洗涤装置常见故障诊断

教学目标

1.熟悉电动刮水器、洗涤装置的结构特点。

2.掌握电动刮水器、洗涤装置常见故障的检测方法。

3.掌握典型汽车刮水器、洗涤装置电路的检测等维修工艺，以及工具、量具和仪器的使用。

技能目标：掌握电动刮水器、洗涤装置常见故障的检测方法。

任务引入：电动刮水器、洗涤装置的作用是用来清除风窗玻璃上的雨水、雪或尘土，以确保驾驶员有良好的视野，所以电动刮水器、洗涤装置对于安全行驶非常重要。

教学场景

实训楼汽修车间。

实训设备

汽车电动刮水器、洗涤装置及电路的检测所需设备、工具和辅料，见表7-1。

表7-1　汽车电动刮水器、洗涤装置电路检测所需设备、工具和辅料清单

续表

相关知识

电动刮水器、洗涤装置的结构与工作原理

1.组成

风窗刮水器和清洗装置由熔断器、刮水器开关、刮水继电器、刮水电动机、刮水器支座、连杆总成、定位杆、刮水橡皮、喷水泵、喷嘴及水罐等组成。接线图及装置图见图7-1及图7-2。

风窗清洗装置由喷嘴、软管接头、软管、风窗清洗液罐、密封套和风窗清洗液泵等组成，如图7-3所示。

2.刮水电动机的工作原理

（1）结构。

电动雨刮电动机的功率较小，只有15～50 W，多采用永磁激磁方式，刮水电动机的典型结构如图7-4所示。

永磁式雨刮电动机的结构包括：电驱（也称转子）、永久磁铁（定子）、电刷、涡杆、涡轮、自动回位装置（铜环及触点）。

（2）永磁式雨刮电动机的变速原理。

永磁电动机工作时，在电枢内（转子）同时产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反。要使电动机旋转，外加电压必须克服反电动势的作用。当电动机转速升高时，反电动势增加，只有当外加电压等于反电动势时，电枢的转速才能稳定。

永磁电动机利用3个电刷来改变正负电刷之间串联的线圈数，实现变速。变速原理如图7-5、图7-6所示。

当开关处于L位（低速）时，电流通过电刷B1流入，B3流出，此时电流通过的有效绕组个数为4+4，电机低速工作，而开关处子H位（高速）时，电流通过的有效绕组个数为3+3个，电机高速工作。

刮水器电动机采用3刷结构方便变速。间歇时间由间歇继电器控制，利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使刮水器按照一定周期刮扫。刮水器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面，它的唇口必须与玻璃角度配合一致，方能达到所要求的性能，如图7-7所示。

一般情况下，在汽车组合开关手柄上有刮水器控制旋钮，设有低速、高速、间歇3个挡位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合刮水器洗涤挡风玻璃，如图7-8所示。

洗涤器系统是目前汽车上很普通的装置，它由储水箱、水泵、输水管、喷水嘴组成。其中储水箱一般是1.5～2升的塑料罐；水泵是一种微型电动离心泵，通过它将储水箱的洗涤水输向喷水嘴，经2～4个喷水嘴的挤压作用将洗涤水分成细小的射流喷向挡风玻璃，配合刮水器起到清洁挡风玻璃的作用。

除了前挡风玻璃刮水器外，许多乘用车还装置了后玻璃窗刮水器，方便驾车者雨天能看到车后的东西。有些高级乘用车上的前照灯也安装有类似刮水器的清洗装置。后玻璃窗刮水器和前照灯清洗装置没有专门的四连杆机构，只在电动机上附加一个紧凑的转换机构（如齿条齿轮或四连杆机构），将旋转变为摆动。据欧美法规规定，当前照灯脏污到照明度降到20%时，前照灯清洗装置应当在8秒内洗涤干净污垢，使照明度恢复到80%。前照灯洗涤用的水由挡风玻璃刮水器储水箱提供，其喷水嘴的位置要设置合理才能使车辆在任何速度下都能使洗涤水喷到灯面上。

任务实施

一、电动刮水器、洗涤装置的线路分析

捷达轿车电动刮水器及洗涤泵工作电路如图7-11所示。刮水器与洗涤泵工作时，点火开关必须处于点火位置，使卸荷继电器工作。

刮水器工作过程分析如下。

1.刮水器慢速工作电路的工作原理

将刮水器开关转到图7-11中的1位置，刮水器电机工作电路中的电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→刮水器开关触点53a与53→刮水器电机→蓄电池负极，于是刮水器电机慢速工作。

2.刮水器快速工作电路的工作原理

将刮水器开关转到图7-11中的2位置，刮水器电机工作电路中电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→刮水器开关触点53a与53b→刮水器电机→蓄电池负极，于是刮水器电机快速工作。

3.刮水器间歇工作电路的工作原理

当把刮水器开关打到I位置时，刮水器电机工作电路中的电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→刮水器开关触点53a与I→间歇控制器（电阻R9与R2、电容器C1、二极管D2、晶体三极管T的基极与发射极）→蓄电池负极，为此晶体三极管T导通，使间歇控制器中继电器工作，刮水器电机工作电路中的电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→间歇控制器中触点15与53e→刮水器开关触点53e与53→刮水器电机→蓄电池负极，于是刮水器电机慢速旋转。

