刮水器

雨刷又稱為刮水器、水撥、雨刮器或擋風(fēng)玻璃雨刷，是用來刷刮除附著于車輛擋風(fēng)玻璃上的雨點(diǎn)及灰塵的設(shè)備，以改善駕駛?cè)说哪芤姸龋黾有熊嚢踩�。因�(yàn)榉梢螅瑤缀跛械胤降钠嚩紟в杏晁�。掀背車及休旅車等車輛的后車窗也裝有雨刷。除了汽車外，其他運(yùn)輸工具也設(shè)置了雨刷，像是火車、電車等。某部份工程用機(jī)具，如起重機(jī)等亦裝有雨刷。

1電動(dòng)刮水器的構(gòu)造與檢修

刮水器的作用是刮除風(fēng)窗玻璃上的雨水、積雪或灰塵，確保駕駛員有良好的視野。電動(dòng)刮水器由刮水電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、雨刮三大部分組成，此外還包括刮水器開關(guān)、間歇繼電器等附件。
　　1．刮水電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及原理
　　目前應(yīng)用于汽車上的刮水電動(dòng)機(jī)基本上都是水磁式直流電動(dòng)機(jī)。其定子磁場(chǎng)是由鍶鈣鐵氧體或其他永磁材料制成的一組水久磁場(chǎng)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率大、耗電省、機(jī)械特性較硬等優(yōu)點(diǎn)。
　　刮水電動(dòng)機(jī)呈封閉型結(jié)構(gòu)如圖4—110，其旋轉(zhuǎn)部位的支撐一般都要用銅基含油軸承和球軸承，在出廠前已貯有足夠的機(jī)油或潤(rùn)滑脂。減速器內(nèi)的齒輪和蝸桿用兩種抗咬合材料制成。減速器內(nèi)貯有足夠的潤(rùn)滑脂，在一定的運(yùn)行期間(約500h)內(nèi)不必加油。
　　刮水器的不同工作速度通過控制電動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。刮水電動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速通常是利用三刷永磁電機(jī)的不同電刷組合得到的，三刷永磁電機(jī)變速原理如圖4—111所示。當(dāng)電刷相隔180°時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組形成對(duì)稱的兩條并聯(lián)支路，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在某一較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。當(dāng)電刷偏置時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組支路上串聯(lián)的有效繞組匝數(shù)減少，因而正、負(fù)電刷間的反電動(dòng)勢(shì)減小。由于反電動(dòng)勢(shì)減小，電樞電流增大，引起電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩增大，在負(fù)載不變的情況下，使電動(dòng)機(jī)獲得某一較高的轉(zhuǎn)速。
　　圖4—l12是雙速刮水電動(dòng)機(jī)的控制電路，當(dāng)電源開關(guān)接通，刮水器變速開關(guān)接到Ⅰ位時(shí)，電刷L與電刷(+)通電。兩電刷之間的八個(gè)電樞繞組構(gòu)成兩條并聯(lián)支路，每個(gè)支路中各繞組的反電動(dòng)勢(shì)相加，兩支路的反電動(dòng)勢(shì)相等。當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)與電機(jī)內(nèi)部電壓降之和與電源電壓相等時(shí)，電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時(shí)轉(zhuǎn)速較低，即刮水片低速運(yùn)動(dòng)，約33～55次/min。
　　當(dāng)刮水器變通開關(guān)接到Ⅱ位時(shí)，電刷(+)與電刷H通電。兩電刷之間的八個(gè)繞組形成不對(duì)稱的兩個(gè)并聯(lián)支路。一路是五個(gè)繞組串聯(lián)；另一路是三個(gè)繞組串聯(lián)。而第一個(gè)支路中有一個(gè)繞組與另四個(gè)繞組反電動(dòng)勢(shì)方向相反，相互抵消。所以實(shí)際上每個(gè)支路僅有三個(gè)繞組相串聯(lián)，反電動(dòng)勢(shì)減小。由于電源電壓基本恒定不變，只有提高反電動(dòng)勢(shì)，才能進(jìn)入新的平衡狀態(tài)。而反電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成正比，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速必將上升，即刮水片高速運(yùn)動(dòng)，約51～72次/min(同一刮水電動(dòng)機(jī)高、低速差大于l0次/min)。
