汽车辅助电器设备

第7章 汽车辅助电器设备 7.1 电动刮水器与风窗洗涤器 7.1.1 电动刮水器 1.电动刮水器的组成 电动刮水器的组成如图7-1所示。电动机5旋转，带动蜗轮蜗杆减速机构4，使与蜗轮轴相连的摇臂带着两侧拉杆做往复运动，拉杆则通过摆杆带着左、右雨刷架做往复摆动，

图7-1 电动刮水器 1—铰接式雨刮片架 2—雨刮片 3—雨刮臂 4—蜗轮蜗杆减速机构 5—电动机 6—摇臂 7—拉杆 8—摆杆 第7章 汽车辅助电器设备 2安装在雨刷架上的橡皮雨刷便刷去风窗玻璃上的雨水、雪和灰尘。 刮水器停止工作时，为了不影响驾驶员的视野，刮水器设计时应具有自动复位装置，保证刮水器始终停在风窗玻璃的下面。 刮水器的主要部件就是永磁式直流电动机。 汽车上的刮水器一般都是双速的，电动刮水器采用三刷式电动机实现刮水器的刮水频率控制。 2. 电动刮水器的变速原理 刮水器的不同工作速度通过控制电动机的高低转速实现。三刷式永磁电动机变速原理如图7-2所示，当电刷相隔180°时，电机转子绕组形成对称的两条并联支路，电动机稳定在某一较低转速下运行。当电刷偏置时，电机转子绕组支路上串联的有效绕组匝数减少，因而正、负电刷间的反电动势减小，电枢电流增大，引起电动机的转矩增大，在负载不变的情况下，使电动机获得某一较高的转速。

图7-2 刮水器电动机变速原理电路图 a)高速旋转 b)低速旋转

（1）慢速刮水 刮水器变速控制电路如图7-3所示，当接通电源开关1，变速开关12拉到“I”档位置时，电流由蓄电池正极→电源开关1→熔断丝2→电刷B3→电枢绕组10→电刷B1→接线柱

②→接触片→接线柱③搭铁→蓄电池负极。电动机低速运转。 （2）快速刮水 当变速开关12拉到“Ⅱ”档位置时，电流由蓄电池正极→电源开关1→熔断丝2→电刷B3→电枢绕组10→电刷B2→接线柱④→接触片→接线柱③→搭铁→蓄电池负极。电动机

快速运转。 （3）停机复位 当变速开关12推到“0”档位置时，如果刮水片未停在风窗玻璃下沿位置，由于触点第7章 汽车辅助电器设备 36仍与铜环9接触，如图7-3b）所示，电流继续流经电枢，电流从蓄电池正极→电源开关1→熔断丝2→电刷B3→电枢绕组10→电刷B1→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，电动机继续转动。当刮水片摆到风窗玻璃下沿时，触点臂3、5与铜环7接通而短路，如图7-3a）所示位置，切断电动机电流，刮水器停止运转。

图7-3 刮水器变速控制电路 a)刮水器自动回位时铜环位置 b)刮水器连续刮水时铜环位置 1—电源开关 2—熔断丝 3、5—触点臂 4、6—-触点 7、9—铜环 8—涡轮 10—电枢 11—永久磁铁 12—变速开关

7.1.2 风窗玻璃洗涤器 在干燥的天气情况下，风窗玻璃上的灰尘及污物就需要利用风窗洗涤器来冲洗。风窗玻璃洗涤器的结构组成如图7-4所示，主要由洗涤液储液罐、电动洗涤泵、软管、三通接头和喷嘴等部件组成。 风窗玻璃的清洗应遵守一定的顺序：先打开风窗洗涤器的开关，等洗涤液由喷嘴喷撒到风窗玻璃的上部，湿润后，再启动刮雨器。无洗涤液时，不能开启电动洗涤泵。 第7章 汽车辅助电器设备 4图7-4 风窗洗涤器的结构 1—储液罐 2—洗涤泵 3—输水软管 4—喷嘴

