教案车身电气教案Word格式.docx
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电磁式、电热式。
传感器：
可变电阻式。
问题：
表针为何会转动？
表针的转动如何与油箱的油量联系起来？
1．电热式燃油表
结构：
表结构与电热式水温表相同，仅刻度不同，传感器为可变电阻式，为稳定电源电压，电路中串接一稳压器。
工作：
无油时，传感器电阻全部串入电路，流过燃油表加热线圈的电流很少，双金属片几乎没变形，指针指0。
油量增加，滑片移动，电路中电阻减少，电流增大，双金属片变形增大，指针偏转，指出油量多少。
2．电磁式燃油表（挂图或P3）
两个线圈、软钢转子及表针等
表针位置取决于线圈的电磁吸力，无油时，浮子最低，电阻很小，表中右线圈被断路，左线圈电流达最大，产生电磁吸力吸引表针在“0”位；
油量增加，油面升高，右线圈电流增大，电磁吸力增加，表针处于两线圈的平衡位置；
满油时，可变电阻阻值最大，右线圈电流达最大，电磁吸力将表针吸至极限，指示“1”位。
3．使用注意
（1）油表两接线柱一般情况下，上接电源，下接传感器。
（2）传感器搭铁必须良好，否则指针总是指“1”。
（3）接后灯时，先拆下传感器连线，否则易烧坏其电阻。
附、仪表稳压器
因汽车上蓄电池和发电机输出的电压不是一个恒定值，可使使用电热式水温指示表和配用可变电阻式传感器的燃油表产生较大的误差。
为避免受电源电压的影响，现代汽车上都装有仪表稳压器。
一是使直流电路得到断续的脉冲电流，二是稳定仪表工作系统输入电压的平均电压值。
电热式、电子式。
电热式仪表稳压器
双金属片一端固定，并与仪表接线柱连接，另一端通过触点、调节片接调节螺钉，双金属片上绕有加热线圈，线圈一端焊在双金属片臂上，另一端搭铁。
触点闭合时，输入电压与输出电压相等，双金属片因线圈加热而变形使触点分开，分开后，输出电压为0，双金属片冷却又闭合。
如此反复，输出脉冲电压。
如输入电压增加，流过加热线圈的电流增大，产生的热量大，触点闭合时间短，分开时间长，输出电压保持稳定。
安装：
注意调节螺钉朝上，以减少仪表的误差。
三、课堂小结（5'
1．机油压力表
2．水温表
四、课外作业（5'
1．什么是负温度系数电阻？
2．试述电磁式水温表配热敏电阻水温传感器时如何工作？
1．油压表反映了汽车哪部分的油压？
2．行车时，如何及时向驾驶员显示汽车油箱存油的工作状态？
1-1仪表的结构和工作原理（续）
三、水温表的结构和工作原理
指示发动机冷却水的实际温度。
仪表板上的水温表和发动机缸盖水套上的水温传感器。
水温表有电热式和电磁式；
传感器有电热式和热敏电阻式。
目前，常用电热式水温表配热敏电阻式水温传感器。
表针的转动如何与水的温度联系起来？
1．水温表
电热式（挂图）—构造与机油表相同，只是表头的刻度相反。
表针位置取决于双金属片的变形程度。
当双金属片弯曲最大使表针摆到最大位置时，表示低温。
电磁式（汽电-118）—表针位置取决于两线圈所产生的磁场推力。
磁场强的线圈可将表针推开。
NL1是串联线圈，NL2是并联线圈。
且NL1﹥NL2。
2．水温传感器
电热式（挂图）—由双金属片构成，内有触点控制电路的通断，水温高时，触点压力小，打开时间长，通电时间短；
水温低时，触点压力大，打开时间短，通电时间长。
热敏电阻式（P5）—负温度系数电阻。
接通点火开关时，电流流过水温度和传感器。
水温低时，热敏电阻增大，水温表电路电流减小，双金属片受热弯曲变形量小，拉动指针指向低温，水温升高时，阻值减少，水温表电路电流增大，双金属片受热弯曲变形量大，指针指向高温。
电热式水温表两接线柱无极性之分，而电磁式水温表的接线有极性之分，不得接错。
4．正常水温
75~900之间。
四、车速里程表
指示汽车行驶速度和累计行驶里程数。
车速表和里程表。
表针为何会摆动？
表针的摆动如何与汽车的车速联系起来？
