07-仪表与报警.ppt

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1、仪表及报警装置,学习目标 第一节 仪表 第二节 汽车的报警装置 小结 习题,学习目标,1、掌握汽车常用仪表的基本结构及工作原理。 2、掌握汽车常见报警装置的结构及工作原理。 3、掌握汽车常用仪表、报警装置的组成及控制电路。,第一节 仪表,作用：为驾驶员提供汽车运行中重要信息；发现和排除故障重要工具。汽车仪表：充电指示灯、机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表和转速表等。 组合仪表、仪表板：这些仪表通常和指示灯组成一个整体的组合仪表（图1）。一般还将组合仪表和多种开关一起组合成仪表板（图2）。 一、充电指示灯 二、燃油表 三、水温表 四、机油压力表（油压表）及油压指示系统 五、电压表 六、车速里

2、程表 七、发动机转速表 不同车型装用的仪表个数及结构类型有所不同,图1 桑塔纳2000型轿车组合仪表,桑塔纳2000型轿车组合仪表 1-时钟的时调整钮；2-分调整钮；3-燃油表；4-冷却液温度表；5-电子转速表；6-冷却液液面报警灯；7-后窗加热指示灯；8-远光指示灯；9-电子车速里程表；10-单程里程计复零按钮；11-充电指示灯；12-机油压力报警灯；13-驻车制动和制动液面报警灯；14-阻风门指示灯；15-电子钟,图2 桑塔纳轿车仪表板,桑塔纳轿车仪表板 1-出风口；2-灯光开关及仪表板照明调节器；3-阻风门与制动信号灯；4-车速里程表；5-电子钟；6-报警灯；7-水温表；8-带有燃油表的

3、转速表；9-暖风及通风控制杆；10-收放机；11-空格；12-雾灯开关；13-后窗加热器开关；14-紧急灯开关；15-出风口；16-喇叭放音口；17-发动机盖锁钩脱开手柄；18-小杂物箱；19-熔断丝护板；20-转向信号及变光灯操纵手柄；21-阻风门拉手；22-转向器锁/点火开关；23-喇叭按钮；24-风窗刮水器与洗涤器操纵手柄；25-点烟器；26-杂物箱,一、充电指示灯,电磁式电流表 1-接线柱；2-指针；3-接线柱；4-黄铜条；5-软钢转子；6-永久磁铁；7-转轴,充电指示灯 目前汽车上普遍采用充电指示灯代替电流表。图示为桑塔纳轿车的充电电路。 点火开关闭合，蓄电池向发电机提供励磁电流：蓄

4、电池正极-点火开关-充电指示灯-二极管-发电机D+接线柱-励磁绕组-集成电路调节器-搭铁-蓄电池负极，充电指示灯点亮，表明蓄电池放电；发动机起动后，发电机发电并向蓄电池充电，充电指示灯因两端电位相等而熄灭（表明充电系统工作正常）。,桑塔纳轿车充电电路 1-蓄电池； 2-点火开关； 3-熔断丝； 4-充电指示灯； 5-二极管； 6-整体式交流发电机； 7-集成电路调节器； 8-励磁绕组,二、燃油表,电磁式燃油表（NJl041和BJ2023型汽车装用）工作原理及结构如图所示。指示表中有左右两只铁心，铁心上分别绕有线圈1和线圈2，中间置有转子3，转子上连有指针4。传感器由可变电阻5和浮子7组成。浮子

5、随油面高低变化，带动可变电阻变化。,电磁式燃油表工作原理 1-左线圈；2-右线圈； 3-转子；=4-指针； 5-可变电阻； 6-滑片； 7-浮子； 8、9、10-接线柱； 11-点火开关,当油箱无油时，浮子下沉，可变电阻5短路，右线圈2短路无电流通过，左线圈1在全部电源电压的作用下，电流达最大值，产生电磁吸力最强，吸引转子3使指针停在最左边的“0”位上。 油量增加，浮子上浮，带动滑片6移动，可变电阻5部分接人，左线圈1由于串联了电阻，电流相应减小，使左线圈电磁吸力减弱，而右线圈2中有电流通过产生磁场。转子3带动指针在合成磁场的作用下向右偏转，指示值增大。油满时，指针指在“1”位置。,三、水温表

