桑塔纳轿车电动车窗故障诊断方案设计Word格式.docx
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(5)应用检验验证故障分析诊断思路的逻辑性和有效性;
结合桑塔纳轿车电动车窗系统维修实践进行检验,进一步修改完善设计,验证科学性与实用价值
3.与本课题相关的资料
参考以下书籍:
[1]张春华静永臣《桑塔纳2000/3000轿车快修精修手册》机械工业出版社2011.8(2012年1月第1版第1次印刷)
[2]鲁植雄《大众汽车电路图集》江苏科学技术出版社2008年2月第1版第1次印刷
[3]徐昭高丽洁等《汽车电气设备构造与维修》哈尔滨工业大学出版社2013年7月第1版第1次印刷
[4]李春明
《汽车电气设备与维修》
西安电子科技大学出版社
2006
[5]徐昭
《汽车电气设备维修实训》
北京人民交通出版社
2003
[6]赵福堂
《汽车电气与电子设备》
北京理工大学出版社
2009
4.调研的目的和总结
通过调研,收集足够的、真实的和有效的专业信息,为本次毕业设计提供充分的理论基础及参考依据。
调研的部门为汽车企业、汽车公司、汽车专业人士等一切与本次毕业设计相关的单位或个人,获得的信息有些是学术性的,也有些是实
用性的。
第二部分设计说明
1.理论分析
桑塔纳2000轿车采用的是电动式车窗,它是利用电动机来驱动玻璃升降器,使车窗玻璃上下移动。
此轿车电动车窗主要由电动机、车窗升降器、翘板按键开关等组成。
其电动车窗电动机形式为电动机不直接搭铁型电动机。
1.1电动车窗控制电路及工作原理
1.1.1控制电路
如图1所示,桑塔纳2000轿车在开关盘上有按键开关E39、E40、E41、E52、E54和E54,其中按键开关E40、E41、E52和E54分别控制左前、右前和左后、右后车窗玻璃升降。
两后门又分别单独设置了E53和E55两个按键开关,可由乘员单独控制两个后门车窗玻璃的升降。
为安全起见,在中央面板上的E39为黄色按键开关,它为安全开关,只要将它按下,那么两后门开关E53和E55都不起作用,玻璃无法升降,以解儿童由于误操作而把身体伸出车窗的隐患。
V14、V15、V26和V27分别是左前、右前、和左后、右后车窗电动机,其为永磁直流电动机。
J51为自动继电器,用于控制左前门车窗电动机,实现电动控制。
J52为延时继电器,保证在点火开关断开后,使车窗电路延时50秒后再断开,方便、安全。
1.1.2电动车窗电路图
图1桑塔纳2000电动摇窗机电路图
S1、S2、S12、S37—熔丝E40、E41—右前、左前电动摇窗机开关E52、E53—左后电动摇窗机开关E54、E55—右后电动摇窗机开关L53—电动摇窗机开关照明灯J51—电动摇窗机自动继电器J52—电动摇窗机延时继电器V14—左前电动摇窗机电动机V15—右前电动摇窗机电动机V26—左后电动摇窗机电动机V27—右后电动摇窗机电动机
1.1.3工作原理
接通点火开关,延时继电器J52与C路电源相通,这时线圈得电后,常开触点闭合搭铁,按键开关内的P_通过该触点搭铁,而P+通过熔断器S37与A路电源相通,这时,按动车窗按键开关使车窗升降
1.1.3.1按动车窗按键开关使车窗升降。
a.后车窗玻璃上升:
在安全开关E39没有被按下情况下,按下中央通道面板上的E52(E54)至上升位,控制左后(右后)车门玻璃上升,其电路为:
A路电源→熔断器S37→P+→E52(E54)→E53(E55)→左后(右后)→车门电动机V26(V27)→E53(E55)→P_→J52触点→搭铁。
如果分别只按下左后、右后各自的车窗玻璃按钮E53(E55)至上升位,车窗电动机V26(27)同样可带动车窗玻璃上升,此时电路为:
A路电源→熔断器S37→P+→E39→E53(E55)→左后(右后)门车窗电动机V26(V27)→E53(E55)→E52(E54)→P_→J52触点→搭铁。
b.后车窗玻璃下降:
在安全开关E39没有被按下时,后车窗玻璃下降与上升位情况相反,只是电动机反转,带动左后(右后)车门玻璃下降。
