汽车仪表及报警装置.docx

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汽车仪表及报警装置

项目四

单元汽车仪表及报警装置

课程名称

汽车电气构造与维修

学时

4

班级:

学号：

姓名:

故障描述

故障一:

某捷达系列轿车在打开点火开关后,安全气囊警报灯不灭.

故障二：

某大众系列轿车的组合仪表的照明灯工作不稳定，有时有熄灭的迹象。

知识准备

第一节汽车仪表

为了使驾驶员随时观察与掌握汽车各系统的工作状态，在驾驶室仪表板上装有各种指示仪表，主要包括机油压力表、水温表、发动机转速表、燃油表、电流表等.

（一）、电流表

1、电流表的结构及工作原理

电流表串接在蓄电池充电电路中，主要用来指示蓄电池充、放电电流值，同时还可通过它检视电源系统的工作是否正常。

电流表通常为双向工作方式，表盘中间的示值为“0"，两侧分别标有“＋"、“－"标记，其最大读数为20或30。

当发电机向蓄电池充电时,示值为“＋”;蓄电池向用电设备放电时，示值为“－”。

汽车上使用的电流表分为电磁式和动磁式两种。

其工作原理基本相似。

电磁式电流表的结构原理见下图。

条形永久磁铁6两端分别与黄铜片4固定连接，再用螺栓将黄铜片固定在绝缘底板上，两个螺栓即形成电流表的两接线柱.永久磁铁内侧转轴上装有带指针2的软钢转子5。

当电流表中无电流通过时，软钢转子5在永久磁铁6的作用下被磁化,由于磁场方向相反，使指针2停在中间“0"标度上。

当蓄电池放电时,放电电流通过黄铜片产生的环形磁场垂直于永久磁铁的磁场，形成逆时针偏转的合成磁场，吸动软钢转子也逆时针偏转，使指针指向表盘的“－”侧标度值.放电电流越大，合成磁场越强，偏转角度越大，指针指示读数越大。

当发电机向蓄电池充电时,流过黄钢片的电流方向相反，磁场也反向,合成磁场顺时针偏转,指针指向“＋”侧。

2、电流表的接线原则：

①电流表应与蓄电池串接，由于蓄电池的负极搭铁，故电流表的负极必须与蓄电池的正极相连接；②电流表只允许通过较小电流。

一般对点火系统、仪表等长时间连续工作的小电流可流经电流表；而对短时间断续用电设备的大电流，如起动机、转向灯、电喇叭等均不流经电流表。

3、电流表的常见故障

4、电流表的检修

（1）电流表的检验

将被试电流表与标准直流电流表（-30～+30A）及可变电阻串联在一起，比较两个电流表的读数，若读数差不超过20％,则可认为被测电流表工作正常。

（2）电流表的调整

●若被试电流表读数偏高，应该以充磁法进行调整.

●方法有两种：

一种是永久磁铁法，另一种是电磁铁法。

（二）、机油压力表

1、结构：

传感器——膜片、弹簧片、触点、双金属片、加热线圈……

指示表—-双金属片、加热线圈、指针……

2、机油压力表的工作原理

机油压力表传感器内部装有弹性膜片2，膜片下的内腔1与发动机主油道相通，机油压力可直接作用在膜片上,膜片的上面顶着弓形弹簧片3，弹簧片的一端与外壳固定搭铁,另一端的触点与双金属片4端部触点接触,双金属片上绕有电热线圈，校正电阻8与双金属片4上的线圈并联.机油压力指示表内装有特殊形状的双金属片11，它的直臂末端固定在调节齿扇10上,另一钩形悬臂端部与指针12相连，其上也绕有电热线圈，线圈的两头构成指示表的两个接线柱.

当电源开关接通时,电流由蓄电池正极→电源开关→接线柱14→指示表双金属片11的电热线圈→接线柱9→接触片6→分两路（一路流经传感器双金属片4的电热线圈;另一路流经校正电阻8→双金属片4）→双金属片4的触点→弹簧片3→搭铁→蓄电池负极构成回路。

由于电流流过双金属片4和门上的电热线圈，使双金属片受热变形。

双金属片由两种膨胀系数不同的金属制成，受热时，膨胀系数大的一面向膨胀系数小的一面弯曲。

当电路中有电流通过时,绕在双金属片上的线圈产生热量，造成传感器双金属片受热弯曲,使触点断开，切断电路；而指示表双金属片受热弯曲，使指针偏转，指示机油压力的大小。

当机油压力很低时，膜片2几乎没有变形，这时作用在触点上的压力很小。

当电流流过而温度略有上升时,双金属片4就受热弯曲，使触点分开，切断电路并停止产生热量;一段时间后，双金属片冷却伸直，触点又闭合，电路又被接通.因此触点闭合时间短，而打开时间长，通过指示表电热线圈的平均电流值小，使指示表双金属片11因温度较低而弯曲程度小，指针12偏转角度很

