汽车电器设备与维修汽车仪表与报警装置电气设备国防科技大学

1、第第7 7章章 汽车仪表与报警装置汽车仪表与报警装置 2第第7 7章章 汽车仪表与报警装置汽车仪表与报警装置目目 录录7.1 汽车仪表装置汽车仪表装置7.2 汽车报警装置汽车报警装置7.1 7.1 汽车仪表装置汽车仪表装置 机油压力表用来检测和显示发动机主油道的机油压力的大机油压力表用来检测和显示发动机主油道的机油压力的大小，以防因缺机油而造成拉缸、烧瓦等严重故障。小，以防因缺机油而造成拉缸、烧瓦等严重故障。 机油压力表可分为电热式及电磁式等类型。机油压力表可分为电热式及电磁式等类型。7.1.1 7.1.1 机油压力表机油压力表图图7-1 7-1 电热式机油压力表的结构与工作原理电热式机油压力

2、表的结构与工作原理11油腔；油腔； 22膜片；膜片； 33弹簧片；弹簧片； 4 4、1111双金属片；双金属片； 55调节齿轮；调节齿轮； 66接触片；接触片； 77传感器接线柱；传感器接线柱；88电阻；电阻； 9 9、1414机油压力表接线柱；机油压力表接线柱； 1010、1313调节齿扇；调节齿扇； 1212指针指针1.1.电热式机油压力表电热式机油压力表 电热式机油压力表又称双金属片式机油压力表，其结构与工作原电热式机油压力表又称双金属片式机油压力表，其结构与工作原理如图理如图7-17-1所示。所示。1 1）电热式机油压力表的结构）电热式机油压力表的结构 表内装有双金属片，其上绕有电热线

3、圈，其一端通过接线柱与传感表内装有双金属片，其上绕有电热线圈，其一端通过接线柱与传感器相连，另一端通过接线柱接电源正极。内部有可感受机油压力的膜片，器相连，另一端通过接线柱接电源正极。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。金触点。2 2）电热式机油压力表的工作原理）电热式机油压力表的工作原理 机油压力较小时，膜片几乎没有变形，触点间压力小，电流通过不机油压力较小时，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，指久，温

4、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，膜片拱曲，触点间压力增大，需要通针偏转角度小；机油压力升高时，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。角度大。2.2.电磁式机油压力表电磁式机油压力表电磁式机油压力表的结构与工作原理如图电磁式机油压力表的结构与工作原理如图7-27-2所示。所示。图图7-2 7-2 电磁式机油压力表的结构与工作原理电磁式机油压力表的结构与工作原理1L11L1线圈；线圈； 22转子；转子； 33指针；指针；

5、 4L24L2线圈；线圈； 55可变电阻式机油压力可变电阻式机油压力传感器传感器7.1.2 7.1.2 燃油表燃油表1.1.电磁式燃油表电磁式燃油表电磁式燃油表的结构与工作原理如图电磁式燃油表的结构与工作原理如图7-37-3所示。所示。图图7-37-3电磁式燃油表的结构与工作原理电磁式燃油表的结构与工作原理11左线圈；左线圈； 22右线圈；右线圈； 33转子；转子； 44可变电阻；可变电阻； 55传感器接线柱；传感器接线柱； 66滑片；滑片；77浮子；浮子； 8 8、1010燃油表接线柱；燃油表接线柱； 99指针；指针；1111点火开关点火开关2.2.动磁式燃油表动磁式燃油表 如图如图7-47

6、-4所示，左线圈和右线圈互相垂直地绕在一个矩形塑料架上，所示，左线圈和右线圈互相垂直地绕在一个矩形塑料架上，塑料套筒轴承和金属轴穿过交叉线圈，金属轴上装有永久磁体转子，转子塑料套筒轴承和金属轴穿过交叉线圈，金属轴上装有永久磁体转子，转子上连有指针。上连有指针。图图7-4 7-4 动磁式燃油表的结构动磁式燃油表的结构11左线圈；左线圈； 22指针；指针； 33右线圈；右线圈； 44永久磁体转子；永久磁体转子； 55可变电阻；可变电阻； 66接线柱；接线柱； 77滑片；滑片； 88浮子浮子3.3.电热式燃油表电热式燃油表 电热式燃油表的基本结构如图电热式燃油表的基本结构如图7-57-5所示。所示。

