电动刮水器技术特性分析
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水器技术特性分析
薛 飞
（ 黑龙江农垦红兴隆管理局 交通局 ， 黑龙 江 红兴 隆 １ ５ ５ ８ １ １ ）
摘
要： 为 了提 高汽车在雨天和雪天行驶 时驾驶 员的能见度 ， 专门设置 了风 窗玻璃刮 水器。刮水 器有真 空式 、 气动式和 电动式三种 。
刮水片 自 停凸轮随刮水器电动机转动 ， 当自 停凸轮转至 自 停触点 动的 铜环组成 自 动复位开关。 当驾驶人陕开刮水器开关时 ， 如果刮水片 的上触点断开 、 下触点接通时 ， 电容器 ｃ便通过 Ｖ Ｄ放电， 使ｖ Ｔ １ 的基 不在风窗玻璃下缘位置 ， 铜环的位置使两触点处于连通状态 ， 使得电动 极电 位下降。当 Ｃ两端 的电压下降至 Ｖ Ｔ 的导通电压 以下时， Ｖ Ｔ １ 截 棚 乃 然通电转动，其电流通路为蓄电池正极 一触点 一 铜环 一 触点 一刮 止， Ｖ Ｔ ２ 随之截止 ， 继电器 Ｊ 线圈断电， 其常闭触点又闭合 ， 常开触点断 水器开关 一 搭铁 一蓄电池负极 。 当刮水片转到指定位置时 ， 铜环的缺 口 开。此时， 由于 自 停 凸轮的位置仍使 自停触点的下触点接通 ， 因而电动 转到触点处， 使两触 断开 ， 电动机断电。这时 ， 在铜环内圆周上的凸块 机仍然通 电， 刮水片继续摆动。当刮水片摆 回原位时， 刮水片自 停凸轮 将两个触点连通， 使 电枢绕组搭铁而产生短路 电流 ， 这时， 电枢便会受 转至自 停触点 匕 触点接通 ， 刮水器 电 动机的电枢被短路而停转。 接着电 到制动转矩的作用而迅速停在指定的位置。 源又对 Ｃ 充电而使其电 压升高 ， 直到 Ｃ 两端电压达到 ｖ Ｔ 。 电容器 ｃ的 参考文献 充 电时间为刮水片每次间歇时间， 的导通电压， Ｖ Ｔ 再次导通 ， 电动机又 【 １ ］ 林玉海， 闻泊 ． 源． 电动刮水器的常见故障及 维修叨． 农机使 用与维修， 开始转动， 刮水片再次摆动， 如此循环 ， 使刮水片间歇摆动 。 电容 Ｃ的充 ２ ０ １ １ （ ３ ） ． 电时间即为刮水片每次间歇时间 ， 可见 ， 刮水器间歇时间的 长短 Ｒ． 和 【 ２ 唐锦芳． 高 速轿车用电 动刮水器结构特点 ． 汽车电器， ￣ ９ ９ ４ （ ３ ） ． Ｃ的参数 值确 定 。 ［ ３ 玳 军． 轿车电动刮水器的使用与检查们 饩车实用技＆２ ｏ ｏ ３ （ ８ ） ．
本 文 主要 对 电动 刮 水 器 进 行 分析 。 关键词 ： 电动刮 水器； 技 术特性 ； 控制
１电动刮水器的组成与类型 电动刮水器的作用是清除汽车前后风窗玻璃上妨碍驾驶人视线的 雨水、 雾气、 雪花及尘埃。电动刮水器主要 由电动机 、 传动机构 、 控制电 路和刮水片等组成。电动刮水器的组成如： １ ． １ 电动机。 电动机产生刮水器的动力 ， 有励磁式和永磁式两种。 刮 水器所用的励磁式电动机通常采用复励式 ， 以便于电动机的转速控制 ； 励磁式电动机的磁极为永久磁铁 ， 其结构简单 、 功率大 、 耗电少 ， 在汽车 上 已有较多的应用 。 １ ． ２ 传动机构 。电动刮水器的传动机构包括减速机构和摇杆机构 ， 其作用是将电动机的动力传递给刮水片 ，使刮水片作来 回摆动而完成 刮水动作。电动刮水器 的摇杆机构有两种类型， 一种只是将电动机的旋 视线。 