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汽车电气与维修备课讲义项目九汽车仪表结构与维修教学目的要求：掌握汽车仪表、报警装置、雨刮、洗涤器工作原理，了解启动预热装置、汽油泵、开关与保险装置等。主要教学内容：1、仪表结构与工作原理2、报警装置3、雨刮与洗涤器4、开关与保险装置教学重点、难点：仪表与报警装置结构及工作原理活动一汽车仪表的作用、类型及发展1仪表作用监测汽车的运行状况，使驾驶员随时了解汽车主要部件的工作情况，以便及时发现和排除可能出现的故障。2常见仪表发动机转速表、车速表、里程表、燃油表、水温表、机油压力表汽车仪表的分类1、按工作原理分：机械式电气式电子式模拟电路数字电路2、按安装方式分：组合式分装式数字电路的汽车仪表具有以下优点：1、指示精度高2、重复性好3、分度均匀4、响应速度快5、可靠性好6、通用性好1．车速表2．里程表／短距离里程表3．里程表调整键4．仪表板照明控制键(选装)5．发动机转速表6．燃油油量表7．发动机水温表8．其它指示灯或警告灯燃油油量表发动机水温表发动机润滑油油压指示灯充电指示灯佩带安全带警告灯发动机警告灯防盗系统指示灯关门警告灯后雾灯指示灯左／右转向信号指示灯前照灯远光指示灯A／T档位选择指示安全气囊警告灯制动系统警告灯防抱死制动系统(ABS)警告灯三、汽车仪表的发展(一)过去过去使用的多功能仪表盘以普桑汽车为代表（如图9-1）(二)现在电子液晶智能组合仪表盘以大众速腾汽车为代表，如图9-2所示。被称作组合式的汽车仪表盘，是当代汽车用的最多的仪表盘形式，为配合车子的样式和产品定位，厂家一般都会在功能之外考虑更多美观漂亮的因素。组合式的汽车仪表盘拥有罗盘和液晶显示屏2大区域，功能齐全，并且能够一目了然，各种不同的设计也给汽车内饰注入很多美的元素。电子液晶智能组合仪表盘(三)未来数字化仪表盘以荣威550汽车为代表，如图9-3所示。荣威550数字化仪表盘的出现代表了汽车仪表盘又进入了一个新的时代。荣威550数字化仪表盘的油量表水温表及行车电脑亦全部摒弃传统的指针，改用科技感十足的数字量化显示，时速表也采用了全数字液晶屏，而在红色光圈衬托下的中央转速表则采用先进数字化罗盘，RPM*1000转速显示清晰直观，灵动感应的设计引领四周环绕的炫红光线产生优雅的视觉冲击，充满灵性之美和潮流之感，结合成为现代时尚与运动一体的数字化仪表盘。数字化仪表盘活动二传统仪表的结构、原理汽车的燃油表、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+可变电阻式传感器一、电流表一些国产车装有电流表，用来指示蓄电池充电或放电电流值，串接在充电电路中。通常把它做成双向，表盘的中间刻度为“0”、两旁各有读数20(或30)，并标有“+”、“—”两个标记。发电机向蓄电池充电时，指示值为“+”，蓄电池向用电设备放电时，指示值为“—”。电流表不但能指出蓄电池是处于充电还是放电状态，而且能测量出充放电电流的大小。东风EQl090型汽车的动磁式电流表1、3—接线柱2—导电板4—永磁转子5—指针6—磁轭当放电电流通过导电板2时，在它的周围产生磁场，使浮装在导电板中心的磁钢指针向“—”方向偏转，指示出放电电流读数。电流越大，偏转越多，则指示电流读数越大。若充电电流通过导电板2时，则指针偏向“十”，指示出充电电流的大小。大多数汽车上电流表已被结构简单而价廉充电指示灯所取代。注意二、机油压力表机油压力表用来指示发动机润滑系统的机油压力；由装在发动机主油道上油压传感器和仪表板上机油压力指示表组成。双金属片式机油压力表当电源开关接通时，由于电流通过双金属片4和11上的加热线圈，使双金属片受热变形。若油压甚低传感器膜片几乎不变形，这时作用在触点上的压力甚小，所以加热线圈中虽只有小电流通过，但只要温度略有上升双金属片4稍有弯曲就会使触点分开，切断电路。过后双金属片冷却伸直，触点又闭合电流重新导通，但很快触点又分开，如此反复循环。