课题六 汽车仪表与显示系统.doc

课题六 汽车仪表与显示系统教学内容 1、传统汽车仪表；2、汽车电子仪表的显示装置；3、汽车电子仪表；4、汽车电子仪表板与驾驶员信息中心教学重点：1、汽车传统仪表的构成和工作原理传统汽车仪表；2、车电子仪表显示要求与类型教学难点：汽车电子仪表教学方法：本课题的教学是课堂教学和实践训练相结合。课堂教学中，教师充分运用实物和教学挂图；课堂教学中，适当提问，加深学生对基本知识的掌握。实践教学中，采用现场教学。教学要求：1、掌握汽车传统仪表的构成和工作原理2、了解汽车电子仪表显示要求与类型；3、掌握汽车电子仪表的工作原理和电路原理；4、了解汽车电子仪表板和驾驶员信息中心。 6.1 电流表 电压表 机油压力表 水温表 燃油表教学内容：电流表 电压表 机油压力表 水温表 燃油表教学重点：电流表 电压表 机油压力表 水温表 燃油表教学难点：机油压力表 水温表 燃油表教学方法：以桑塔纳2000轿车仪表为引题，阐述汽车上的仪表种类及作用，再分别讲解汽车上的仪表结构及工作原理。在教学过程中，充分运用实物和教学挂图；讲授仪表检修时，采用实践教学。教学中，适当提问。教学要求：掌握汽车上电流表 电压表 机油压力表 水温表 燃油表的结构和工作原理及检修方法。汽车仪表系统是用于指示汽车的运行工况，它主要包括电流表、电压表、机油压力表、燃油表、车速里程表、发动机转速表和相应的传感器等。汽车仪表集中安装在仪表板上。一、电流表 1、功用：(1)指示蓄电池充电与放电情况(2)指示发电机工作情况 2、电流表的结构与原理电流表有电磁式和动磁式两种类型。电磁式的结构与工作原理。动磁式的结构与工作原理。电流表的指示：指针指向“”侧时，表示蓄电池充电；指向“”侧时，表示蓄电池放电。因此安装电流表时，应把电流表“+”与发电机的“电枢柱”相连；电流表的“”与蓄电池的“+”相连。二、电压表1、电压表的功用（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、电压表的结构及工作原理：电压表分为电热式和电磁式两类型。（1）电磁式电压表 电磁式电压表的结构： 其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D及限流电阻R串联电磁式电压表工件原理：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。三、机油压力表1、机油压力表的功用：用来指示发动机主油道的机油压力2、电热式机油压力表组成及工作原理组成：由机油压力表及传感器组成。工作原理：机油压力表的工作原理机油压力较小时，触点间压力小，平均电流小，指针偏转角度小；机油压力升高时，触点间压力增大，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。安装适应注意外壳上的箭头不应偏出垂直位置300。四、水温表1、水温表功用：水温表用来指示发动机冷却液工作温度。2、水温表的工作电路组成：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。传感器是一只随温度变化呈负系数变化的热敏电阻。3、水温表的工作电路工作原理：组成当发动机冷却液温度较低时，传感器电阻值增大，通过电流的平均值减少，指示表中双金属片弯曲变形小，指针指向低温。当发动机冷却液温度升高时，传感器电阻值减少，通过电流的平均值增大，指示表中双金属片弯曲变形增大，指针指向高温。显示表用来指示汽车燃油箱内储存燃油量的多少五、燃油表1、燃油表功用：指示汽车燃油箱内储存燃油量的多少。2、燃油表电路组成：它由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油箱内的传感器两部分组成。燃油指示表有电磁式和电热式两种，传感器均为可变电阻式。3、以带有稳压器的电热式燃油表电路为例。传感器是一只受浮子控制的可变电阻。当油箱中燃油量减少时，浮子下降，传感器阻值增大，通过指示表电热线圈中的电流减少，双金属片弯曲变形小，带动指针指示出较少的储油量值。