7、 当油箱无油时，浮子下沉，滑片处于可变电阻的最右端，电阻全部串当油箱无油时，浮子下沉，滑片处于可变电阻的最右端，电阻全部串入电路中，此时电路中电流最小，燃油表加热线圈发热量小，双金属片变入电路中，此时电路中电流最小，燃油表加热线圈发热量小，双金属片变形小，带动指针指在形小，带动指针指在“0”0”位。位。图图7-5 7-5 电热式燃油表的基本结构电热式燃油表的基本结构11稳压器；稳压器； 22加热线圈；加热线圈； 33双金属片；双金属片； 44指针；指针； 55可变电阻；可变电阻； 66滑片；滑片； 77浮子浮子4.4.电子式燃油表电子式燃油表 如图如图7-67-6所示为电子式燃油表电路。所示为

8、电子式燃油表电路。R Rx x是浮子式滑线电阻器，两块是浮子式滑线电阻器，两块LM324LM324（运算放大器）及相应的电路和（运算放大器）及相应的电路和VDVD1 1VDVD7 7发光二极管作为显示器件。发光二极管作为显示器件。由由R R1515和和VDVD8 8组成的串联稳压电路，为各运算放大器提供作为基准电压的稳组成的串联稳压电路，为各运算放大器提供作为基准电压的稳定电压，输入集成电路定电压，输入集成电路ICIC1 1和和ICIC2 2组成的电压比较器反向输入端。组成的电压比较器反向输入端。 图图7-6 7-6 电子式燃油表电路电子式燃油表电路7.1.3 7.1.3 冷却液温度表冷却液温

9、度表图图7-7 7-7 电热式冷却液温度表的结构原理电热式冷却液温度表的结构原理11铜壳；铜壳； 2 2、4 4、99双金属片；双金属片； 33固定触点；固定触点； 55接触片；接触片； 66壳；壳； 77接线柱；接线柱；8 8、1111调整齿扇；调整齿扇； 1010指针；指针； 1212弹簧片弹簧片 冷却液温度表用来冷却液温度表用来检测和显示发动机冷却检测和显示发动机冷却液的工作温度，以防因液的工作温度，以防因冷却液温度过高而使发冷却液温度过高而使发动机过热。动机过热。冷却液温度表可分为电冷却液温度表可分为电热式、电磁式等类型。热式、电磁式等类型。1.1.电热式冷却液温度表电热式冷却液温度表

10、 电热式冷却液温度电热式冷却液温度表的结构原理如图表的结构原理如图7-77-7所示。所示。2.2.电磁式冷却液温度表电磁式冷却液温度表电磁式冷却液温度表的结构原理如图电磁式冷却液温度表的结构原理如图7-87-8所示。所示。图图7-8 7-8 电磁式冷却液温度表的结构原理电磁式冷却液温度表的结构原理1 1、22线圈；线圈； 33转子；转子； 44指针；指针； 55冷却液温度传感器冷却液温度传感器1.1.车速里程表车速里程表 车速里程表是用来指示汽车行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，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。由车速表和里程表两部分组成。1 1

11、）电子式车速表）电子式车速表 电子式车速表主要用来指示汽电子式车速表主要用来指示汽车行驶速度，即利用车速传感器的车行驶速度，即利用车速传感器的测量信号，计算并显示汽车瞬时速测量信号，计算并显示汽车瞬时速度的大小。如图度的大小。如图7-97-9所示为电子式所示为电子式车速表系统构成图。车速表系统构成图。图图7-9 7-9 电子式车速表系统构成图电子式车速表系统构成图7.1.4 7.1.4 车速里程表及发动机转速表车速里程表及发动机转速表2 2）电子式里程表）电子式里程表 汽车的里程表用于累计、储存和显示汽车所走过的里程，既有汽车的里程表用于累计、储存和显示汽车所走过的里程，既有在需要的时候重新置

12、值的短途表，也有用来指示汽车走过的总里程在需要的时候重新置值的短途表，也有用来指示汽车走过的总里程表。每次行驶里程是利用集成电路通过车速传感器所产生的脉冲信表。每次行驶里程是利用集成电路通过车速传感器所产生的脉冲信号数来计算并存储汽车所走过的里程的。累加各次行驶过的里程数，号数来计算并存储汽车所走过的里程的。累加各次行驶过的里程数，便可得到总里程数。便可得到总里程数。2.2.发动机转速表发动机转速表 电子式转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系获取信号，从发动机电子式转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系获取信号，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