6、,电热式水温表与热敏电阻式传感器工作原理 l-触点；2-双金属片；3-加热线圈；4、1l、12-接线柱；5、9-调节齿扇；6-双金属片；7-加热线圈；8-指针；10、13-弹簧；14-热敏电阻；15-外壳,水温表用来指示发动机水套中冷却水的工作温度。由水温表和装在发动机气缸盖水套上的水温传感器两部分组成。 按其工作原理可分为：电热式水温表与热敏电阻式传感器；电热式水温表与电热式传感器；电磁式水温表与热敏电阻式传感器；动磁式水温表与热敏电阻式传感器等。,1、电热式水温表与热敏电阻式传感器 带稳压器的电热式水温表与热敏电阻式传感器（CAl091和EQl090汽车装用）工作原理及结构见图。 热敏电阻

7、式水温传感器(又称感温塞)主要元件为负温度系数的热敏电阻(由镍、钴、锰、铜烧结而成)，特性是温度升高时，电阻值减小。,当冷却水温较低时，热敏电阻值大，电路中电流的有效值小，水温表中双金属片弯曲变形小，使指针指向低温。 当冷却水温度升高时，热敏电阻值变小，电路中电流的有效值变大，水温表的双金属片弯曲变形增大，使指针指向高温。 电路中串接的电源稳压器起稳压作用，以保证仪表的读数准确性。,电磁式水温表与热敏电阻式传感器工作原理 1-左线圈；2-右线圈；3-软钢转子； 4-指针； 5-热敏电阻,电磁式水温表与热敏电阻式传感器 当电源电压不变时，通过左线圈1的电流不变，所形成的磁场强度是一个定值。而通过

8、右线圈2的电流则取决于与它串联的传感器热敏电阻值的变化。而热敏电阻为负温度系数。当水温较低时，热敏电阻值大，右线圈电流小，磁场弱，合成磁场主要取决于左线圈，使指针指在低温处。当水温升高时，传感器的电阻减小，右线圈中的电流增大，磁场增强，合成磁场偏移，转子便带动指针转动，指向高温。,四、机油压力表（油压表） 及油压指示系统,电热式油压表与电热式传感器工作原理 1-油腔；2-膜片；3-弹簧片；4-双金属片；5-调节齿轮；6-接触片；7、9、15-接线柱；8-校正电阻；10、13-调整齿扇；11-双金属片；12-指针；14-弹簧片；16-点火开关,1、油压表 是用来指示发动机机油压力的大小和发动机润

9、滑系工作是否正常。由油压指示表和装在发动机主油道中或粗滤器上的传感器两部分组成。 按其工作原理可分为：电热式油压表与电热式传感器，电磁式油压表与可变电阻式传感器，动磁式油压表与可变电阻式传感器等。其中电热式油压表与电热式传感器应用最为广泛。,传感器内装有膜片2，膜片2的内腔1与发动机主油道相通，膜片2的中心顶着弯曲的弹簧片3。弹簧片3的一端与膜盒固定并搭铁，另一端焊有触点，且经常与上面的“”形双金属片4的触点接触，双金属片4上绕有与本身绝缘的加热线圈。线圈4的一端直接与双金属片的触点相连，另一端经接触片6和接线柱7与指示表相连。校正电阻与加热线圈并联。 油压指示表双金属片11的一端固定在调节齿

10、扇10上，另一端与指针12相连，其上也绕有加热线 圈。,油压很低时，传感器中膜片2作用在触点上的压力小。电流流过加热丝时间很短，温度略有上升，双金属片就弯曲，使触点分开，电路被切断。经过一段时间后，双金属片冷却伸直，触点又闭合，电路又接通，电热丝又开始加热，如此反复循环。开闭频率每分钟为5-20次。 油压指示表中，双金属片因温度较低而弯曲变形小，指针12向右偏转角度小，指示较低油压。,当油压升高时，膜片向上弯曲，加在触点上的压力增大，这样只有加热线圈通过电流大时，双金属片温度高，触点才能断开。此时，触点断开时间短，双金属片稍一冷却又很快闭合，频率增高。 通过绕于双金属片11上的加热线圈的电流有

11、效值增加，使双金属片弯曲变形增大，指针指示较高油压。,为使油压的指示值不受外界温度的影响，双金属片4制成“”字形，其上绕有加热线圈的一边称为工作臂，另一边称为补偿臂，当外界温度变化时，工作臂的附加变形被补偿臂的相应变形所补偿（温度与补偿臂的变化两者作用在工作臂的端部是相反的），使指示表的示值不变。在安装传感器时，应使盒上的箭头()向上，不应偏出垂直位置30，使工作臂位于补偿臂之上。这样，工作臂产生的热气不致对补偿臂产生影响，造成示值不准确。,机油表的调整： 电热式机油表设有精度调整机构。机油表若在“0”位有误差，可用起子或专用工具转动机油表中调节齿扇10，使指针指到刻度盘上的“0”位。若在“5