c.前车窗玻璃上升:
按下中央通道面板上的按键开关E41上升位,控制电动机V15正转,带动右前车窗玻璃上升,其电路为:
A路电源→熔断器S37→P+→E41→车窗电动机V15→V41→P_→J52触点→搭铁。
按下中央面板上E40置上升位,P+和P_经E40分别接到自动继电器J51输入端S2和S1,此时,自动继电器J51触点1闭合,触点2断开,车窗电动机V14正转,带动左前门玻璃上升。
其电路为:
A路电源→熔断器S37→P+→E40→V14→J51常闭触点1→P_→J52触点→搭铁。
E40复位时,电路切断,V14停转。
d.车窗玻璃下降:
按下右前玻璃按键E41下降位,电动机V15反转,车窗玻璃下降,电流与上升相反。
按下左前玻璃按键E40下降位,P+和P_分别接到自动继电器J51输入端S1和S2,此时,自动继电器J51触点2闭合,触点1断开,车窗电动机电路为:
A路电源→熔断器S37→P+→取样电阻R→J51触点2→V14→P_→J52触点→搭铁。
这时,流过电动机V14电流方向与上升相反,玻璃下降。
当按下左前车窗开关E40置下降位时间≤300ms时,流过车窗电动机V14的电流与正常下降操作时相同,车窗玻璃下降。
如果在下降期间E40上升键不被按下,车窗玻璃一直下降到底,电动机V14堵转,此时电枢电流将增大,当电流增至9A时,取样电阻R上的电压使继电器J51动作,使触点又断开,切断电动机通电回路。
1.1.3.2点动自动控制
如果在下降期间,按下E40上升位,继电器J51判断为下降操作结束,触点2断开,车窗电动机V14停转。
这时可通过按动E40进行点动控制,使左前车窗玻璃停在任意位置。
1.1.3.3发动机熄灭后延时控制
断开点火开关后,C路电源断开,延时继电器J52由A路电源供电,延时时间为50s后,继电器触点断开,按键开关的搭铁线被切断,所有按键开关失去控制作用。
1.2电动车窗的检修
a.当出现左后(右后)车窗玻璃升降不受中央面板上黄色安全开关E39控制时,看一看熔断器S37是否烧断,如完好,说明E39已短路、损坏,需更换E39,或检查P+,这根电源线是否绕过E39直接接至E53(E55)上。
b.左后(右后)车窗玻璃不能上升或下降。
首先看电源A、C是否有电,线路是否有断路、搭铁处,再看安全开关E39是否被按下,或开关E53(E55)是否损坏,以及电动机V26(V27)是否有问题。
c.左前(右前)玻璃不能上升或下降。
如果是右前玻璃不能上升,看一看E41开关,以及电动机V15是否损坏,延时继电器是否有电,常开触点是否能闭合搭铁;
如不能闭合,要看延时继电器线圈是否断路,线圈是否有电。
有电后,触点1、2能否张开、闭合,以及取样电阻R上的阻值。
d.发动机熄火后电动车窗不能延时控制。
主要检查熔断器S37,A路电源是否有电,延时继电器J52线圈是否损坏,触点是否磨损。
1.3桑塔纳2000轿车电动车窗的组成与功用
1.3.1电动机
作用:
为车窗玻璃的升降提供动力。
类型:
采用双向转动的电动机,有永磁型和双绕组型两种。
永磁型的电动机是外搭铁
双绕组型的电动机则是各绕组搭铁。
这两种电动机都是通过改变电流方向来实现正反转以实现车窗玻璃的升或降。
每个车门各有一个电动机,通过开关控制电动机中的电流方向来控制电动机的转动方向,从而控制玻璃的升降。
1.3.2控制开关
控制电动机中电流的方向。
控制开关一般有两套,一套为总开关,装在仪表板或驾驶员侧的车门上,驾驶员可以控制每个车窗玻璃的升降。
另一套为分开关,分别安装在每个车窗上,以便乘客对每个车窗进行升降控制。
一般在主开关上还安装有控制分开关的总开关,如果它断开,分开关就不起作用。
若带有延迟开关的电动车窗系统,可
在点火开关关断后约10min内,或在车门打开以前,仍提供电源,使驾驶员和乘客有时间关闭车窗。
为了防止电机过载,在电路或电动机内装有一个或多个双金属片式热敏断路器,用以控制电机中的电流。
