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1、汽车电器构造与检修 第5章 仪表与报警系统,5.1 汽车仪表系统的电路及其故障诊断与排除,5.2 汽车报警装置的电路及其故障诊断与排除,5.3 典型汽车仪表与报警系统电路分析,第5章仪表与报警系统,仪表作用：仪表用来指示汽车运行以及发动机运转状况，以便驾驶员随时了解各系统的工作情况，保证汽车安全而可靠地行驶。仪表种类：常见仪表有冷却液温度表、燃油表、车速里程表等。报警灯作用：当汽车或发动机的某一系统处于不良或特殊状态时，突然发亮，以提醒驾驶员注意以便采取适当措施，保证行车安全。,仪表板的作用：使驾驶员随时掌握汽车主要运行参数和重要部位的状态参数，以便能正确地使用汽车及时发现故障和不安全因素。仪
2、表板上装有各种指示仪表和报警装置。,组合仪表的组成：面罩、边框、表芯、印制电路板、插接器、报警灯、指示灯及仪表灯等。有些还带有电源稳压器和报警蜂鸣器。,5.1 汽车仪表系统的电路及其故障诊断与排除,1、汽车电流表及电压表 2、机油压力表 3、冷却液水温表 4、燃油表（油量表）5、车速里程表6、发动机转速表7、仪表稳压器8、数字仪表9、仪表电路举例10、典型故障诊断与排除,5.1 汽车仪表系统的电路及其故障诊断与排除,5.1.1 汽车电流表及电压表,汽车电流表的用途：主要是指示蓄电池的充、放电电流值，同时通过电流表还可监视充电系工作是否正常。,图5.1.1,工作原理：,当没有电流流过电流表时，软
3、钢转子被永久磁铁磁化而相互吸引，使指针停在中间的“ 0 ”刻度上。 当蓄电池向外供电时，放电电流通过黄铜板条，在它的周围产生磁场，产生一个合成磁场。这个合成磁场磁感线的方向与永久磁铁磁感线方向成一个角度，因此软钢转子便带动指针偏转一个角度，即转到合成磁场的方向。电流越大，合成磁场就越强，指针偏转角度也就越大。 如果电流方向相反，那么指针也反向偏转。,图5.1.2,工作原理：,没有电流流过电流表时永磁转子通过磁扼构成回路，使指针保持在中间“0”的位置。当蓄电池处于放电状态时，电流由电线经导电板流向接线柱，此时导电板周围产生磁场，使安装在转轴上的永磁转子带动指针向“”方向偏转一定角度，放电电流愈大
4、，偏转角度愈大，电流表的读数愈大； 蓄电池处于充电状态时，则指针随之反向偏转。,电压表,作用：读值：正常(11.512.6V)、接通起动机的 瞬间( 910V) 、发电机以正常转速 运转(13.514.5V ),图5.1.3,图5.1.4,北京 BJ2021 (切诺基) 电磁式电压表,点火开关未接通，电压表未加电压，永久磁铁将转子磁化，使指针指向最小刻度9V ；接通点火开关，稳压管击穿导通，两线圈中便有电流流过，产生磁场，形成一个合成磁场，该合成磁场与永久磁铁的磁场相互作用，使转子带动指针偏转。电源电压越高，通过两线圈的电流就越大，其磁场越强，因此指针的偏转角度就越大，即可指示出相应的电压值。
5、,工作原理如下：,作用：用来指示发动机润滑系统机油压力的大小。组成：机油压力表的电路由机油压力表和机油压力传感器两部分组成。安装：机油压力表安装在组合仪表内，机油压力传感器安装在润滑主油道上。,5.1.2 机油压力表,说明：目前进口汽车基本上都已取消了机油压力表而用机油压力报警灯代替，国产大多数汽车还同时装有机油压力表和机油压力报警灯。分类：机油压力表最常用的为电热式机油压力表，电热式机油压力表又称为双金属片式机油压力表。,5.1.2 机油压力表,5.1.2 机油压力表（双金属片式）,机油压力传感器,（1）当点火开关闭合时，电流表的电路为：蓄电池正极点火开关机油压力表接线柱机油压力表内双金属片
6、的加热线圈机油压力表接线柱机油压力传感器接线柱接触片机油压力传感器内双金属片上的加热线圈触点弹簧片搭铁，回到电源负极。,机油压力表的工作原理,(2)若机油压力很低，则传感器膜片变形很小，作用在触点上的压力也很小，通电时，温度略有上升，传感器双金属片稍有变形，就会使触点分开，切断电路；冷却后触点又接通电路，循环工作。因触点压力小，分开时长，接触时短，平均电流小，压力表内双金属片变形小，指针偏转量小，指示低油压。,(3）当机油压力升高，则传感器膜片变形增大，作用在触点上的压力也增大，传感器内双金属片被压向上弯曲，需要通电时间长双金属片变形量大才能使触点分开，切断电路；稍一冷却触点又接通电路，循环工
