第五章仪表、报警与电子显示系统.ppt

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。,第六章仪表、报警与电子显示系统,第一节汽车仪表,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。,第一节汽车仪表,一、电流表作用：电流表用来指示蓄电池充电电流或放电电流的大小，它串接在电路中，电流表的正极接发电机的正极，负极接蓄电池的正极。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。进口汽车基本上都已取消了电流表而用充电指示灯代替，国产部分汽车还装用电流表，如解放CAl092汽车两者都具备。,第一节汽车仪表,一、电流表1.电磁式电流表（1）结构：电流表内的黄铜片(相当于单匝线圈)固定在绝缘底板上，两端与接线柱相连，黄铜片的下面装有永久磁铁，磁铁内侧的轴上装有带指针的软铁转子。（2）原理：1）当没有电流通过电流表时，软铁转子被永久磁铁磁化而相互吸引，使指针停在中间“0”的位置。,第一节汽车仪表,一、电流表1.电磁式电流表（2）原理：2）当充电电流通过黄铜片时，在黄铜片周围产生磁场，与永久磁场合成一个磁场，使软铁转子向“+”方向偏转一个角度，充电电流愈大，偏转角度愈大，电流表的读数愈大；当放电时，指针则反向偏转，指示蓄电池放电电流的大小。,第一节汽车仪表,一、电流表2动磁式电流表（1）结构：导电板2固定在绝缘底板上，两端与接线柱1、3相连，中间装有磁轭6，与导电板2装在一起的转轴上装有指针5与永磁转子4，该表与电磁式电流表的区别在于转子是永久磁铁。,第一节汽车仪表,一、电流表2动磁式电流表（2）原理：无电流流过电流表时，永磁转子经磁轭构成回路，使指针保持在“0”位。放电时，电流由接柱1经导电板2流向接柱3，导电板周围产生磁场，使永磁转子带动指针向“”方向偏转一定角度，放电电流愈大，偏转角度愈大，电流表的读数愈大；充电时，则指针反向偏转。,第一节汽车仪表,二、机油压力表作用：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。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。,第一节汽车仪表,二、机油压力表机油压力表及机油压力传感器的结构与工作原理：1机油压力表：机油压力表内装有中双金属片，其上绕有加热线圈，线圈两端分别与机油压力表接线柱相接，机油压力表接线柱与机油压力传感器相接，机油压力表接线柱经点火开关与电源相接。双金属片的一端弯成勾形，扣在指针上。,第一节汽车仪表,二、机油压力表2机油压力传感器机油压力传感器内部装有膜片，其下腔与发动机润滑主油道相通，机油压力直接作用到膜片上，其上方压着弹簧片，簧片一端与外壳固定并搭铁，另一端焊有触点，双金属片上绕着加热线圈，线圈的一端焊在双金属片的触点上，另一端焊在接触片上。,第一节汽车仪表,二、机油压力表3机油压力表的工作原理（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。,第一节汽车仪表,二、机油压力表3.机油压力表的工作原理（2）电流通过电流表内双金属片的加热线圈时生热就会使双金属片变形，带动指针偏转。1）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。,第一节汽车仪表,二、机油压力表3.机油压力表的工作原理2）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。,第一节汽车仪表,二、机油压力表3.机油压力表的工作原理3）为使油压压力表指示值不受外界温度变化影响，双金属片做成“”形，一臂有加热线圈，另臂作补偿。因外界温度变化而引起工作臂变形时，由补偿臂的相应变形进行补偿，减小了误差。4）安装传感器时箭头朝上，保证工作臂位于补偿臂上方，避免工作臂产生热影响补偿臂。5）发动机正常工作时，机油压力正常值为：低压0.15MPa，高压0.5MPa。,第一节汽车仪表,三、冷却液温度表1.作用：指示冷却液温度。2.系统组成：温度传感器(装于发动机水套上)和冷却液温度指示表。3.分类：(1)电热式冷却液温度表1)电热式冷却液温度表配电热式冷却液温度传感器结构原理与机油压力表相似，但表头刻度相反。双金属片变形最大时指示低温，变形最小时指示高温。发动机正常工作水温应在75-90之间。