第六章汽车仪表和报警系统ppt课件.ppt

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1、第六章 汽车仪表和报警系统,第一节 汽车常规仪表,第二节 汽车安全报警装置,第三节 组合数字式汽车仪表,第四节 汽车导航系统简介,第五节 汽车仪表与报警系统 常见故障与排除,为了使驾驶员随时掌握车辆的各种状况，并及时发现和排除潜在的故障，汽车上在驾驶员座位前方的仪表板上装有各种测量仪表。,常规仪表,电子显示组合仪表板,第一节 常 规 仪 表,不同汽车装用的仪表个数及结构类型不同，常见车型仪表板结构类型见下表,组合式仪表:就是将各仪表组合安装在一起。如图6-1所示为桑塔纳2000轿车组合仪表。,图6-1 桑塔纳2000轿车组合仪表,一、电流表,电流表主要用来指示蓄电池充、放电电流值，同时监视电源

2、系统的工作情况。表后盖有两个接线柱分别标有“+”和“-”，在负极搭铁汽车上，电流表的“-”线柱接电池的“+”极，电流表的“+”线柱接发电机的“+”极，汽车上一般使用电磁式电流表。,图6-2 车载电磁式电流表,二、机油压力表及传感器,“双金属片”通常是指热膨胀系数不同的两种金属或合金结合成的金属条。温度改变时，由于两金属的伸缩程度不同，便会翘曲。很多仪表都是由双金属片元件与电热丝组成。,相关链接,机油压力表电路,1、电热式机油压力表与电热式机油压力传感器,（1）电热式机油压力表与电热式机油压力传感器的结构,无机油压力时的工作,机油压力高时的工作工作,（2）电热式机油压力表与电热式机油压力传感器的

3、工作原理,2、电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器,（1）电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器的结构,图6-6 电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器 1-L1线圈 2-铁磁转子 3-指针 4-L2线圈 5-可变电阻式机油压力传感器,（2）电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器的工作原理,图6-7 电磁式机油压力表工作原理图,（3）电热式机油压力表的使用注意事项,在安装传感器时，必须使传感器外壳上的箭头(安装记号)向上，不应偏出垂直位置30。发动机低速运转时，机油压力不应小于0.15MPa，发动机高速运转时，机油压力不应超过0.5MPa。正常压力应为0.2Mpa0.4Mpa

4、。,三、冷却液温度表,1、电热式冷却液温度表,（1） 电热式冷却液温度表与双金属片式传感器,图6-8 电热式冷却液温度表与双金属片式传感器1铜壳 2底板 3固定触点 4双金属片 5接触片 6壳 7接线柱 8、11调整齿扇 9双金属片 10指针 12弹簧片,（2）电热式冷却液温度表与热敏电阻式传感器,热敏电阻由半导体材料混合烧结而成，构成热敏电阻的半导体材料主要有锰、钴、镍、铁、铜和钛等金属的氧化物。负温度系数热敏电阻的特点：当冷却液温度较低时，其阻值较大，而冷却液温度升高时，其电阻值会逐渐减小。,2、电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器,图6-10 电磁式冷却液温度表与热敏电阻式温度传感器

5、1，2-线圈；3-平衡重；4-指针；5-水温传感器（热敏电阻）,四、燃油表及传感器,1、电磁式燃油表与可变电阻式传感器,线圈具体的缠绕如下图所示，线圈L1和L3沿相反方向缠绕在同一轴线上，线圈L2和L4缠绕在另一轴线上，两轴线间的偏置角为90度，方向相反。,线圈的连接关系如右图所示,线圈合成磁场的方向和大小与油箱的油面高低有关,油箱满时的合成磁场,油箱半满时的合成磁场,油箱空时的合成磁场,普通仪表的指针回位,2、电热式燃油表与可变电阻式燃油量传感器,图6-12电热式燃油表与可变电阻式燃油量传感器1稳压器 2加热线圈 3双金属片 4指针 5可变电阻 6滑片 7浮子电热式燃油表配用可变电阻式传感器