反之当油箱中燃油量较多时，浮子上升，传感器阻值减少，通过指示表电热线圈中的电流增大，双金属片弯曲变形大，带动指针指示出较多的储油量。提问：汽车电流表有哪些类型？安装时有何要求？6.2 汽车常用电子显示器件、汽车电子仪表的显示方法教学内容： 1、汽车常用电子显示器件的类型与要求2、汽车电子仪表的显示方法3、汽车电子仪表教学重点：汽车电子仪表教学难点：汽车电子仪表教学方法：课堂教学为主，在教学过程中，充分运用实物和教学挂图；教学中适当提问。教学要求：要求学生了解汽车常用电子显示器件的类型与要求，了解汽车电子仪表的显示方法，掌握汽车电子仪表的工作原理。汽车电子仪表显示装置是用来向驾驶员显示汽车上各个主要系统工作情况的。目前汽车电子仪表显示装置的显示方式主要有指针指式、数字式、声光和图形辅助显示等。一、汽车常用电子显示器件的类型与要求常用电子显示器件的类型：汽车常用电子显示器件要求：显示器件能正确、清晰地显示。二、汽车电子仪表的显示方法1、字符段显示法2、点阵显示法3、特殊符号显示法4、图形显示法三、汽车电子仪表（以电子式燃油表电路为例）电的功能：能随时测量，并显示汽车油箱内的燃油情况。电子燃油表的组成：由电子燃油表的传感器和显示器组成。（1）电子燃油表的传感器：采用浮子式滑线电阻器结构。（2）显示器：由绿色发光二极管VD7、VD6、VD5、 VD4VD3 、VD2、VD1组成。油量越少，绿色发光二极管亮的个数越少。提问：汽车常用电子显示器件的种类有哪些？ 6.3 汽车电子仪表板和驾驶员信息中心教学内容： 1、汽车电子仪表板2、驾驶员信息中心教学重点：汽车电子仪表板和驾驶员信息中心组成教学难点：驾驶员信息中心教学方法：课堂教学为主，在教学过程中，充分运用实物和教学挂图。教学要求：要求学生掌握汽车电子仪表板和驾驶员信息中心一、汽车电子仪表板：汽车电子仪表板是由三组液晶显示装置和一个驾驶员信息中心组成。液晶显示装置分别指示车速、油耗及发动机转速。其中车速和转速既有数字显示，又有曲线图显示，液晶显示装置和驾驶员信息中心由计算机控制。二、驾驶员信息中心驾驶员信息中心的组成： 一个由11根绿色横条组成的模拟式燃油剩余量装置。四个黄色多功能数字显示装置中，左上角显示润滑油压力和温度；右上角显示冷却液温度和充电电压；左下角显示累计行程和本次出车已行驶里程；右下角显示瞬间平均油耗。信息中心警告灯系统，当机油压力、润滑油温度、水温或充电电压不正常时，该区内的警告灯发出警告。课题七 辅助电器教学内容：风窗刮水、清洗、除霜装置和电动车窗教学重点：风窗刮水、清洗、除霜装置和电动车窗教学难点：电动车窗教学方法：本课题的教学是课堂教学和实践训练相结合。课堂教学中，教师充分运用实物和教学挂图；课堂教学中，适当提问，加深学生对基本知识的掌握。实践教学中，采用现场教学。教学要求：掌握风窗刮水、清洗和除霜装置的结构和控制原理；掌握电动车窗的结构和控制原理；7.1 风窗刮水装置、风窗玻璃洗涤器、风窗玻璃除霜（雾）装置教学内容：风窗刮水装置、风窗玻璃洗涤器、风窗玻璃除霜（雾）装置教学重点：风窗刮水装置教学难点：风窗刮水装置教学方法：课堂理论教学和实践训练相结合。课堂教学中，教师充分运用实物和教学挂图；课堂教学中，适当提问，加深学生对基本知识的掌握。实践教学中，采用现场教学教学要求：掌握窗刮水装置、风窗玻璃洗涤器、风窗玻璃除霜（雾）装置的结构和工作原理一、风窗刮水和清洗装置电动刮水器的作用是刮除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘，确保驾驶员有良好的视线。目前在汽车上广泛采用的电动刮水器，一般具有高速、低速及间歇三个工作档位，而且除了变速之外，还有自动回位的功能。（一）电动刮水器的组成如图71所示，电动刮水器是由电动机、传动机构组成和刮水片三部分组成。电动机轴端的蜗杆10驱动涡轮9，一、风窗刮水装置风窗刮水装置是用来清扫风窗玻璃上的雨水、雪或尘土、确保驾驶员有良好的视线。刮水器多数采用电动式。