电动刮水器.docx

课程名称汽车电气设备构造与维修课题辅助设备（一）任课教师授课日期授课班级课时2总课时72教学方式讲授（采用多媒体演示）教学目的与要求应知能力：
（1）了解辅助电气主要元器件的构造及功用；
（2）掌握辅助电气系统的控制与工作原理；
应会能力：
重点
难点重点：
电动刮水器的控制及工作原理；
难点：
电动刮水器的控制及工作原理；教学准备工量具、仪器、教具多媒体教室机件、原材料

作业布置

1、电动刮水器的基本结构是什么？
2、刮水器一般有哪几个工作档位？
3、绕线式电动机和永磁式电动机分别是如何完成变速功能的？
4、刮水器为什么要设有间歇档？
5、如何去除风窗玻璃上的雾气和霜？

课后
分析

序号教学内容教学方法一.

二.

三.

四.

五.
提问：（5分钟）
（1）汽车辅助设备包括哪些？
（2）各种设备的工作原理如何？

导入新课
课题：辅助设备（一）
教学目标
1.应知能力：
（1）了解辅助电气主要元器件的构造及功用；
（2）掌握辅助电气系统的控制与工作原理；
2.应会能力：
理论讲解（75分钟）

一、电动刮水器
1、作用：
清扫风窗玻璃上的雨水、雪或尘土，保证汽车在雨天或雪天时，驾驶员有良好的视线，确保行驶安全。
2、电动风窗刮水器的组成：
由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆、刮（水）片等组成。

3、刮水电动机的分类
电动机电流由车辆电源供应，磁场结构分为绕线式和永磁式两种，其中，永磁式应用广泛。绕线式：磁场由通电线圈产生；永磁式：磁场由永久磁铁提供；
4、刮水电动机的工作原理
刮水器的变速是利用直流电动机变速原理来实现的，由直流电动机电压平衡方程式可得转速公式为

式中，U——电动机端电压；
I通过电枢绕组的电流；
R——电枢绕组的电阻；
k——常数；
Z——正、负电刷间串联的绕组（导体）数；
φ——磁极磁通。
在电压U和直流电动机定型的条件下，即I、R、K均为常数时，当磁极磁通φ增大时转速n下降，反之则转速上升。若两电刷之间的电枢绕组（导体）数Z增多时，转速n也下降，反之则上升。所以，刮水器变速是在直流电动机变速的理论基础上，采取改变电动机磁极磁通的强弱，或者改变两电刷之间的导体（绕组）数多少来实现的。
（1）改变磁通变速
采用改变电动机磁极磁通变速的方法，只适合于线绕式直流电动机。线绕式电动刮水器的工作原理见图。

当刮水器开关在Ⅰ位置（低速）时，电流由蓄电池正极经电源开关→熔断器→接线柱②→接触片，然后分两路：一路通过接线柱③→串励绕组l→电枢2至蓄电池负极形成回路；另一路通过接线柱④→并励绕组3至蓄电池负极而形成回路。此时，在串励绕组1和并励绕组3的共同作用下，磁场增强，电动机以低速运转。
当刮水器开关在Ⅱ位置（高速）时，电流由蓄电池正极经电源开关→熔断器→接钱往②→接触片对接线柱③→串励绕组1叶电枢2至蓄电池负极形成回路。此时由于井励绕组3被隔除，磁场减弱，电动机以高速运转。
（2）改变电刷间的导体数变速
改变电刷间导体数变速的方法只能通过永磁电机（三刷永磁式直流电动机）来实现，它的磁极为铁氧体永久磁铁，具有不易退磁的优点，能够实现高、低转速，其工作原理见图（a）、（b）。
B1为低速运转电刷，B2为高速运转电刷，B3为公共电刷。B1、B2安装位置相差60°。
当电动机工作时，在电枢内同时产生反电动势，其方向与电枢电流的方向相反。如要使电枢旋转，外加电压U必须克服反电动势的作用，当电枢的转速上升时，反电动势也相应上升，只有当外加电压U几乎等于反电动势时，电枢的转速才趋于稳定。
当开关拨向L时，见图（b）。电源电压U加在民和B。之间，由于①、⑤、⑤和②、③、④组成两条并联支路，支路中串联的线圈（导体）均为有效线圈，串联线圈（导体）数相对较多（每条支路串联3组绕组），故反电动势较大，电动机以较低转速运转。
当开关拨向H时，电源电压U加在民和B2和B3于线圈①和线圈②产生方向相反的电动势，互相抵消，放组成两条并联支路中串联线圈（导体）数相对较少（每条支路串联2组绕组），故反电动势较小，电动机以较高转速运转。
5、电动刮水器的自动复位装置
汽车上装用的电动刮水器都设有自动复位装置。所谓的自动复位，就是指在切断刮水器开关时，刮水片能自动停在驾驶员视野以外的指定位置。
磁式电动刮水器的自动复位装置见左图。