6、，需串联一个稳压器。,五、车速里程表,1、磁感应式车速里程表,2、电子式车速里程表,图6-14 奥迪轿车电子式车速里程表,图6-15 奥迪轿车电子式车速里程表,六、发动机转速表,1、电动磁感应式转速表,图6-16 电动磁感应式转速表1动圈 2永久磁铁 3游丝 4配重 5指针 6传感器扁形轴 7外壳 8线圈固定9旋转永久磁铁 10输出线圈 11轴承座 12整流器 13电阻R1（200） 14电阻R2（300）,2、电子式转速表,图6-17 桑塔纳轿车电子式转速表电路原理图,当初级电路导通时，三极管VT截止，电容C2被充电，充电电流由蓄电池正极点火开关电阻R3电容C2二极管VD2蓄电池负极。当初级

7、电路截止时，三极管VT导通，电容器C2放电，放电电流通过三极管VT电流表二极管VD1。当发动机工作时，点火系初级电路不停的导通与截止，电容C2不停的充放电。因为初级电路通断的次数与发动机转速成正比，所以电流表中电流平均值与发动机转速成正比，从而可用电流平均值标定发动机的转速。,七、仪表稳压器,1、电热式仪表稳压器,图6-18 电热式仪表稳压器结构图,图6-19 电热式仪表稳压器工作原理图,作用：蓄电池电压的波动会对双金属片型仪表产生影响，从而造成仪表示值误差。为了避免发生这种误差，燃油表内装置了双金属片型稳压器，使电压保持在恒定水平（约7伏）。,稳压器工作原理总结：,2、电子式仪表稳压器,图6

8、-21 三端式电子稳压器1-输出脚；2-电源输出端,电子式仪表稳压器主要是采用汽车专用的三端集成稳压块，它具有结构简单、成本低、稳压效果好、使用寿命长等优点故被广泛应用。,第二节 汽车安全报警装置,一、安全报警装置的分类,为了保证行车安全，防止事故发生所设置的灯光或声音信号装置称为安全报警装置。 汽车安全报警装置一般分为对内和对外两类报警装置。 对内报警通常由报警灯和报警开关组成，当被监测的系统或总成不正常时，开关自动接通而使指示灯发亮，用以提醒司机注意。如机油压力报警灯、车门未关好报警、制动液压不足指示灯、燃油不足报警灯、发动机故障指示灯、变速器故障指示灯、制动系统故障报警、防盗报警等。 对

9、外报警装置通常有危险报警闪光装置、转向蜂鸣器、倒车报警蜂鸣器、汽车防撞报警、座椅安全带报警、前照灯未关及点火钥匙未拔报警系统等。一般都带有声音信号或同时有灯光信号。,二、报警指示灯,表6-2 常见报警灯图形符号、作用及检查方法（部分）,1、机油压力警告灯与机油滤清器堵塞报警装置,（1）机油压力警告灯,图6-22 弹簧管式机油压力报警开关,作用：用于提醒驾驶员注意发动机的机油压力异常的低 位置：机油压力警报装置的报警开关一般装在主油道上,（2）机油滤清器堵塞报警装置,当滤芯清洁，阻力小于147KPa时，机油泵输出的机油全部通过滤芯且送到润滑机件，警报开关球阀承受较小油压，在弹簧力作用下闭合，常开

10、式触电处于打开状态，警报灯电路不通，灯不亮。 当机油滤清器滤芯堵塞，阻力增大到 147KPa 时，球阀处油压上升，大于弹簧张力，球阀开启，机油经警报开关流向各润滑机体，同时球阀推动触点向左运动，接触固定触点，警报开关闭合，警报灯亮，提醒驾驶员维护或更换机油滤芯。,图6-23 机油滤清器堵塞报警装置I警告灯 II机油滤清器 III机油滤清器堵塞报警开关1接线柱 2弹簧 3外壳 4固定触点 5活动触点 6球阀,2、冷却液温度报警装置,警告灯的作用是当发动机冷却液温度高到一定程度时，警告灯自动点亮，以示警报。当冷却液温度低于95-98时，双金属上的触点与固定触点保持分离状态，警告灯不亮；当冷却液温度

