现代汽车风窗刮水器系统电路分析

现代汽车风窗刮水器系统电路分析

马龙

安徽江淮汽车集团股份有限公司230091

摘要：随着汽车工业的发展，消费者对汽车品质的需求越来越高。整车品质与每一个子系统、子零部件的品质息息相关。本文主要分析现代汽车的刮水器系统电路，判断刮水器系统功能出现障碍的原因，为广大汽车制造产业提供借鉴。

关键词：现代汽车；刮水器系统；电路

引言

汽车风窗的刮水器，对于驾驶员雨天出行较为关键，而汽车制造产业根据雨速的不同，也设计了刮水器的高低速控制。本文首先对刮水器系统研究，将其分为刮水系统以及清洗系统，得出二者运行原理不同，同时分析高低速刮水时电流的流经途径，可以发现高低速控制档的电流流经形式大多相似，但是元件的不同改变了电流的强度，影响着刮水器电机的转速，从而到达控制刮刷频率的目的。

一、风窗刮水系统设计原理

（一）结构分析

现代风窗的刮水器系统大多分为刮水系统以及清洗系统。刮水系统主要由三大部分组成，分别为刮水电动机，连杆机构，刮水片，清洗系统主要由清洗开关，储液箱，喷水嘴，输水管等组成。

（二）原理分析

现代汽车刮水系统拥有刮水，清洗，等两种功能，两种种功能各自施展时，其工作原理也大不相同。

刮水时，驾驶员对刮水器组合开关进行操纵，打开开关，首先是电机启动进行作业，此时蜗轮蜗杆开始减速增扭，将电动机的转速作用于驱动刮水器的摆臂作业，而要做到摇杆左右摆动，需要摆臂通过四连杆机构，将原来由电动机带动的旋转转速改变为安装在前围板上转轴的左右摇摆，这就是大多汽车在下雨时前方摇杆左右摆动的工作原理，关键在于利用电动机的转速以及四连杆机构的巧妙设计。转轴左右摇摆后，带动刮水器刮水片，而反复的摆臂作业的关键是弹簧条，弹簧条的弹力将刮水片一次的摆臂作用变为反复的作业，从而达到清理风窗上水珠以及污垢的目的。

清洗时，作为单独的喷水器洗涤系统，主要由储液箱，喷水泵等组成，驾驶员在使用喷水清理功能时，首先向内拉动开关，此时喷水器电动机开始通电，储液箱内的清洗液体会随着喷水嘴喷出。为了使喷出时带有力度，电动机存在于喷水泵中，水在储液箱中经喷水泵施压后，在喷出时自带的压力可粘附风窗，方便刮水片进行左右摆臂清洗，而储液箱内的液体，大多为玻璃水。

综上，现代汽车的风窗刮水系统实际有两大系统，刮水系统以及清洗系统，刮水系统主要依靠于刮水器电动机的转速，转速变为左右摆动的中间作用机构为四连杆机构，清洗系统同样依附于喷水器电动机，但是唯一不同的是电动机存在于喷水泵中，在进行喷水时，由喷水泵带来的压力使得水流在射出时分成细小的射流，方便进行清洗。