1．磁感应式车速里程表（机械式）
主动轴经软轴接变速器或分动器传动蜗杆，永磁铁固定在轴上，带指针轴的铝罩以及磁屏，游丝，刻度盘。
不工作时，铝罩在游丝作用下，指针0，汽车行驶时，主动轴带永磁铁旋转，永磁铁的磁力线在铝罩上引起涡流，涡流磁场与永磁铁磁场相互作用，使铝罩克服游丝弹簧力朝永磁铁转动的方向转动，车速越快则永磁铁旋转越快，铝罩上转矩越大，指针偏动角越大。
2．里程表
由蜗杆蜗轮机构和数字轮组成。
相邻数字轮之间，通过本身的内齿和进位传动齿轮，形成1/10的传动比，第一数字轮的数字为1/10公里。
工作时，主动轴通过涡杆涡轮带数字轮转动，第一数字轮转动一周，相邻数字轮转1/10周，从而累计里程。
3．电传动车速里程表（P6）
不需传动软轴。
车速传感器、车速表、里程表。
（1）车速传感器
位置：
传动轿或变速器上，由车速里程表主动齿轮驱动。
构成：
一个混合集成电路。
内有一个内置式MRE（磁阻元件）和一个4极磁环。
汽车移动时，磁环旋转，速度传感器输出脉冲信号。
输出电路有两种：
一是输出电压型；
另一是输出可变电阻型。
（2）车速表（交叉线圈式）
磁铁、指针、磁性转子上缠绕有两组互成900线圈的交叉线圈。
当通过两组线圈中的电流强度和方向变化时，两组线圈所产生的磁通量也变化，并形成合力使转子转动，从而指针转动。
（3）里程表
脉冲电动机、机械计数器
脉冲电动机由两组线圈、四个定子和一个磁铁（转子）。
当电流通过线圈时，定子成为24极电磁铁。
电流依次由每一个线圈引入；
当电磁铁的极性变化时，便产生驱动力来驱动每个磁极间的转子。
脉冲电动机的转速经齿轮机构减速，传至里程表及短距离里程表，以显示距离。
五、电子显示组合仪表结构和工作原理
数字式仪表计算机、车速传感器、燃油油位标尺转换开关、短程控制开关、里程表等，真空荧光显示器。
工作原理：
从各种传感器接收信号，微电脑对信号处理后，以数字显示出来。
1．车速表
内置一光电耦合器，将发光二极管和光敏二极管组合一起，二者间，有一开有20条狭槽的转轮旋转。
每转一周，晶体管VT将20个脉冲的信号输至电脑端子C2。
电脑内将每组20个脉冲的信号重新组合成4组，每组5个脉冲信号，由端子A11传至各种车速控制部件，如防抱死制动系统电脑、巡行控制系统电脑等。
（2）真空荧光显示器
一套丝极（阴极）、20块涂有荧光材料的数字板（阳极）、夹在二者间用于控制电流的栅极。
数字板（阳极）本身在玻璃板的绝缘物上面，其导线铺在玻璃板上。
阴极是一组细钨丝制成的灯丝，灯丝表面涂有特殊材料，受热时放出电子。
阴极下方是一特殊金属制成的控制栅极。
当灯丝通电时，加热约6000C，则释放出电子。
如这时数字板上施加正电流，板片会吸引灯丝所放出的电子。
电子从数字板流向地线，再由地线流回灯丝。
数字板上的荧光材料，受到电子撞击时则发光。
即某一板受到正电压时，板片会发光。
栅极总是充有正电荷，其每一部分可等量吸引灯丝所放出的电子，当电子穿过栅极，撞击阳极时，可确保电子均匀撞击每一块数字板片。
2．转速表
转速信号来自点火线圈的脉冲信号A8。
微机测出每6个脉冲信号（曲轴两转）所需的时间，计算出转速，使真空荧光显示器发光。
3．水温表（P14图1-20）
电脑内的电阻器R及与其串联的燃油量传感器上的电压均为5V。
当冷却液温改变时，传感器（热敏电阻）的电阻值随之改变，从而使端子A6的电压改变。
微电脑测得该电压后，与参考电压比较，将比较结果以条形图显示出来。
真空荧光显示器用10块板片组成一个条形图（每两行真空荧光显示器组成一块板片），显示冷却水温。
当第10块板片闪烁时，发动机过热。
4．燃油表（图1-21）
端子A10施加5V电压在燃油量传感器上，端子A4处的电压与燃油传感器的浮子相连，电压随浮子的升降而变化。
微电脑测到A4电压后，与参考电压比较，使显示器发光。
燃油油位以条形图形式显示。
5．自动变速器（A/T指示灯）