　　電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)的工作原理如圖4-112所示。自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)的短滑片與長(zhǎng)滑片固定于減速器蝸輪的側(cè)平面，隨蝸輪運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)觸片與外觸片固定于減速器蓋內(nèi)側(cè)，外觸片距蝸輪中心較遠(yuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中只能斷續(xù)地與短滑片的凸出部分接觸。內(nèi)觸片位于長(zhǎng)短滑片的半徑處，運(yùn)轉(zhuǎn)過程將先后與長(zhǎng)短滑片接觸。當(dāng)刮水器開關(guān)關(guān)斷瞬間，若刮水片尚未到達(dá)停放的位置時(shí)，自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)的內(nèi)觸片必然與長(zhǎng)滑片接觸，外觸片處于開路狀態(tài)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)仍將運(yùn)轉(zhuǎn)，電路如下：蓄電池嚴(yán)極→熔斷器→電刷(+)→電樞繞組→電刷L→刮水器開關(guān)空擋→內(nèi)觸片→長(zhǎng)滑片→接地→蓄電池負(fù)極。此時(shí)刮水器以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)刮水片運(yùn)動(dòng)至停放位置(一般是風(fēng)宙玻璃的下沿)時(shí)，外觸片與短滑片的凸起部位接觸，內(nèi)觸片也與短滑片接觸，電動(dòng)機(jī)無接地回路停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而且電刷(+)與L又通過自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)相連，產(chǎn)生電磁制動(dòng)，使刮水片準(zhǔn)確停位。所謂電機(jī)電磁制動(dòng)即：電動(dòng)機(jī)接地回路斷開后，慣性的作用使電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于電動(dòng)機(jī)外電路溝通，形成感應(yīng)電流，動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，電動(dòng)機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，感應(yīng)電流又反向流過轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，加速了電機(jī)的停止。
　　2．刮水器的檢測(cè)
　　(1)刮水電動(dòng)機(jī)的檢測(cè)
　　1)換向器的檢測(cè)：換向器工作表面若有輕微燒蝕、臟污或拉毛現(xiàn)象，可用砂紙進(jìn)行修磨。燒蝕嚴(yán)重或出現(xiàn)嚴(yán)重偏磨時(shí)，可進(jìn)行車削修復(fù)或更換新件。云母片下陷深度若小于0．2mm，應(yīng)使用鋸片刮深，換向器直徑與標(biāo)準(zhǔn)值之差大于1．5mm時(shí)，應(yīng)更換新件。
　　2)電樞繞組的檢側(cè)。將萬用表(RXl擋)一表筆接電樞鐵心，另一表筆依次觸及換向器各換向片檢查，其阻值應(yīng)為無窮大，否則說明電樞繞組有短路，應(yīng)更換新件。將萬用表(R×1擋)兩表筆依次觸及換向器各換向片，如果不導(dǎo)通，說明電樞繞組出現(xiàn)斷路，應(yīng)查明斷路處更新焊接或更新新件。
　　3)電刷的檢測(cè)。使用游標(biāo)卡尺測(cè)量電刷的長(zhǎng)度，其值應(yīng)不小于新電刷長(zhǎng)度的1/2，否則應(yīng)更換新件.使用萬用表(RX1擋)檢測(cè)正、負(fù)電刷架之間的電阻，其值應(yīng)為無窮大，否則說明電刷架短路，應(yīng)更換新件。
　　(2)刮水器開關(guān)的檢測(cè)
　　將刮水器開關(guān)撥至各檔位，用萬用表(R×1擋)測(cè)量各接柱之間的電阻，如圖4-113所示，如不導(dǎo)通，表明觸點(diǎn)燒蝕斷路，應(yīng)修整或更換刮水器開關(guān)。
　　(3)利水片的檢測(cè)
　　刮水器刷架的壓力應(yīng)適當(dāng)且均勻，刮片不應(yīng)出現(xiàn)表面磨損與老化，與玻璃表面接觸狀態(tài)應(yīng)良好。刮水器開關(guān)斷開時(shí)，刷架應(yīng)能自動(dòng)停止在如圖4—114所示的位置，否則應(yīng)旋松刷架進(jìn)行調(diào)整。

