央通道面板上的开关盘上,其中,黄色按键开关为安全开关,可以使后车窗开关E53和E55不起作用;E40、E41、E52和E54分别为左前、右前和左后、右后门玻璃升降开关。为使左后和右后门玻璃能独立升降,在两后门上分别设置了E53和E55两个按键开关。V14,V15、V26和V27分别为左前、右前和左后、右后车窗电动机,电动机为永磁直流电动机,正常工作电流为4~15A。电动机内带有过载断路保护器,以免电动机超载烧坏。延时继电器J52是保证在点火开关断开后,使车窗电路延时约50s后再断开,使用方便、安全;自动继电器J52用于控制左前门车窗电动机,实现点动控制。
图7-13 桑塔纳2000型轿车电动车窗控制电路
接通点火开关后,延时继电器方J52与C路电源相通,其常开触点闭合,按键开关内的P―通过该触点接地,而P+通过熔断器FU37与A 路电源相通,此时,按动按键开关可使车窗电机转动。
(1)发动机熄火后的延时控制
关闭点火开关后,C路电源断电,路电源供电。延迟50S后,继电器触点断开,按键开关的搭铁线被切断,所有按键开关失去控制作用。
(2)后车窗电动机的控制
左后门和右后门车窗电动机各有两个按键开关E52、E53和E54、E55控制,E52和E54安装在中央通道面板上,供驾驶员控制,E53和E55分别安装在两后门上,供后座乘员控制。同一后门的两个开关采用级联方式连接,当两个开关被同时按下时没有控制作用,只有当某一个开关被按下时才有控制作用。在安全开关E39被按下的情况下,E39的常闭触点断开,切断了后车门上按键开关E53和E55的电源,使其失去了对各自车窗电动机的控制。因而,起到了保护儿童安全的作用。
车窗玻璃上升控制的工作原理。在安全开关E39没有被接下的情况下,将E52(E54)置上升位,车窗电动机V26(V27)正转,带动左后 (右后)车门玻璃上升。其电路为:A 路电源→熔断器FU37→P+→E52(E54)→E53(E55)→左后 (右后)门窗电机V26(V27)→E53(E55)→E52(E54)→P_ →J52触点→接地→电源负极。如果按下左后 (右后)车门。上E53的上升键位,车窗电动机V26(V27)同样可带动车门玻璃上升,此时其电路为:A 路电源→熔断器FU37→P+→E39(E55)→左后 (右后)门车窗电动机V26(V27)→E53(E55)→E52(E54)→P_ →J52触点→措铁→电源负极。
车窗玻璃下降控制的工作原理。在安全按键开关E39。没有被按下的情况下。按下E52(E54)或E53(E55)的下降位,车窗电动机V26(V27)电枢电流的方向与上述情况相反,电动机反转,带动左后 (右后)车门玻璃下降。
(3)前车窗电动机的控制
右前门车窗电动机V15由按键开关E41控制,而左前门车窗电动机V14由按键开关E40和自动继电器J51控制,且具有点动自动控制功能。
车窗玻璃上升控制的工作原理。按下按键开关E41的上升键位时,车窗电动机正转,带动右前门车窗玻璃上升,其电路为:A 路电源→熔断器FU37→P+→E41→车窗电机V15→E41→P_ →J52触点→搭铁→电源负极。
按下按键开关E40的上升键位时,P+和P_ 经E40分别接至自动继电器J51的输人端S1和S2,此时,自动继电器J51触点1闭合,触点2断开,车窗电动机V14正转,带动左前门玻璃上升,其电路为:A 路电源→熔断器FU37→P+→E40→车窗电机V14→J52常闭触点1→P_ →J52地触点→搭铁→电源负极。按键开关E40复位时,上述电路被切断,电动机V14停转。
车窗玻璃下降控制工作原理。按下按键开关E41的下降键位时,车窗电动机V15反转,带动右前门.车窗玻璃下降,其电流通路与上升时相反。
按下按键开关V40的下降键位时,P+和P_ 经E40分别接至自动继电器J51的输人端S1和S2,此时,自动继电器J51触点2闭合,触点1断开。其电路为:A 路电源→熔断器FU37→P+→取样电阻→J51地触点2→车窗电机V14→E40→P_ →J52触点→搭铁→电源负极,流过电动机V14的电流方向与上升时相反,电动机反转,带动玻璃下降。将手抬起时,E40复位,触点J51也复位 (触点2断开,触点1闭合),切断了上述电路,电动机停转。
点动自动控制的工作原理。当按下按键开关E40下降键位的时间小于等于300ms时,自动继电器J51判断为点动自动下降操作,于是继电器动作,使触点2闭合。流过车窗电动机V14的电流方向与正常下降操作时相同,电动机反转,车窗玻璃下降。如果在下降期间E40的上升键位不被接下,继电一器J51的触点2将一直处于闭合状态,直至玻璃下降到底,电动机V14旋转,此时,电枢电流将增大,当电流增至约9A时,取样电阻R 上的电压使继电器J51动作,触点2断开,自动切断车窗电动机的通电回路,电动机停转。如果在下降期间,按下E40的上升键位,继电器J51将判断为下降操作结束,触点2断开,车窗电动机V14停转。这样,通过对按键开关E40进行点动控制就可以使左前车窗玻璃停止在任意位置。
2.电动车窗升降器常见的故障与排除
(1)玻璃升降器不工作
玻璃升降器不工作,分全部还是部分不工作。当点火开关置于ON,按键按下不工作,可能的原因有:熔丝熔断、线路断路、电动机损坏、开关损坏。可按照先查电路通断的方式进行排查,有必要时把损坏的元器件换新。
(2)电动机正常,升降器不工作通常是钢丝绳断或跳槽,滑动支架断或支架的传动钢丝夹转动。可拆检排查,有必要时换新件。
(3)玻璃升降器工作时发卡、有异响可拆检排查,重新调整安装螺钉和卷丝筒内的钢丝绳位置,检查安装支架弧度是否正确,导轨是否损坏变形、有异物,电动机损伤否,有必要时换新件。
注意事项:
在检查电动车窗系统故障时,应按不同方向轻轻摇动玻璃。只要玻璃能向所有方向稍微移动,电动机就能使玻璃升降,如果不是这样,就可能是电动机或电路的故障。通过如下检查可缩小故障诊断的范围。
【考核】(见下表)
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