详解汽车玻璃刮水器电动机的功能及类型是什么?

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玻璃刮水器是汽车不可或缺的部件,它负责清除挡风玻璃上的雨水、雪、灰尘等,以确保驾驶员视野清晰,保障行车安全。刮水器有多种类型,但目前电动式最为普遍。电动刮水器由电动机和传动机构组成,电动机是系统的核心,包括电枢和蜗轮蜗杆传动系统。刮水器电动机的类型多样,根据磁场结构可分为绕线式和永磁式,后者因其体积小、质量轻、工作可靠等优点,在汽车上广泛应用。控制方式上,有机械回转式和电子控制式,后者通过ECU控制芯片实现更灵活的刮刷频率和区域,是高端车型的优选。此外,电动机的负荷扭矩也是设计时需考虑的因素,它影响刮水器的性能和耐用性。通过对比分析,本文旨在实现刮水器电动机系统的最优设计,以适应不同车型和驾驶环境的需求。

玻璃刮水器是汽车的重要零部件之一,本文介绍刮水器电动机的类型,包括按照磁场结构分类、按照控制方式分类、按照电动机负荷扭矩分类;分析了刮水器各种功能的实现,包括高速刮刷的实现、低速刮刷的实现、间歇刮刷的实现、雨量传感器感应刮刷的实现;研究了刮水电动机在乘用车系统的应用实例。本文力求通过对比分析不同的电动机和不同功能的组合,达到玻璃刮水器电动机系统的最优设计。

Theauthorintroducestheclassificationsofwipermotor,includingthoseaccordingtomagneticfieldstructure,controlmodeandmotorloadtorque,analyzesitsfunctionimplementations,includingthoseinthewipingofhighspeed,lowspeed,intermittenceandrainsensoring,withtheresearchontheapplicationexampleofthewipermotoronpassengervehicles.Theoptimumdesignofwipermotorsystemhasbeentriedtorealizethroughthecontrastanalysisonthematchofdifferentmotoranddifferentfunction.

玻璃刮水器是汽车的重要零部件之一,用来清洁玻璃上的雨水、雪、灰尘等,以确保驾驶员有良好的视野,保证行车安全。刮水器有气压式、电动式、真空式、机械式等多种,但目前刮水器多数采用电动式。电动式刮水器是由刮水电动机和一套传动机构组成,如图1所示。

刮水器电动机是整个刮水器系统的动力来源,是整个系统的核心部件。常见的刮水器电动机如图2所示。其主要包括电枢、蜗轮蜗杆传动系统两大部分。

1刮水器电动机的类型

1.1按照磁场结构分类

刮水器电动机按照磁场结构可分为绕线式与永磁式2种。绕线式电动机的磁场是由磁极与绕组构成,绕组通电时产生磁场,它是通过改变磁通来工作的;永磁式电动机的磁场是由磁铁提供,磁铁的磁极为铁氧体永久磁体,具有一定的脆性、硬性和不耐冲击性的特点,具有体积小、质量轻、构造简单、工作可靠且廉价等优点,目前在汽车上广泛使用。图3是永磁式电动机的结构示意图。

1.2按照控制方式分类

刮水器电动机按照控制方式可分为机械回转式和电子控制式2种。机械回转式电动机,蜗轮蜗杆机构可输出360°回转运动,其结构简单、生产过程简单、价格低廉、抗干扰能力强,多应用于中低端车型。电子控制式电动机,通过在电动机中增加ECU控制芯片,蜗轮蜗杆机构可输出160°的往复运动,其刮刷频率变化连续、输出稳定,优点是可以过载保护、刮刷区域扩大、更加灵活的装配空间等,是未来刮水器电动机的发展趋势,但是价格比较昂贵,制造工艺比较复杂,目前在高端车型使用较多。电子控制式电动机中的ECU控制芯片如图4所示。电子控制式电动机的工作电路示意图如图5所示。

1.3按照电动机负荷扭矩分类

刮水器电动机的负荷可以按下式计算

TO=knμlp

式中:k———连杆的传动因数,0.8~1.0;n———刮刷数;μ———刮刷胶条与玻璃的摩擦因数,1.0~1.2;l———刮臂长度;p———刮水器对玻璃的压力。

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