,第一节汽车仪表,三、冷却液温度表3.分类：(1)电热式冷却液温度表2)电热式冷却液温度表配热敏电阻式冷却液温度传感器热敏电阻式冷却液温度传感器主要由热敏电阻、弹簧、壳体等组成。热敏电阻下端通过壳体接地，上端通过弹簧与导电柱、接线柱相通。,第一节汽车仪表,三、冷却液温度表3.分类：(1)电热式冷却液温度表2)电热式冷却液温度表配热敏电阻式冷却液温度传感器A.负温度系数的热敏电阻一般用二氧化钛与氧化镁的混合物、氧化镍与氧化锰的混合物或氧化锰、氧化镍、氧化钴的混合物等半导体材料制成。特点是温度升高时其阻值变小；温度降低时，其阻值变大。,第一节汽车仪表,三、冷却液温度表3.分类：(1)电热式冷却液温度表2)电热式冷却液温度表配热敏电阻式冷却液温度传感器B.正温度系数的热敏电阻一般由半导体钛酸钡为基本材料制成。其特点是温度升高时其阻值增加，温度降低时其阻值也减小。,3)仪表稳压器作用：当电源电压变化时稳定仪表电压，避免仪表的指示误差。适用范围：电热式水温表或电热式燃油表配用可变电阻式传感器的电路。电热式仪表稳压器A.组成：双金属片、一对常闭触点、电热线圈、座板和外壳等。,第一节汽车仪表,B.工作原理电源电压偏高时，电热线圈中的电流增大，产生的热量大，使触点在较短的时间里断开，而又需较长时间冷却才能重新闭合，即触点闭合时间短，断开时间长，致输出的平均电压较电源电压低(即较大幅度地降低了电源电压)；反之，电源电压偏低时，电流小热量小，触点闭合时间长而断开时间短，输出的平均电压相对高(即较小幅度地降低了电源电压)。即在电源电压变化时，保持输出电压稳定。,第一节汽车仪表,C.电热式仪表稳压器使用注意事项a.安装稳压器时，两接线柱不能接错线；b.凡用仪表稳压器的燃油表及水温表，不许直接与电源相接，以免烧毁仪表。,第一节汽车仪表,2.电磁式冷却液温度表采用负温度系数热敏电阻传感器，当冷却液温度发生变化时，热敏电阻传感器直接控制左右线圈中的电流大小，使两个铁芯作用于衔铁上的电磁力发生变化，从而带动指针偏转，指示相应的温度值。,第一节汽车仪表,第一节汽车仪表,第一节汽车仪表,四、燃油表作用：指示汽车燃油箱燃油储量。组成：燃油表，传感器，浮筒。对双油箱系统在各油箱均有一个浮筒和一个传感器，由开关切换。,第一节汽车仪表,燃油表分类1.电磁式燃油表双线圈式燃油表A.组成：左线圈，右线圈，指针，转子，可变电阻，滑片，浮子等。B.工作原理：C.可变电阻（阻值约为65）一端搭铁可避免滑片与电阻接触不良时产生火花发生火灾。,第一节汽车仪表,2.电热式燃油表组成(为稳定电压需串联一个仪表稳压器)。工作原理：油量多时，浮子上升，传感器阻值减小，流过表中电热线圈的电流增加，双金属片变形大，指针指向燃油多的一侧；反之指向燃油少的一侧。,第一节汽车仪表,3.燃油表使用注意事项燃油表必须与稳压器、传感器配套使用。燃油传感器与油箱必须接地良好。电磁式燃油表接线柱极性须接对。,第一节汽车仪表,第一节汽车仪表,五、车速里程表组成：由指示汽车速度的车速表和记录所驶全程数的里程表组成，共用一根软轴与汽车传动系统相连。分类：磁感应式、电子式。,第一节汽车仪表,1.磁感应式车速里程表(1)车速表1)组成：由永久磁铁、带有轴及指针的铝碗、罩壳和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘等组成。罩壳是固定的，铝碗是杯形的，与永久磁铁及罩壳之间具有一定的间隙，没有机械连接。铝碗与指针一起转动，在静态时，由于盘形弹簧(游丝)的作用使指针指在刻度盘“0”的位置上。,第一节汽车仪表,(1)车速表2)工作原理：汽车直线行驶时，变速器输出轴上的蜗轮、蜗杆及软轴等带动永久磁铁转动，在铝碗上感应出蜗流，产生转矩，铝碗反抗盘形弹簧向永久磁铁转动方向转动，带动指针同转一个角度，因蜗流强弱与车速成正比，所以指针指示的速度也必与汽车的行驶速度成正比。,(2)里程表由蜗轮、蜗杆和计数轮组成的，其与汽车传动轴间有定传动比。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1/10km，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，就可累计行驶里程。,第一节汽车仪表,第一节汽车仪表,2.电子式车速里程表（奥迪100型轿车）组成：车速传感器、电子电路、车速表和里程表。车速传感器：由变速器驱动，能产生正比于汽车行驶速度的电信号。由一个舌簧开关和一个含有四对磁极的转子组成。