11、高至95-98时，双金属片受热变形向下弯曲程度变大，使触点和触点接触，将警告灯电路接通，警告灯点亮，提醒驾驶员注意。,图6-24 温度开关控制电路,3、燃油量报警装置,燃油量报警灯用于指示燃油剩余量不足。该装置是由负温度系数的热敏电阻式燃油油量报警传感器和警告灯组成。,图6-25燃油量报警灯电路图1外壳 2防爆用金属网 3热敏电阻元件 4油箱外壳 5接线柱 6报警灯,4、制动液液面报警装置,制动液液面报警灯的传感器安装于制动主缸的储液罐内。,图6-26制动液液面传感器1外壳2接线柱3舌簧开关 4永久磁铁 5浮子 6液面,5、放电警告灯,蓄电池放电时，该警告灯点亮，当发电机的电压达到正常充电电压

12、时，该警告灯熄灭。如果在正常行驶时，该警告灯亮，可以提醒驾驶员充电系统功能有故障。,三、 声音报警,1、倒车蜂鸣器,汽车倒车时，为了警告车后的行人和车辆驾驶员，在汽车的后部常装有倒车灯、倒车蜂鸣器或语音倒车报警装置，他们都由装在变速器盖上的倒车开关自动控制。,2、座椅安全带报警装置,当接通点火开关而没有扣紧座椅安全带时，座椅安全带报警系统蜂鸣器发出报警声响并点亮报警灯约8s。,图6-27 座椅安全带报警、前照灯未关、点火钥匙未拔原理图,3、前照灯未关及点火钥匙未拔报警装置,如果驾驶员打开车门时没有关闭前照灯，蜂鸣器或发音器便发出鸣叫提示。,4、防撞报警装置,为了提高行车安全，保护车辆及乘员，现

13、代汽车装备了防撞系统。按照距离识别元件的不同，有红外线防撞系统、超声波防撞系统、激光防撞系统等等。,新科技链接：沃尔沃（Volvo）汽车公司再次在汽车安全技术领域取得突破性成就，经过10年研究，推出了新一代预防式安全技术：带全力自动刹车（Full Auto Brake）、行人探测(Pedestrian Detection)功能的碰撞警示系统(Collision Warning)和带排队辅助（Queue Assist）功能的自适应巡航控制系统(ACC)。,行人探测功能,全力自动刹车系统,带排队辅助功能的自适应巡航控制系统,第三节 组合数字式汽车仪表,一、 数字式仪表,与常规仪表相比较的优点:（1

14、）能提供大量、复杂的信息，显示直观。 汽车电子控制装置能迅速、准确地处理各种信息，并以数字、文字或图形显示出来，供驾驶员了解汽车的运行状况，并及时处理。另外，汽车的故障诊断、导航、定位等大量的信息，数子仪表显示终端能完成这些任务。（2）具有高精度和高可靠性。 数字式仪表显示为即时值，故精度高，又因没有运动部件，故障率低，提高了可靠性。（3）可满足小型、轻量化的要求 数字式仪表既可适用各种传感器和控制系统的电子化，又可实现小型轻薄化。提高了空间利用率和信息的处理效率。（4）具有一表多用的功能。 数字式仪表可同时显示几个信息，使仪表系统结构得以简化。,1、电子显示器件,电子仪表常用的显示方法有电子