若车窗玻璃因某种原因卡住(如结冰),即使操纵开关没有断开,双金属片式热敏断路器会因电流过大发热,双金属片变形自动断路。
图2电动车窗控制开关
1.3.3车窗玻璃升降器
2000系列轿车采用可使车门玻璃自动升降的电动摇窗机,
如图3所示。
直流永磁电动机接通额定电压后,转轴输出转矩,
经蜗轮蜗杆减速后,再由缓冲万向节传递到卷丝筒,带动卷丝筒旋转,使钢丝强拉动安装在玻璃托架上的滑动支架在导轨中上下运动,达到使车门玻璃升降的目的。
图3电动摇窗机
1—支架安装位置2—电动机安装位置3—固定架4—联轴缓冲器5—电动机6—卷丝筒盖板7—盖板8—调整弹簧9—绳索结构10—玻璃安装位置11—滑动支架12—弹簧套筒13—安装缓冲器14—铭牌15——均压机16—支架结构
1.3.4电动车窗原件
图4
2.设计方案
2.1桑塔纳2000轿车电动车窗常见故障及排除
2.1.1桑塔纳2000轿车电动车窗电路图
图5桑塔纳2000型轿车电动车窗电路图
该车型电动门窗的控制电路如图6所示,根据控制电路可知:
所有车窗电动机的控制电流都经过热保护器
S37、延时继电器和各车窗升降开关;
左前车窗电动机电流除经过热保护器
S37、延时继电器和左前车窗升降开关外,还经过自动下降继电器:
后部两车窗电动机的电流除经过热保护器
S37、延时继电器及车窗升降开关外,还经过后窗安全开关。
因此,各电动车窗的电路控制,既有共同经过的公用电路部分,又有不同的分支电路。
当电动车窗出现故障时,可以通过对其控制电路的分析,找出故障是在公用电路部分还是在分支电路部分,然后就能具体地确定出故障范围,并在此
范围内进行诊断,找出故障点。
2.1.2左后电动车窗无法升降故障诊断方案流程图
不正常
正常
不正常
正常正常
不正常不正常
正常
不正常
图6
故障现象:
左后电动车窗无法升降,
诊断思路:
左后电动车窗无法升降,可能原因是保险丝烧毁,安全开关故障,左后门开关故障,后门车窗开关至左后开关线路,最后检查电动机,因为考虑到最常见的故障原因和检查的难易程度,所以先检查电源、开关及电路,最后检查电机,从最方便、快速的方式,和最常见的故障点开始,
2.2桑塔纳2000电动车窗常见故障分析及诊断方案
图7
1.玻璃升降器不工作:
分析原因:
熔断器断路;
连接导线断路或相关插接件松脱;
有关继电器、开关损坏;
电动机损坏;
搭铁线锈蚀、松动。
诊断与排查:
首先检查熔断器是否断路,然后检查个插接件连接是否紧固可靠;
检查电源线是否有电,电压是否正常;
检查搭铁线是否良好可靠;
最后检查开关、继电器及电动机是否损坏,如果确属零部件损坏,则应更换新件。
2.车窗不能升降或只能一个方向运动:
该车窗开关或电动机损坏;
该处导线断路或插接件松脱;
安全开关故障。
首先检查安全开关是否正常,该窗的开关是否正常;
再通电检查该窗电动机是否正常,如果有故障应检修或更换新件;
若正常,应检修连接导线是否有断路处。
如果车窗只能朝一个方向运动,一般是开关故障或相关导线断路,可先检查线路,再检查开关。
3.升降机工作时有异响:
安装时未调整好;
卷丝筒内钢丝跳槽;
滑动支架内传动钢丝夹转动;
电动机盖板或固定架与玻璃碰擦等机械故障。
这类机械故障一般是养护使用不当或安装位置或精度偏差所致,只需要从外到内检查是养护原因还是机械原因,若是清理后仍异响,只需最后对所在位置的螺丝钉进行重新调整即可。
2.2.1桑塔纳2000电动车窗常见故障
根据桑塔纳2000型轿车电动车窗的电路图5分析,该车型电动车窗可能出现的电气故障有:
①所有车窗都不能动作;
②两个后窗不能动作;
③左前车窗不能上升;
④左前车窗不能下降;
⑤左前车窗既不能上升也不能下降;
⑥右前车窗或某后车窗不能上升;
⑦右前车窗或某后车窗不能下降;
⑧右前车窗或某后车窗既不能上升也不能下降。
2.2.2桑塔纳2000电动车窗常见故障分析
下面通过该车型电动车窗控制电路图5对上述各故障进行分析:
故障①:
通过上述电路分析可知,所有电动车窗的控制电流都经过热保护器S37和延时继电器,这是所有车窗的公用电路。