自动变速器档位指示灯：
由空档开关发出的档位信号输入微电脑，使真空荧光显示器上相应的位置发光。
当向端子A14-A19输入一个12V信号时，真空荧光显示器上相应位置的发光亮度为100％，当输入开路信号时，荧光显示器相应位置的发光亮度则减为12.5％。
电子控制传动桥（ECT）方式选择指示灯：
选择开关在动力模式时，一个12V信号会输入微电脑，使显示器显示PWR。
超车档开关断开指示灯：
超车档开关位于OFF时，端子A3接地，显示器发光，显示O/DOFF。
2．车速里程表
1．负温度系数热敏电阻传感器的电热式水温表如何工作？
2．车速表的表针为什么能转动？
1．车速表的表针为什么能转动？
2．行车时，如何及时向驾驶员显示汽车发动机转速的工作状态？
1-2仪表装置的故障分析
一、机油压力表的检修（利用挂图或画出示意图）
提问：
油压表的构成与工作？
1．示值不准
有搭铁
（1）正常值
未接通点火开关—指针位于零位以下。
否则为表头零位不准；
接通点火开关未发动时—指针位于零位。
否则为传感器装歪或传感器与表头不匹配，如走向最大极限，为表头到传感器间有搭铁；
怠速时—表值0.15-0.20MPa；
高速时—不超过0.5MPa。
（2）检查
表到传感器间有搭铁时，先拆下传感器引线，如表针退回原点为传感器内部搭铁；
如不退回原点可再拆下表到传感器接柱的引线，如表针退回原点为导线有搭铁，不退回原点为表内有搭铁。
2．表针不动
（1）现象
接通点火开关，其它表正常，油压表针不动。
为油压表电路有断路。
短接传感器：
将传感器引线搭铁，
如表针摆动—为表及连接线良好，故障在传感器；
可用细硬物插入传感器油孔顶压膜片，如表针走动，故障不在电路而是润滑系不能建立油压。
如表针仍不动—可将油压表接线柱对地短接。
若表针走动为表至传感器间断路；
若表针仍不走动，可能是表内断路或表进线处无电进。
二、燃油表的检修（利用挂图或画出示意图）
1．表针指零
电磁式—传感器电路有搭铁。
检查：
拆下传感器引线，表针指1，为传感器有搭铁；
表针不动，再拆下表的传感器接线，表针指1，为引线搭铁；
表针仍不动，为表内搭铁。
电热式—有断路。
水温表表针是否正常，如也不动，检查稳压器断路故障；
如正常可：
将燃油表传感器引线搭铁，如表针变化为传感器失效；
仍不动，将燃油表传感器的接线柱搭铁，表针变化，为表至传感器间断路；
仍不动，表内断路。
2．表针指1
电磁式—有断路。
将传感器的接线柱搭铁
表针回0，为传感器内断路；
仍不动将表的传感器接线柱搭铁。
表针回0，传感器连线断路；
仍指1，为表内断送路。
电热式—有搭铁。
折下传感器引线。
表针回0，传感器搭铁；
表针仍指1，拆下燃油表的传感器接柱引线，如表针回0。
传感器连线搭铁；
表针不动，表内有搭铁。
3．指针总在1/2处
电磁式：
跨接电阻接触不良或断线，传感器氧化锈蚀。
三、水温表的检修（利用挂图或画出示意图）
1．表针不动—先检查公共电路有否断路
如正常。
电热式——有断路。
（正常时，如未通电时，指向最大，通电后，双金属片变形指针转向最小）
逐段短接。
电磁式——有搭铁。
（正常时，如通电，L1电流最大，表针被推向最小）
逐段断路。
2．表针偏转到最右极限
电热式——有搭铁。
电磁式——有断路。
3．示值不准—稳压器失效或传感器失效。
四、车速里程表检修
车速表里程表均不动：
传动机构。
车速表走，里程表不走：
蜗杆蜗轮。
车速表不走，里程表走：
磁铁失效。
指针不稳：
一般是软轴的钢丝心轴扭结所致。
示值不准：
磁性减弱，消失。
游丝断或弹性减弱。
1．机油压力表故障
2．燃油表故障
3．水温表故障
4．车速里程表故障
1．未接通点火开关时，机油表的指针应是多小？
2．燃油表总是指示满油的原因是什么？
1．如何让驾驶员随时掌握汽车各系统的工作状态？
2．如何及时提醒驾驶员汽车各系统的工作状态？
1-3典型车型仪表装置的结构与检修