（一）电动刮水器1、基本结构：电动式刮水器由刮水电动机和一套传动机构组成。电动刮水器的电动机一般有永磁式和励磁式两种，而永磁式电动机结构简单、体积小、可靠性好，被广泛采用。2、工作原理电动机动旋转，带动蜗杆、涡轮，使与蜗轮相连的拉杆和摆杆带左右两刮片架作往复运动，橡皮刷便刷去风窗玻璃上的雨水、雪或灰尘。(二) 永磁式电动刮水器与变速原理1、永磁式电动刮水器永磁式电动机由蜗杆、涡轮、永久磁铁、电枢等组成。2、永磁式电动刮水器变速原理刮水片一般都有两种摆动刮水速度，通过控制驱动电动机的变速实现。永磁式电动机是利用三个电刷来改变正负电刷之间串联的线圈数来实现变速的。其控制原理是：直流电动机工作时，在电枢内的所有线圈中同时产生反电动势，每个小线圈都产生相等的反电动势。当开关拨到低速档时，电源电压加在“+”与“”电刷之间，使其内部形成两条对称的并联支路，各有4个线圈，这两条支路线圈产生的全部反电动势与电源电压平衡后，电动机便以较低转速稳定旋转。当开关拨到高速档时，电源电压加在“”与偏置电刷之间也有两条并联支路，一个支路有5个线圈串联，另一个支路有3个线圈串联，但其中一个线圈的反电动势方向与另外4个线圈的反电动势方向相反。由于反电动势的减小，使电枢的转速上升，重新达到电压平衡，故此时转速较高。这样永磁式电动刮水器就得到了高、低速不同的工作档位。（三）刮水片的间歇摆动间歇控制是采用了间歇控制继电器而实现的。 （五）刮水器的自动复位装置1、自动复位装置的作用：不论在什么时候关闭刮水器开关，刮水片都能自动停在风窗玻璃的下部。2、自动复位装置的结构和工作原理如图75所示为铜环式自动复位机构，它是在控制电路中额外串联了一个铜环触点开关。当关掉刮水器开关时，若刮水片不在风窗玻璃下缘位置，铜环的缺口不在触点处的位置，电动机实际并没断电，而是经蓄电池正极触点6铜环7触点臂5刮水器开关B2B1搭铁，因此电动机将继续转，刮水器仍在摆动。当铜环缺口转到触点处时，由于触点6与7之间无铜环连接，电枢线圈才被真正断开，电动机停转，而此时刮水片正好处于风窗玻璃下缘。为避免因惯性而停止位置产生偏差，在铜环内圆周上增加一块凸起，在到达停止位置之前，它将触点7与8接通，使电刷B2刮水器开关触点7触点8搭铁，使电枢短路，起到了制动作用，以确保刮水片停止位置准确。二、风窗玻璃洗涤器1、风窗玻璃洗涤器组成：由洗涤液泵、洗涤液缸、洗涤液喷嘴、三通接头、连接软管等组成。2、工作原理：当风窗玻璃需要洗涤时，应首先起动洗涤液泵，使洗涤液从喷嘴到刮水器的刮水片上，浸软尘土和污物后，才能开启刮水器，把玻璃上的尘土、污物及洗涤液一起刮干净。三、风窗玻璃除霜（雾）装置在气温较低的环境中，风窗玻璃内侧易结冰霜，通常是采用加热的方法将其除去。前风窗玻璃一般采用暖风加热，而后风窗玻璃通常采用电热线加热的方法除霜，其中电热线由镀在后风窗玻璃的内表面多条金属导电膜制成。有些车辆以相同的电路加热外后视镜。除霜采用了定时电路。提问：永磁式电动刮水器的工作原理？汽车刮水器设置定位停止机构的目的及工作原理7.2 电动车窗教学内容： 教学重点：电动车窗的结构及控制电路教学难点：电动车窗的控制电路教学方法：课堂理论教学和实践训练相结合。课堂教学中，教师充分运用实物和教学挂图；课堂教学中，适当提问，加深学生对基本知识的掌握。实践教学中，采用现场教学教学要求：掌握电动车窗的结构和电动车窗的典型控制电路的工作原理电动车窗，是指以电为动力使车窗玻璃自动升降的门窗。它是由驾驶员或乘员操纵开关接通车窗升降电动机的电路，电动机产生动力通过一系列的机械传动，使车窗玻璃按要求进行升降。一、电动车窗的组成与功能1、电动车窗组成：主要由升降控制开关、电动机（双向转动永磁电动机）、升降器、继电器等组成，其中电动机一般采用双向转动永磁电动机，通过控制电流方向，使其正反向转动，达到车窗升降功能。电动车窗控制电路通常设有如下功能：2、电动车窗控制电路功能：（1）设有多个开关，方便控制。（2）装有热敏开关，起保护作用。（3）后车门窗设有安全装置。