12、”位置(0.5MPa)有误差，应转动调节齿扇13，使指针指到“5”的刻度上。,2、油压指示系统 一些车型的仪表板上没有机油压力表，采用油压指示系统监视润滑系统的机油压力。当油压过低或过高时，通过油压报警灯和蜂鸣器报警。桑塔纳轿车的油压指示系统由低压传感器(低压油压开关)、高压传感器(高压油压开关)、油压检查控制 器、油压指示灯和油压报警蜂鸣器等组成，油压指示系统组成示意如图所示。,桑塔纳轿车油压指示系统组成示意图 1-点火开关；2-点火线圈；3-中央线路板；4-低压传感器；5-高压传感器；6-仪表盘(部分)；7-油压检查控制器；8-油压指示灯；9-车速里程表；10-蜂鸣器,正作过程：低压传感器

13、4安装在发动机主油道上，其常闭触点通过壳体直接搭铁，工作压力为30kPa,当油压低于30kPa时，触点闭合，高于30kPa时触点分开。高压传感器5固定在机油滤清器的支架上，其触点为常开触点也通过壳体搭铁，工作压力为180kPa，当油压低于180kPa时，触点断开，高于180kPa时触点闭合。油压报警蜂鸣器安装在车速里程表罩壳内。安装在仪表盘上的油压报警灯为闪动型红色发光二极管。,接通点火开关，发动机未起动时，油压报警灯应闪亮，油压报警蜂鸣器不响；发动机起动后，油压报警灯应熄灭，蜂鸣器也不响。 汽车运行中，当机油压力低于30kPa或高速（转速高于2150r/min）低于180kPa时，油压报警灯

14、以一定的频率闪亮发出报警信号，高速时蜂鸣器还将发出声响报警信号。,六、车速里程表,磁感应式车速里程表 1-永久磁铁； 2-铝罩； 3-磁屏； 4-游丝； 5-刻度盘； 6-指针； 7-数字轮； 8、9-蜗轮蜗杆； 10-主动轴,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。 车速里程表有磁感应式与电子式两种。,1、磁感应式车速里程表 组成：由车速表和里程表两部分组成（见图）。 测量车速部分：为磁力式结构，由与主动轴（由软轴驱动，软轴则由变速器或分动器传动蜗杆驱动）紧固在一起的永久磁铁1、带有轴与指针的铝罩2、磁屏3和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘5等组成。 车速表不工作时，铝罩2在游

15、丝4的作用厂，使指针位于刻度盘的“0”位。,1、磁感应式车速里程表 当汽车行驶时，主动轴带着永久磁铁1旋转，永久磁铁1的磁力线在铝罩2上引起涡流，此涡流也产生一个磁场。旋转的永久磁铁磁场与铝罩涡流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定角度。转角与主动轴转速大小成正比，车速越大，铝罩带着指针偏转的角度越大，指针在刻度盘上指示的车速值越高。,1、磁感应式车速里程表 里程表：由蜗轮蜗杆8、9和数字轮组成。蜗轮蜗杆和主动轴具有一定的传动比。汽车行驶时，软轴带动主动轴，并且主动轴经三对蜗轮蜗杆驱动车速里程表最右边的第一计数轮。并以

16、十进位逐级向左传到其余的计数轮，累计出行驶的总里程。一般最大计数里程为99999.9km，超过后，又从0开始重新计数。有的车速里程表内设有分计里程表，用以日里程或短途里程记录。工作原理与累计里程表相同。,2、电子式车速里程表 （奥迪100型轿车装用） 组成：车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。 (1)车速传感器 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。由一个舌簧开关和一个含有四对磁极的塑料磁铁转子组成（见图）。,车速传感器工作原理图 1-接车速里程 表IC电路； 2-车速传感器； 3-舌簧开关； 4-塑料磁铁,(a)舌簧触点闭合,(b)舌簧触点断开,2、电子式车

17、速里程表 （奥迪100型轿车装用） 组成：车速传感器、电子电路、车速表和里程表四部分组成。 (1)车速传感器 舌簧开关中的触点在磁场作用下闭合（N、S极的磁力线作用于舌簧开关触点），远离磁场时断开（N、S极交点对准舌簧开关触点，无磁力线通过）。四对磁极的塑料磁铁每转一周，舌簧开关中的触点闭合8次，产生8个脉冲信号，汽车行驶lkm，车速传感器输出信号4127个脉冲。,电子式车速里程表电子电路框图,(2)电子电路 电子电路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流信号（见图）。主要由车速里程表IC集成块和外部电子电路组成。 IC集成块包括单稳态触发电路、恒流源驱