7、作。因此，机油压力升高时，触点分开时短，接触时长，平均电流大，压力表内双金属片变形大，指针偏转量大，指示高油压。,图5.1.6,5.1.3 电热式冷却液温度表和双金属式冷却液温度传感器,图5.1.7,工作原理：当点火开关接通后，电流由蓄电池正极一双金属片上的加热线圈接线柱接触片双金属片上的加热线圈触点底板搭铁电源负极。,图5.1.9,铁心式电磁冷却液温度表,工作原理,低温时，传感器热敏电阻阻值约 1000 ，此时，线圈 W2和大电阻串联，通过的电流小，大部分电流流入线圈 W1，在综合磁场作用下，使指针停在刻度 32 处。当温度升高时，传感器受温度影响，热敏电阻阻值变小(约为150)，W2所通电
8、流较大， W1相对减少，磁场的综合作用使指针向高温 110 刻度移动。美国的道奇、雪佛兰和英国的摩利士等车型。,图5.1.10,无铁心式电磁冷却液温度表,工作原理,电流经W1到左接线柱，一路通传感器，一路通W2 。如果没有传感器，等于接线柱上接上一个很高阻值的电阻，电流经W1后，大部分电流流入线圈W2搭铁，两线圈磁场的综合作用使指针停在 40 处。如果传感器电阻随温度增高逐渐变小，W2电流相对减少，指针指在 100 。如菲亚特等车。,5.1.4 燃油表,作用： 用来指示燃油箱内燃油的储存量。 组成： 传感器装在燃油箱内 燃油指示表装在仪表板上 类型： 电磁式燃油表 双金属片式燃油表 电子燃油表
9、 传感器均为可变电阻式。,图5.1.11,双金属片式燃油表,当燃油箱无油时，浮子下沉，滑片处于可变电阻的最右端。当点火开关接通时，串入电阻最大，电流最小，使双金属片产生较小的变形，带动指针，指示在“0”处，表示燃油箱无油，当燃油箱内油量增加时，浮子上升，带动电阻滑片移动，于是流入加热线圈的电流增大，双金属片受热变形增大，指出相应较大的读数。当燃油箱充满油时，指针指示在最右边“l”处。,双金属片式燃油表：工作原理,图5.1.12,电压提高时，稳压器中加热线圈的电流增大，双金属片温度升高，使触点间接触压力减小，闭合时间缩短，打开时间增长，从而使加热线圈中的电流减小，端电压下降(即指示表的端电压下降
10、)；当电源电压下降时，稳压器中加热线圈的电流减小，双金属片温度较低，触点闭合时间增长，打开时间缩短，线圈中平均电流增大，端电压提高。电源稳压器的输出电压： EQ1090 型为 8.640.15V； CA1091 型为 7V 。,电源稳压器：工作原理,图5.1.13,电磁式燃油表与可变电阻式传感器,电源 点火开关 1/2 左线圈 右线圈 搭铁,滑片 浮子接线柱 搭铁,图5.1.14,电子燃油表,电子燃油表：工作原理,燃油加满时，Rx阻值最小， A 点电位最低，IC1、 IC2两块电压比较器输出为低电平， 6 只绿色发光二极管全部点亮，而红色发光二极管VD1 熄灭，表示燃油箱已满。当燃油箱内的燃油
11、量逐渐减少时，Rx阻值逐渐增大， A 点电位逐渐增高，绿色发光二极管VD7、VD6 、VD5 、VD2依次熄灭。燃油量越少，绿色发光二极管亮的个数越少。,当燃油箱内燃油用完时，Rx阻值最大， A 点电位最高，IC1、 IC2两块电压比较器输出为高电平， 6 只绿色发光二极管全亮，表示燃油箱无油。而红色发光二极管VD1亮，表示燃油箱无油。,作用：车速里程表是用来指示 1 汽车行驶速度 2 累计行驶里程数的仪表。分类：磁感应式、电子式、数字式,5.1.5 车速里程表,磁感应式车速里程表,图5.1.15,磁感应式车速里程表：工作原理,当汽车行驶时，主动轴带着永久磁铁旋转，磁感线在铝罩上引起涡流，涡流
12、产生的磁场与旋转的永久磁铁磁场相互作用产生转矩，克服游丝的弹力，使铝罩朝永久磁铁转动方向转过一个角度，与游丝的弹力相平衡，指针便在刻度盘上指示相应的车速。车速越高，永久磁铁旋转越快，铝罩上的涡流越强，因而转矩越大，指针指示的车速也越高。,里程表工作原理 汽车行驶时，软轴带动主动轴，主动轴经三对蜗轮蜗杆(或一套蜗轮蜗杆和一套减速齿轮系)驱动里程表最右边的第一数字轮。第一数字轮上的数字为110 km，每两个相邻的数字轮之间的传动比为l:10。即当第一数字轮转动一周，数字由9翻转到0时，便使相邻的左面第二数字轮转动110周，成十进位递增。这样汽车行驶时，就可累计出其行驶里程数，最大读数为99999.