所以,检查热保护器S37、延时继电器及其线路,就能够找出故障原因。
故障②:
两后车窗的电流都是经过后车窗安全开关的,因此当出现此故障时,应先检查后车窗安全开关是否处于安全保护状态,若该开关未处于保护状态,应检查该开关是否烧毁、接线是否接触不良或断路。
故障③、④、⑤:
左前车窗的工作过程与其它车窗不同,首先通过升降开关E40的4号端子和1号或2号端子给自动下降继电器的5(52)或6(51)端子通电,使得继电器电磁线圈断电或通电。
自动继电器线圈不通电时,其常闭触点仍处于闭合位置(玻璃上升);
自动继电器线圈通电时,其常开触点闭合(玻璃下降)。
因此,当玻璃上升时,车窗电动机的电流路径为:
热保护器S37→升降开关→车窗电动机→自动下降继电器的常闭触点→延时继电器的触点→搭铁;
当玻璃下降时,车窗电动机的电流路径为:
热保护器S37→自动下降继电器闭合了的常开触点→车窗电动机→车窗升降开关→延时继电器触点→搭铁。
因为只有左前车窗出现故障,其它车窗正常,所以可以确定热保护器S37及延时继电器工作正常。
如果车窗玻璃只能上升不能下降,或者只能下降不能上升,说明车窗电动机正常,此时应检查升降开关、自动下降继电器,并检查其接线有无接触不良或断路故障。
如果车窗玻璃既不能上升也不能下降,则需检查升降开关、车窗电动机、自动下降继电器,并检查其接线是否有接触不良或断路故障
故障⑥、⑦、⑧:
若只有右前车窗出现故障,或只有某一后车窗出现故障,可以确定故障与热保护器S37、自动下降继电器、延时继电器、后窗安全保护开关无关,故障应在对应的支电路中。
若右前车窗或某一后车窗只能上升不能下降,或只能下降不能上升,说明车窗电动机正常,故障在车窗升降开关或其连接线路。
若右前车窗或某一后车窗既不能上升也不能下降,除了检查车窗升降开关及其线路外,还应检查车窗电动机及电动机的连接线路。
3.作品特点
作品特点:
对桑塔纳轿车电动车窗的控制电路原理,各组成结构一一介绍,对常见故障进行分析,诊断和分步判别直接找到导致故障现象的原因,通过故障现象先排除一些不可能的原因,再分析可能出现的原因,然后按照步骤逐步排除,找出故障原因后,再总结故障并作出后续的维修建议。
必要时,使用诊断方案流程图清晰显示所进行的步骤。
本设计完成目的是迅速有效找到故障原因,有效真实,一目了然。
第三部分设计成果
1.桑塔纳2000轿车电动车窗故障设计方案
1.1方案设计一
一辆桑塔纳2000型轿车,驾驶席侧电动车窗在关窗时,电动玻璃上升缓慢慢,但开窗时电动玻璃下降速度正常。
有碰擦
无碰擦
异常
无异常
相似
图8
故障原因分析:
由于其他3个车门的电动车窗工作正常,可以排除电动车窗电源线路的故障可能。
前左电动车窗只是上升很慢的故障可能性有:
(1)驾驶席侧电动车窗电动机性能不良
(2)驾驶席侧电动车窗电动机控制线路有接触不良之处
(3)驾驶席侧电动车窗的上升控制开关触点接触不良
(4)驾驶席侧电动车窗举升机构有卡滞
故障处理措施:
更换电动车窗驱动电动机,按关窗开关时电动车窗上升速度正常,故障排除。
故障分析:
电动车窗驱动电动机性能不良最常见的原因是其电枢总成上的换向器表面脏污或烧蚀、电刷严重磨损或电刷弹簧失效,使得电刷与换向器的接触不良,电枢电流减小,电磁转矩下降。
当车窗玻璃下降时,由于电动机的负载相对较小,下降速度基本正常,而在车窗玻璃上升时,电动机的负载较大,电动机运转无力,从而造成车窗玻璃上升速度减慢。
直流电动机的换向器烧蚀、电刷磨损不太严重时,可用砂纸清洁换向器表面,使电刷与换向器保持良好的接触,即可恢复电动机的性能。
1.2方案设计二
一辆桑塔纳2000型轿车,驾驶员在控制右前电动车窗升降时,电动玻璃异响,但其它车窗玻璃升降无异响,使用正常。
否
是
异响
无异响
否
图9
由于其它3个车窗升降正常,那么可以排除电动车窗电源线路的故障可能。
右前电动车窗升降异响的原因可能是机械故障或者是电动车窗养护不当。
车窗升降异响主要原因:
这类机械故障一般是安装位置或精度偏差所致,只需对所在位置的螺丝钉进行重新调整即可。
第四部分结束语