一、奥迪100轿车仪表装置（图1-23）
1．水温表、燃油表及其传感器的工作电路
水温表、燃油表为电热式，共用一电子稳压装置。
当点火开关接通时，电子稳压器输出10V电压。
电路：
水温表：
稳压器电源正极—加热线圈—传感器热敏电阻—搭铁。
燃油表：
稳压器电源正极—加热线圈—传感器厚膜电阻—滑动触点—搭铁。
2．水温及制动灯警报灯功能检查电路
点火开关点火位置，不起动发动机。
集成块IC20通电。
电源30—点火开关—保险丝Si26—组合仪表端子II-11—R1—IC20端子4。
这时，IC20的端子7输出一个按时间周期变化的电压信号。
低电位时：
R4与R5接通。
电路为：
Si26—R4—R5—端子7—端子1—搭铁。
从而R4产生电压降，三极管VT3导通。
接通水温和制动警报灯L2、L1的检查电路。
Si26—VT3—L1和L2—二极管VD4和VD6—组合仪表端子I-05—发电机励磁绕组及电压调节器—蓄电池负极。
即L1和L2灯亮。
高电位时：
VT3截止，L1和L2熄灭。
可见：
L1和L2随IC20端子7输出的电压信号变化而闪亮工作。
如这电路有故障或L1和L2灯泡损坏，则相应的警报检查电路不工作。
3．机油压力警报灯的检查电路
机油压力警报灯L3电路接通。
灯亮。
Si26—L3—组合仪表端子I-06—机油压力开关常闭触点—蓄电池负极。
4．发电机充电指示灯检查电路
发电机充电指示灯L11检查电路接通。
Si26—L11—发电机励磁绕组及电压调节器—蓄电池负极。
以上L1和L2、L3、L11的检查系统均在发动机不工作，点火开关转向启动档的中间过程中完成。
当发动机工作后，发电机工作。
组合仪表端子I-05由低电位变为高电位，L1和L2、L11的检查功能被解除，三个灯均熄灭。
机油压力上升后，常闭触点断开，断开L3的电路，灯熄灭。
5．制动警报灯L1的警报工作电路
（1）制动液液面低于极限时，液面开关的触点闭合，L1电路接通。
Si26—组合仪表端子II-11—三极管VT3—L1—组合仪表端子I-03—制动液位开关触点—蓄电池负极。
L1发出闪光。
（2）制动蹄片正常时，组合仪表端子I-10通过制动蹄片内导线接电源负极，即电阻R1与R10接通，电路：
Si26—组合仪表端子II-11—R1—R10—组合仪表端子I-10—制动蹄片内导线—电源负极。
VT22的基极产生低电位而截止。
当制动蹄片磨损极限时，制动蹄片内导线断开，切断I-10与电源负极的电路，同时使R1与R10电路接通。
Si26—组合仪表端子II-11—R1—R10—VD3—R2—I-11—蓄电池负极。
R2上产生一电压降，使VT22导通，L1接通闪光。
Si26—VT2—L1—VT22—蓄电池负极。
6．水温警报灯L2的警报工作电路
正常行车时，I-05端子上加12V电压，使VT13由导通变截止，电阻R40上产生电压降，为VT31导通提供条件。
冷却水位开关因液面降低而闭合时，I-04通过冷却水位开关触点与电源负极接通，VT31导通，水温警报灯L2发出闪光。
冷却液温超过1200C时，水温开关闭合，水温警报灯L2发出闪光，同时，该开关触点把空调控制器接线端子HLS接通电源负极，由空调控制器尽快切断正在行的空调机，使冷却水温尽快下降。
1．水温表及水温报警灯的工作
2．机油压力报警灯的检查电路
水温及制动报警灯检查电路、机油压力报警灯检查电路、发电机充电指示灯的检查电路，是工作在发动机启动前或是启动后？
1．如何保证挡风玻璃上的良好视野？
2．在雨天、雪天、灰尘较大的条件下又如何保证挡风玻璃上的良好视野？
2-1刮水器和洗涤器的结构和工作原理
一、电动刮水器
刮除挡风玻璃上的雨水、积雪、灰尘。
刮水电动机（绕线式和永磁式），传动机构。
电动机转动时，通过蜗杆蜗轮减速，与蜗轮偏心相连的拉杆带摆杆及刷架往复摆动。
变速：
因为—U=E+IR内；
E=Cφn；