13、9km。,电子式车速里程表,数字车速表,图5.1.18,车速里程表,数字里程表显示的每次行驶里程是利用集成电路通过车速传感器所产生的脉冲信号，来计算并存储汽车所走过的里程。累加各次行驶过的里程数，便可得到总里程数。,5.1.6 发动机转速表,电子式转速表,图5.1.19,(3)脉冲式电子转速表的原理转速信号取自点火系初级电路。发动机工作时，点火控制器大功率控制三极管不断导通与截止，其变化次数与发动机转数成正比。A.当其导通时，晶体管VT无偏压而截止，电容器C2被电源充电：蓄电池正极电阻R3 电容器C2 二极管VD2 蓄电池。,2.发动机转速表(3)脉冲式电子转速表的原理B.当其截止时，晶体管V
14、T导通，电容C2通过导通的VT1 转速表测量机构M(实际上为毫安表) 二极管VD1放电，从而驱动转速测量机构。C.当控制管不断导通与截止时，C2不断充放电，其放电电流的平均值与发动机转速成正比，通过转速表指针指示发动机转速。,图5.1.20,数字式转速表,5.1.7 仪表稳压器：电热式仪表稳压器、电子式 仪表稳压器,仪表稳压器：电热式仪表稳压器,图5.1.22,图5.1.23,当电源电压偏高时，电热丝中的电流增大，双金属片加热快，触点很快断开，断开的触点需要较长时间冷却才能闭合，这样触点闭合时间短，断开时间长，从而将偏高的电源电压降低为某一输出电压平均值。,电热式仪表稳压器：工作原理,仪表稳压
15、器：电子式仪表稳压器,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，因此被广泛应用。桑塔纳、奥迪轿车仪表板专用的三端式电子稳压器。该稳压器输出电压为 9.510.5V 。,5.1.8 数字仪表：1、优点2、常用显示器件,常用显示器件：发光二极管,正、负极加上合适正向电压后，其内半导体晶片发光，通过带颜色透明的塑料外壳显示出来。,图5.1.26,常用显示器件：液晶显示器,液晶是一种有机化合物，由长形杆状分子构成。在一定的温度范围内，它具有普通液体的流动性，也具有晶体的某些特征。液晶的光学性质是随着分子排列方向的变化而变化，当在液晶上加一
16、个电场时，液晶杆状分子的长轴方向发生变化，因此液晶的光学性质也发生变化。液晶显示器是一种被动显示装置，具有显示面积大、耗能少、显示清晰、在阳光直射下不受影响等特点，应用十分广泛。 液晶显示器需要外来光源，因为其自身不能发光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外来光源可以是日光，也可以是人为光源，人为光源可以由灯光开关控制，也可以由点火开关的RUN挡或ACC挡控制。,液晶显示器是一种新型的非发光型平板显示器，其构造:在前、后玻璃板2、3之间夹有一层液晶，外表面分别贴有前偏光镜1和后偏光镜4，在玻璃板的后面放有反射镜5。,数字式组合仪表由各种传感器、微机、显示器三大部分组成。一般都具有自诊断功能，若
17、仪表发生故障，则其故障码会存储在组合仪表的 RAM 存储器里，用专用仪器调码后，可以读出故障内容。,数字组合仪表,5.1.9 仪表电路举例,图5.1.32,点火开关置于 I 档时，电流由蓄电池正极点火开关编号为“15”线如下电路。 稳压器 J6 燃油表 Gl 浮筒燃油传感器 G 搭铁。 稳压器 J6 冷却液温度表 G3 冷却液温度传感器 G2 搭铁。,电路分析1, 稳压器 J6 冷却液液位警告灯 K28 冷却液温度传感器 G2 搭铁。同时，至液位控制器 J120液位不足开关 F66 搭铁。 “15”转速表 G5 搭铁。同时，转速信号来自于点相线圈。,电路分析2,5.1.10 典型故障诊断与排除,1 燃油表无指示故障现象及故障原因详述如下： 故障现象：燃油箱内无论多少燃油，指针总显示无油。 故障原因：燃油表本身故障、电路有断路处、燃油表传感器故障、稳压器工作异常等。 检修方法：,2 所有仪表无指示故障现象及故障原因如下： 故障现象：打开点火开关，所有仪表均无指示。 故障原因：熔丝熔断、稳压器故障、电路断路等。检修方法：先查熔丝是否熔断，然后检查电路接线是否松动、脱落，搭铁是否良好，最后用万用表测量稳压电源电压。,5.1.10 典型故障诊断与排除,谢 谢,
