宁夏大学机械工程学院汽车电器课件第六章 汽车仪表与辅助电器

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状况和发动机的运转状况。本章从理论学习着手，针对传统仪表，主要掌握电流表、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。,第一节 汽车仪表一、电流表及工作原理1.电磁式,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；当电流表的指针指向“”一侧时，表示蓄电池充电；当电流表的指针指向“”一侧时，表示蓄电池放电。2.电流表的结构与原理电磁式电流表,2.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，两端与接线柱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）。,二、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,1.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,2.机油压力表和传感器的工作原理,发动机不工作时，仪表电路不通，指示表靠双金属片保持在“0”位置。发动机工作时，润滑油压力增加，传感器油腔内的油压也增加压迫膜片向上拱使触点闭合,压力增加。油压高，压力大，触点闭合时间长，电热线圈通电时间长，产生热量大，双金属片受到较大热量作用产生变形，使触点断开。触点断开后只需要很短的时间冷却又重新闭合。于是，闭合时间长，断开时间短，触点开断频率增加，平均电流大，双金属片变形大，带动仪表指针大角度偏转。指向压力高的方位。反之亦然。,3.机油压力与触点振动频率的关系,一般油压在0.491MPa时，传感器触点的振动频率为100130次/min.油压在0.196MPa时，触点的振动频率只有4070次/min.发动机低速运转时，油压最低不应小于0.147MPa，正常压力应为0.1960.392MPa.最高不应超过0.491MPa .,三、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,1.电热式水温表与传感器,2.水温表的工作原理,水温表的工作原理与油压表的工作原理相似。当接通电源，水温不高时。双金属片由电热线圈加热变形使触点断开，触点断开后由于周围温度低散热快，双金属片又迅速冷却，触点重新闭合。于是，触点闭合时间长，断开时间短，触点开断频率增加，平均电流增大，双金属片变形大，带动指针大角度偏转，指示低水温。当水温升高时，则传感器周围温度高，双金属片的温度也高，这样触点闭合时间短，断开时间长，通电时间短，产生热量小，双金属片受到较小的电热作用变形小，仪表指针偏角小热，指示高水温。反之亦然。,3.电磁式水温表,4.电磁式水温表的构造及工作原理,构造：电磁式水温表内有两个互成一定角度的铁芯，铁芯上分别有电磁线圈，其是一个（L1,匝数较多）与传感 器串联.一个（L2，匝数较少）与传感器并联。两个铁芯的下端设置带指针偏转的衔铁。传感器热敏电阻。热敏电阻（半导体材料）：具有负温度系数，即温度高时电阻值低，温度低时电阻值高。热敏电阻的作用对电流进行分流。,四、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,1.电磁式燃油表,五、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。,1.车速里程表的传动系统,2.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,六、发动机转速表,电子转速表获取转速信号的方式有三种：1）从点火系获取脉冲电压信号；2）从发动机的转速传感器获得转速信号；3）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（低压）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,报警传感器,报警电路,桑塔纳报警电路,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。,1.永磁式挂水器电机及减速器,2.永磁式挂水器电机工作原理,直流电动机工作时，在电枢线圈中产生反电动势，每个小线圈都产生相等的反电势，电动势的方向如图中所示。,3.永磁式挂水器的低速工作电路,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。,4.永磁式挂水器高速工作电路,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。,5.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,见图b.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 。,6.永磁式挂水器的制动,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（如图7-4b）。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。,二、常见车型电动刮水器与洗涤器电路,1.洗涤器（泵、电机、储水罐）,2.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1020min，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,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。,一、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。,二、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,三、进气加热特性,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0.20.4。电路一接通瞬时加热电流将达到4060A，温度迅速升高，1min左右温度即可达6080，3min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,四、奥迪车加热电路,