18、动电路、64分频电路和功率放大电路。 外部电路有：调整输出脉冲宽度决定仪表精度的电阻R1和电容C1，调整仪表初始工作电流的电阻R2，电源滤波电阻R3和电容C3。 另外还有车速表和里程表步进电机。,(3)车速表 实际上是一个磁电式电流表，从电子电路IC接线端6输出的与车速成正比电流信号驱动指针偏转，指示出相应的车速。 (4)里程表 由一个步进电机（一种利用电磁铁的作用原理将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机）及六位数字的十进位齿数计数器组成。车速传感器输出的频率信号，经64分频再经功率放大器放大到具有足够的功率，驱动步进电动机，带动六位数字的十进制齿轮计数器工作，从而累计行驶的里程。,七、发动机

19、转速表,汽油机用电子转速表,功用：为了检查调整发动机，监视发动机的工作状况，更好地掌握换档时机利用经济车速等，一些汽车上还装有发动机转速表。 有机械式和电子式两种（机械式转速表的结构与工作原理与磁感应式车速表基本相同）。 电子式转速表可分为汽油机用和柴油机用两种。转速信号的获取方法主要有两种：转速传感器输出的脉冲（或交变）信号；点火系统初级电路的电压脉冲信号（只限于汽油机）。 转速表内的电路，可能有各种形式，如图所示是利用电容器充放电的脉冲式电子转速表的工作原理图。转速信号取自点火线圈初级绕组的脉冲电压。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。即四冲程发动机，曲轴转两

20、圈，分电器轴转一圈，分电器触点开闭次数等于发动机气缸数。,当触点闭合时，三极管V1无偏压而处于截止状态，电容器C2被充电。充电电路为：蓄电池“+”-点火开关-电阻R3-电容器C2VD2-蓄电池“-”。 当触点断开时，三极管V1的基极电位接近电源正极，V1饱和导通，充满电荷的电容器C2通过V1的集电极和发射极放电。放电电路为：电容器C2正极V1集电极-V1发射极-毫安表mA-VD1-电容器C2负极。 触点反复开闭，电容器C2反复充放电。在电源电压稳定、电容器充放电时间常数不变的情况下，通过毫安表的电流平均值与触点的开闭频率成正比，即与发动机转速成正比。,第二节 汽车的报警装置,现代汽车为了保证行

21、车安全和提高车辆的可靠性，安装了许多报警装置。报警装置一般均由传感器和红色、黄色和蓝色警告指示灯组成。 一、机油压力警告灯 二、制动系低压警告灯 三、真空度警告灯 四、液面不足警告灯 五、制动信号灯断线警告灯 七、燃油油量警告灯 八、实例,一、机油压力警告灯,弹簧管式机油压力警告灯电路 1-警告灯；2-接线柱；3-管形弹簧；4-静触点；5-动触点；6-管接头,1、弹簧管式机油压力警告灯 当油压低于0.050.09MPa时，管形弹簧变形很小，于是触点4、5闭合，电路接通，警告灯发亮，指示主油道机油压力过低，应及时停机维修。 当油压超过0.050.09MPa时，管形弹簧产生的弹性变形大，使触点4、

22、5断开，电路切断，警告灯熄灭。说明润滑系工作正常。,膜片式油压报警传感器 1-调控螺钉； 2-膜片； 3-活动触点； 4-固定触点,2、膜片式机油压力警告灯 当油压降到一定值时，油压报警传感器中的动触点3下降与固定触点4相接触，接通油压警告灯电路，使油压警告灯发亮，提醒驾驶员应停机维修。,二、制动系低压警告灯,气压制动汽车（CAl091、EQl090等），当气压过低时，制动系低气压警告灯点亮，以提醒驾驶员注意。,低气压警告灯电路图 1-电源开关；2-熔断丝；3-警告灯；4-低气压报警传感器,低气压报警传感器 1-调整螺钉；2-锁紧螺母； 3-复位弹簧；4-膜片； 5-动触点；6-静触点； 7-

23、滤清器,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，警告灯装在仪表板上。 1、气压过低时，触点闭合，警告灯亮。 2、气压升高到400kPa以上时，传感器中的膜片所受推力增大，复位弹簧3压缩，触点打开，电路切断，低气压警告灯熄灭。,三、真空度警告灯,真空度报警传感器 1-接线柱；2-调整螺钉；3-调整弹簧；4-触点；5-膜片；6-压力弹簧图,制动系统装置真空增压器的汽车，真空度报警传感器的结构如图所示。 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向上弯曲，使触点4与接线柱1接触，接通警告灯电路，真空警告灯发亮。,四、液面不足警告灯,制动液面传感器 1-外壳；