13、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以点火系的初级电路为转速信号的。表都是以点火系的初级电路为转速信号的。 如图如图7-107-10所示为电子式转速表电路原理图，转速信号来自于点火系的初级所示为电子式转速表电路原理图，转速信号来自于点火系的初级电路。电路。图图7-10 7-10 电子式转速表电路原理图电子式转速表电路原理图7.1.5 7.1.5 汽车电子组合仪表汽车电子组合仪表1.ED-021.ED-02型电子组合仪表型电子组合仪表如图如图7-117-11所示为所示为ED-02ED-02型电子组合仪表示意图。型电子组合仪表示意图。图图7-11 ED-027

14、-11 ED-02型电子组合仪表示意图型电子组合仪表示意图11冷却液温度表；冷却液温度表； 22燃油表；燃油表； 33制动故障报警灯；制动故障报警灯； 44机油压力过低报警灯；机油压力过低报警灯； 55左转向指示灯；左转向指示灯； 66充电指示灯；充电指示灯；77冷却液温度过高报警灯；冷却液温度过高报警灯； 88燃油量过少报警灯；燃油量过少报警灯； 99车速表；车速表； 1010蓄电池继电器开关；蓄电池继电器开关； 1111电压表；电压表；1212车门状态指示灯；车门状态指示灯； 1313右转向右转向指示灯；指示灯； 1414倒车指示灯；倒车指示灯； 1515雾灯；雾灯；1616制动指示灯；制

15、动指示灯； 1717、1818前照灯远光、近光前照灯远光、近光指示灯指示灯2.2.汽车智能组合仪表汽车智能组合仪表如图如图7-127-12所示为单片机控制的汽车智能组合仪表的基本组成。所示为单片机控制的汽车智能组合仪表的基本组成。图图7-12 7-12 汽车智能组合仪表的基本组成汽车智能组合仪表的基本组成1.1.电热式机油压力表的故障诊断电热式机油压力表的故障诊断1 1）指针不动）指针不动（1 1）故障现象：发动机在各种转速时，机油压力表均无指示值。）故障现象：发动机在各种转速时，机油压力表均无指示值。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：机油压力表故障。机油压力表故障。机油压力传感器故

16、障。机油压力传感器故障。连接导线断路。连接导线断路。发动机润滑系统有故障。发动机润滑系统有故障。7.1.6 7.1.6 汽车仪表常见故障诊断汽车仪表常见故障诊断（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-137-13所示的步骤进行故障诊断。所示的步骤进行故障诊断。图图7-13 7-13 电热式机油压力表指针不动诊断流程电热式机油压力表指针不动诊断流程2 2）发动机未起动指针就动）发动机未起动指针就动（1 1）故障现象：接通点火开关，发动机未起动，机油压力表指针却开始移动。）故障现象：接通点火开关，发动机未起动，机油压力表指针却开始移动。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：机油压

17、力表故障。机油压力表故障。机油压力传感器故障。机油压力传感器故障。压力表至传感器间的导线搭铁。压力表至传感器间的导线搭铁。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-147-14所示的步骤进行故障诊断。所示的步骤进行故障诊断。图图7-14 7-14 发动机未起动指针就动的故障诊断流程发动机未起动指针就动的故障诊断流程3 3）指针指示值不准）指针指示值不准（1 1）故障现象：机油压力表指针指示机油压力值不准确。）故障现象：机油压力表指针指示机油压力值不准确。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：压力表故障。压力表故障。传感器故障。传感器故障。 （3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断

18、：可按如图7-157-15所示将毫安表、可变电阻器、机油压力表和所示将毫安表、可变电阻器、机油压力表和蓄电池串联组成回路，进行故障诊断。蓄电池串联组成回路，进行故障诊断。图图7-157-15机油压力表检查电路机油压力表检查电路11毫安表；毫安表； 22可变电阻；可变电阻； 33机油压力表机油压力表2.2.电磁式冷却液温度表的故障电磁式冷却液温度表的故障诊断诊断1 1）指针不动）指针不动（1 1）故障现象：将点火开关）故障现象：将点火开关置置“ON”ON”位置，指针不动。位置，指针不动。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：冷却液温度表电源线断路。冷却液温度表电源线断路。冷却液温度表故障。