自动复位控制 转运动转变为刮水片的摆动，而刮水片的往复摆动转换 向则是通过改 的作用就是在驾驶 动电动机的旋转方向实现的，通常用电路开关来控制电动机的旋转方 人关 闭刮水器开关 向；另一种刮水器的摇杆机构则是直接将电动机的选择运行转变为刮 时， 无论刮水片在什 水片的往复摆动。 摇杆机构 的杆件—般 由管材或槽钢制成， 杆件之间的 么位置， 自动复位机 铰接点均采用球形关节结构 ， 采用球形关节结构 ， 可弥补杆件运动平面 构都将 控制 电动机 在制造和安装上的误差。 有 的球铰还具有轴 向防脱落结构， 轴线稍有偏 继续转动 ， 使刮水片 角ａ ， 球轴防脱落肩胛便于球套不能对准， 从而可防止球铰脱落。 自动停 在风窗玻璃 １ ． ３ 控制电路。电动刮水器除 了刮水片的往复摆动基本功能外 ， 还 的下边缘指定位置。 需要有变速、 间歇摆动及 自动复位等功能 ， 以满足实际使用 的需要。刮 根据 自动刮水 器利 水器的这些功能是通过相应的控制电路 的配合实现的，由电动机旋转 用 电动机类型的不 方向控制刮水片摆向的电动刮水器，其控制电路还有电动机电流换向 同， 刮水器 自动复位 功能。 控制的方式也不相 ｌ ４刮水片。 刮水片主要由刮杆和刮片组成， 用于刮除风窗玻璃上 同， 例如， 励磁式 电 的雨水 、 雾气等 ， 有双刮片和但刮片两种形式。 动机通常采用 凸轮 ２ 电动刮 水器 的间歇 控制 式 磁 式 皂 电 动 毽机 机 则 常 ， 采 图 ２ 励 磁 式 电 动 机 刮 水 器 自 动 复 位 原 理 ２ ． １ 刮水片间歇刮水控制的作用。汽车在小雨或雾天行驶时， 刮水 器 即使是慢速刮刷 ， 刮水片也会出现“ 干刮” 的情况 ， 这时刮水片的连续 用铜环式 自动复位 ｌ — － ＿ ｌ 嚷 麓氲 ２ ＿ 吨抠 卜－ 井 囊粕 麓赢 摆动不但没有必要 ， 反而会加速刮水片的磨损 ， 且影响驾驶人的视线。 Ｌ 。 ｓ 一凸 轮 末 ■ 开 关 ． ｜ Ｉ － Ｉ 滔 ｌ — 电 ■ 开 羌 刮水器的间歇刮水器控制 ， 就是使刮水片每刮刷一次后停歇 ３ － ６ ｓ ， 待前 ３ ． ２凸轮式 自动 风窗玻璃上又有影响视线的雨水或雾气时， 刮水片再来 回摆动一次。 这 复位机构。凸轮式 自动复位机构由随电动机一起转动的凸轮 ５和使 电 样， 即可确保驾驶 人有 良好的视线 ， 又避免了刮水片的异常磨损。 动机联通电源的触点 ４组成 ， 其 电路厉口 里如图 ２ 所示。当驾驶 人 关闭刮 ２ ． ２ 刮水片间歇刮水控制原理 。 汽车上的间歇刮水控制电路有多种 水器时， 如果刮水片未在风窗玻璃下缘的位置 ， 凸轮 ５的位置使触点 ４ 结构形式 ， 如图 １ 所示的电路为例 ， 说明电动刮水器间歇控制原理。将 处于闭合状态， 将电动机连接成复励状态而低速转动。当刮水片转到指 刮水器开关置于间歇刮水档时 ， 间歇控制电路通电 ， 电源向电容器 ｃ充 定 的位置时 ， 凸轮的位置 恰好使触点张开 ， 电动机电源断开 ， 这时的电 电， 充电电流的通路为 ： 蓄电池正极 一自停触点上触点 一电阻 Ｒ ｒ ＿ 电容 枢绕组通过刮水器开关的 ５ ， ４接线柱与磁极的并联绕组 ３ 连接 ， 构成 器Ｃ 一 搭铁 一蓄电池负极。 充电电流使 Ｃ两端的电压升高， 当 Ｃ电压上 并励发 电状态 ， 电枢电流所产生的电磁作用力与其转动方向相反 ， 形成 升到 ｖ Ｔ 。 的导通电压时， ｖ Ｔ １ 便导通 ， ｖ Ｔ ２ 也随之导通， 使继电器 Ｊ 线圈 制动转矩而促使电动机迅速停止转动 ， 确保刮水器停在指定的位置。 通电， Ｊ 的常闭触点打开 ， 常开触 闭合 ， 刮水器电动机通电工作。 ３ ． ３ 铜环式自动复位结构。铜环式 自动复位结构由触点和随电枢转