2風(fēng)窗洗滌裝置

風(fēng)窗刮水器的作用是將附著在風(fēng)窗玻璃上的雨水、積雪和塵埃及其他污物刮去。但在清潔泥土和塵埃時(shí)，如果風(fēng)窗玻璃上沒有水而于刮就很難刮凈，甚至?xí)⻊潅Ａ�；因此，汽車上都安裝有風(fēng)窗玻璃洗滌裝置。該裝置與刮水器配合使用，使汽車風(fēng)窗刮水器系統(tǒng)更加完善。
　　風(fēng)窗洗滌裝置按照控制方式的不同分為手動(dòng)控制、腳踏控制和電機(jī)驅(qū)動(dòng)式三種。噴嘴的安裝有兩種形式：一種是在前圍板總成的左右兩面各安裝一個(gè)噴嘴，各自沖洗規(guī)定區(qū)域。另一種是將噴嘴安裝在刮水器臂內(nèi)，當(dāng)利水器臂作弧行刮水運(yùn)動(dòng)時(shí)，噴管嘴即刻向風(fēng)窗玻璃上噴灑清洗液。
　　在一些現(xiàn)代豪華汽車上，風(fēng)窗洗滌裝置的噴嘴能噴射出兩種以上強(qiáng)度的水柱，在刮水器的配合下，清潔效果更佳。有些汽車另外安裝一個(gè)泵，以供前照燈洗滌系統(tǒng)使用。
　　風(fēng)窗洗潦裝置的組成如圖4—115所示，主要由貯液罐、洗滌泵、輸液管、噴嘴等所組成。洗滌泵一般有永磁直流電動(dòng)機(jī)和離心葉片泵組裝成為一體，噴射壓力可達(dá)70～88kPa。
　　洗滌泵一般直接安裝在貯液罐上，但也有安裝在管路內(nèi)的。在離心泵的進(jìn)口處設(shè)置有濾清器。
　　洗滌泵噴嘴安裝在風(fēng)窗玻璃的下面，其噴嘴方向可以根據(jù)使用情況調(diào)整，噴水直徑一般為0．8～1．0mm，能夠使洗滌液噴射在風(fēng)窗玻璃的適當(dāng)位置。洗滌泵的連續(xù)工作時(shí)間不應(yīng)超過1min，對(duì)于刮水和洗滌分別控制的汽車，而且應(yīng)先開洗滌泵，再接通刮水器。噴水停止后，刮水器應(yīng)繼續(xù)別動(dòng)3～5次，以便達(dá)到良好的清潔效果。
　　常用的洗滌液是硬度不超過205ppm的清水：為了能刮掉風(fēng)窗玻璃上的油、蠟等物，可在水中添加少量的去垢劑和防銹劑，強(qiáng)效洗滌液的去垢效果好，但會(huì)使風(fēng)窗密封條和刮片膠條變質(zhì)，還會(huì)引起車身噴漆變色以及貯液罐、噴嘴等塑料件的開裂。冬季使用洗滌器時(shí)，為了防止洗滌液的凍結(jié)，應(yīng)添加甲醇、異丙醇、甘醇等防凍劑，再加少量的去垢劑和防銹劑，即成為低溫洗滌液，可使凝固溫度下降到—20℃以下。如冬季不用洗滌器時(shí)，應(yīng)將洗滌管中的水倒掉。

3典型汽車刮水器、洗滌裝置的控制電路及故障診斷

1．桑塔納轎車刮水器與洗滌裝置的組成與工作過程上海桑塔納轎車刮水器與洗滌裝置由帶自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)的雙速刮水電機(jī)V、帶間歇擋的刮水器開關(guān)E22、間歇繼電器J31、洗滌電機(jī)V5等組成，如圖4—116所示。刮水電動(dòng)機(jī)V由三擲五位與點(diǎn)動(dòng)開關(guān)E22控制。開關(guān)E22的第4位為空位，不使用刮水器和洗滌器時(shí)，就處在4位上。它在三擲五位上均可獨(dú)立工作，互不干擾。刮水電動(dòng)機(jī)V為雙速永磁直流電動(dòng)機(jī)，空載高速時(shí)刮水器曲柄轉(zhuǎn)速為62～82r/min，空載低速時(shí)為42～52r/min。
　　(1)刮水器工作過程接通點(diǎn)火開關(guān)，當(dāng)刮水器開關(guān)處于2位時(shí)，刮水電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄以42～52r/min的轉(zhuǎn)速低速運(yùn)轉(zhuǎn)，電路如下：蓄電池正極→中間繼電器J59的觸點(diǎn)→熔斷絲S11→刮水器開關(guān)E22的第1擲→電刷B2→電樞→電刷B3→接地→蓄電池負(fù)極。因電動(dòng)機(jī)合成磁場(chǎng)較弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高。
　　當(dāng)刮水器處于1位時(shí)，刮水電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄以62～82r/min的轉(zhuǎn)速高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電路如下：蓄電池正極→中間繼電器J59的觸點(diǎn)→熔斷絲S11→刮水器開關(guān)E22第2擲→電刷B1→電樞→電刷B3→接地→蓄電池負(fù)極。