二、电动车窗的控制电路（以电动车窗控制电路为例）1、电动车窗的控制电路组成：主要由电源、易熔线、断路器、主继电器、开关、电动机和指示灯组成。2、控制功能及控制方式1、接通点火开关后，电动车窗继电器便通电，继电器触点闭合，电动车窗控制电路电源接通，电动车窗控制电路进入工作状态。2、主开关上的窗锁开关闭合后，所有车窗都可进行电动开关车窗操作；窗锁开关断时，则只有驾驶员侧车窗可进行开关操作。3、驾驶员侧车窗由点触式电路控制，若驾驶员要降下车窗，点触下降开关车窗就会自动下降到底，若要使车窗停在中间的某个位置，只要再点触一下开关，车窗就会立刻停止。提问：凌志LS400轿车电动车窗的组成与工作原理课题八 电控燃油喷射系统教学内容：1、电控燃油喷射系统的概念、类型与特点2、L型电子燃油喷射系统的组成与工作原理3、D型电子燃油喷射系统的组成与工作原理4、电喷发动机的故障检修基本规则和步骤教学重点：1、电控燃油喷射系统的概念2、电控燃油喷射系统的组成与工作原理3、电喷燃油喷射系统的故障检修教学难点：电喷燃油喷射系统的故障检修教学方法：从电控燃油喷射系统的概念、类型与特点入手，对比化油器发动机燃油系统的组成与工作原理之异同，理解电子燃油喷射系统概念，在教学过程中，理论与实践相结合，配以实物演示或现场教学。适当提问，加深学生对基本知识的理解和掌握。教学要求：通过对本课题的学习，使学生1、掌握电子燃油喷射系统概念、类型与特点2、掌握L型电控燃油喷射系统的组成与工作原理3、掌握D型电控燃油喷射系统的组成与工作原理；4、了解电控燃油喷射系统的故障检修基本规则和步骤；5、了解电控燃油喷射系统的故障检修一般步骤与检修项目8.1 电控燃油喷射概述教学内容：1、电控燃油喷射系统的作用2、电控燃油喷射系统的类型及其特点教学重点：电控燃油喷射系统的类型及其特点教学难点：各类电控燃油喷射系统的特点教学方法：教师结合实物、挂图进行讲解教学要求：掌握电控燃油喷射系统概念、类型与特点； 电控燃油喷射系统的作用，是按照发动机各种工况的要求和进气量控制喷油量，实现空燃比的最佳控制。电控燃油喷射系统的类型：多点喷射系统的特点是在每缸进气门前方的进气歧管上各安装一个喷油器。单点喷射系统的特点是在进气总管只安装一个喷射器（又称为节气门喷射体）。K型是一种机械控制单点连续喷射式燃油喷射装置。KE型是K型的改进型，是一种机电结合式燃油喷射系统。D型是一种压力型（速度密度）空气流量检测方式的电子控制燃油喷射系统，用压力传感器检测进气管的压力，并再根据发动机的转速计算出进入发动机的空气量。L型是一种流量型（质量流量）空气流量检测方式的电子控制燃油喷射系统，直接用空气流量传感器检测进气流量确定发动机的进气量。提问：D、L型电控燃油喷射系统各有何特点？8.2 L型电控燃油喷射系统教学内容：1、L型电子燃油喷射系统的组成2、L型电子燃油喷射系统的传感器结构及工作原理3、L型电子燃油喷射系统的工作原理教学重点：L型电子燃油喷射系统的组成及传感器结构与工作原理教学难点：L型电子燃油喷射系统的电子控制系统教学方法：教师结合实物、挂图进行讲解教学要求：要求掌握L型电子燃油喷射系统的组成、工作原理、传感器结构原理。L型电子燃油喷射系统由供油系统、进气系统和电子控制系统三个子系统组成。供油系统：供油系统由电动燃油泵、燃油滤清器、压力调节器、喷油器、冷起动阀和温度-时间开关、油管等组成。供油系统的工作过程是：电动燃油泵将燃油从油箱中泵出，经滤清器过滤后进入燃油管，经压力调节器调节燃油压力，使燃油压力与进气压力之差保持恒定。燃油管将燃油输送给各缸喷油器和冷起动阀，喷油器根据电控单元输出的喷油信号，定时定量地将燃油喷射到进气歧管内。电动燃油泵的作用是向燃油系统输送一定压力的燃油，主要由永磁电动机、油泵转子、滚柱和泵体等部分组成。燃油泵的工作燃油滤清器的作用是滤除汽油中的杂质。油压调节器的作用是调节并确保供油压力与进气管压力之差恒定，使喷油器的喷油量不受进气压力的影响，而由喷油器的开启时间决定。喷油器的作用是在电控单元的控制下向各缸进气歧管定时定量地喷油。其由电磁线圈、喷油器头部的针阀和衔铁组成。