15、图象显示和电子声音显示。电子图象显示器大致可分真空荧光管(VFD)、发光二极管 (LED)、液晶显示(LCD)三种。电子声音显示是指用声音传递信息的装置。,简 介,（1）真空荧光管（VFD）,真空荧光管实际上是一种真空低压管，它由钨丝、栅极、涂有磷光物质玻璃组成。其发光原理与电视机中的显像管相似。,图628 真空荧光管（VFD）的结构1电子开关 2涂有荧光物质的屏幕（阳极） 3栅格 4钨灯丝(阴极) 5玻璃罩 6电位器,（2）发光二极管（LED）,它是应用最为广泛的低压显示器件，其实质是晶体管。,图629 发光二极管结构图,图630 发光二极管构成的七字符段显示电路,（3）液晶显示器件（LCD

16、）,液晶是一种有机化合物，在一定温度范围和条件下，既具有普通液体的流动性，也具有晶体的某些光学特性。,图631 液晶显示器（LCD）的结构 1垂直偏光镜 2前玻璃板 3后玻璃板 4水平偏光镜 5反射镜,2、数字组合仪表,数字式组合仪表由各种传感器、微电脑、显示器三大部分组成。一般都具有自诊断功能，若仪表发生故障，则其故障代码会存放在组合仪表的RAM存储器里，用专用仪器调码后，可以读出故障内容。,图632 雪铁龙毕加索数字组合仪表1夜晚驾驶按钮 2计程里程表归零按钮 3水温表 4保养提示灯 5计程里程表 6燃油表 7自动变速器档位显示 8车速表 9指示灯 10电动中央门锁指示灯 11仪表板电脑

17、12信息区 13显示器功能切换的控制钮 14显示器功能调节钮,3、电子仪表测量系统,（1）水温表测量系统,（2）燃油表测量系统,（3）车速测量原理,（4）仪表测量微机系统,图636 仪表测量微机系统,图637微机控制汽车仪表系统的方框图,4、电子显示装置的维护,（1）电子仪表板的检测,对于能自检的车辆，在使用另外的测试设备对仪表进行检测之前，应先完成仪表板的全部自检。,（2）电子仪表板维修注意事项, 切断电源。 静电放电。 静电搭铁。 元器件的保管。 车速里程表电路片的处理。,二、典型仪表、指示灯电路分析,1、桑塔纳轿车仪表电路分析,图638 桑塔纳轿车仪表电路,2、别克君威3.0仪表机油压力

18、指示灯电路,图639 别克君威3.0组合仪表电路原理图（部分）,第四节 汽车导航系统,一、 GPS 简介,GPS 技术以前多用于军事上，主要用于陆、海、空导航，定点轰炸以及舰载导弹制导。该技术在海湾战争及近期反恐战争中发挥了巨大威力。 GPS 是以全球 24 颗定位人造卫星做基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航和定位系统。,GPS全称：卫星测时测距导航全球定位系统 Navigation Satellite Time and Ranging/Global Positioning System,二、 汽车导航系统,汽车导航系统又叫汽车GPS导航系统。是指车辆道路交通

19、信息通讯系统。,1、基本组成,汽车 GPS 导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车上的 GPS 接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。 计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况。,2、基本功能,（1）汽车踪迹监控功能 只要将已编码的 GPS 接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位。,（2）驾驶指南功能,导航系统的显示屏是一个地图画面，输入目的地后，一个红色的箭头指示汽车要走的方向。接下来，导航系统的地图变 成了立体地图，让人一目了然，

20、到了该拐弯的时候，有声音提醒。新导航系统更加先进，在停车场行走的时候可以告诉司机哪里有停车位，前面的行车路线哪里堵车，塞车有多远，如果改变路线的话应该走哪条路。,3、GPS基本工作过程,(1) 用户输入目的地 在出发前，用户通过系统的输入方法将目的地输入到导航设备中。依靠键盘或触摸屏同时也可以实现几乎所有的功能按键的功能。基于“以人为本”的设计思想，特别是考虑到安全性能要求，目前人们也在开发基于语音技术的产品。 (2) 行驶路线 汽车导航主机从 GPS 接收机得到经过计算确定的当前经纬度，通过与电子地图数据的对比，就可以随时确定车辆当前所在的地点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点，在

