摘 要:敘述了汽車電動車窗的基本結構,在此基礎上詳細介紹了電動車窗系統的工作原理,并分析了電動車窗中車窗開關、直流電動機、玻璃升降器、電路保險等部件的結構與功能,最后以桑塔納轎車為例,分析了電動車窗常見故障診斷與排除。
關鍵詞:電動車窗;電路;故障診斷;維修
為了方便駕駛員和乘客,減輕他們的勞動強度,許多轎車采用了電動車窗,又稱為自動車窗,利用電動機來驅動升降器使車窗上下移動。所謂電動車窗,一般是指其玻璃升降器能自動升、降門窗玻璃,即使在行車過程中也能方便地開、關門窗。所以電動車窗又叫自動車窗,過去僅裝在高級轎車上,而在現代轎車上己被普遍采用。
1 電動車窗的組成
汽車電動車窗主要由升降控制開關、電動機、升降機構和繼電器等組成,它是利用開關控制電動機的電流方向,實現車窗的升(關)降(開)。
車窗電動機都是雙向的,分永磁式和雙繞組串勵式兩類。永磁式直流電動機是通過改變輸入電樞繞組的電流方向使電動機以不同的方向旋轉。雙繞組串勵式直流電動機有兩個繞向相反的磁場繞組,一個稱為上升繞組,另一個稱為下降繞組,通電后產生相反方向的磁場,即可改變電動機的旋轉方向。一般使用雙向永磁繞線(雙繞組串聯)式電動機。
所有電動車窗都有兩套控制裝置,一套為總開關,可由駕駛員通過總控制開關操縱四個車窗的升降;另一套為分開關,分別裝在每個車窗中部,可由乘客操縱身邊車窗的升降。總開關和分開關互不干涉,均可獨立控制。
2 電動車窗的控制電路及工作原理
電動車窗是利用電動機作動力,通過車窗升降器來實現車窗的自動升降,其基本原理如下:
在每個車門內設置一個可變換運動方向的直流電動機,通過轉換開關,使電動機運轉。在電動機的主軸上安裝一個蝸輪,經蝸輪減速后,通過轉筒和鋼絲使玻璃平行地上下滑動,其上端和下端分別設置有擋塊,經張緊筒和彈簧保持鋼絲的一定拉力,使機構正常運行。
除鋼絲式玻璃升降裝置外,還有杠桿操縱式的。一般在每個車門上均裝有一個控制開關,并在駕駛員一側的車門上裝有主開關,主開關上設計一個鎖止開關。當鎖止開關接通時,各門開關均能操縱各自車門的車窗玻璃;當鎖止開關斷開后,后面兩個門的電路被切斷,門上的開關便失去作用,使后座乘員不能操縱車窗玻璃,以保護乘員的安全。
現以桑塔納2000轎車的電動車窗為例,說明電動車窗的工作原理。
桑塔納2000型轎車采用的電動車窗裝置由翹板按鍵開關、傳動機構、升降器及電動機組成,控制電路如圖1所示。按鍵開關E39、E40、E41、E52、和E54被安置在中央通道面板上的開關盤上,其中,黃色按鍵開關E39為安全開關,可以使后車窗開關E53和E55不起作用;E40、E41、E52、和E54分別為左前、右前和左后、右后門玻璃升降開關。為使左后和右后門玻璃能獨立的升降,在兩后門上分別設置了E53和E55兩個按鍵開關。V14、V15、V26和V27分別是左前、右前、左后、右后車窗電動機,電動機為永磁直流電動機,正常工作電流為4-15A,電機內帶有過載斷路保護器,以免電機超載燒壞。延時繼電器J52是保證在點火開關斷開后,使車窗電路延時約50s后再斷開,使用方便、安全;自動繼電器J51用于控制左前門車窗電機,實現點動控制。S1、S2、S12、S37-熔絲 E40、E41-右前、左前電動搖窗機開關E52、E53-左后電動搖窗機開關 E54、E55-右后電動搖窗機開關 L53-電動搖窗機開關照明燈J51-電動搖窗機自動繼電器 J52-電動搖窗機延時繼電器V14-左前電動搖窗機電動機V26-左后電動搖窗機電動機 V27-右后電動搖窗機電動機
工作原理如下:
接通點火開關后,延時繼電器J52與C路電源相通,其常開觸點閉合,按鍵開關內的P_通過該觸點接地,而P+通過熔斷器S37與A路電源相通,此時,按動按鍵開關便可使車窗電機轉動。
(1)發動機熄火后的延時控制:關閉點火開關后,C路電源斷電,延時繼電器J52由A路電源供電,延時50s后,繼電器觸點斷開,按鍵開關的搭鐵線被切斷,所有按鍵開關失去控制作用。
(2)后車窗電機的控制:左后門和右后門的車窗電機各由兩個按鍵開關E52、E53、和E54、E55控制,E52和E54安裝在中央通道面板上,供駕駛員控制,E53和E55分別安裝在兩后門上,供后座乘員控制。同一后門的兩個開關采用級聯方式連接,當兩個開關被同時按下時沒有控制作用,只有當某一開關被按下時,才有控制作用。在安全開關E39被按下的情況下,E39的常閉觸點斷開,切斷了后車門上控鍵開關E53和E55的電源,使其失去了對各自車窗電機的控制。因而,起到了保護兒童安全的作用。
(3)前車窗電機的控制:右前門車窗電機V15由按鍵開關E41控制,而左前門車窗電機V14由按鍵開關E40和自動繼電器J51控制,且具有點動自動控制功能。
3 電動車窗常見故障檢修
3.1 電動車窗故障檢修思路
汽車電動車窗系統故障多是車窗不動作。遇此類故障時,應先檢查點火開關閉合后電動車窗總開關端子上的蓄電池電壓是否正常。如不正常,應重點檢查主電源繼電器是否損壞,POWER熔絲是否熔斷,連接線是否良好。
若檢查電動車窗總開關端子上的蓄電池電壓正常,可再將電動車窗總開關置于上升或下降位置,測量電動車窗驅動電動機兩端是否有蓄電池電壓。若蓄電池電壓正常,但驅動電動機不運轉,則為驅動電動機本身的問題。可拔下電動機插件,直接給驅動電動機施加蓄電池電壓。如仍不轉,則是電動機組件有故障,應檢查其內的斷電器是否損壞。如電動機可運轉,則為電動車窗總開關或到電動機組件間的連接電路有問題。若測量驅動電動機兩端無蓄電池電壓,則故障出在電動車窗總開關上,應對電動車窗總開關中的各觸點進行檢查,看其是否接觸不良等。最后視情進行修理或更換,其檢修方法如下:
3.2 典型故障案例分析。
故障現象:桑塔納2000GSi轎車中控門鎖和電動玻璃升降器不工作。
接著拆下左前門內襯板檢查左前門玻璃升降器電路。拆下內飾板后,拔下玻璃升降器電動機插接器時,發現左前門限位器的塑料外罩脫掉,玻璃升降器電動機V14的一條電路被夾入左前門限位器內,致使電路接地短路,導致J330供電熔絲熔斷。
故障排除:將損傷的電路包扎處理后,換上新的熔絲,故障排除。