间歇控制器中，由于稳压管D4的作用，使电路中的A点的电位一直保持在6V。在晶体三极管T工作时，电路中C点的电位为1.6 V，而B点的电位约为5.6 V，此时在电容器C1两端有4V的电位差。

当刮水器电机转到停止位，如图7-11所示的0位置时：

（1）电路中B点电位由蓄电池正极经卸荷继电器触点、S5熔断丝、刮水器开关触点53a与I、间歇控制器触点I、电阻R9、点A、电阻R2、二极管D3、电阻R5与R6并联、刮水器电机到蓄电池负极来决定，使B点的电位降到2.8 V，而C点变为-1.2 V左右，所以使晶体三极管T截止，同时也使继电器触点31b与53e闭合。

（2）刮水器电机自动停位电路由电机内机构触点31与31b→间歇继电器触点31b与53e→刮水器开关触点53e与53，于是电机进行能耗制动，将立即停止在该位置。

在刮水电机停止时，间歇控制器中C点组成新电路，由蓄电池正极→卸荷继电器触点→ S5熔断丝→刮水器开关触点53a与I→间歇控制器（电阻R9、电阻R1、电容器C1二极管D3、电阻R5与R6并联）→刮水器电机31b与31触点→蓄电池负极，于是C1电容器的C点电位逐渐提高到2V，晶体三极管T又开始导通，这段时间就是刮水器间隔时间，刮水器间隔工作的间隔时间为5s。

4.刮水器短时工作电路的工作原理

将刮水器开关扳到TIP位置，这时刮水器电机短时工作电路中的工作电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→刮水器开关触点53a与53→刮水器电机→蓄电池负极，于是刮水器电机慢速工作。松开刮水器开关手柄时，开关自动返回到0位置，于是刮水器电机的自动停止位置电路接通，电机进行能耗制动，刮水器停止工作。

5.洗涤器工作电路的工作原理

将刮水器开关扳到Wa位置，这时将完成洗涤和刮水两项工作：

（1）洗涤器工作电路中的电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→刮水器开关触点53a与53c→洗涤泵电机→蓄电池负极，于是洗涤器开始工作。

（2）上述电路中除洗涤器工作外，同时电路中的工作电流由间歇控制器触点53c→二极管D1→电容器C2→蓄电池负极。待C2充电的同时，电阻R8与电阻R4电路中的电流由小增大，于是在电阻R4上产生的电压降也由小变大。在此电压作用下，晶体三极管T导通，使间歇控制器中触点15与53e闭合，于是刮水器电机的电路接通，电路中的工作电流由蓄电池正极→卸荷继电器触点→S5熔断丝→间歇控制器触点15与53e→刮水器开关触点53e与53→刮水器电机→蓄电池负极，于是刮水器电机慢速工作。

松开开关手柄时，刮水器开关自动复位，洗涤泵立即停止喷射工作。但这时由于间歇控制器的作用，刮水器电机仍能慢速工作4s左右，其目的是为了刮干净风窗玻璃上的水滴。

图7-12是奥迪轿车前风窗玻璃清洗装置电路。当刮水器开关在I挡位置时，刮水器处于间歇工作状态，利用自动复位触点及C2充、放电时间来实现间歇控制；刮水器开关处于1挡时，刮水器以低速工作；刮水器开关处于2挡时，刮水器以高速工作；当刮水器开关处于Tip位置时，刮水器电机短时间工作；松开刮水器开关，开关自动返回0位置。

当刮水器开关位于Wa位置时，将完成洗涤器和刮水器两项工作。工作过程如下：

（1）洗涤器工作电路的工作电流由蓄电池正极（经卸荷继电器触点）→熔断器→刮水器开关2的53a触点→刮水器开关2的53c触点→洗涤器电机3→搭铁→蓄电池负极构成回路，洗涤器开始工作，将洗涤液喷洒到风窗玻璃上。

（2）上述电路中，除洗涤器工作外，同时电路中的工作电流由刮水器开关2的53c触点→间歇控制器1的53c触点→二极管VD1→电容C1→蓄电池负极构成回路，为C1充电。在C1充电的同时，电阻R8与R4的电流由小增大，B点的电位逐渐升高。在此电压作用下，晶体三极管VT1导通，间歇控制器的继电器线圈通电，触点K1闭合，使间歇控制器的触点15与53e接通，于是刮水器电机的电路接通。电路中的工作电流由蓄电池正极→熔断器→间歇控制器触点15与53e→刮水器开关的触点53e与53→刮水器电机→蓄电池负极构成回路，刮水器电机慢速工作。

松开开关手柄时，刮水器开关自动复位，洗涤泵立即停止喷射工作。但这时间歇控制器中的电容C1开始向电阻R8、R4放电，使晶体三极管VT1继续导通，刮水器电机仍能慢速工作4s，即电容C1放电的时间，其目的是为了刮干净风窗玻璃上的水滴。

二、常见故障的诊断与检修

表7-2　刮水器常见故障的诊断与排除

训练评价（一）

考核要求：

1.在规定的时间内完成刮水器的拆装，使之符合技术标准。

2.在操作过程中出现的违规操作，应及时指正。

3.符合安全文明生产的要求。

考核标准：

训练评价（二）

考核要求：

1.在规定的时间内完成雨刮器的故障排除。

2.在操作过程中出现的违规操作，应及时指正。

3.符合安全文明生产的要求。

考核标准：

实训报告：

1.叙述拆装刮水器的步骤。

2.叙述拆装刮水器的注意事项。