汽车电气设备故障分析：检查刮水器和清洗器系统的零部件

2023-09-22 理论教育版权反馈

【摘要】：确认风窗玻璃刮水器电动机总成上的配合标记已对直。清洗器联动功能有一种刮水器和清洗器系统，在操作清洗器开关一定时间后，在喷射清洗液时自动运行刮水器，这被称为清洗器联动功能。图810为2010款长安马自达3两厢车的刮水器与清洗器开关示意图，可按图所示检查风窗玻璃刮水器和清洗器开关之间的电阻及连续性是否与图表中所示一致。若与图表中所述不符或电阻超出规定范围，则应更换风窗玻璃刮水器和清洗器开关。

1.刮水器电动机

刮水器电动机的结构通常如图8⁃3所示。

图8⁃3 刮水器电动机的结构

刮水器电动机使用铁氧体永磁电动机。刮水器电动机包括电动机本身及传动装置。传动装置对电动机输出减速。铁氧体型刮水器电动机一般采用三种电刷：低速电刷、高速电刷和共用电刷（供接地）。在减速部分有一凸轮开关，因此刮水器将每次停在同样的位置。

（1）切换电动机转速当电动机旋转时，在电枢线圈中产生一反电动势，它起限制电动机旋转的作用。低速运行时，电流从低速电刷流入电枢线圈，产生较高的电动势，使电动机以低速旋转；高速运行时，电流从高速电刷流入电枢线圈，产生较低的反电动势，使电动机以高速旋转。

（2）凸轮开关刮水系统有把刮水片停在固定位置的功能。由于这一功能，当刮水器开关关掉时，刮水片会自动停在风窗玻璃的底部位置。凸轮开关执行此功能。

图8⁃4 刮水器电动机的基本电路原理

此开关包括1只缺口凸轮盘和3个触点P1、P2和P3，如图8⁃4所示。

当刮水器开关在“LO/HI”位置时，电池电压施加到线路，电流通过刮水器开关进入刮水器电动机，引起刮水器电动机运行。图8⁃5所示为刮水器电动机低速运转时的基本电路原理。

然而刮水器开关一关掉，如果触点P2不在缺口处，电池电压作用于线路，并且电流通过触点P2到P1进入刮水器电动机，引起电动机继续运转，如图8⁃6所示。然后，触点P2通过凸轮盘旋转到了缺口处，电流不流入线路，刮水器电动机将停转。

然而，由于电枢的惯性电动机不立即停止并且继续转一会。结果触点P3穿过凸轮盘的导电点并且形成下面的回路：电枢→刮水器电动机端子+1→刮水器开关→刮水器电动机端子S→触点P1→触点P3→电枢。因为在这个回路中电枢产生反电动势，对刮水器电动机产生电力制动，电动机立即停在固定位置。刮水器电动机处于停止位置时的工作电路如图8⁃7所示。

图8⁃5 刮水器电动机低速运转时的基本电路原理

图8⁃6 刮水器电动机关闭控制开关瞬间触点P2不在缺口处的工作电路

（3）刮水器电动机总成的一般检查方法现以凯美瑞风窗玻璃刮水器电动机总成的检查为例，说明刮水器电动机总成的一般检查方法。

1）LO操作检查。图8⁃8为凯美瑞风窗玻璃刮水器电动机总成的连接器端子前视图。将蓄电池正极（+）导线连接到连接器的端子A59-5（+1）上，并将蓄电池负极（-）导线连接到端子A59-4（E）上，检查电动机是否低速运转（LO）。

2）HI操作检查。将蓄电池正极（+）导线连接到连接器的端子A59-3（+2）上，并将蓄电池负极（-）导线连接到端子A59-4（E）上，检查电动机是否高速运转（HI）。

3）自动停止操作检查。将配合标记置于风窗玻璃刮水器电动机总成上。配合标记用于确认电动机轴回到驻停位置，如图8⁃9所示。

将蓄电池正极（+）导线连接到刮水器电动机连接器的端子A59-5（+1）上，并将蓄电池负极（-）导线连接到刮水器电动机的端子A59-4（E）上。当电动机低速运转（LO）时，断开端子A59-5（+1），将刮水器电动机停在一个配合标记没有对齐的位置。

图8⁃7 刮水器电动机处于停止位置时的工作电路（电力制动阶段）

图8⁃8 凯美瑞风窗玻璃刮水器电动机总成的连接器端子前视图

建议：

在下列步骤中，将在刮水器电动机处进行连接，以验证由刮水器电动机凸轮操作的驻停触点的工作情况。连接完成后，电动机不在驻停位置时，电流将从端子A59-2（B），经过刮水器电动机中的驻停触点流入端子A59-1（+S）。然后，电流通过跨接线流入端子A59_-5（+1），流经电动机到接地（使电动机运行）。当电动机到达驻停位置时，停止触点应开放，在正确位置停止刮水器电动机运行。当刮水器电动机不在驻停位置时，端子A59-2（B）和A59-1（+S）由刮水器电动机中的内凸轮连接。当刮水器电动机在驻停位置时，端子A59-1（+S）和A59-4（E）由刮水器电动机中的内凸轮连接。

