摘要:介紹電動玻璃升降器的組成和基本工作原理,論述電動玻璃升降器的發展歷史及目前技術水準,并對其常見故障進行了分析。
關鍵詞:電動玻璃升降器;工作原理;技術水準;常見故障
1 電動玻璃升降器的類型
根據機械升降機構的不同工作原理,電動玻璃升降器可分為3種形式:繩輪式、叉臂式、軟軸式。一般而論,繩輪式電動玻璃升降器可用于各種圓弧玻璃的車型中,但由于安裝空間要求較大,目前主要用于玻璃圓弧較小的中高檔轎車和高檔面包車中;叉臂式電動玻璃升降器主要用于玻璃圓弧較大的載貨汽車、面包車及中低檔轎車中;軟軸式電動玻璃升降器可用于各種玻璃圓弧的車型中,但運行噪聲較大,目前主要用于玻璃圓弧適中的面包車及中低檔轎車中。
2 電動玻璃升降器的結構
電動玻璃升降器主要由電動機、機械升降機構和控制系統三大部分組成。3種結構的電動玻璃升降器的結構比較如下。
2.1 電動機。 3種結構的電動玻璃升降器的驅動電動機差別不大,均為永磁直流電動機,蝸輪蝸桿減速裝置,具有正反雙向旋轉、高輸出轉矩、低噪聲、小體積、扁平外形等特點。對水及塵埃等異物具有密封性能,有抑制和抗無線電干擾裝置,電動機內部還有過電流保護裝置。不同之處在于繩輪式電動機的輸出部件為花鍵,而叉臂式和軟軸式電動機的輸出部件為花鍵齒輪。
2.2 機械升降機構
2.2.1 繩輪式。電動機的輸出部分花鍵與卷絲筒連接,卷絲筒上繞有鋼絲繩,鋼絲繩連接著滑動支架。電動機驅動卷絲筒轉動來卷動鋼絲繩,使鋼絲繩上的傳動掣在成形的導軌中上下運動,達到升降玻璃的目的。
2.2.2 叉臂式。電動機的輸出部分小齒輪與傳動機構的一塊扇形齒板嚙合。電動機驅動小齒輪旋轉來帶動扇形齒輪的轉動,通過叉臂結構的杠桿臂帶動玻璃托架(相當于傳動掣的功能)上下運動,達到升降玻璃的目的。
2.2.3 軟軸式。電動機的輸出部分小齒輪與一根軟軸上的齒條嚙合,軟軸裝在軸套內且與傳動掣相連接。電動機驅動小齒輪旋轉來帶動軟軸在軸套內移動,從而使傳動掣在導軌中上下運動,達到升降玻璃的目的。
2.3 控制系統。 3種結構的電動玻璃升降器的控制系統差別不大。其控制形式有簡單的手動操作開關來控制玻璃的升降(手控工作),也有通過開關自動地控制門窗玻璃的升降(自動工作),有些還有較高檔的智能型電子模塊控制系統。
3 電動玻璃升降器的常見故障與故障原因
電動玻璃升降器是整車中故障率較高的部件之一,據國內的幾家大的汽車廠的零公里或售后索賠統計,電動玻璃升降器基本上都居前20位。在國外,電動玻璃升降器也是故障率較高的部件之一。
究其原因,其一,電動玻璃升降器涉及零部件較多,包括開關、線束、控制系統及電動玻璃升降器本身,這些零部件均為串聯關系,從而導致整個電動玻璃升降器的可靠性降低;其二,電動玻璃升降器與其它系統的接口眾多,包括車門系統、車門玻璃及車門密封條,當電動玻璃升降器與這些系統配合不良時,導致電動玻璃升降器不正常工作;其三,電動玻璃升降器的工作環境較為惡劣,車門內是整車中最為潮濕掇塵的環境之一,極易導致系統機械或電氣部件腐蝕,從而使整個電動玻璃升降器的可靠性降低;其四,用戶使用不當也是故障率較高的原因之一,如汽車清洗時使用高壓水槍導致大量的水隨玻璃密封條進入車門而不易排出,加之電動玻璃升降器是使用最為頻繁同時又是從不進行任何保養的部件之一。
案例 2005款捷達前衛轎車有時玻璃升降控制失效,有時中控門鎖失效
故障現象一輛2005款捷達前衛轎車,最初發生偶發性玻璃升降控制失效,有時中控門鎖失效(非遙控配置)的現象,最后在天冷時玻璃升降控制和中央門鎖皆失效。
故障診斷因為故障表現為玻璃升降控制和中控門鎖同時失效,因此,首先檢查J386的供電熔絲S10,S111和S112,發現這3個熔絲均沒有熔斷,同時J386的端子T15/14搭鐵也正常。因為組合總控開關和中控門鎖都以左前門線路為基準,根據維修經驗,線路在左前門折頁處折斷的幾率較大,所以首先檢查此處線束,未發現有斷路現象,只有少數幾根線有破皮的跡象。接下來先以左前門玻璃升降器為檢測點進行線路檢查。如圖1所示,此款車的玻璃升降器采用5線制,其中2根線為電動機工作供電,另外3根線為控制線,受控電壓一方面來自于J386的LIN線便捷功能;從5112熔絲直接對總控制開關進行供電試驗,中控鎖有反應,駕駛人側車門的玻璃能上升到頂點即停止不再動作,但其他各車門仍無反應,這說明J386仍有線路故障(包括連接J386的8V電仍無效)。檢查J386的各供電端子電壓,端子T23/20有電,端子T23/7有電(來自點火開關S觸點),端子T15/13無電,端子T 15/7無電,分析認為故障應該是線束連接點斷路導致的。經檢查,在左下門檻處,線路因受潮腐蝕出現了斷線現象,其斷線位置恰好是連接點,由S112熔絲過來的供電線在此分流給J386的端子T15/7和組合總控開關的端子T16a/11,同時為其他3個車門玻璃升降開關供電。該連接點因為做了防水轉接處理,連接點氧化后變脆造成虛接,從而使J386和組合總控開關出現偶發性接觸不良(斷路),同時也發現為左前車門玻璃升降開關照明燈(L76)供電的線也有氧化虛接現象。
故障排除將出現氧化的故障線束進行重新跨接,并做防水處理后故障排除。
4 結束語
隨著我國汽車工業的迅猛發展和人們生活水平的不斷提高,汽車的產量將大大增加。電動玻璃升降器的需求量也將大大增加,尤其是轎車,電動玻璃升降器正日益成為一種標準的汽車配件,因而,這個市場是巨大的。可以預測,我國的電動玻璃升降器行業無論在品質上還是產量上都將得到迅猛發展。
參考文獻
[1] 吳君杰. 電動玻璃升降器[J]. 汽車實用技術 , 2003,(10) .
[2] 周增華,朱志林. 電動玻璃升降器失效原因分析及改進措施[J]. 中國科技信息 , 2005,(12) .