小；即指示出较低的油压。

当机油压力升高时，膜片2向上拱曲增大，加在触点上的压力增大,双金属片4需要在较高温度下，即其上电热线圈通过较大电流、较长时间后，才能弯曲到使触点分开2而触点分开后稍加冷却就会很快闭合.因此触点打开时间短，而闭合时间长，通过指示表电热线圈的平均电流值大，指针12偏转角度增大，指示出较高的油压。

为使机油压力的指示值不受外界温度的影响，双金属片4制成“∩”形,其上绕有电热线圈的一边称为工作臂,另一边称为补偿臂。

当外界温度变化时，工作臂的附加变形被补偿臂的相应变形所补偿，使指示表的读数不变。

在安装传感器时，必须使传感器壳体上的箭头向上，不应偏出±30°位置，这样可保证工作臂位于补偿臂之上，当工作臂产生的热气上升时，不致影响补偿臂,造成读数误差.

3、机油压力表的常见故障

（三）、水温表

水温表用来指示发动机内部冷却水温度。

它由装在气缸盖水套中的温度传感器和装在仪表板上的水温指示表组成，有双金属片式和电磁式两种.由于双金属片式水温表的结构和原理与双金属片式机油压力表基本相同，下面主要介绍电磁式水温表。

1、水温表的结构与工作原理

它主要由热敏电阻传感器和电磁式水温指示表组成.传感器中装有负温度系数热敏电阻，其电阻值会随水温升高而减小.当电源开关接通时，电流由蓄电池正极→电源开关→电阻R→线圈L2→分两路（一路流经热敏电阻1；另一路流经线圈L1）→搭铁→蓄电池负极构成回路。

当水温低时,传感器中热敏电阻的阻值大,流经线圈L1与L2的电流相差不多，但由于L1的匝数多，产生的磁场强，带指针的衔铁3会向左偏转，使表针指向低温刻度;当水温增高时，热敏电阻阻值减小,分流作用增强，流经久的电流减小，磁场力减弱，衔铁向右偏转，表针指向高温刻度。

2、水温表的检查

检查电磁式温度传感器和水温指示表时，可拆下传感器上的接线,测量传感器输入端与搭铁之间的电阻。

若室温下热敏电阻的阻值为100Ω左右，则表明传感器良好；另用一阻值为80－100Ω的电阻代替传感器直接搭铁，当接通电源时，如果水温指示表的表针指在60℃～70℃之间，则表明水温指示表良好。

（四）、燃油表

1、作用：

燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量.

2、组成：

它由装在燃油箱内的传感器和装在仪表板上的燃油指示表组成.

3、类型：

燃油指示表有电磁式、动磁式和双金属片式。

由于电磁式和双金属片式指示表的结构与原理与前述仪表基本相同。

4、工作原理：

它的两个线圈互相垂直地绕在一个矩形塑料架上，塑料套筒轴承和金属轴穿过交叉线圈，金属轴上装有永久磁铁转子，转子上连有指针。

可变电阻式传感器由滑片电阻和浮子组成。

当接通电源开关后，燃油表中的电流回路是：

蓄电池正极→电源开关→左线圈2→分两路（一路流经右线圈4;另一路流经接线柱6→可变电阻5→滑片7）→搭铁→蓄电池负极。

当油箱无油时，浮子8下沉，可变电阻5上的滑片7移至最右端,可变电阻5和右线圈4均被短路，永久磁铁转子1在左线圈2的磁力作用下向左偏转,带动指针4指示油位为0。

随着油量的增加，浮于上升，可变电阻部分接入，使左线圈2中的电流相对减小,右线圈中的电流相对增大，永久磁铁转子在合成磁场作用下转动，使指针向右偏转，指示出与油箱油量相应的标度。

5、燃油表的常见故障

●无论油箱存油多少，指针始终指在“0”（E）处不动

●无论油箱存油多少,指针始终指在“1”（F）处不动

故障范围：

指示表、传感器、连接导线（断路、搭铁）

（五）、车速里程表

1、作用：

车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程数的仪表。

2、组成：

它由车速表和里程表两部分组成，有的车速里程表上还带有里程小计表和里程小计表复位杆.