7.2 汽车空调 7.2.1 汽车空调的基本组成和类型 汽车空调系统一般由冷气装置、采暖装置、通风换气装置和空气净化装置四部分组成。 冷气装置就是在温度较高的夏季，对车厢内的空气降温保湿；采暖装置是在温度较低时，为车厢内提供暖气以及用于风窗玻璃的除霜除雾等。通风换气装置则是定时将车内空气与车外空气进行循环，以保证车厢内空气的清新；空气净化装置可以除去车厢内的异味、尘埃等。 汽车空调根据的驱动形式分为独立式和非独立式两类。独立式空调是压缩机由一台专用的发动机驱动，它不受汽车的整体运行情况影响，运行平稳，功率较大，主要应用在一些大、中型客车上；而非独立式空调压缩机由汽车发动机直接驱动，其特点是压缩机的运第7章 汽车辅助电器设备 5行情况受发动机运行工况的影响，功率较小，主要应用在一些小型客车和轿车上。 根据空调的功能可以分为单一功能型和冷、暖一体型。单一功能型就是将制冷系统、暖风系统、通风系统各自独立安装，独立操作，一般应用在大型客车和载货汽车上。冷暖一体型空调是制冷、暖风和通风共用一台鼓风机，共用一套风道送风口。冷风、暖风和通风在同一块控制板上控制。

7.2.2 汽车空调制冷循环工作过程 汽车制冷循环系统主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、热力膨胀阀和蒸发器等部件组成。各部件之间的连接管路一般为耐压金属管道或耐压耐氟的橡胶软管。

图7-5 汽车空调制冷循环工作原理 1—压缩机 2—低压侧 3—感温包 4—蒸发器 5—冷气 6—膨胀阀 7—贮液干燥器 8—冷凝器 9—迎面风 10—发动机冷却风扇 11—热空气 12—鼓风机 传统的汽车空调制冷剂为R-12（氟里昂12），为克服氟里昂对大气臭氧层的破坏，现代汽车空调普遍采用R-134a无氟制冷剂。汽车空调制冷系统的组成如图7-5所示，制冷循环的的工作原理如下： （1）压缩过程：发动机运转时，通过曲轴皮带轮驱动空调压缩机运转，将低温低压的制冷剂蒸汽从蒸发器中吸入，并加压成高温高压的蒸汽输入冷凝器； （2）放热过程：冷凝器中高温高压的蒸汽，在冷却水和冷却风扇的作用下，将热量散发到空气中，使制冷剂冷凝变成高压液态； 第7章 汽车辅助电器设备 6（3）节流膨胀过程：高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入蒸发器膨胀成气体，压力和温度下降； （4）吸热制冷过程：蒸发器中的制冷剂在蒸发过程中从周围的空气中吸收大量的热量，使周围的空气得到冷却，用鼓风机将空气经蒸发器吹入客厢，得到凉爽的冷风。

7.2.3 制冷系统结构部件 1.压缩机 桑塔纳型轿车空调系统所采用的空调压缩机的结构如图7-6所示，压缩机内部有5个气缸，均布在缸体圆周上。当发动机工作，空调开关闭合，电磁离合器结合，压缩机在发动机的驱动下运转。压缩机内部的斜盘和压缩机轴固定在一起，因此斜盘的旋转通过连杆

