页数：53页文件大小：3.95 MB来源： 汽车电气系统检修ppt课件
本课件讲解汽车仪表与报警系统，介绍机油压力表、冷却液温度表、燃油表、车速里程表与发动机转速表及其传感器的结构原理，各类报警灯与报警开关的工作过程，并给出仪表传感器检测、冷却液温度表故障诊断与汽车电子仪表。
项目五 仪表与报警系统检修
一、相关知识
为使驾驶员随时掌握车辆的各种状况，并及时发现和排除潜在的故障，在驾驶员座位前方的仪表板上装有各种测量仪表。
仪表板的组成
本页以图示方式展示仪表板上各类指示仪表与报警装置的布置，源文件未提取到更多文字说明，建议对照原图补充各仪表名称与位置。
（一）机油压力表及传感器
本页为机油压力表及传感器一节起始，随后介绍其作用、组成、安装、分类与电热式、电磁式机油压力表的工作过程。
1．电热式机油压力指示表结构
机油压力表内装有双金属片，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；双金属片的一端弯成勾形，扣在指针上。
机油压力传感器的结构
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，线圈一端焊在双金属片的触点上，另一端焊在接触片上。
工作过程
当点火开关闭合时，电流回路为：蓄电池正极→点火开关→机油压力表接线柱→表内双金属片加热线圈→机油压力表接线柱→传感器接线柱→接触片→传感器内双金属片加热线圈→触点→弹簧片→搭铁，回到电源负极。
工作过程（续）
当机油压力升高时，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，如此循环工作。因此机油压力升高时，触点分开时间短、接触时间长，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。
温度补偿与安装要求
2．电磁式机油压力表
电磁式机油压力表与可变电阻式机油压力传感器配合工作：当油压降低时，传感器电阻值增大，线圈L1中电流减小、L2中电流增大，转子带动指针随合成磁场方向逆时针转动指向低油压；当油压升高时，传感器电阻值减小，L1电流增大、L2电流减小，转子带动指针顺时针转动指向高油压。
（二）冷却液温度表及传感器
本页为冷却液温度表及传感器一节起始，随后介绍其作用、组成、分类与三种型式的工作原理。
（1）双金属片式冷却液温度表
双金属片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。
（2）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。
工作过程：当点火开关置ON时，电流流过加热线圈，双金属片受热变形使触点分离切断电路；随后双金属片冷却伸直，触点重新闭合，电路又被接通，如此反复形成脉冲电流。冷却液温度较低时，双金属片被很快冷却，触点闭合时间长，流经加热线圈的平均电流大，指示表中双金属片变形较大，指针指向低温；冷却液温度升高时，双金属片冷却速度变慢，触点分离时间增长、闭合时间缩短，平均电流减小，指示较高温度。
（3）电磁式水温表
温度传感器内装有负温度系数的热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。指示表内有两个线圈：L2与传感器串联，L1与传感器并联，两线圈中间装有带指针的衔铁，串联电阻R用来限制流经L2的电流。
当水温低时，热敏电阻阻值大，流经L1与L2的电流相差不多，但L1匝数多、产生磁场强，吸引衔铁使指针偏向0℃；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。
（三）燃油表及传感器
本页为燃油表及传感器一节起始，随后介绍其作用、组成、类型与电磁式燃油表的工作过程。
1．电磁式燃油表
传感器由可变电阻滑片和浮子组成。当燃油箱内油位变化时，浮子带动滑片移动；L2与可变电阻并联，L1与可变电阻串联。
电磁式燃油表的工作过程
当点火开关置ON时，电流由蓄电池正极→点火开关S→燃油表接线柱10→左线圈L1→接线柱9→右线圈L2→搭铁→蓄电池负极；同时电流由接线柱9→传感器接线柱8→可变电阻5→滑片6→搭铁→蓄电池负极。左、右线圈形成合成磁场，转子在合成磁场作用下转动，使指针指在某一刻度上。
当油箱无油时，浮子下沉，滑片移至最右端，可变电阻被短路，右线圈L2也被短路，左线圈L1电流达最大值，吸引转子使指针停在最左面的“0”位；随着油量增加，浮子上浮带动滑片移动，可变电阻部分接入电路，L1电流减小、L2电流增大，转子向右偏转指示油量；油箱半满时指针指在“1/2”位，全满时指在“1”位。
