第六章汽车仪表.ppt

2019/12/6,汽车电器,1,第六章汽车仪表,学习目标：了解汽车传统仪表的工作原理和构成；了解汽车电子仪表的显示装置的基本工作原理；掌握汽车电子仪表的工作原理和电路原理；了解汽车电子组合仪表和综合信息系统。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,2,第六章汽车仪表,学习方法：汽车仪表是用来指示汽车运行以及发动机运转的状况，本章从学习理论着手，针对传统仪表，主要搞懂诸如电流表、电压表、机油压力表、水温表和燃油表等仪表的工作原理，在此基础上，了解汽车电子仪表的显示装置，重点掌握汽车电子仪表的工作原理和构成，理论联系实际，逐步掌握其外观构成和检测维修方法。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,3,第六章汽车仪表,学习内容：传统汽车仪表汽车电子仪表的显示装置汽车电子仪表,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,4,第六章汽车仪表,课后思考：1.简述电流表的作用及工作原理。2.简述电热式电压表的工作原理。3.简述电热式机油压力表的工作原理。4.简述电热式水温表的工作原理。5.简述电热式燃油表的工作原理。6.简述车速里程表的工作原理。7.简述发动机转速表的工作原理。8.汽车常用电子显示器件的种类有哪些？,9.简述汽车电子仪表的显示方法。10.说明电子车速表的工作原理11.说明电子冷却液温度表、机油压力表的工作原理。12.说明冷却液报警电路的工作过程。13.说明电子燃油表电路是如何工作的。14.说明ED-02型电子组合仪表的主要功能。15.说明汽车智能组合仪表的组成部分。16.什么是综合信息系统？,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,5,第一节传统汽车仪表,一、电流表二、电压表三、机油压力表四、水温表五、燃油表六、车速里程表七、发动机转速表,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,6,一、电流表,1.电流表的作用(1)指示蓄电池充放电情况(2)指示发电机工作情况电流表正极接发电机正极，电流表负极接蓄电池正极。当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池充电；当电流表的指针指向“”侧时，表示蓄电池放电。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,7,一、电流表（续1）,2.电流表的结构与原理(1)电磁式电流表(见图6-2)结构组成：黄铜板条4固定在绝缘底板上，两端与接柱1和3相连，下面夹有永久磁铁6，磁铁的内侧，在轴7上装有带指针2的软钢转子5。工作原理：没有电流流过电流表时，软钢转子5在永久磁铁的作用下被磁化，转子5磁化后的极性与永久磁铁的极性相反，两者相互吸引，指针保持在中间“0”的位置。当电流由接柱1通过黄铜板条4流向接柱3时，黄铜板条周围产生磁场，方向与永久磁铁的磁场方向相互垂直，两个磁场产生一个合成磁场。转子带着指针偏转一个角度，转向合成磁场的方向。电流越大，合成磁场的方向越偏，转子带着指针偏转的角度也越大，如果电流反方向通过，指针也反方向偏转。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,8,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,9,一、电流表（续2）,（2）动磁式电流表(见图6-3)结构组成：导电板2固定在绝缘底板上，两端与接柱1和3相连，中间夹有磁轭6，与导电板2固装在一起的针轴上指针5和总成（磁钢指针）。工作原理：无电流流过电流表时，永久磁铁转子4通过磁轭6构成磁回路，使指针保持在中间“0”的位置。当电流由接柱1通过导电板2流向接柱3时，周围产生磁场，使导电板中心的磁钢指针发生偏转，电流越大，偏转的角度也越大，如果电流反方向通过，指针也反方向偏转。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,10,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,11,二、电压表,1.电压表的作用：(1)指示发电机及调节器的工作情况(2)指示蓄电池的技术状况2.电压表的结构：（电压表分为电热式和电磁式两种）(1)电热式电压表(见图6-4)由“”形双金属片及绕在其上的电热丝、指针、调整机构及刻度盘等组成。当在两接线柱间加有一定电压时，电热丝中有电流通过而发热，导致“”形双金属片变形，结果推动指针摆动。两接线柱间电压越高，电热丝发热量越大，双金属片变形量越大，指针偏转的角度也越大，反之，指针偏转的角度小。“”形双金属片未绕电热丝的一边，成为补偿臂。用以补偿环境温度对工作臂的影响。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,12,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,13,二、电压表（续）,(2)电磁式电压表(见图6-5)由两只十字交叉布置的电磁线圈，永久磁铁、转子、指针及刻度盘组成。两线圈与稳压管VS及限流电阻R串联。当电源电压低于稳压管的击穿电压时，永久磁铁将转子磁化，保持指针在初始位置。电源电压达到稳压管的击穿电压后，两电磁线圈通过电流产生合成磁场，该合成磁场与永久磁铁磁场相互作用，使转子带动指针偏转。电源电压越高，通过电磁线圈的电流越大，其磁场就越强，指针偏转的角度也越大。