21、用户输入了目的地之后，导航系统根据电子地图上存储的地图信息，就可以自动算出一条最合适的路线，作为新的路线。 (3) 行驶中的导航 汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。比如，车辆按照系统推荐路线行驶到应该转弯的路口前，语音输出设备提示驾驶员：“ 300m 后请向左转”，这样驾驶员根本不必要关注屏幕的显示，也可以按照推荐路线正确快捷地到达目的地。,4、汽车导航系统的发展,卫星导航器产品于上世纪90年代中期面世，据权威数据分析，2005 年日本市场将突破300万台，美国、欧洲则将分别达到150万台和250万台，到2010年，全球汽车导航器的容量有望达到1300万台以上。而在中国，卫

22、星导航器市场前景同样异常诱人。据统计， 2004 年中国轿车销量达到220万辆，以后每年还将会保持20%的增长率。如果30%的轿车使用导航器，则国内市场容量每年将达到近100万台。 近年来，随着全球定位系统 (GPS)、现代 地理信息系统 (GIS) 与遥感技术 (RS) 的发展与结合，促进了现代空间数据快速获取的集成技术、计算机技术与通讯技术的发展与结合，人们不断从更广泛的领域中涉足导航系统和导航电子地图的研究，特别是在美、日等一些发达国家，已逐步将多维智能交通系统 (RTS) 变成现实，形成了一个全球交通事业深远和跨时代的革命。,据权威机构调查表明，20062009年中国汽车GPS导航系统

23、市场年增长率将超过50，预计到2009年，由于导航卫星、车载导航设备商业化应用环境以及卫星导航应用标准的成熟，车载导航系统将被消费者更加广泛地接受，产品价格也会逐步下降，市场规模将不断扩大，2009年中国汽车GPS导航系统终端的销售额将接近100亿元。在如此巨大的市场诱惑下，也难怪各大商家费劲心思的大力宣传。,中国GPS导航的市场潜力巨大。截至到2008年底，中国拥有车载导航设备的车辆不足760万辆，相对于近6000万辆的汽车总数来说，普及率不到13%。而日本的汽车车载导航安装率高达59%，欧美约占25%。2006年便携导航市场应该有近5亿元的规模，而随着市场的高速发展及新品牌的层出不穷，预计

24、2009年中国汽车GPS导航系统终端的销售额将接近100亿元。,中国汽车GPS发展,第五节 汽车仪表与报警系统的故障诊断与排除,一、 电热式机油压力表的故障诊断,1、指针不动,图6-42 电热式机油压力表指针不动故障诊断,2、未起动发动机，指针先动,图6-43 机油压力表指针先动故障诊断,二、 电磁式冷却液温度表的故障诊断,1、指针不动,图6-44 电磁式冷却液温度表指针不动故障诊断,2、指针指向最大值不变,图6-45 指针指向最大值不变故障诊断,三、燃油表的故障诊断,1、 燃油表指针总指示“1”(油满),图6-46 燃油表指针总指示油满故障诊断,2、燃油表指针总指向“0”(无油),图6-47

25、 燃油表指针总指示油满故障诊断,四、电子式车速里程表的故障诊断,1、电子式车速里程表不工作,图6-48 电子式车速里程表不工作故障诊断,五、发动机转速表的故障诊断,图6-49 发动机转速表不工作的故障,六、帕萨特B5轿车数字仪表的故障诊断,1、维修注意事项,（1）该组合仪表是整体不可拆的，某仪表有故障，必须整体更换。（2）更换前应使用VAG1551故障阅读仪查询故障存储器，读取维护间隔显示的数值，查询收放机电子防盗系统编码。（3）更换组合仪表后，必须填写故障单，与组合仪表一起送回，并且退回只能使用原件包装。（4）对于新换的组合仪表，必须使用VAG1551故障阅读仪设置车速里程表读数和维护间隔显