　　這時(shí)電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)較強(qiáng)，因此，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低。
　　刮水電動(dòng)機(jī)內(nèi)附設(shè)單擲二位自動(dòng)開關(guān)，只有當(dāng)刮水片處于風(fēng)窗玻璃的右下端位置時(shí)，該開關(guān)處在2位，其他情況下均處在1位。當(dāng)E22由接通狀態(tài)變?yōu)?位(空位)，而刮水片末處在風(fēng)窗玻璃的右下端位置時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)V內(nèi)自動(dòng)開關(guān)仍處于1位，電動(dòng)機(jī)電路仍接通，回路為：蓄電池正極→中間繼電器J59的觸點(diǎn)→熔斷絲S11→電動(dòng)機(jī)V內(nèi)的開關(guān)1位→E22的第2擲→繼電器J3I的常閉觸點(diǎn)→電動(dòng)機(jī)V的電刷B1、電樞、電刷B3→接地→蓄電池負(fù)極。
　　刮水電動(dòng)機(jī)仍帶動(dòng)刮水片擺動(dòng)，當(dāng)刮水片到達(dá)風(fēng)窗右下端位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)V內(nèi)的自動(dòng)開關(guān)處于2位(即圖示狀態(tài))，電動(dòng)機(jī)斷電。這時(shí)E22的第2擲和繼電器J31的常閉觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)短接制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使刮水片停在風(fēng)窗玻璃的右下端、不妨礙駕駛員視線的位置上。
　　當(dāng)刮水器開關(guān)處間歇擋時(shí)，刮水器處于間歇刮水狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)E22正處于5位，即將開關(guān)手柄向后扳至極限位置時(shí)，E22的第3擲將刮水繼電器J31的電源接通，J31的常開觸點(diǎn)間歇地閉合、打開，使刮水器間歇地通電工作，刮水片每隔6s左右擺動(dòng)一次。
　　J31的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，刮水電動(dòng)機(jī)即通電運(yùn)轉(zhuǎn)，回路為：蓄電池正極→中間繼電器觸點(diǎn)→熔斷絲S11→J31的常開觸點(diǎn)→刮水電動(dòng)機(jī)→接地→蓄電池負(fù)極。J31的常開觸點(diǎn)閉合較短時(shí)間(1．5～2s)后打開，待刮水片停在風(fēng)窗玻璃右下端時(shí)，由自動(dòng)復(fù)位裝置使其斷電并制動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。刮水器停轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，J31又使其通電運(yùn)轉(zhuǎn)，刮水片再擺動(dòng)一次。以上過程不斷重復(fù)，就使刮水片間歇擺。
　　(2)洗滌器工作過程當(dāng)向上撥動(dòng)開關(guān)手柄時(shí)，E22的點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)接通清洗泵V5，位于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上的四個(gè)噴頭同時(shí)向前風(fēng)窗玻璃噴出清洗液。與此同時(shí)，也接通了刮水繼電器J3l，使其常開觸點(diǎn)閉合，接通了刮水電動(dòng)機(jī)電路，V通電運(yùn)轉(zhuǎn)，刮水片即刮掉已經(jīng)濕潤(rùn)了的塵土、臟污。當(dāng)駕駛員松開開關(guān)手柄時(shí)，點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)即切斷V5的電路，清洗泵停止工作。這時(shí)J31的常開觸點(diǎn)仍要閉合一段時(shí)間，刮水繼電器繼續(xù)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，J31的觸點(diǎn)打開后，在復(fù)位裝置作用下，刮水片處于風(fēng)窗玻璃右下端位置時(shí)，刮水電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　2．刮水器與洗滌裝置常見故障的診斷與排除
　　(1)刮水器不工作
　　1)故障現(xiàn)象。接通點(diǎn)火開關(guān)，撥動(dòng)刮水器開關(guān)至各擋位，刮水器均不工作。
　　2)故障原因。
　　①熔斷器S11斷路.