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,14,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,15,三、机油压力表,汽车的燃油表、水温表和机油压力表，虽然测量的参数不同，但均由指示表和传感器两部分组成。指示表在结构上分为电热式和电磁式两种，传感器分为电热式和可变电阻式两种。指示表和传感器的配合类型如下：(1)电热式指示表+电热式传感器(2)电磁式指示表+可变电阻式传感器(3)电热式指示表+可变电阻式传感器电热式油压表又称为双金属片式机油压力表，机油压力表及传感器的结构和工作原理如图66所示。1机油压力表和传感器的结构指示表内装有双金属片，上绕有电热线圈，其一端通过接柱9与传感器相连，另一端通过接柱15接电源正极。传感器为圆盒形，内部有可感受机油压力的膜片，膜片的上方为弯曲的弹簧片，弹簧片的一端固定并搭铁，另一端焊有合金触点；另一触点在双金属片上，双金属片上绕有电热线圈，线圈一端接与双金属片，另一端与指示表相连。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,16,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,17,三、机油压力表（续）,2机油压力表的工作原理机油压力较小时，传感器膜片几乎没有变形，触点间压力小，电流通过不久，温度略有上升，双金属片稍有变形，触点就分开，平均电流小，指针偏转角度小；机油压力升高时，传感器膜片拱曲，触点间压力增大，需要通过较大电流，双金属片的变形才能使触点分开，平均电流大，指针偏转角度大。双金属片为“”形，一个为工作臂，另一为补偿臂，它消除外界温度对传感器的影响。安装时应注意外壳上的箭头不应偏出垂直位置30度。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,18,四、水温表,水温表用来指示发动机冷却液工作温度。水温表的工作电路由水温表和水温表传感器两部分组成，水温表安装在组合仪表内，水温传感器安装在发动机气缸盖的冷却水套上。电热式水温表又称双金属片式水温表，电热式水温表可与电热式水温传感器或热敏电阻式水温传感器配套使用。电热式水温表与电热式水温传感器的工作电路如图6-7所示。电热式水温表与双金属片式机油压力表的构造相同，仅表盘刻度值不同。水温传感器的密封套筒内装有双金属片2，上面绕有加热线圈，线圈的一端通过连接片3与接线柱4相连，另一端经固定触点1搭铁。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,19,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,20,四、水温表（续）,水温表的工作原理与机油压力表相似。当电路接通，水温不高时，双金属片2主要依靠加热线圈产生变形，故双金属片2需经较长时间的加热，才能使触点分开。触点打开后，由于四周温度低散热快，双金属片2迅速冷却又使触点闭合。所以水温低时，触点在闭合时间长而断开时间短的状态下工作，使流过水温表加热线圈中的电流平均值增大，双金属片7变形大，带动指针向右偏转，指示低的水温。当水温高时，双金属片2周围温度高，触点的闭合时间短而断开时间长，流过水温表加热线圈的电流平均值小，双金属片7变形小，指针向右偏转角小而指示高的水温。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,21,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,22,五、燃油表,电热式燃油表又称为双金属片燃油表，它的传感器与电磁式燃油表相同，结构如图6-8所示。当油箱无油时，传感器浮子7在最低位置，将可变电阻5全部接入电路，加热线圈中的电流最小，所以双金属片3没有变形，指针4指示“0”的位置；当油箱中的油量增加时，传感器浮子上浮，带动滑片6移动，可变电阻的阻值减小，加热线圈中的电流增大，双金属片3受热变形，带动指针4向右转动。由于经加热线圈中的电流除与可变电阻的阻值有关外，还与电源电压有关，因此该电路中需配有稳压器。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,23,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,24,电源稳压器由于电源电压变化影响仪表读数的准确性，因此在这种电路中需配有电源稳压器。稳压器输出一脉冲电压，其电压波形如图所示。当电源电压变化时，输出电压平均值保持稳定。该电源稳压器的输出电压为8.64V土0.15V。,电源稳压器的电压波形1.输入电压U入2.输出电压U出,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,25,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,26,六、车速里程表,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，由车速表和里程表两部分组成。磁感应式车速里程表也称永磁式车速里程表，其结构如图6-9所示。磁感应式仪表没有电路连接，它是由变速器输出轴上的一套蜗轮蜗杆以及挠性软轴来驱动的。车速表由永久磁铁1、带有轴及指针6的铝碗2、罩壳3和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘5等组成。罩壳3是固定的，铝碗2是杯形的，与永久磁铁1及罩壳3间具有一定的间隙，没有机械连接。