19、冷却液温度表故障。传感器故障。传感器故障。冷却液温度表至传感器之间冷却液温度表至传感器之间的导线断路。的导线断路。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-7-1616所示的步骤进行故障诊断。所示的步骤进行故障诊断。图图7-16 7-16 电磁式冷却液温度表指针不动的故障诊断流程电磁式冷却液温度表指针不动的故障诊断流程2 2）指针指向最大值不变）指针指向最大值不变（1 1）故障现象：接通点火开关后，冷却液温度表指针即指向最高温度。）故障现象：接通点火开关后，冷却液温度表指针即指向最高温度。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：温度表至传感器导线搭铁。温度表至传感器导线搭铁。传感

20、器内部搭铁。传感器内部搭铁。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-177-17所示步骤进行故障诊断。所示步骤进行故障诊断。图图7-17 7-17 电磁式冷却液温度表指针指向最大值不变的故障诊断流程电磁式冷却液温度表指针指向最大值不变的故障诊断流程3.3.燃油表的故障诊断燃油表的故障诊断1 1）燃油表指针总指示）燃油表指针总指示“1”1”即即“油满油满”位置位置（1 1）故障现象：将点火开关置）故障现象：将点火开关置“ON”ON”位置时，不论燃油量多少，燃油位置时，不论燃油量多少，燃油表指针总是指示表指针总是指示“1”1”即即“油满油满”位置。位置。（2 2）故障产生的原因：）故障

21、产生的原因：燃油表至传感器导线断路。燃油表至传感器导线断路。传感器内部断路。传感器内部断路。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-187-18所示步骤进行故障诊断。所示步骤进行故障诊断。图图7-18 7-18 燃油表指针总指示燃油表指针总指示“1”1”位置的故障诊断流程位置的故障诊断流程2 2）燃油表指针总指向）燃油表指针总指向“0”0”即即“无油无油”位置位置 （1 1）故障现象：将点火开关置）故障现象：将点火开关置“ON”ON”位置时，不论燃油量多少，燃油表指针总位置时，不论燃油量多少，燃油表指针总是指示是指示“0”0”即即“无油无油”位置。位置。（2 2）故障产生的原因：）

22、故障产生的原因：传感器内部搭铁或浮子损坏。传感器内部搭铁或浮子损坏。燃油表至传感器之间的导线搭铁。燃油表至传感器之间的导线搭铁。燃油表电源线断路。燃油表电源线断路。燃油表内部故障。燃油表内部故障。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-197-19所示步骤进行故障诊断。所示步骤进行故障诊断。图图7-19 7-19 燃油表指针总指向燃油表指针总指向“0”0”位置的故障诊断流程位置的故障诊断流程4.4.电子式车速表的故障诊断电子式车速表的故障诊断（1 1）故障现象：汽车行驶中车速表不显示车速值。）故障现象：汽车行驶中车速表不显示车速值。（2 2）故障产生的原因：）故障产生的原因：传感器

23、故障。传感器故障。仪表故障。仪表故障。线路故障。线路故障。（3 3）故障诊断：可按如图）故障诊断：可按如图7-207-20所示步骤进行故障诊断。所示步骤进行故障诊断。图图7-20 7-20 电子式车速表不工作的故障诊断流程电子式车速表不工作的故障诊断流程7.2 7.2 汽车报警装置汽车报警装置7.2.1 7.2.1 机油压力过低报警装置机油压力过低报警装置1.1.弹簧管式机油压力报警装置弹簧管式机油压力报警装置 弹簧管式机油压力报警装置由弹簧管弹簧管式机油压力报警装置由弹簧管式机油压力报警开关和报警灯组成，如图式机油压力报警开关和报警灯组成，如图7-217-21所示。所示。 弹簧管式机油压力报