3、磁感应式车速里程表结构：

永久磁铁、铝罩（感应罩）、磁屏、游丝（螺旋弹簧）、刻度盘、指针、蜗轮蜗杆、数字轮……

4、电子式车速里程表的结构：

（1）车速传感器：

由舌簧开关和转子组成.转子每转一周，产生8个脉冲信号.

（2）电子电路：

将传感器的信号进行整形、触发，输出与转速成正比的电流信号。

（3）车速表：

磁电式电流表，根据电流信号驱动指针偏转。

（4）里程表：

由步进电机和计数器组成。

5、车速里程表的常见故障

车速表和里程表指针均不动；车速表和里程表指示失准；车速表指针跳动、不准，而里程表正常；车速表工作正常,而里程表工作不良;里程表走，而车速表不走；工作时间发出异响；

（六）、发动机转速表

1、常见的类型有：

机械式和电子式

2、汽油机用的电子式转速表，传感器信号取自点火系统初级电流的脉冲电压。

3、柴油机用的电子式转速表，传感器信号取自飞轮壳上的传感器或者与发动机曲轴联结的测速发电机.

（七）、汽车电子化仪表

1、汽车仪表电子化的优点：

现代汽车,随着其电气设备不断增加,电气系统也变得越来越复杂。

特别是在汽车上大量应用电子控制技术之后，常规指针式仪表已远远不能满足现代汽车技术发展的要求.因此，汽车电子显示装置的使用比例正在逐年增加。

其主要优点如下：

①电子显示装置能提供大量、复杂的信息，显示直观清晰。

②为满足汽车排气净化、节能、安全性和舒适性的要求，汽车电子控制装置必须能迅速、准确地处理各种复杂的信息，并以数字、文字或图形显示出来，供汽车驾驶员了解，并及时处理.汽车电子显示装置作为信息终端显示已经是大势所趋.

③能满足小型、轻量化的要求。

为了能使有限的驾驶室空间尽可能地宽敞些,用于汽车的各种仪表及部件都必须小型、轻量化。

电子显示装置不仅能适应各种传感器或控制系统的电子化，而且可能实现小型轻薄化。

这样既能加大汽车仪表台附近的空间利用率，还能处理日益增多的信息。

④具有高精度和高可靠性。

由于实现汽车仪表电子化，可为操纵者（或使用者）提供高精度的数据信息;由于没有运动部件，反应快、准确度高。

⑤具有一“表’够用的功能.采用电子显示器显示易于用一组数字去分时显示几种信息，并可同时显示几个信息，不必对每个信息都设置一个指示表,故使组合仪表得以简化。

2、汽车常用电子显示器件

电子显示器件大致分为两大类，即主动显示型和被动显示型。

主动显示型的显示器件本身辐射光线，有发光二极管（LED）、真空荧光管（VFD）、阴极射线管（CRT）、等离子显示器件（PDP）和电致发光显示器件（ELD）等；被动显示型的显示器件相当于一个光阀，它的显示靠另一个光源来调制，有液晶显示器件（LCD）和电致变色显示器件（ECD）等。

这些均可作为汽车电子显示器件使用。

（1）发光二极管（LED）

发光二极管实质上是一种晶体管，结构见图.发光的颜色有红、绿、黄、橙等，可单独使用，也可用来组成数字。

在实际应用中，常把它焊接到印刷电路板上,以形成数字显示或带色光杆显示。

用七只发光二极管组成的数码显示装置见图。

有些仪表则用发光二极管组成光点矩阵型显示器。

优D（发光二级管显示）只适用于小型显示,如汽车指示灯、数字符号段或点数不太多的光杆图形显示。

（2）真空荧光管（VFD）

真空荧光管实际上是一种真空低压管,它由玻璃、金属等材料构成。

真空荧光管显示是一种主动显示，其发光原理与电视机中的显像管相似。

汽车用的数字式车速表的真空荧光显示屏见图。

其阳极为20个字形笔画小段，上面涂有荧光体（或磷光体）,各与一个接线柱连接，且笔画内部相互连接；阴极为灯丝，在灯丝与笔画小段（阳极）之间插入控制栅格，其构造与一般电子管相似。

整个装置密封在一个真空玻璃罩内.

当其阳极（字形）接至电源“＋”极，而阴极（灯丝）与电源“－”极相接时,便获得一定的电源电压，其灯丝作为阴极发射电子（在电场力的作