转子每转一周，舌簧开关中的触点闭合8次，产生8个脉冲信号，汽车每行驶1km，车速传感器将输出4127个脉冲。,第一节汽车仪表,冷光液晶仪表板-车速、转速表,电子电路：A.作用：将车速传感器送来的具有一定频率的电信号，经整形、触发，输出一个与车速成正比的电信号。B.组成：稳压电路、单稳态触发电路、恒流源驱动电路、64分频电路和功率放大电路。,第一节汽车仪表,a.车速信号转换与显示电路：由单稳态触发电路、恒流源驱动电路组成。,第一节汽车仪表,b.里程信号转换与显示电路：64分频电路和功率放大电路。,第一节汽车仪表,C.附件作用：R1调整仪器精度。R2调整仪表初始工作电流。R3、C3滤波。,第一节汽车仪表,第一节汽车仪表,2.发动机转速表(1)作用：测量发动机曲轴转速。(2)分类：机械式、电子式。电子式转速表按转速信号的获取方式不同，可分为：A.从点火系获取信号的转速表；B.测取飞轮(或正时齿轮)转速的转速表；C.从发电机上获取转速信号的转速表。,注意：驾驶员可以根据发动机转速正确地选择换挡时机，防止发动机超速运转。发动机转速不得进入红色区域以防造成发动机早期损坏。,2.发动机转速表(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。,第一节汽车仪表,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VT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。,第一节汽车仪表,第三节汽车报警灯,现代汽车为了保证行车安全、提高车辆的可靠性，在汽车仪表板上安装了许多报警装置。如机油压力报警灯、冷却液温度报警灯、燃油不足报警灯、制动液不足报警灯等。报警灯由报警开关控制，当被监测的系统或总成工作不正常时，对应的报警开关闭合，使该系统的报警灯亮，以提醒驾驶员注意，采取相应的措施，确保行车安全。报警灯通常安装在仪表上，灯泡功率一般为14W，在灯泡前设有滤光片，使报警灯发出红光或黄光，滤光片上通常有标准图形符号。现代汽车多数采用发光二极管作为报警灯光源，其优点是结构简单、使用寿命长、耗电少、易于识别等。,第三节汽车报警灯,常见的报警灯图形符号。,第三节汽车报警灯,常见的报警灯图形符号。,第三节汽车报警灯,常见的报警灯图形符号。,第三节汽车报警灯,一、常见汽车报警灯1机油压力报警灯在汽车上，除了装有机油压力表外，还装有机油压力报警灯。每当润滑系统机油压力低于标准值时，机油压力报警灯亮，以引起驾驶员注意。而且机油压力报警灯越来越普及，在许多车型上，已将机油压力表取消，只用机油压力报警灯监测润滑系统的工作情况。,第三节汽车报警灯,一、常见汽车报警灯1机油压力报警灯膜片式机油压力报警开关当机油压力正常时，机油压力推动膜片向上弯曲，推杆将触点打开，机油压力报警灯熄灭；当机油压力低于标准值时，膜片在弹簧压力作用下向下移动，从而使触点闭合，机油压力报警灯亮，警告驾驶员机油压力不足。,第三节汽车报警灯,2冷却液温度报警灯汽车上除了装冷却液温度表外，还装有冷却液温度报警灯，当冷却液温度超过标准值时，红色报警灯亮，以示警告。图示为冷却液温度报警灯控制电路，其报警开关为双金属片式温度开关。当冷却液温度在正常范围时，双金属片几乎不变形，触点分开，报警灯不亮；当冷却液温度达到标准值时，双金属片由于温度升高而弯曲变形，使触点闭合，报警灯亮，以示警告。,第三节汽车报警灯,3燃油不足报警灯在汽车上除了装有燃油表外，还装有燃油不足报警灯，每当燃油少于规定值时，红色报警灯亮，以提醒驾驶员注意加油，尤其是油箱中有电子汽油泵的车辆，燃油过少，汽油泵得不到冷却，易损坏。热敏电阻式燃油不足报警开关控制电路。其报警开关为热敏电阻式，装在油箱内。当油箱内燃油量多时，负温度系数的热敏电阻浸在燃油中，散热快，温度低，电阻值大，因此电路中几乎没有电流，燃油不足报警灯暗；当燃油减少到规定值以下时，热敏电阻元件露出油面，此时，热敏电阻温度升高，电阻值减小，电路中电流增大，燃油不足报警灯亮，提醒驾驶员注意加油。,热敏电阻,第三节汽车报警灯,4制动液不足报警灯制动液不足报警灯的作用是当制动液液面过低时，发出报警信号，以提醒驾驶员注意。制动液不足报警装置是由制动液不足报警开关和制动液不足报警灯组成。制动液不足报警开关安装在制动总泵液罐内，此类报警开关适用于冷却液、风窗玻璃清洗液等液面过低报警灯的控制电路，区别仅在于制动液不足报警开关安装位置不同。制动液不足报警灯控制电路。当制动液充足时，浮子的位置较高，此时永