n=（U-IR内）/Cφ。
所以—当φ减小，n上升。
即—可通过控制励磁电流而控制磁场从而控制电机的转速（绕线式）；
或直接通过控制合成磁场来控制电机的转速（永磁式）。
1．永磁式电动刮水器（课-53）
无励磁线圈，磁极是铁氧体永磁铁。
三个电刷，电刷（+）公用，电刷（L）低速，电刷（H）高速。
H、L相差300。
原理：
利用改变正、负电刷间串联的线圈数实现变速（H比L偏转，电枢磁通发生了歪曲，合成磁通削弱，转速升高）。
因电机磁场的强弱不能改变，所以是利用变速开关的不同位置，通过三个电刷来改变正负电刷间串联的线圈数实现变速。
电源电压加在+与L之间，两电刷间有两条支路，各3个线圈。
这两个线圈产生的全部反电动势与电源电压平衡后，电动机稳定旋转。
因有3个线圈串联的反电动势与U平衡，转速较低。
电源电压加在+与H之间，两电刷间有两条支路，但一条是4个线圈串联，另一条是2个线圈串联，互相抵消后，只有2个线圈的反电动势与U平衡，因而只有转速升高使反电动势增大，才能得到新的平衡。
所以转速较高。
档位
合成磁场
转速
1
强
低
2
减弱
升高
无电流，磁场消失
刮水器应停在哪个位置？
自动复位装置：
变速开关“0”位，如刮水刷没有停在适当位置而影响视线，某一触点则不能与铜环接触，电动机电枢仍有电流通过而转动，当两触点与铜环接触短路，电动机断电。
但因惯性不会立即停下，此时，电动机以发电机运行，产生制动力矩而迅速停转。
停止位置调整：
松开锁紧螺钉，顺时针转复位器盖，停止位置缩短。
反之延长。
2．绕线式电动刮水器（汽电工-114）
主要是一个微型并激式复激电动机。
转柄上有A、B两个开关位置及机有一触点开关。
蜗轮轴每转一圈，触点打开一次。
利用转柄的不同位置，通过控制励磁电流而控制电机转速。
A
B
触点
I励磁
磁通
转速r/min
刮速次/min
闭
增大
下降1800
低速27
开
减小
升高3300
高速45
顶开
停止
停止位置：
A开，B闭。
这时所有电枢和励磁电流都流经触点，当刮水片摆至驾驶员视界以外时，触点被凸轮顶开，切断电流，停止工作。
1．刮水器的构成与工作
2．刮水器停止位置的实现
1．如何控制刮水电动机的变速？
2．刮水器应停在哪个位置？
如何实现？
2．常见的雨刮电动有多少个转速（工作档位）？
2-1刮水器和洗涤器的结构和工作原理（续）
3．间歇式刮水器（P55）
什么是间歇式刮水？
刮水器按一定周期自动停止和刮拭。
，每刮水一次停2-12秒。
在毛毛雨天、雾天、小雪天，进行刮水，即使是低速，玻璃上的微量水分和灰尘会开成一个发黏的覆盖层，从而玻璃模糊不清，留下污斑。
现代车上一般都有电子间歇控制系统。
（1）无稳态方波发生器的间歇刮水器电路（图2-5）
先解释I、II、0档及复位装置的工作。
R1、C1决定K通电吸合时间，R2、C2决定K的断电时间
开关0档时（如图），电动机不转，若接通间歇开关，则C1、C2充电，
C2充电一定值后，VT1导通，VT2截止，K通电，J常开触点闭合，电动机低速转动。
C1充电一定值后，VT1截止，VT2导通，K断电，J常闭触点闭合，电动机停转动。
C1
C2
VT1
VT2
K
J常闭触点
J常开触点
电动机
充
通
止
通电
低速
断电
停
分别调整R1、C1和R2、C2的值，可改变间歇的转-停时间。
（2）互补间歇振荡电路（图2-6）
开关0档时（如图），电动机不转，间歇开关接通时，电容C充电。
C
J
常开触点
常闭触点
放
断
在每个充放电周期内，雨刷只摆动一次。
（3）集成电路间歇振荡电路（图2-7）
当间歇开关闭合时，集成块会不断输出高电位和低电位。
端口3
高电位
低电位
1．无稳态间歇刮水器的构成与工作
2．互补间歇振荡电路
1．为什么要采用间歇刮水档？
1．如何控制刮水电
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