图7-6 SD-508型翘板压缩机结构 1—前盖紧固螺栓 2—电磁离合器线圈总成 3—驱动带轮 4—吸盘 5—半月键 6—轴封静环 7—密 封件 8—弹性垫圈 9—油毡密封器 10—卡簧档圈11—孔用弹性挡圈 12—轴用弹性挡圈 13—导线夹固定螺钉 14—连接管15—气缸体 16—注油螺栓 17—活塞 18—平键 19—吸气口护帽20—排气口护帽 21—垫片 22—气缸盖 23—气缸垫 24—阀板 25—后盖紧固螺栓 26—调节螺母 27—弹簧 28—行星盘 29—推力片 30—推力轴承 31—密封圈 32—前缸盖 第7章 汽车辅助电器设备 7驱动活塞做往复轴向运动。在吸气过程中，低温低压的制冷剂蒸汽被吸入气缸，在压缩过程，制冷剂蒸汽被压缩成高温高压的制冷剂蒸汽。 2.电磁离合器 电磁离合器的作用就是根据需要接通或切断输人压缩机的动力。它是汽车空调控制系统中的重要控制部件之一，其结构如图7-7所示。主要由带轮、电磁线圈、盘状衔铁和轴承等组成。 当电磁线圈没有通电时，盘状衔铁与带轮分离，带轮在压缩机驱动轴上空转，压缩机不工作；当电磁线圈通电时，产生的电磁吸力吸引盘状衔铁，动力经带轮、盘状衔铁传递给压缩机驱动轴，驱动压缩机工作。

图7-7 电磁离合器结构 a）电磁离合器分离 b）电磁离合器结合 1—带轮 2—压缩机驱动轴 3—电磁线圈 4—盘状衔铁 5—轴承 6—磁场 3.冷凝器 桑塔纳轿车的空调系统采用铝制管片式冷凝器，安装在发动机水箱前面。其作用就是将从压缩机出来的高温高压制冷剂蒸汽冷凝成高温高压的制冷剂液体。 4.储液干燥器 储液干燥器的结构如图7-8所示，在储液干燥器上设有高压开关、低压开关、易熔塞和检视孔。 储液干燥的作用是在液态制冷剂流过时，除去其中的水分和杂质。当含有蒸汽的液态制冷剂进入储液干燥器后，使液态和气态的制冷剂分离。液态制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，多余的制冷剂可以暂时储存在储液干燥器中。干燥剂用于吸收制冷剂中的水分，以防止器件被腐蚀或因结冰堵塞膨胀阀。滤网的作用是过滤掉制冷剂中的杂质，防止膨胀阀堵第7章 汽车辅助电器设备 8塞。

图7-8 贮液干燥器结构 1—高压开关 2—低压开关 3—贮液罐上体 4—出液罐 5—滤网 6—干燥剂 7—贮液罐下体 高压开关控制散热风扇的高速档。当制冷系统的压力高于1447.9kPa时，高压开关接通，散热风扇继电器线圈通电，触点闭合，接通风扇电机高速档电路，风扇电机高速转动。当系统压力低于l206.6kPa时，高压开关断开，风扇电机高速档电路切断，电机低速转动，低压开关控制空调系统工作状态。当制冷系统压力高于300kPa时，低压开关接通，空调系统正常工作。当系统压力等于或低于200kPa时，低压开关断开，使空调调系统停止工作。 5.膨胀阀 桑塔纳轿车空调系统采用的膨胀阀主要由感温包，毛细管，膜片，弹簧与调节螺钉等组成，安装在蒸发器入口处。其功用是随车内热负荷的变化自动调节制冷刑流量，同时起到节流膨胀作用，将储液干燥器输送的高温高压液态制冷剂转变为低温低压的雾状制冷剂送入蒸发器。 6.蒸发器 桑塔纳轿车空调系统的蒸发器为铝板带式蒸发器，其功能是吸收汽车内部的热量，调节空气温度。当液态制冷剂经膨胀阀节流降压变成低压、雾状制冷剂后，立即在蒸发器内沸腾或蒸发，制冷剂的汽化将会吸收热量，使蒸发器周围温度降低。

7.2.4 空调系统控制电路 上海桑塔纳轿车空调系统电路原理如图7-9所示，主要由电源电路、电磁离合器控制电路、鼓风机控制电路和冷凝器冷却风扇控制电路等主要电路组成。