汽车雨刮器的结构与工作原理


风窗雨刮器的作用是用来清除风窗玻璃上的雨水、雪或尘土 , 以保证驾驶员良好的能见度 。

风窗雨刮器的组成和工作原理
风窗雨刮器有前风窗雨刮器和后风窗雨刮器之分 。因驱动装置不同 , 雨刮器有真空式、气动式和电动式三种 。目前车辆上广泛使用的是电动雨刮器 。

电动雨刮器主要由直流电动机、蜗轮箱、曲柄、连杆、摆杆和雨刮片等组成 , 如图4-80所示 。
通常电动机和蜗轮箱结合成一体组成雨刮器电机总成 , 曲柄、连杆和摆杆等杆件可以将蜗轮的旋转运动转变为摆臂的往复摆动 , 使摆臂上的雨刮片实现雨刮动作 。

雨刮电动机
雨刮电动机有绕线式和永磁式两种 。永磁式雨刮电动机体积小 , 质量轻 , 结构简单 , 使用广泛 。
(1)雨刮电动机的结构
永磁式雨刮电动机主要由外壳、磁铁总成、电枢、电刷安装板、复位开关、输出齿轮及蜗轮、输出臂等组成 。如图4-81所示 。

电动机电枢通电即开始转动 , 以蜗杆驱动蜗轮 , 蜗轮带动摇臂旋转 , 摇臂使拉杆往复运动 , 从而带动雨刮片左右摆动 。如图4-82所示 。

(2)雨刮电动机的变速原理
为满足实际使用的要求 , 雨刮电动机有低速、高速和间歇三个档位 , 且在任意时刻雨刮结束后 , 雨刮片均能回到挡风玻璃最下端 , 即自动复位 。
永磁式雨刮电动机是利用3个电刷来改变正负电刷之间串联线圈的个数实现变速的 , 其工作原理是:

如图4-83a所示 , 雨刮电动机工作时 , 在电枢内所有小线圈中同时产生反电动势 , 每个小线圈都产生相等的反电动势 , 电动势的方向与电枢电流的方向相反 。若要电枢转动 , 外加电压必须克服反电动势的作用 。
当电动机转速升高时 , 反电动势增大 , 只有当外加电压等于反电动势时 , 电枢的转速才能稳定 。
三刷永磁式雨刮电动机工作时 , 电枢绕组产生的反电动势的方向如图4-83b所示 。当将雨刮器开关拨向l低速时 , 则蓄电池电压加在电刷b1 和b3之间 , 在电刷b1 和b3 之间的两条并联支路中 , 每条支路中各有四个线圈串联 , 反电动势的大小与支路中反电动势的大小相等 。由于外加电压需要平衡4个线圈所产生的反电势 , 故电动机转速较低;

当将雨刮器开关拨向h高速时 , 则蓄电池电压加在电刷b2 和b3之间 。线圈1、2、3、4、8同在一条支路中 , 其中线圈8与线圈1、2、3、4的反电动势方向相反 , 相互抵消后 , 使每条支路变为3个线圈 。由于电动机内部的磁场方向和电枢的旋转方向没有变化 , 所以各线圈内反动势的方向与低速时相同 。但是 , 外加电压只需平衡3个线圈所产生的反电势 , 因此电动机的转速升高 。

雨刮电动机的控制电路及自动复位原理
如图4-84所示为铜环式雨刮器的控制电路 。雨刮器的开关有3个档位 , 它可以控制雨刮器的速度和自复位 。0档为复位档 , Ⅰ档为低速档 , Ⅱ档为高速档 。四个接线柱分别接复位装置、电动机低速电刷、搭铁、电动机高速电刷 。复位装置是在减速蜗轮上嵌有铜环 , 铜环分为两部分 , 与电动机的外壳相连(搭铁) 。触点臂用磷铜片或其它弹性材料制成 , 一端铆有触点 。由于触点臂具有弹性 , 因此当蜗轮转动

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