薛 飞
（ 黑龙江农垦红兴隆管理局 交通局 ， 黑龙 江 红兴 隆 １ ５ ５ ８ １ １ ）
摘
要： 为 了提 高汽车在雨天和雪天行驶 时驾驶 员的能见度 ， 专门设置 了风 窗玻璃刮 水器。刮水 器有真 空式 、 气动式和 电动式三种 。
刮水片 自 停凸轮随刮水器电动机转动 ， 当自 停凸轮转至 自 停触点 动的 铜环组成 自 动复位开关。 当驾驶人陕开刮水器开关时 ， 如果刮水片 的上触点断开 、 下触点接通时 ， 电容器 ｃ便通过 Ｖ Ｄ放电， 使ｖ Ｔ １ 的基 不在风窗玻璃下缘位置 ， 铜环的位置使两触点处于连通状态 ， 使得电动 极电 位下降。当 Ｃ两端 的电压下降至 Ｖ Ｔ 的导通电压 以下时， Ｖ Ｔ １ 截 棚 乃 然通电转动，其电流通路为蓄电池正极 一触点 一 铜环 一 触点 一刮 止， Ｖ Ｔ ２ 随之截止 ， 继电器 Ｊ 线圈断电， 其常闭触点又闭合 ， 常开触点断 水器开关 一 搭铁 一蓄电池负极 。 当刮水片转到指定位置时 ， 铜环的缺 口 开。此时， 由于 自 停 凸轮的位置仍使 自停触点的下触点接通 ， 因而电动 转到触点处， 使两触 断开 ， 电动机断电。这时 ， 在铜环内圆周上的凸块 机仍然通 电， 刮水片继续摆动。当刮水片摆 回原位时， 刮水片自 停凸轮 将两个触点连通， 使 电枢绕组搭铁而产生短路 电流 ， 这时， 电枢便会受 转至自 停触点 匕 触点接通 ， 刮水器 电 动机的电枢被短路而停转。 接着电 到制动转矩的作用而迅速停在指定的位置。 源又对 Ｃ 充电而使其电 压升高 ， 直到 Ｃ 两端电压达到 ｖ Ｔ 。 电容器 ｃ的 参考文献 充 电时间为刮水片每次间歇时间， 的导通电压， Ｖ Ｔ 再次导通 ， 电动机又 【 １ ］ 林玉海， 闻泊 ． 源． 电动刮水器的常见故障及 维修叨． 农机使 用与维修， 开始转动， 刮水片再次摆动， 如此循环 ， 使刮水片间歇摆动 。 电容 Ｃ的充 ２ ０ １ １ （ ３ ） ． 电时间即为刮水片每次间歇时间 ， 可见 ， 刮水器间歇时间的 长短 Ｒ． 和 【 ２ 唐锦芳． 高 速轿车用电 动刮水器结构特点 ． 汽车电器， ￣ ９ ９ ４ （ ３ ） ． Ｃ的参数 值确 定 。 ［ ３ 玳 军． 轿车电动刮水器的使用与检查们 饩车实用技＆２ ｏ ｏ ３ （ ８ ） ．
本 文 主要 对 电动 刮 水 器 进 行 分析 。 关键词 ： 电动刮 水器； 技 术特性 ； 控制
１电动刮水器的组成与类型 电动刮水器的作用是清除汽车前后风窗玻璃上妨碍驾驶人视线的 雨水、 雾气、 雪花及尘埃。电动刮水器主要 由电动机 、 传动机构 、 控制电 路和刮水片等组成。电动刮水器的组成如： １ ． １ 电动机。 电动机产生刮水器的动力 ， 有励磁式和永磁式两种。 刮 水器所用的励磁式电动机通常采用复励式 ， 以便于电动机的转速控制 ； 励磁式电动机的磁极为永久磁铁 ， 其结构简单 、 功率大 、 耗电少 ， 在汽车 上 已有较多的应用 。 １ ． ２ 传动机构 。电动刮水器的传动机构包括减速机构和摇杆机构 ， 其作用是将电动机的动力传递给刮水片 ，使刮水片作来 回摆动而完成 刮水动作。电动刮水器 的摇杆机构有两种类型， 一种只是将电动机的旋 视线。 自动复位控制 转运动转变为刮水片的摆动，而刮水片的往复摆动转换 向则是通过改 的作用就是在驾驶 动电动机的旋转方向实现的，通常用电路开关来控制电动机的旋转方 人关 闭刮水器开关 向；另一种刮水器的摇杆机构则是直接将电动机的选择运行转变为刮 时， 无论刮水片在什 水片的往复摆动。 