24、警开关结构为盒弹簧管式机油压力报警开关结构为盒式，内有一管形弹簧。管形弹簧一端与传式，内有一管形弹簧。管形弹簧一端与传感器接头相连，另一端与动触点相连，静感器接头相连，另一端与动触点相连，静触点经接触片与接线柱相连。触点经接触片与接线柱相连。 当机油压力低于某一值（不同汽车机当机油压力低于某一值（不同汽车机油压力参数不同）时，管形弹簧变形很小，油压力参数不同）时，管形弹簧变形很小，动触点和静触点闭合，电路接通，报警灯动触点和静触点闭合，电路接通，报警灯点亮；当机油压力高于某一固定值时，管点亮；当机油压力高于某一固定值时，管形弹簧变形较大，动触点和静触点分开，形弹簧变形较大，动触点和静触点分开，

25、电路断开，报警灯熄灭。电路断开，报警灯熄灭。图图7-21 7-21 弹簧管式机油压力报警装置弹簧管式机油压力报警装置2.2.膜片式机油压力报警装置膜片式机油压力报警装置 膜片式机油压力报警装置膜片式机油压力报警装置主要由膜片式机油压力报警开主要由膜片式机油压力报警开关和报警灯组成。关和报警灯组成。 如图如图7-227-22所示为膜片式机所示为膜片式机油压力报警开关。报警灯安装油压力报警开关。报警灯安装在驾驶室的仪表板上，油压开在驾驶室的仪表板上，油压开关则安装在发动机的主油道上。关则安装在发动机的主油道上。图图7-22 7-22 膜片式机油压力报警开关膜片式机油压力报警开关11弹簧；弹簧； 2

26、2膜片；膜片； 33弹片触点；弹片触点； 44壳体壳体 当燃油箱内的燃当燃油箱内的燃油减少到某一限定值油减少到某一限定值时，为了告知驾驶员，时，为了告知驾驶员，在许多车辆上都装有在许多车辆上都装有燃油量过少报警灯，燃油量过少报警灯，其连接电路如图其连接电路如图7-237-23所示。所示。图图7-23 7-23 燃油量过少报警灯连接电路图燃油量过少报警灯连接电路图11金属网；金属网； 22外壳；外壳； 33热敏电阻元件；热敏电阻元件； 44油箱外壳；油箱外壳； 55接线接线柱；柱； 66报警灯报警灯7.2.2 7.2.2 燃油量过少报警灯燃油量过少报警灯 冷却液温度过高报警灯的作用是当冷却液温度

27、升高至限定值时，报警灯自冷却液温度过高报警灯的作用是当冷却液温度升高至限定值时，报警灯自动点亮，以示报警。其电路图如图动点亮，以示报警。其电路图如图7-247-24所示。所示。图图7-24 7-24 冷却液温度过高报警灯电路图冷却液温度过高报警灯电路图11冷却液温度报警传感器套筒；冷却液温度报警传感器套筒； 22双金属片；双金属片； 33报警灯；报警灯； 44静触点；静触点； 55动触点动触点7.2.3 7.2.3 冷却液温度过高报警灯冷却液温度过高报警灯 制动液液面报警灯传感器的制动液液面报警灯传感器的结构如图结构如图7-257-25所示。所示。 在传感器的外壳内装有舌簧在传感器的外壳内装有

28、舌簧开关，开关的两个接线柱与报警开关，开关的两个接线柱与报警灯及电源相连接，浮子上装有永灯及电源相连接，浮子上装有永久磁体。当浮子随制动液面下降久磁体。当浮子随制动液面下降至限定值以下时，永久磁体的电至限定值以下时，永久磁体的电磁吸力使得舌簧开关闭合，接通磁吸力使得舌簧开关闭合，接通报警灯电路，报警灯点亮；当制报警灯电路，报警灯点亮；当制动液液面在限定值以上时，浮子动液液面在限定值以上时，浮子上升，由于磁体吸力减弱，舌簧上升，由于磁体吸力减弱，舌簧开关在自身弹力作用下，断开报开关在自身弹力作用下，断开报警灯电路，报警灯熄灭。警灯电路，报警灯熄灭。图图7-25 7-25 制动液液面报警灯传感器的结构制动液液面报警灯传感器的结构11浮子；浮子； 22永久磁体；永久磁体； 33舌簧开关；舌簧开关； 44接线柱；接线柱； 55外壳；外壳； 66报警灯；报警灯；77制动液面；制动液面； 88点火开关点火开关7.2.4 7.2.4 制动液液面报警灯制动液液面报警灯1.1.冷却液温度过高报警灯常亮故障冷却液温度过高报警灯常亮故障1 1）故障现象）故障现象汽车在行驶