工作原理双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属做成(如锌和钢)。加热线圈受热后由于膨胀系数不同，双金属片产生弯曲变形。秘密当油压升高，膜片向上拱曲，触点之间的压力增大，使双金属片向上弯曲。加热线圈通过较长时间的电流，双金属片才有较大的变形使触点分开，而且分开后稍一冷却就会很快闭合。故触点打开的时间短，闭合的时间长，变化频率增大，电流增大。所以机油压力表内双金属片变形大，指针右偏多，指示高油压。工作原理在安装传感器时，必须使传感器壳上的箭头向上，不应偏出±30°位置，使工作臂产生的热气上升时，不致对补偿臂产生影响，造成误差。三、水温表水温表用来指示发动机冷却水工作温度。它由装在气缸盖上的温度传感器和装在仪表板上的水温表组成，水温表主要型式有双金属片式和电磁式。捷达、桑塔纳等原为欧洲车都用双金属片式，美、日汽车多用电磁式。水温表1．双金属片式水温表双金属片式水温表由传感器和指示表组成。水温传感器是一个密封的套筒，内装有条形双金属片2，其上绕有加热线圈，一端与触点相接，另一端通过接触片、接线柱与水温表加热线圈串联。当水温很低时，双金属片2经加热变形向上弯曲，触点分开，由于四周温度较低，很快冷却，触点又重新闭合。故流经加热线圈的平均电流大，指示表中双金属片7变形大，指针指向低温。当水温增高时，传感器密封套筒内温度也增高，因此，双金属片受热变形后，冷却的速度降慢，所以触点分离时间增长，触点闭合时间缩短，流经加热线圈的平均电流减小，双金属片7变形减小，指针偏转小，指示较高温度。工作原理2．电磁式水温表1—热敏电阻2—弹簧3—传感器壳体4—衔铁热敏电阻温度传感器内装有负温度系数的热敏电阻1，其阻值随温度的升高而减小。指示表内有两个线圈，L2与传感器串联，L1与传感器并联。两个线圈中间装有指针可转动的衔铁4。串联电阻R用来限制流经线圈L2的电流。当水温低时，热敏电阻阻值大，流经L1线圈与L2线圈电流相差不多，但L1匝数多，产生磁场强，吸引衔铁使指针偏向0°C。当水温增高时，热敏电阻阻值减小，分流作用增强，流经L1的电流减小，磁力减弱，衔铁被L2吸引，指针向右偏转指向较高温度。工作原理四、燃油表燃油表作用：用来指示燃油箱内储存燃油量的多少，它由传感器和指示表组成。传感器均为可变电阻式，指示表有电磁式和双金属片式两种。1．电磁式燃油表传感器由可变电阻滑片和浮子组成。当燃油箱油位高低变化时，浮子带动滑片移动，从而改变电阻大小，相当于热敏电阻感受温度变化的作用。L2与可变电阻并联，L1与可变电阻串联。112．双金属式燃油表指示表用双金属片。通过油面高低的变化可改变可变电阻值的大小，从而改变与之串联的加热线圈电流，使双金属片变形推动指针，指示相应的燃油液面高度。五、车速里程表车速里程表用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程数的仪表，有机械式与电子式两种。1．机械式车速里程表它的主动轴由变速器传动蜗杆经软轴驱动。车速表是由与主动轴紧固在一起的永久磁铁1，带有轴与指针6的铝罩2，罩壳3和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘5等组成。不工作时，铝罩2在游丝4的作用下，使指针位于刻度盘的零位。当汽车行驶时，主动轴带着永久磁铁1旋转，永久磁铁的磁力线在铝罩2上引起涡流，这涡流产生一个磁场。旋转的永久磁铁磁场与铝罩磁场相互作用产生转矩，克服游丝的弹力，使铝罩2朝永久磁铁1转动的方向旋转，与游丝相平衡。于是铝罩带动指针转过一个与主动轴转速大小成比例的角度，即比例于汽车行驶速度的角度，指针便在刻度盘上指示相应的车速。车速越高，永久磁铁1旋转越快，铝罩2上的涡流也就越大，因而转矩越大，使铝罩带着指针偏转的角度越大，因此指针在刻度盘上指示的车速也就越高。车速里程表传动路线里程记录部分由三对蜗轮蜗杆、中间齿轮、单程里程计数轮、总里程计数轮及复零机构等组成。捷达轿车的蜗轮蜗杆与软轴的传动比为1：45。汽车行驶时，软轴带动主动轴，并由主动轴经三对蜗轮蜗杆驱动里程表最右边的第一数字轮。