二、现代汽车风窗系统电路研究

现代汽车风窗刮水系统也分快与慢，即为低档高档速，速度不同，工作原理因为不同，本文主要分析两种速度不同的电路流程，以及清洗系统的电路。

（一）刮水器高速控制分析

高速电路与低速电路有所不同，高速控制时，转速大，电动机功率此时较大。现代汽车的电路系统大多为两条电路，大多为并联，并联时电压相同，但是在并联电路中连接开关，可以直接控制电流大小，对功率进行改变。电路系统中含有高速控制继电器，上述分析电路利用电路的分流原理，但是为了电路的安全性，在开关之后加入熔断丝，电流过大时可保护电路。驾驶员将刮水开关打到高速时，此时蓄电池正极开始发电，通电开关被打开，电流经过熔断丝后到达高速控制继电器线圈，从线圈出来后经由刮水开关高速档后，再流入蓄电池负极。但是不同汽车的系统线路不同，上述为大多汽车做必备的电路系统，常见的还有一种为：电流经由蓄电池正极，到达熔断丝后经低速控制继电器常开触点，后由到达高速控制继电器常开触点，经由电刷，电枢后到达负电刷，最后经由蓄电池负极。从正极到负极形成完整的回路，此后刮水电动机开始高速旋转，刮水片开始加快频率左右摇摆，以便雨速过大时刮水片作业到位。

（二）刮水器低速控制分析

电路系统中，电流较低，转速同样较低，刮水器低控制电路与高速也有一定的相似之处，首先我们按照当下大多汽车的电路进行分析。电流由蓄电池正极达到开关，随后流经保险丝，经过低速控制继电器线圈后，同样到达刮水开关低速档，后流经蓄电池负极。同样的，并不是所有的汽车都是此形式，第二种电路流经方式与高速控制电路也有一定雷同，蓄电池正极开始，到达开关后，经由低速控制继电器常开触点后，随后到达高速控制继电器常闭触点，经由正电刷，达到负极。通过对比，我们可以看出，低速与高速的差别在于硬件设备，第一种差别在于高速与低速的控制继电器线圈，第二为低速以及高控制继电器线圈常开或者常闭触点，负电刷以及正电刷的区别，正是由于硬件的不同，才有高速以及低速的差别。

（三）喷水器电路分析

前文分析喷水器的作业原理，较为简单，因此，有关喷水器电路分析为简单的串联电路，同样，为了保证电路完全，熔断丝不可忽视。电流从蓄电池正极出发，经由熔断丝，随后电流经由喷水档开关，到达喷水电动机开始作业，流回负极。喷水器电路较为简单，简单的串联电路，跟刮水系统的电路分流有所不同。

综上，高低速不同的刮水速度，电路的流经方式不同，流经途径不同，但是不同汽车的拥有不同的电路系统，现代汽车的风窗刮水器不仅仅拥有刮水，清洗，还有除霜的作用，因此，不可将电路系统死搬硬套的套用于所有车当中，应当根据不同的汽车分析不同的电路系统。

三、电路系统障碍分析策略

汽车刮水器在进行工作时，很可能发生障碍，电路系统的障碍分析，主要从两方面进行分析：

（一）元件组装分析

喷水系统以及刮水系统的结构不同，其电路元件自然不同，汽车刮水器发生障碍时，首先检查元件正常工作的准确与否，比如常见的元件障碍为保险丝烧断，保险丝烧断后作业无法完成，需要重新连接新的保险丝保证作业的完成度。不仅如此，刮水器和喷水器作为两个完全不同的系统，工作的元件不同，电路流经的途径同样不同，当汽车出现故障时，需要检查电路时，应该首先分析元件的好坏与否。

（二）高低速连接硬件分析

高速与低速的控制电路电流流经的途径不同，上文提到，高低速控制继电器线圈的不同，高低速控制继电器线圈常开或者常闭触点的不同，正负电刷的不同，都是可能引发电路障碍的重要因素。电流流经哪怕仅仅只错一个步骤，高低速的控制就会失调，因此，分析高低速连接硬件的不同，是分析刮水器故障电路因素的关键。

结束语

高低速控制继电器线圈的不同影响着电流的强度，进而影响电动机的效率，以达到控制雨刷的摆动速度的目的。理解了电路系统后，我们在进行障碍分析时，可以运用元件检测法以及连接检测法进行分析，对汽车刮水器系统做出改进。

参考文献：

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作者简介：

马龙、出生年月：198909、性别：男、籍贯：安徽省蚌埠市固镇县、职务职称：电器设计工程师学历：学士学位、研究方向：汽车刮水器洗涤器等。