冷起动阀和温度-时间开关作用是冷车起动加浓，即在发动机低温下起动时，向进气管喷油，其喷油量由温度-时间开关控制。冷起动阀的结构与各缸喷油器相似。进气系统：进气系统的组成如下：进气系统的工作过程是空气经滤清气滤清后，由空气流量计进行检测，再通过节气门进入各缸进气歧管。节气门由驾驶员通过加速踏板操纵，控制进气量的大小。在节气门旁通道上装有怠速空气阀，控制怠速进气量的大小，从而实现怠速控制。叶片式空气流量计是将进气量转变为电信号输入电脑，电控单元根据电位计输出的电压信号确定空气量，以确定喷油量。节气门体的主要作用是控制发动机运行工况。节气门体包括控制进气量的节气门通道和怠速空气旁通道。节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门开度。电控系统：电控系统由检测发动机工况的各传感器、电控单元（ECU）和执行器三部分组成。各传感器向电控单元输入检测信号，电控单元根据存储的控制程序和输入信号计算各缸所需喷油量，并向各喷油器输出喷油脉冲信号，实现发动机空燃比控制。电控系统的组成部件和各部件的作用见下表电控系统的主要组成部件及其作用8.3 D型电控燃油喷射系统教学内容：1、D型电子燃油喷射系统的组成2、D型电子燃油喷射系统的传感器结构及工作原理3、D型电子燃油喷射系统的的工作原理教学重点：D型电子燃油喷射系统的组成及传感器结构与工作原理教学难点：D型电子燃油喷射系统的电子控制系统教学方法：教师在讲解过程，充分运用实物和教学挂图。教学要求：要求掌握D型电子燃油喷射系统的组成、工作原理、传感器结构原理。D型电子燃油喷射系统主要特点是采用进气歧管绝对压力传感器取代L型的叶片式空气流量计，作为发动机进气量的间接检测信号。供油系统D型的供油系统与L型系统基本相同进气系统进气系统的组成如下：发动机工作时，进气压力随节气开度而变化。当节气门开度增大时，由于进气节流作用减少，进气压力增大；反之，当节气门开度减少时，进气压力减少。即进气压力与发动机的负荷和进气量有关。进气压力传感器 又称进气歧管绝对压力传感器，其作用是检测发动机的进气压力，以作为发动机喷油量控制的基本信号。目前普遍应用压敏电阻式。电控系统的组成和电路范例电控系统电控系统组成：由检测发动机工况的各传感器、电控单元和各执行器三部分组成。喷油量的确定：发动机工作时的基本喷油时间，是根据发动机转速和进气压力确定的。根据其他传感器输入的信号对基本时间进行修正，即可确定各喷油器的实际喷油时间。电路示例 以SANTANA2000GLI采用的D型电子燃油喷射系统为例进行讲解。该系统具有空燃比控制、点火控制、怠速控制等功能。其中，霍尔传感器安装在分电路上，检测发动机转速和凸轮轴位置；步进电机作为怠速执行结构，怠速时直接操纵节气门开度，实现怠速控制。8.4 电子燃油喷射系统故障检修的基本规则和步骤教学内容：1、电子燃油喷射系统故障检修的基本规则2、电子燃油喷射系统故障检修一般步骤3、电控燃油系统故障诊断教学重点：电控燃油系统故障诊断教学难点：电控燃油系统故障诊断教学方法：在教学过程中，理论和实践相结合，现场教学教学要求：了解电控燃油喷射系统故障检修的基本规则和一般步骤；掌握电控燃油系统故障诊断方法。电子燃油喷射系统故障检修的基本规则是：1、在拆卸电控系统部件之前，必须先将点火开关关断（OFF），必要时应拆下蓄电池负极搭铁线。2、连接蓄电池时，应仔细区分蓄电池“+”、“”。3、电路检修时，应使用数字式万用电表。严禁用“试灯”和“划火”等方法测试任何与ECU相连的电器装置。4、拆检油路时，应严禁烟火，泄露的燃油应及时收集和清除。进行点火系统的“跳火实验”时，应确保跳火处清洁无油污。在现场应预先备好干粉灭火器。5、防止高压对电控单元的损坏：快速充电应从汽车上拆开蓄电池的正负极接线后，单独对蓄电池进行充电；车身上使用电弧焊时，必须把ECU从汽车上拆下或拆开电控单元的电路插头。6、高温烤漆时，应拆下电控单元和有关电控系统部件。7、拆装过程中应避免剧烈震动及冲击。8、避免电磁波干扰和静电危害。车上不宜安装功率超过8W的无线电台，如必须安