　�、诠嗡妱�(dòng)機(jī)電樞繞組斷路、短路。
　�、酃嗡妱�(dòng)機(jī)電刷磨損嚴(yán)重，與換向器不能接觸。
　　④刮水器開關(guān)損壞。
　�、葸B桿與刮水器脫開或銹蝕。
　　⑥連接線路斷路或插接件松脫。
　　3)故障診斷與排除。如圖4—117所示。
　　(2)刮水器無低速
　　1)故障現(xiàn)象。接通點(diǎn)火開關(guān)，撥動(dòng)刮水器開關(guān)至“慢擋”時(shí)，刮水器不工作。
　　2)故障原因。
　　①刮水繼電器J3l損壞。
　　②刮水器開關(guān)E22損壞。
　　③中央線路板接點(diǎn)或插接件松動(dòng)、脫出。
　　3)故障診斷與排除。
　　(3)刮水器無間歇工況
　　1)故障現(xiàn)象。接通點(diǎn)火開關(guān)，撥動(dòng)刮水器開關(guān)至間歇擋，刮水器不工作，而其他各擋工作正常。
　　2)故障原因。
　�、俟嗡^電器J3I損壞。
　�、诠嗡_關(guān)E22損壞。
　�、壑醒刖€路板斷路。
　�、苓B接線路斷路或連接點(diǎn)松脫。
　　3)故障診斷與排除。將刮水器開關(guān)撥至間歇擋，按圖4-119所示的程序檢查。
　　(4)刮水器不能自動(dòng)停位
　　1)故障現(xiàn)象。刮水器開關(guān)退回Ⅲ擋時(shí)，刮水器不能自動(dòng)停止在設(shè)定的停放位置。
　　2)故障原因。
　�、俟嗡妱�(dòng)機(jī)自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)損壞。
　�、诠嗡鏖_關(guān)E22損壞。
　�、酃嗡壅{(diào)整不當(dāng)。
　�、芫€路連接錯(cuò)誤。
　　3)故障診斷與排除。首先檢查刮水臂的安裝及刮水器開關(guān)線路連接是否正確，再檢查刮水器開關(guān)處于關(guān)斷位置時(shí)“53e”與“53”接柱是否導(dǎo)通。若不導(dǎo)通，應(yīng)檢查刮水器開關(guān)觸點(diǎn)臟污、銹蝕及燒蝕是否嚴(yán)重；若導(dǎo)通，再檢查刮水電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停位機(jī)構(gòu)的常開觸點(diǎn)能否閉合、常閉觸點(diǎn)能否斷開以及兩觸點(diǎn)接觸是否良好。
　　(5)洗滌器不工作
　　1)故障現(xiàn)象。接通點(diǎn)火開關(guān)，刮水器開關(guān)處于V擋時(shí)，洗滌器不噴水。
　　2)故障原因。
　　①洗滌電動(dòng)機(jī)損壞。
　�、诠嗡鏖_關(guān)E22損壞。
　�、蹏娝畨貎�(nèi)無洗滌液或連接水管脫落、噴嘴堵塞。
　�、苓B接線路斷路、插接件松脫。
　　3)故障診斷與排除。在噴水壺內(nèi)洗滌液及連接水管、噴嘴正常的前提下，檢查洗滌電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線上是否有電。如果電壓正常，應(yīng)檢查洗滌電動(dòng)機(jī)及棕色導(dǎo)線接地是否良好；如果電壓為零，則應(yīng)檢查刮水器開關(guān)“53a”與“T”接柱是否導(dǎo)通，連接線路有無斷路，中央線路板A19、C9接點(diǎn)有無松脫，若不正常應(yīng)修復(fù)或更換。