铝碗2是与指针6一起转动的，在静态时，由于盘形弹簧（游丝）4的作用使指针指在刻度盘0的位上。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,27,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,28,六、车速里程表（续）,车速表的工作原理：当汽车直线行驶时，变速器输出轴上的蜗轮、蜗杆以及软轴等带动永久磁铁转动，同时在铝碗上感应出蜗流，产生转矩，使铝碗反抗游丝向永久磁铁转动方向转动，带动指针同转一个角度，因为蜗流的强弱与车速正比（车速越高，磁场切割速度越高），所以指针指示的速度也必与汽车的行驶速度成正比。里程表是由蜗轮蜗杆和计数轮组成的，蜗轮蜗杆和汽车的传动轴之间具有一定的传动比。在汽车行驶时，软轴驱动车速里程表的小轴，经三对蜗轮蜗杆带动里程表的第一计数轮转动。第一计数轮上的数字为十分之一公里，每两个相临的计数轮之间，又通过本身的内齿和进位计数轮的传动齿轮，形成1:10的传动比。这样汽车行驶时，就可以将其行驶里程不断累计起来。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,29,七、发动机转速表,发动机转速表用于指示发动机的运转速度。发动机转速表有机械式和电子式两种。电子式转速表由于结构简单、指示精确和安装方便，因此被广泛应用。电子转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系获取脉冲电压信号、从发动机的转速传感器获得转速信号、从发电机获取转速信号。汽油发动机电子式转速表都是用点火系的一次侧电路为触发信号。图6-10为桑塔纳轿车转速表电路原理图，转速信号来自于点火系的一次侧电路。工作原理如下：,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,30,2019/12/6,汽车电器,31,七、发动机转速表（续）,当点火控制器使一次侧电路导通时，三极管VT处于截止状态，电容C2被充电。其充电电路为：蓄电池正极R3C2VD2蓄电池负极，构成回路。当点火控制器使初级电路截止时，三极管VT的基极得正电位而导通，此时C2便通过导通的三极管VT、电流表A和VD1构成放电回路，从而驱动电流表。当发动机工作时，初级电路不断的导通、截止，其导通、截止的次数与发动机转速成正比。所以当一次侧电路不断地导通、截止时，对电容C2不断地进行充放电，其放电电流平均值与发动机转速成正比，于是将电流平均值标定成发动机转速即可。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,32,第二节汽车电子仪表的显示装置,汽车电子仪表的显示装置是用来向驾驶员指示汽车上各个主要系统工作情况的。现代汽车对显示的要求越来越高，不仅要求显示直观、清晰、稳定、响应速度快、显示精度高，而且要求体积小、重量轻、便于装配和维护。随着汽车电子仪表的开发和使用，汽车仪表的显示技术也进入了电子化时代。这些装置功能更完善、性能更优越。目前汽车电子仪表中的显示装置的显示方式主要有指针指示、数字显示、声光和图形辅助显示等。一、汽车常用电子显示器件的种类和要求二、汽车电子仪表的显示方法,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,33,一、汽车常用电子显示器件的种类和要求,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,34,二、汽车电子仪表的显示方法,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,35,第三节汽车电子仪表,汽车电子仪表比通常的机械式模拟仪表更精确，模拟仪表显示的是传感器检测值的平均值，而电子仪表刷新速度较快，显示的是即时值。汽车电子仪表采用的数字显示仪表通常都能提供英制单位或米制单位值的显示，并能一表多用，驾驶员可通过按钮选择仪表显示的内容。大多数汽车电子仪表都有自诊断功能，每当打开点火开关时，电子仪表板便进行一次自检，也有的仪表板采用诊断仪或通过按钮进行自检。自检时，通常整个仪表板发亮，同时各显示器都发亮。自检完成时，所有仪表均显示出当前的检测值。如有故障，便以警告灯或给出故障码提醒驾驶员。,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,36,第三节汽车电子仪表（续）,一、常用的电子仪表二、汽车电子组合仪表三、综合信息系统,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,37,一、常用的电子仪表,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,38,二、汽车电子组合仪表,一对一校企合作学生及员工培训课件,2019/12/6,汽车电器,39,三、综合信息系统,上个世纪80年代以来，随着电子技术的进步，新型传感器和电子显示器件不断涌现，汽车仪表电子化的发展尤为迅速，可以把各种仪表、报警装置以及舒适性控制器组合到一起，形成综合信息系统，这种信息系统可以是简单的组合，如单纯计算燃油经济性、存油能行驶的距离和剩余油量的计算器。也可以是对各种信息进行分析计算、加工处理，具有更多功能的一体式信息系统。图6-47所示为燃油数据中心，它可给驾驶员提供油箱内燃油剩余量的信息。按一下“量程”键，车载微机能立刻计算出油箱内剩余油量可继续行驶的距离和平均燃油消耗率。按一下“瞬时”键，燃油数据中心立刻显示瞬时燃油消耗率。按一下“平均”键，则显示自按“复零”键到现在总的行驶距离的平均燃油消耗率。按“