（四）车速里程表
本页为车速里程表一节起始，随后介绍其组成、分类与磁感应式、电子式的结构与原理。
1．磁感应式车速里程表
车速表由与主动轴紧固在一起的永久磁铁、带有轴与指针的铝罩、罩壳和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘等组成。
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，在铝碗上感应出涡流并产生转矩，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；因涡流强弱与车速成正比，所以指针指示的速度与汽车行驶速度成正比。
里程表由蜗轮、蜗杆和计数轮组成，与汽车传动轴间有固定传动比。汽车行驶时，软轴驱动小轴，经三对蜗轮、蜗杆带动第一计数轮转动；第一计数轮上的数字为1/10km，每两个相邻计数轮之间通过内齿和进位齿轮形成1:10的传动比，从而累计行驶里程。
2．电子式车速里程表
主要由车速传感器、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，其作用是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1km，车速传感器将输出4127个脉冲。
（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。该电子电路主要包括稳压电路、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。
（六）转速表
本页为发动机转速表一节起始，随后介绍其作用、分类与电容充放电式、电磁感应式转速表。
1．电容充放电式转速表
当发动机工作时，点火系初级电路不停地导通与截止，电容C2不停地充放电。因为初级电路通断的次数与发动机转速成正比，所以电流表中电流平均值与发动机转速成正比，从而可用电流平均值标定发动机转速。
2．电磁感应式转速表
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。传感器由接线片、外壳、永久磁铁、连接线、心轴、感应线圈及空气隙构成。
当飞轮转动时，齿顶与齿底不断通过心轴，空气隙大小发生周期性变化，使穿过心轴的磁通也随之周期性变化，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频率成正比，也即与通过心轴端面的飞轮齿数成正比。
（八）报警装置
为指示汽车某系统的工作状况、引起车外行人及车辆或本驾驶员注意，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，一般分为对内（驾驶员）和对外（行人及其他车辆）两类。
1．机油压力报警装置
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。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。
膜片式机油压力过低报警灯
当机油压力正常时，机油压力推动膜片向上拱曲，推杆将触点打开，报警灯不亮；当机油压力过低时，膜片在弹簧压力作用下移动，触点闭合，红色报警灯亮以示警告。开关由调整螺钉、膜片、活动触点、搭铁点组成。
弹簧管式油压报警灯开关
接通点火开关、发动机尚未起动时，油压开关处于接通状态，报警灯点亮；发动机起动后主油道压力升高，开关触点断开，报警灯熄灭，表明润滑系统工作正常。开关由接柱、管形弹簧、静触点、动触点、管接头组成。
若运转过程中油道出现堵塞、泄漏，机油压力低于某一设定值时开关将接通，报警灯点亮，提醒驾驶员立即停车修理。有的车辆设有低压、高压两个压力值，当机油压力低于低压值或高于高压值时，低压常闭开关打开或高压常开开关接通，点亮报警灯。
2．冷却液温度报警灯
汽车上除装有冷却液温度表外，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。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，双金属片因温度升高而弯曲变形使触点闭合，报警灯亮。
3．燃油量报警灯
除装有燃油表外，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，提醒驾驶员加油；尤其是油箱中有电子汽油泵的车辆，燃油过少会使汽油泵得不到冷却而损坏。