摇杆机构 的杆件—般 由管材或槽钢制成， 杆件之间的 么位置， 自动复位机 铰接点均采用球形关节结构 ， 采用球形关节结构 ， 可弥补杆件运动平面 构都将 控制 电动机 在制造和安装上的误差。 有 的球铰还具有轴 向防脱落结构， 轴线稍有偏 继续转动 ， 使刮水片 角ａ ， 球轴防脱落肩胛便于球套不能对准， 从而可防止球铰脱落。 自动停 在风窗玻璃 １ ． ３ 控制电路。电动刮水器除 了刮水片的往复摆动基本功能外 ， 还 的下边缘指定位置。 需要有变速、 间歇摆动及 自动复位等功能 ， 以满足实际使用 的需要。刮 根据 自动刮水 器利 水器的这些功能是通过相应的控制电路 的配合实现的，由电动机旋转 用 电动机类型的不 方向控制刮水片摆向的电动刮水器，其控制电路还有电动机电流换向 同， 刮水器 自动复位 功能。 控制的方式也不相 ｌ ４刮水片。 刮水片主要由刮杆和刮片组成， 用于刮除风窗玻璃上 同， 例如， 励磁式 电 的雨水 、 雾气等 ， 有双刮片和但刮片两种形式。 动机通常采用 凸轮 ２ 电动刮 水器 的间歇 控制 式 磁 式 皂 电 动 毽机 机 则 常 ， 采 图 ２ 励 磁 式 电 动 机 刮 水 器 自 动 复 位 原 理 ２ ． １ 刮水片间歇刮水控制的作用。汽车在小雨或雾天行驶时， 刮水 器 即使是慢速刮刷 ， 刮水片也会出现“ 干刮” 的情况 ， 这时刮水片的连续 用铜环式 自动复位 ｌ — － ＿ ｌ 嚷 麓氲 ２ ＿ 吨抠 卜－ 井 囊粕 麓赢 摆动不但没有必要 ， 反而会加速刮水片的磨损 ， 且影响驾驶人的视线。 Ｌ 。 ｓ 一凸 轮 末 ■ 开 关 ． ｜ Ｉ － Ｉ 滔 ｌ — 电 ■ 开 羌 刮水器的间歇刮水器控制 ， 就是使刮水片每刮刷一次后停歇 ３ － ６ ｓ ， 待前 ３ ． ２凸轮式 自动 风窗玻璃上又有影响视线的雨水或雾气时， 刮水片再来 回摆动一次。 这 复位机构。凸轮式 自动复位机构由随电动机一起转动的凸轮 ５和使 电 样， 即可确保驾驶 人有 良好的视线 ， 又避免了刮水片的异常磨损。 动机联通电源的触点 ４组成 ， 其 电路厉口 里如图 ２ 所示。当驾驶 人 关闭刮 ２ ． ２ 刮水片间歇刮水控制原理 。 汽车上的间歇刮水控制电路有多种 水器时， 如果刮水片未在风窗玻璃下缘的位置 ， 凸轮 ５的位置使触点 ４ 结构形式 ， 如图 １ 所示的电路为例 ， 说明电动刮水器间歇控制原理。将 处于闭合状态， 将电动机连接成复励状态而低速转动。当刮水片转到指 刮水器开关置于间歇刮水档时 ， 间歇控制电路通电 ， 电源向电容器 ｃ充 定 的位置时 ， 凸轮的位置 恰好使触点张开 ， 电动机电源断开 ， 这时的电 电， 充电电流的通路为 ： 蓄电池正极 一自停触点上触点 一电阻 Ｒ ｒ ＿ 电容 枢绕组通过刮水器开关的 ５ ， ４接线柱与磁极的并联绕组 ３ 连接 ， 构成 器Ｃ 一 搭铁 一蓄电池负极。 充电电流使 Ｃ两端的电压升高， 当 Ｃ电压上 并励发 电状态 ， 电枢电流所产生的电磁作用力与其转动方向相反 ， 形成 升到 ｖ Ｔ 。 的导通电压时， ｖ Ｔ １ 便导通 ， ｖ Ｔ ２ 也随之导通， 使继电器 Ｊ 线圈 制动转矩而促使电动机迅速停止转动 ， 确保刮水器停在指定的位置。 通电， Ｊ 的常闭触点打开 ， 常开触 闭合 ， 刮水器电动机通电工作。 ３ ． ３ 铜环式自动复位结构。铜环式 自动复位结构由触点和随电枢转