第七章 汽车仪表幻灯片.ppt

第六章汽车仪表与辅助电器 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了解汽车对内报警装置以及风窗刮水 清洗和除霜装置 起动预热装置等辅助电器 第一节传统汽车仪表一 电流表 1 电流表的作用指示蓄电池充放电情况指示发电机工作情况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 2 电流表的结构与原理结构组成 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 在转轴7上装有带指针2的软钢转子5 第一节传统汽车仪表一 电流表 2 电流表的结构与原理工作原理 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 动磁式电流表 动磁式电流表结构组成 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 动磁式电流表 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 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 电磁式电压表的结构 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 二 电压表 3 电压表的工作原理 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 点源电压越高 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 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 机油压力表和传感器的结构 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 机油压力表和传感器的结构 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 机油压力表的工作原理 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 安装适应注意外壳上的箭头不应偏出垂直位置30度 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所示 四 水温表 1 结构组成电热式水温表与电热式水温传感器的工作电路如图所示 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 四 电磁式水温表 2 工作原理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 五 燃油表 功用燃油表用来指示燃油箱内燃油储存量 组成燃油表由装在仪表盘上的燃油指示灯和装在燃油箱内的传感器两部分组成 燃油表有电磁式 动磁式 电热式三种 传感器均为可变电阻式 五 电热式燃油表 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 结构如图当油箱元油时 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 电磁式燃油表 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 六 车速里程表 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 六 车速里程表 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 电子车速里程表 车速表主要用来指示汽车行驶速度 即利用车速传感器的测量信号 计算并显示汽车时速的大小 计算车速 通常用两种方法 一种是计算固定时间内传感器输出的脉冲数量 另一种方法是测量固定脉冲周期所用的时间 电子车速表一般与自动变速器共用传感器 电子车速里程表 七 发动机转速表 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 第二节报警装置 汽车报警装置分为对内报警和对外报警 对外报警已在前面叙述过这里介绍对内报警装置 对内报警通常由报警灯和报警自动开关组成 当被监测的系统不正常时 开关自动接通 而指示灯自动发亮 提醒驾驶员注意 如机油压力过高或过低报警 制动液压力不足报警 真空度过低报警 水温过高报警 燃油不足报警等等 车内报警显示 车内报警显示 车内报警显示 车内报警显示 报警传感器 报警传感器 报警电路 第三节 风窗刮水 清洗和除霜装置 一 风窗刮水和清洗装置电动刮水器的作用是刮除风挡玻璃上的雨水 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 普遍具有高速 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 一 风窗刮水和清洗装置 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 电动机轴端的蜗杆驱动涡轮4 涡轮4带动摇臂6旋转 摇臂6使拉杆往7复运动 从而带动刮水片左右摆动 永磁式刮水器 永磁式刮水器工作原理 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 电动势的方向如图中所示 永磁式刮水器的回位与制动 刮水器开关拉到 I 档时 电流从蓄电池的正极 电源开关 熔丝 电刷B3 电枢绕组 电刷B1 刮水器 I 档 搭铁 刮水器电动机低速运转 永磁式挂水器的回位与制动 刮水器开关拉到 档时 电流从蓄电池的正极 电源开关 熔丝 电刷B3 电枢绕组 电刷B2 刮水器 档 搭铁 刮水器电动机高速运转 永磁式挂水器的回位与制动 刮水开关推到 0 档时 如果刮水器的刮水片没有停在规定的位置电流经蓄电池正极 电源开关 熔丝 电刷B3 电枢绕组 电刷B1 刮水器 0 档 触点臂5 铜环9 搭铁 这时电动机将继续转 永磁式挂水器的回位与制动 当刮水器的刮水片到规定位置时 触点臂3 5都和铜环7接触 使电动机短路 与此同时 电动机电枢由于惯性而不能立刻停下来 电枢绕组通过触点臂3 5与铜环7接触而构成回路 电枢绕组产生感应电流 因而产生制动扭矩 电动机迅速停止转动 使刮水器的刮水片停止在规定的位置 洗涤器 风窗玻璃防冰霜装置 工作过程如下 当接通除霜器开关后 除霜器开关使除霜继电器的磁化线圈搭铁 继电器触点闭合 风窗玻璃及后视镜上的电热丝通电发热 使冰霜受热蒸发 除霜器开关中的时间继电器维持除霜继电器导通10 20min 然后自动切断除霜继电器的电路 使电热丝断电 若想继续除霜 可再次接通除霜开关 第四节起动预热装置 预热装置的作用及类型汽车在冬季使用时 因气温较低 活塞压缩行程之后 空气 或可燃混合气 的温度较低 发动机着火困难 加之低温时润滑油粘度大 起动阻力大 发动机起动更加困难 为保证低温条件下迅速可靠地起动发动机 在多数柴油机和少数汽油机上设有低温起动预热装置 以提高进入气缸的空气 或可燃混合气 的温度 进气预热的类型有集中预热和分缸预热两种集中式预热装置安装在发动机的进气管上 分缸预热装置安装在气缸内或进气岐管上 汽油机和部分柴油机的预热采用集中式 分缸式预热装置一般用在柴油机上 电热塞 主体是用铁镍铝合金制成的螺旋形电阻丝2 电阻一端焊在中心螺杆9上 另一端焊在用耐热不锈钢制成的发热体钢套的底部 螺杆和外壳5之间用瓷质绝缘体7隔开 钢套1与电阻丝之间 填充具有一定绝缘性能和导热性好 耐高温的氧化铝 电热塞安装在汽缸盖上 各缸电热塞中心螺杆用导线接于电源 发动机起动前 接通电热塞开关 电流经蓄电池 电阻丝 中心螺杆 蓄电池负极 由于电流经电阻丝 电阻丝和发热体钢套则发热变红 用来加热气缸内的空气 达到顺利起动的目的 进气加热器 北京切诺基 上海桑塔纳等汽油车使用的进气预热装置 它安装在进气管的下方 加热器制成多针状 以增大更热面积 装妥后伸进进气道内 加热器通电后其表面温度可达到180 左右 混合气吹进时即被预热 当未蒸发的燃油通过时可受热蒸发 从而获得更好的混合气 进气加热器 加热器的发热元件是具有正温度系数的PTC电热陶瓷材料 因其具有随温度升高阻值增大的特性 可使加热温度得到自动控制 即恒温控制 并可节省电能 PTC电热元件的温度 电流特性曲线 当外界温度为25 时 其电阻值为0 2 0 4 电路一接通瞬时加热电流将达到40 60A 温度迅速升高 1min左右温度即可达60 80 3min内可达到180 此时 电阻值趋于无穷大 电流趋于零 温度保持不变 电路几乎无电能消耗 电焰预热器 这种预热装置除了电热塞产生热量外 还通过供油装置向其周围喷油 而形成电火焰 以产生更多的热量 通常用于集中式预热的柴油发动机 电火焰预热器 主要由电热塞和电磁喷油器组