26、示。 （5）检修仪表时，必须首先进行自诊断，使用VAG1551故障阅读仪或者VAG1552故障阅读仪读取存入信息。（6）进行任何维修工作之前应解除安全气囊系统，否则，不允许施加电能至转向管柱上的任何部件。,2、组合仪表的自诊断,诊断前应确保电源电压正常(至少9.0V)，保险丝正常，接地线良好。（1）进入车载诊断系统功能模式（2）查询故障代码存储器（3）输出诊断（4）清除故障代码存储器（5）结束输出（6）对组合仪表编码 （7）读取测量数据块 （8）匹配,本 章 小 结,汽车仪表用来了解和观察汽车各系统的工作状况， 常用的有电流表、机油压力表、冷却也温度表、转速和里程表、燃油表等，主要类型有电热式

27、和电磁式。为了提高仪表显示精度，应在仪表电路中串联加入仪表稳压器。数字式组合仪表具有简明直观等优点，在汽车上的应用越来越广泛，其显示器主要有发光二极管、液晶显示器件、真空荧光管等。 汽车报警装置用来保证行车安全，可分为指示灯报警装置音报警装置用的指示灯报警电路有蓄电池液面过低报警装置、机油压力报警装置、冷却液温度报警装置、燃油量报警装置等常用的声音报警有倒车蜂鸣器、座椅安全带报警装置、前照灯未关及点火钥匙未拔报警系统、防撞系统报警等。报警装置电路都是由报警开关（传感器）、报警灯（或蜂鸣器）等组成。汽车仪表与报警装置的主要故障有仪表无指示、仪表指示不准确、报警指示灯不工作等。检修时，可将仪表与传

28、感器分段检测。在学习中要依据汽车各种仪表的故障现象和仪表工作原理分析故障原因，掌握故障排除方法。通过实习学会利用车载诊断系统和大众解码器VAG1551/1552对大众车型进行故障诊断的方法。 GPS(全球定位系统)是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成。,思 考 题,1、汽车常规仪表有哪些？各有何作用？ 2、汽车机油压力表有几种类型？简述其工作原理。3、冷却液温度表有几种类型？简述其工作原理。4、燃

29、油表有几种类型？简述其工作原理。5、简述磁感应式车速里程表的工作原理。6、试对奥迪轿车电子式车速里程表工作电路进行分析。7、发动机转速表有几种类型？简述其工作原理。8、车用仪表稳压器有几种类型？简述其工作原理。9、汽车常见报警灯图形符号、作用及检查方法有哪些？10、简述弹簧管式机油压力报警装置的工作过程。11、简述冷却液温度报警装置的工作过程。12、简述燃油量报警装置的工作过程。13、简述制动液液面报警装置的工作过程。14、汽车上常用的声音报警装置有哪些？15、数字式仪表有何优点？常用显示器件有哪些？ 16、汽车仪表系统有哪些常见故障？如何检修？ 17、电子组合仪表一般都有哪些常见仪表？18、

30、电子仪表测量系统有哪些？试简述其原理。19、GPS有哪些主要功能？,第五节 仪表故障诊断,当仪表不工作或工作不良时，应对其线路、机械传动装置和传感器进行检查。线路的通断情况可用万用表或试灯进行检查；机械传动装置用常规的检查方法检查即可；传感器的检查相对复杂，故本部分以传感器的检查为主。若线路、机械传动装置及传感器工作正常，而仪表不工作或工作不正常，则应更换仪表。,知识拓展,大多数电子仪表都有自诊断功能。进行检测时，采用诊断仪或按仪表板上的选择杆。每当点火开关接到ACC或ON挡时，仪表板即开始一次自检。检验时，通常是整个仪表板发亮。同时，各显示器的每段字段均发亮。自检过程中，仪表功能标准符号一般闪烁，检验完成时，所有仪表都显示出当时的读数。若发现故障，便显示一个提醒驾驶员的代码。,结 束,