本设计是通过借鉴前人经验,引用电动车窗的一些原理和桑塔纳2000的常见故障来完成,在故障现象产生时,有一个故障诊断方案,系统针对性的找到故障原因。
理论结合实践,较好地利用所学的知识解决实际问题。
通过介绍桑塔纳2000轿车电动车窗的组成与功用、控制电路及工作原理、常见故障及排除以及故障实例。
分步骤来确认故障现象产生的原因,例举了桑塔纳2000轿车电动车窗所常见的故障,使之具有明确的故障现象及确认故障原因步骤,从而针对性解决电动车窗出现的实际问题。
电动车窗故障出现的频率较高,且故障原因分内在外在,有电路原因,也有操作保养不当原因。
对电动车窗故障进行诊断,应熟悉该系统的电路结构,仔细分析其工作过程,通过故障现象,分析出是公用电路故障还是支电路故障,然后用排除法缩小故障范围,最终通过检查找出故障原因。
本设计作品完成过程中,发现所遇到的故障都是比较常见的故障,并没有特殊的故障案例,而较为常见的故障对一些有经验的维修技师来说很容易,但同样的我在解决过程中也较为容易的找到解决办法,而一些较为特殊的故障维修技师也会花费大量时间才能找到故障根源,本着以快速,准确为目的,我希望在汽车故障维修中,能够将所遇到的特殊案例拿出来分享,让后人借鉴前人的经验,而学校则建立完善的故障案例以供学生学习或加强学习兴趣和积极性。
设计书中的内容都是常规的,未被改动而出现的故障,如果有一些车辆进行了改装,或者进行了加转,那么新的问题没有被收录,导致会重新摸索,无法达到迅速、准确找到故障原因的目的。
本设计书故障案例多为常规故障,没有一一详细介绍,现在汽车维修通常会用到维修电脑,调出故障码来查找车辆的一些不一样的数据,维修技师通常会通过这些数据来印证之前出现过并解决过的实例来判断出车辆已出现或即将出现的问题,但是对于维修技师没有遇到并解决的故障,很难得到帮助。
如果相关学校、4S店或者维修店拥有一本记载疑难杂症故障案例的手册或是存储了较为丰富的故障案例的文件,那么对汽车维修来说,将为车主和维修技师都是一个福音。
而这些都是需要很多在维修岗位的维修技师奉献出他们的维修知识,将维修经历过程分享给更多维修技师,并为此讨论、研究、记录,那么,还有什么疑难杂症呢?
第五部分致谢
我也感谢我论文的指导老师,这是我第一次写设计书,也是第一次查找如此大量的资料,可是我发现,我只能按照大概要求慢慢的完成,无法有一个确定的目标和方向,指导老师有很多学生,都是在咨询设计书的一些写作的指导。
而您在出差期间,哪怕是凌晨都会回信息给予我们以写作方面的指导。
您悉心的点拨,以及大方向的指导,给我一种拨开云雾见天日,柳暗花明又一村的明了感觉。
在本设计作品成型中,充分锻炼了我运用所学知识分析问题解决问题的能力练和提高了我阅读文献、检索资料和计算机应用和文字表达能力,强化了我面向应用技术领域的创新能力,也锻炼了我向专业人员请教相关经验的能力。
我很感谢凯师汽修美容店师傅对我技术的指导,也感谢教授在我本设计作品成型时的帮助,在我最需要的时候给予我指导,解疑答惑,也感谢学校图书馆2楼丰富的学术藏书,以及网络上大量汽修方面知识的分享。
这是我第一次尝试此设计,很有挑战性,但也收获很多。
感谢这段时间老师同学对我的支持。
这次设计书的完成,我感谢同学和老师,教会我学习新事物,教会我新的知识,锻炼我的动手能力;
在我的求学路上,给予我精神上的养分,在我需要帮助的时候给予我帮助,帮我解决遇到的困难,指引我前进的方向。
大学这三年的经历是我的财富,陪伴我成长,也将陪伴我走向下一段旅程。
第六部分参考文献
[2]鲁植雄《大众汽车电路图集》江苏科学技术出版社2008年2月第1版第1次印刷
[4]李春明《汽车电气设备与维修》西安电子科技大学出版社2006
[5]徐昭《汽车电气设备维修实训》北京人民交通出版社2003
[6]赵福堂《汽车电气与电子设备》北京理工大学出版社2009
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- 桑塔纳 轿车 电动车窗 故障诊断 方案设计