24、2-接线柱；3-舌簧开关；4-永久磁铁；5-浮子；6-液面,制动、冷却液面警告灯传感器装在液罐内，结构如图。 外壳1内装有舌簧开关3，开关3的两个接线柱2与液面警告灯、电源相接。浮子5上固定着永久磁铁。 当浮子5随着液面下降到规定值以下时，永久磁铁4的吸力吸动舌簧开关2，使之闭合，接通警告灯亮。液面在规定值以上时，浮子上升，磁铁的磁力不能使舌簧开关接通，断开警告灯电路。,五、制动信号灯断线警告灯,制动信号断线警告灯电路图 1-点火开关；2-制动灯开关；3-警告灯；4、6-电磁线圈；5-舌簧开关；7、8-制动信号灯,制动信号灯断线警告灯电路如图所示。在制动信号灯电路中，两个电磁线圈4、6和两只左

25、右制动信号灯相串联，警告灯3和舌簧开关5串联。 正常情况下制动时，踏下制动踏板，制动灯开关接通，电流分别经电磁线圈4和6，使左右信号灯亮。此时，两线圈所产生的磁场互相抵消，舌簧开关5在自身弹力作用下使触点断开，警告灯不亮。 若左右制动灯有一个灯丝断路，则电磁线圈4或6无电流通过，而通电线圈所产生的磁场吸力吸动舌簧开关5，触点闭合，警告灯3 亮，以示警告。,七、燃油油量警告灯,燃油油量警告灯电路 1-外壳；2-防爆用的金属网；3-热敏电阻元件；4-油箱外壳；5-接线柱；6-警告灯,热敏电阻式燃油油量警告灯（CAl091型汽车装用）工作原理如图所示，由热敏电阻式燃油油量传感器和警告灯组成。 当燃油

26、箱内燃油量多时，负温度系数的热敏电阻3浸没在燃油中散热快，其温度较低，电阻值大，所以电路中电流很小，警告灯处于熄灭状态。 当燃油减少到规定值时，热敏电阻元件3露出油面，温度升高，电阻值减小，电路中电流增大，则警告灯亮，以示警告。,当燃油箱内燃油减少到某一规定值时，燃油油量警告灯点亮，以告知驾驶员引起注意。,八、实例,上海桑塔纳普通型轿车报警灯电路 l-充电指示灯；2-油压报警灯；3-水温报警灯；4-制动器报警灯；5-驻车制动开关；6-制动液面开关；7-冷却液面开关；8-水温传感器；9-高速油压开关；l0-怠速油压开关,上海桑塔纳普通型轿车报警（指示）灯电路，如图7-29所示，主要包括充电指示灯

27、、机油压力指示灯、冷却液液面和温度报警灯、制动液液面和驻车制动指示灯等。采用发光二极管作为报警灯光源，电路一般增设降压电阻及电子驱动控制器。 充电指示灯：接通点火开关ON档，充电指示灯亮，发动后应熄灭。,油压报警灯：受缸盖上的低速低压开关、机油滤清器支架上的高速低压开关、转速信号及仪表板内油压检查控制器控制。 接通点火开关，油压报警灯应闪亮且蜂鸣器不响；发动机发动后报警灯应熄灭，蜂鸣器不响。 若怠速时油压小于0.03MPa，油压报警灯会继续闪烁表示油压过低；若转速高于2150r/min，油压还低于0.18MPa，油压指示灯闪烁且蜂鸣器呜叫报警，以示高速下油压过低。,水温过高报警灯：水温表内，由

28、仪表稳压器供电，受水温传感器、冷却水液面传感器控制。接通点火开关，冷却水温度报警灯闪烁5s后自动熄灭。当副水箱（膨胀箱）冷却水液面过低、水温高于115，水温报警灯闪烁。 制动器报警灯：受驻车制动开关和制动液液面开关控制。拉起驻车制动拉杆，灯点亮，放松驻车制动拉杆，灯熄灭；若放松驻车制动拉杆，制动器报警灯仍亮，说明制动液液面过低。,小 结,1、汽车上常用的仪表有电流表或电压表、机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表和转速表等。汽车仪表为驾驶员提供汽车运行中的重要信息（运行状态参数及变化状态），是发现和排除故障的重要工具。 2、仪表稳压器的作用是当电源电压波动时起稳压作用，对于采用电热式的仪表（燃油表、水温表），电流大小影响发热量从而影响精确度，因此装有电源稳压器。 3、为了保证行车安全和提高车辆的可靠性，汽车上安装有许多报警装置。报警装置一般由传感器和警告指示灯组成。采用发光二极管作为报警灯光源时，电路一般增设降压电阻及电子驱动控制器。,再见！,