图8⁃9 确认刮水器电动机曲柄臂的驻停位置

在接地导线仍然像前一步骤那样连接的情况下，在端子A59-1（+S）和端子A59-5（+1）间连接一条跨接线。下一步，将蓄电池正极（+）导线连接到端子A59-2（B），以使刮水器电动机低速运转。如果刮水器电动机正确运转，刮水器将运行达到驻停位置。当它达到驻停位置时将自动停止。

确认风窗玻璃刮水器电动机总成上的配合标记已对直。

2.清洗器电动机

（1）前清洗器电动机/后清洗器电动机发动机室中的清洗器液槽加清洗液。清洗器液槽由半透明的树脂制成，通过清洗器液槽内部清洗器电动机的运行喷射清洗液。

清洗器电动机有叶轮泵（叶轮型），燃料泵也用过这种电动机。

带有后清洗器的车辆有多种布置方式：有的是清洗器液槽为前清洗器系统和后清洗器系统两者共同使用；有的则采用两个清洗器液槽，分别用于前后清洗系统；也有的车型采用通过使用清洗器电动机操作阀门切换清洗器喷嘴供前后清洗器的方式；还有的采用一个喷洗器液槽，有两只电动机分别用于前后清洗器。

（2）清洗器联动功能有一种刮水器和清洗器系统，在操作清洗器开关一定时间后，在喷射清洗液时自动运行刮水器，这被称为清洗器联动功能。

3.刮水器和清洗器系统控制开关

刮水器和清洗器系统不同，各种车型的刮水器和清洗器系统控制开关可能有所不同，有的车型将刮水器间歇控制器与刮水器开关做成一体，有的车型的刮水器开关与刮水器间歇控制器是分开的，有的控制开关为编码式。

图8⁃10为2010款长安马自达3两厢车的刮水器与清洗器开关示意图，可按图所示检查风窗玻璃刮水器和清洗器开关之间的电阻及连续性是否与图表中所示一致。若与图表中所述不符或电阻超出规定范围，则应更换风窗玻璃刮水器和清洗器开关。

图8⁃10 2010款长安马自达3两厢车的刮水器与清洗器开关示意图

4.雨滴传感器

对于自动刮水器系统来说，系统内装有一个雨滴传感器。当刮水器开关处于AUTO位置时，使用安装的雨滴传感器，在风窗玻璃上检测雨滴量并相应的控制最佳的擦拭时间。

雨滴传感器的结构如图8⁃11所示，主要由放射红外线的LED（发光二极管）和接收射线的光敏二极管组成。

图8⁃11 雨滴传感器的结构

雨滴传感器的工作原理如图8⁃12所示，通过从风窗玻璃反射的红外线检测雨量。

例如，检测区没有雨滴存在，LED发出的红外线全部从风窗玻璃反射，并且被光敏二极管收到。雨滴传感器胶带位于透镜和风窗玻璃之间间隙内。

如果检测区存在雨滴，发射的一部分红外线通过雨滴渗透，改变了风窗玻璃的向外折射率，光敏二极管收到的红外线总量减少。此减少的量用于检测雨滴的数量。此功能就这样控制刮水器以最佳的擦拭时间，间歇/低速/高速操作。

故障防护：如果刮水器控制装置确定在雨滴感测功能中存在故障，它按照车速间歇运行刮水器。作为一种故障防护功能。刮水器也可以通过将刮水器开关开到LO或HI位置正常运行。

如果检测区域内有雨滴，由于玻璃与风窗玻璃外部区域间的折射率的变化差异（空气与水之间的差异），使发射的部分红外线穿透风窗玻璃。

图8⁃12 雨滴传感器的工作原理

一般说来，自动刮水器系统具有车速切换功能，即具有可根据车速控制刮水器运行间隔时间的功能。

为了执行此功能，要按如下所述确定车辆的停止和行车条件：

行驶判断：此时车速不是0km/h（0mile/h），或停车灯和停车制动器为OFF，且变速杆不在P或N位置。

停车判断：当探测到行驶判断之外的条件。

操作：当停车时，操作刮水器开关从INT或HI位置变到LO位置，导致刮水器以低速运行3次，然后自动切换到间隔时间大约为2᥊5s的间歇操作。

当车辆正在行驶，并且开关处于LO位置时，停车会导致刮水器运行两次，然后切换到间隔时间大约为2.5s的间歇操作。

带有防滴水的清洗器联动刮水器：当刮水器处于OFF或INT位置时，将清洗器开关开大约0.2s或更长一点时间使清洗器运行，以后清洗器开关被开到OFF位置，刮水器以低速运行3次。刮水器低速运行完成后，根据车速3～7s后，刮水器再次运行，擦去滴上的清洗液。

各车型不同，自动刮水器系统的控制程序会有不同，具体请参见原厂说明。在进行初始设定后，应进行雨滴传感器的检查，如不能正常工作，应先检查其电源供应情况，在确认电路正常时可试换雨滴传感器并做初始设定。

汽车电气设备故障分析：检查刮水器和清洗器系统的零部件

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