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汽車門窗升降器電動機市場分析及預測

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1.市場情況

近年來隨著汽車舒適性要求的不斷提高,汽車電機在一輛汽車上安裝的數量也越來越多,配備門窗升降器電動機(俗稱搖窗電機)的電動窗系統便是被國外大多數車型作為標準配件選用。近年來,國內的很多汽車生產廠家也開始在很多轎車上將電動窗作為標準配置,在其他轎車、客車等車型上作為可選配置,使搖窗電機的需求量不斷提高,1999年全國玻璃升降器產量為3136萬門,其中電動升降器約占25%。隨著轎車大規模進入家庭的日益臨近,電動升降器所占的比率會逐步上升,預計到2005年,客車與轎車的總產量將達180萬輛左右,搖窗電機的需求量將非??捎^。

2.演變歷史

國外搖窗電機起源于60年代末70年代初中华彩票app下载,第一代產品體積較大,結構復雜,無防水設計, 70年代初期開始在一些中高檔轎車上配置中华彩票app下载。第二代產品較第一代產品在體積上大為減小,同時增加了排水孔,70年代末起開始大規模配置,其改進型至今尚占有一部分市場份額中华彩票app下载,我國90年代初期引入裝車的產品大多為此代產品。第三代產品于80年代末90年代初投放市場,其特點為結構緊湊,使用透氣膜技術中华彩票app下载,防水性能優越,電機性能穩定中华彩票app下载、可靠,使用壽命長,為90年代主流產品,至今仍占據市場主要份額。第四代產品于90年代末投放市場,由于大量采用新材料新工藝,其部件結構趨向于一體化,體積進一步減小中华彩票app下载,重量大大降低,并可根據需要配置防夾電子模塊中华彩票app下载,在國外正開始取代第三代電機。目前國外正在研制第五代超小型電機,預計在2006年左右可投放市場。

3.設計思想

搖窗電機從設計上來看,為直流雙極永磁結構,雙向旋轉電機,帶雙金屬片或聚合物PTC過流保護器有效保護電機不因外部故障(如開關故障)而燒毀。隨著車載電子儀器設備的廣泛應用,主機廠對搖窗電機的無線電抗干擾要求日益提高,搖窗電機帶一對電刷與換向器表面接觸,在電機高速旋轉時,通過電刷的電流呈交流變化,與換向器表面會產生火花而發散電磁波(無線電信號),針對這一特點,各電機生產廠家紛紛采用了滿足較高無線電抗干擾要求的EMC電路中华彩票app下载,能夠過濾電機自身發出的電磁波,滿足客戶的要求。搖窗電機由于需要雙向旋轉,所以在電機主軸兩端設計了采用特殊耐磨耐沖擊材料的限位釘,能夠經受電機主軸的反復沖擊和高速旋轉中华彩票app下载,避免產生金屬沖擊及摩擦噪聲。搖窗電機裝配在車門玻璃下中华彩票app下载,由于洗車時水極易沖到電機上,所以對電機防水的要求特別高,現在大多數電機采用全密封設計中华彩票app下载中华彩票app下载,電機運轉產生溫升后容易使電機內外產生壓差中华彩票app下载,在最薄弱的密封處沖破密封,此時電機需要一個呼吸器官來平衡內外壓差,不對薄弱的密封處產生沖擊,透氣膜正是起到此作用,它能夠通過氣體,平衡內外壓差,又能隔斷液體水流入電機,使電機真正達到全密封防水設計要求。為達到降低電機重量和成本的目的中华彩票app下载,各生產廠家紛紛采用了高強度工程塑料代替傳統的鋅鋁合金作為減速箱的材料,同時集成化電子模塊的應用使電機具備了單鍵觸發自動上升并帶防夾功能中华彩票app下载,并能與車門控制器集成,通過總線結構聯接與車內其它控制器進行通訊中华彩票app下载。

4.制造水平

由于一輛汽車往往需要4個搖窗電機,需求量較大中华彩票app下载中华彩票app下载,加之各主機廠對電機引起的振動噪聲的要求特別高,對電機在負載下的轉速及堵轉轉矩波動都有很嚴格的要求,所以電機生產一般采用全自動或半自動的生產線。搖窗電機的核心部件是電樞,其主軸高頻淬火、蝸桿冷擠壓(或銑削)、校直中华彩票app下载、精磨外圓,電樞壓鐵芯片中华彩票app下载、環氧噴涂、壓換向器、繞線、點焊、精車中华彩票app下载、電測、動平衡等對工藝對電機性能的波動及振動噪聲水平等非常關鍵,而電機裝配線上磁瓦粘結及對電機防水性能、負載特性與振動噪聲的在線測試則是確保電機滿足客戶要求的重要保證中华彩票app下载。

