電動車窗的組成與功能
1.功能
電動車窗裝置主要由升降控制開關、電動機、升降器、繼電器等組成,其中電動機一般采用雙向永磁電動機,通過控制電流方向,使其正反向轉動,達到車窗升降功能。電動車窗控制電路通常設有如下功能:
(1)設有多個開關,方便控制。開關用來控制門窗玻璃升降。一般電動門窗系統都裝有兩套控制開關。一套總開關安裝在儀表板或駕駛員側車門扶手上(便于駕駛員操縱),它由駕駛員控制每個車窗的升降。另一套為分開關分別安裝在每一個乘員的車門上,可由乘員操縱。一般在總開關上還裝有窗鎖開關。如果將其斷開,則分開關就不起作用。
有的車上還專門裝有一個延遲開關,在點火開關斷開后約10min內,或在打開車門以前,仍有電源提供,使駕駛員和乘員能有時間關閉車窗。
(2)裝有熱敏開關,起保護作用。電路或電動機內裝有一個或多個熱敏開關,用以控制電流,防止電動機過載。當車窗完全關閉或由于結冰等原因使車窗玻璃不能自如運動時,即使操縱開關沒有斷開,熱敏開關也會自動斷路。
(3)后車門窗設有安全裝置。一些汽車的后車門窗玻璃一般僅能下降至2/3或3/4,不能全部下到底,以防止后座位上的小孩將頭、手伸出窗外而發生事故。
2.組成
電動車窗主要由車窗、車窗升降器、電動機、繼電器、開關等組成。奧迪轎車電動車窗的結構如圖1所示。
1-車窗升降器 2-墊 3-電機插座 4-開關總成插座 5-主開關 6-主開關的斷路開關 7-插座架 8-線束 9-固定螺栓 10-車窗密封條 11-前左車窗玻璃 12-車窗附件支架 13-固定螺栓 14-墊 15-車窗鎖止夾子 16-固定螺釘 17-電動機
車窗升降器有三種形式:鋼絲滾筒式升降器(又稱蝸輪蝸桿式升降器)、齒扇式升降器及齒條式升降器。
(1)鋼絲滾筒式電動車窗升降器。
1-支架安裝位置 2-電動機安裝位置 3-固定架 4-聯軸緩沖器 5-電動機 6-卷絲筒 7-蓋板 8-調整彈簧 9-繩索結構 10-玻璃安裝位置 11-滑動支架 12-彈簧套筒 13-安裝緩沖器 14-銘牌位置 15-均壓孔 16-支架結構。
(2)齒扇式電動車窗升降器。用齒扇來實現換向作用如圖1-3所示。齒扇上有螺旋彈簧,當車窗上升時,彈簧展開,放出能量,以減輕電動機負荷當車窗下降時,彈簧壓縮,吸收能量,從而使車窗無論上升還是下降,電動機的負荷基本相同。
1-電纜接頭 2-電動機 3-齒扇 4-推力桿
(3)齒條式電動車窗升降器。使用柔性齒條和小齒輪,車窗連在齒條的一端,電動機帶動軸端小齒輪轉動,使齒條移動,以帶動車窗升降,其結構如圖1-4所示。
1-齒條 2-電纜接頭 3-電動機 4-小齒輪 5-定位架
電動車窗的工作原理
電動車窗使用的電動機是雙向的,有永磁型和雙繞組串激型2種。每個車窗都裝有一個電動機,通過開關控制它的旋轉方向,使車窗玻璃上升或下降。
1.永磁型直流電動機電動車窗
永磁型直流電動機電動車窗電路又稱電動機不搭鐵的控制電路,電動機不直接搭鐵,其搭鐵受開關控制,通過改變電樞的電流方向來改變電動機的旋轉方向,使車窗玻璃上升或下降。其控制電路如圖1-5。
電動機不搭鐵的電動車窗控制電路
1-右前車窗開關 2-右前車窗電動機 3-右后車窗開關 4-右后車窗電動機 5-左前車窗電動機 6-左后車窗電動機 7-左后車窗開關 8-駕駛員主控開關組件
(1)駕駛員主控開關控制左后車窗上升時電流方向。合上主控開關8的左后車窗上升開關,則控制電路閉合,形成回路電流,具體電路路徑為:蓄電池正極→熔斷器→主控開關8的左后車窗上升開關→左后車窗開關7“上”(原始位置)→左后車窗電動機→左后車窗開關7“下”(原始位置)→主控開關8的左后車窗“下”(原始位置)→搭鐵→電源負極。電流方向如圖1-6所示箭頭所指。
主控開關控制左后車窗上升
1-右前車窗開關 2-右前車窗電動機 3-右后車窗開關 4-右后車窗電動機 5-左前車窗電動機 6-左后車窗電動機 7-左后車窗開關 8-駕駛員主控開關組件
(2)獨立操作分開關控制左后車窗下降。合上左后車窗開關7的下降開關,則控制電路閉合,形成回路電流,具體電路路徑為:蓄電池正極→熔斷器→左后車窗開關7“下”→左后車窗電動機→左后車窗開關7“上”(原始位置)→主控開關8的左后車窗“上”(原始位置)→主控開關8的左后車窗“下”(原始位置)→搭鐵→電源負極。電流方向如圖1-7所示箭頭所指。
從左后車窗上升、下降的電路路徑分析可知,兩種情況下,流經電動機的電流方向相反,電動機反轉。
永磁型直流電動機電動車窗,因為開關既控制電動機的電源線,又控制電動機的搭鐵線,所以開關結構和控制線路復雜一些。但是電動機結構簡單,在實際當中應用較廣泛。
2.雙繞組串激型直流電動機電動車窗
雙繞組串激型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,一個稱為“下降”繞組。在給不同繞組通電時,會產生相反方向的磁場,電動機的旋轉方向也就不同,從而實現車窗的上升與下降。其控制電路見圖1-8。
獨立操作開關控制左后車窗下降
1-右前車窗開關 2-右前車窗電動機 3-右后車窗開關 4-右后車窗電動機 5-左前車窗電動機 6-左后車窗電動機 7-左后車窗開關 8-駕駛員主控開關組件
電動機搭鐵的電動車窗控制電路
1-駕駛員主控開關組件 2-右前車窗開關 3-右前車窗電動機 4-左前車窗電動機
(1)駕駛員主控開關控制右前車窗上升。電流方向如圖所示箭頭所指。
(2)獨立操作開關控制右前車窗下降。電流方向如圖所示箭頭所指。
駕駛員主控開關控制右前車窗上升時電流方向
1-駕駛員主控開關組件 2-右前車窗開關 3-右前車窗電動機 4-左前車窗電動機
獨立操作開關控制右前車窗下降時電流方向
1-駕駛員主控開關組件 2-右前車窗開關 3-右前車窗電動機 4-左前車窗電動機