第一数字轮上所刻的数字为1／10km。每两个相邻的数字轮之间，又通过本身的内齿和进位数字轮传动齿轮，形成1／10的传动比。当第一数字轮转动一周，数字由9翻转到0时，便使相邻的左面第二数字轮转动1／10周，成十进位递增。这样汽车行驶时，就可累计出其行驶里程数。2．电子式车速里程表电子车速里程表被广泛地应用于现代汽车。它主要由车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分绍成。奥迪、红旗轿车都采用电子式车速里程表。车速传感器由变速器驱动，能够产生正比于汽车行驶速度的电信号。它由一个舌簧开关和一个含有4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lkm，车速传感器将输出4127个脉冲。六、转速表为了检查和调整发动机，并监视发动机的工作状况，更好地掌握换档时机，大多数汽车都安装发动机转速表。转速表信号源主要有两种，一种信号取自点火系统初级电路的脉冲电压；另一种信号则取自安装在飞轮壳上的转速传感器。1．电容充放电式转速表放电电流平均值与发动机转速成正比当触点闭合时，晶体管VT无偏压而处于截止状态，电容C2被充电。其充电电路为：蓄电池正极-R3-C2-VD2-蓄电池负极构成回路。当触点分开时，晶体管的基极得正电位而导通，此时C2便通过导通的三极管VT、电流表A和VDl构成放电回路，从而驱动电流表。当发动机工作时，分电器触点不断开闭，其开闭次数与发动机转速成正比。所以当触点不断开闭时，对电容C2不断进行充放电，其放电电流平均值与发动机转速成正比，于是将电流表刻度值经过标定刻成发动机转速即可。稳压管VS起稳压作用，使C2再次充电电压不变，以提高测量精度。工作原理2．电磁感应式转速表这种转速表由装在飞轮壳上的转速传感器和装在仪表板上的转速表表头(包括电子线路)组成。磁感应式转速传感器的结构它由永久磁铁3、感应线圈6、心轴5、外壳2等组成。当飞轮转动时，齿顶与齿底不断地通过心轴，空气隙的大小发生周期性变化，使穿过心轴的磁通也随之发生周期性地变化，于是在感应线圈中感应出交变电动势。该交变电动势的频率与心轴中磁通变化的频率成正比，也即与通过心轴端面的飞轮齿数成正比。项目十汽车报警装置结构与维修为了保证行车安全和提高车辆的可靠性，汽车上安装了许多报警装置，如制动系统气压过低、真空度过低、机油压力过低、燃油储存量过少、冷却水温度过高、制动液液面过低等报警灯。报警装置均由传感器和红色报警灯组成。报警装置均由传感器和红色报警灯组成。活动一报警灯及报警开关现代汽车为了指示汽车各个主要系统的工作状况、引起车外行人及车辆驾驶员的注意，保证行车安全，防止事故发生所设置的灯光或声音信号装置称为报警装置。如在制动系统气压过低、真空助力制动系统真空度不足、机油压力过低、冷却水温度过高、制动液液面高度不足、发电机不充电、油箱燃油存储量过少以及电子控制系统如安全气囊、ABS系统、发动机控制系统等发生故障时，汽车的报警装置将及时点亮安装在组合仪表上相应的指示灯发出报警信号，提醒驾驶员注意或停车检修。报警灯通常安装在仪表上，灯泡功率一般为1～4W，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。气压制动的汽车上，当制动系统气压过低时，制动系统低气压报警灯即发亮，引起汽车驾驶员注意。低气压报警传感器装在制动系贮气筒或制动阀压缩空气输入管路中，红色报警灯装在仪表板上。1—电源开关2—保险丝3—指示灯4—压力开关一、制动系统低气压报警灯二、真空度报警灯为了减轻驾驶员的劳动强度，保证行车安全，一些货车上安装了真空增压器，使作用于车轮的制动力增大数倍。真空度报警系统主要有仪表板上一个红色真空度报警灯与装在真空筒内的真空度报警传感器。当真空筒内的真空度下降到53．2kPa时，在压力弹簧6的作用下，膜片5向上拱曲，使触点4与接线柱1接触，接通报警灯电路，红色真空度报警灯发亮。三、机油压力报警灯除机油压力表之外，还配有一个红