5.技術特性

   搖窗電機的額定功率一般在2030W,速比 50721,根據不同客戶系統的要求,空載轉速為60120轉/min,堵轉轉矩716Nm中华彩票app下载,堵轉電流<35A。電機主要試驗有壽命試驗(-40℃~+80 )、淋雨試驗中华彩票app下载、無線電抗干擾試驗、熱保護器試驗、自鎖試驗、各種環境暴露試驗、卡住試驗、跌落試驗、振動試驗中华彩票app下载、沖擊試驗、退磁試驗、絕緣電阻測試、噪聲測試等。國內主要搖窗電機生產廠家有上海法雷奧汽車電機雨刮系統有限公司中华彩票app下载、張家港合力電機有限公司、中國貴航集團萬江機電廠等。目前國內維修市場上經銷的某些電動門窗升降器在使用中出現電機燒毀中华彩票app下载、車窗上升困難、噪聲增大等故障,主要原因之一就是其電機在原材料選用和制造工藝上的粗制濫造,電機的絕緣強度、剩余力、耐久性等均未達到技術標準所至。

由于搖窗電機在國內發展很快中华彩票app下载,制訂一個行業標準已刻不容緩,最近長沙汽車電器研究所和上海法雷奧汽車電機雨刮系統有限公司正在聯合國內主要制造廠家制訂行業標準,這對規范我國搖窗電機的設計、制造、試驗等起到指導作用。下表是起草中的行業標準與國外標準的主要技術指標的簡要對比。

附表

條款

德國大眾VW

美麗通用GM

起草中的QC/T

電機性能

具體指標

具體指標

符合產品技術條件

熱保護器性能

(雙金屬片)具體指標

PTC)具體指標

符合產品技術條件

壽命

15,000次循環,循環程序

25,000次循環

VW

鹽霧

240h

240h×15周期

144h

卡住

電動機帶動2Nm負載在15V下運行,然后使電動機堵轉9s。電動機必須能夠帶動2Nm負載在9V下反向起動運轉中华彩票app下载。

電機在13.5V DC下運行使電機堵轉中华彩票app下载,電機必須能夠在10.5V DC下反向啟動運轉。

VW

自鎖

當一個穩定的12.5Nm的負載在3s之內加到電動機輸出花鍵上時中华彩票app下载,電動機輸出花鍵的轉動不得大于13°。轉矩必須徑向加在順時針及逆時針兩個轉向上。

當電機的輸出花鍵上施加20Nm靜態轉矩后中华彩票app下载,電機輸出齒輪不能轉動,順時針、逆時針必須同樣滿足中华彩票app下载。

VW

進水試驗

1)噴淋6h;在噴淋開始時,將電機接在10.5V DC堵轉30s并斷電30s,重復60次且在每次斷電30s后改變電源的極性(電機起動時不帶負載);在剩余的噴淋周期內電機處于斷電狀態2) 噴淋停止18h,電機處于斷電狀態中华彩票app下载;3)? 重復14)-29℃環境中冷凍2h中华彩票app下载;

5)冷凍后電機必須能在10.5 VDC下運行中华彩票app下载。

進水試驗按PDW-5033標準進行。

電機安裝位置必須與實際裝車狀態一致。

當進水試驗的周期完成且冷凍后,電動機必須能在10.5V運轉。電動機內不能有積水的跡象。允許有冷凝水的痕跡存在中华彩票app下载。密封性高于IP53。試驗方法參照GB4942.1相應等級試驗條件。

抗電磁干擾

電機的抗電磁十擾值必須符合TL-965L3M3K1U1要求中华彩票app下载。

電動的抗電磁干擾值推薦采用TL-965L3M3K1U1要求,

機械沖擊

IEC60068-2-27,電機必須承受80中华彩票app下载,000次半正弦波沖擊,加速度為125m/s2中华彩票app下载,每次沖擊周期為11ms中华彩票app下载,電機置于標準中規定的位置。

電機從460.0mm高處跌落到固定于鋼板上的楓木板上(500.0mm×500.0mm×20.0mm

VW

噪聲

    a)采樣頻率:51.2kHz
b)FFT
區間大?。?/span>512
c)FFT
重疊:35%
d)FFT
窗口:Hanning
e)
頻率范圍:200Hz20 kHz電機兩個轉向均不得大于下面的極限值
平均值:
58dB(A)
變化率:
28 dB(A)/s

GM

從上表可以看出我國汽車用門窗升降器電動機的行業標準基本上采用了國外先進企業的標準中华彩票app下载,如按此標準設計、制造中华彩票app下载、試驗,其產品可達到國際先進水平中华彩票app下载。

6. 思考與建議

近年來中华彩票app下载,帶電子模塊控制防夾據窗電機在國外發展很快,國內一些中、高檔轎車已經開始選用,但仍完全依賴進口中华彩票app下载。國內搖窗電機制造廠家應該加快與國內外電子模塊生產廠商合作,使電機與之相匹配,以適應這種潮流的發展中华彩票app下载。同時瞄準國外技術發展動態中华彩票app下载,開發低電磁干擾、小型化的搖窗電機。


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