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，电路中几乎没有电流，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，温度升高、电阻值减小，电路中电流增大，报警灯亮。
4．制动液液面报警灯
制动液不足报警装置由制动液不足报警开关和报警灯组成，开关安装在制动总泵液罐内，当制动液液面过低时发出报警信号；此类开关也适用于冷却液、风窗玻璃清洗液等液面过低报警。
当制动液充足时，浮子位置较高，永久磁铁高于舌簧开关位置，舌簧开关断开，报警灯不亮；当浮子随液面下降到规定值时，永久磁铁接近舌簧开关使触点闭合，报警灯电路导通而点亮。
5．制动系统低气压报警灯
气压制动的汽车上，当制动系统气压过低时，低气压报警灯即发亮。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，传感器由调整螺钉、锁紧螺钉、复位弹簧、膜片、动触点、静触点、滤清器组成。
电源接通后，当贮气筒内气压下降到340kPa～370kPa时，作用在膜片上的压力减小，膜片在复位弹簧作用下向下移动使触点闭合，电路接通，报警灯发亮；当气压升高到400kPa以上时，膜片所受推力增大使复位弹簧压缩、触点打开，电路断开。
6．真空度报警灯
为增大制动器制动力、减轻驾驶员劳动强度，某些货车上安装了真空增压器。真空度报警系统由仪表板上的红色真空度报警灯与安装在真空筒上的真空度报警传感器组成，传感器由接线柱、调整螺钉、调整弹簧、触点、膜片、压力弹簧组成。
当真空筒内的真空度下降到53.2kPa时，在压力弹簧作用下膜片向上拱曲，使触点与接线柱接触，接通报警灯电路，红色真空度报警灯发亮。
7．蓄电池液面报警灯
蓄电池液面报警灯用于当蓄电池液面下降时向驾驶员警告，以便进行维护。传感器为安装在蓄电池盖板上的电极式液面高度传感器，由蓄电池上盖板与电极（铅棒）组成。
将电极置于蓄电池电槽中时，电极具有与蓄电池阴极板相同的作用，也会发生电动势。若使电极长度与规定液面下限位置吻合，则实际液面高于该位置时产生电动势，低于该位置时不产生电动势，即液量正常时传感器产生电压信号，异常时不产生电压信号。
8．制动灯断线报警灯
由于制动灯对行车安全极为重要，而驾驶员在开车过程中很难发现制动灯故障，一些车辆设置了制动灯电路故障报警灯。
正常情况下踩下制动踏板，制动灯开关接通，电流经左、右两电磁线圈到制动信号灯，两线圈所产生的磁场相互抵消，舌簧开关触点继续处于常开状态，报警灯不亮；当左右两个制动信号灯有一个灯泡坏了或线路断路时，有故障一侧的电磁线圈不产生磁场，另一侧的电磁线圈产生磁场，舌簧开关闭合，报警灯亮，提醒驾驶员制动灯线路有故障。
9．空气滤清器堵塞报警灯
空气滤清器堵塞报警灯用于在进气管堵塞时点亮报警灯以示警告。报警传感器由螺柱、导电片、弹簧、触点、外壳、膜片、底板、导电片、弹簧座等组成，进气管真空度异常增大时膜片动作使触点接通。
10．轮胎气压报警灯
轮胎气压报警系统用于在车辆行驶中检测轮胎的气压状态，当轮胎气压降低时使仪表板上的报警信号灯点亮，向驾驶员发出警告。本页图示轮胎气压报警信号灯在仪表板上的位置。
⒒倒车开关与倒车蜂鸣器
汽车倒车时，为警告车后的行人和车辆驾驶员，汽车后部常装有倒车灯、倒车蜂鸣器或语音倒车报警装置，均由装在变速器盖上的倒车开关自动控制。
2．座椅安全带报警系统
当接通点火开关而没有扣紧座椅安全带时，座椅安全带报警系统蜂鸣器发出报警声响并点亮报警灯约8s。
3．前照灯未关及点火钥匙未拔报警系统
如果驾驶员在离开车辆打开车门时没有关闭前照灯，蜂鸣器或发音器便发出鸣叫提示。驾驶员门控制开关为常闭式，其中一端直接搭铁，只有当车门关闭时开关才断开；若前照灯开关在前照灯或停车挡，蓄电池电压经蜂鸣器和灯光开关加至门控制开关，打开车门时蜂鸣器电路接通发出鸣叫，直到前照灯关闭或车门关闭才停止。
4．防撞系统报警
现代汽车装备了防撞系统以提高行车安全。按距离识别元件不同有红外线、超声波、激光防撞系统等，均采用单片机控制技术，能够自动检测并跟踪被测车辆与障碍物的距离，一旦达到安全设置的极限距离便发出报警声音信号并自动刹车，使车辆减速行驶乃至停车。
二、项目实施
（二）项目实施步骤
随后进行机油压力表及传感器、燃油表及传感器的检测，以及冷却液温度表故障的诊断与排除。
1．机油压力表及传感器的检测
2．燃油表及传感器的检测
检测燃油指示表是否准确时，按图示线路将被试指示表与标准传感器连接，然后闭合开关K，将标准传感器的浮子与垂直轴线分别成31°和89°，此时指示表必须对应指在“0”和“1”的位置上，其误差不得超过10%，否则应更换新表。
（1）冷却液温度表指针不动
三、拓展知识：汽车电子仪表的优点
1．电子仪表的组成
电子式仪表显示的数据来自各系统的传感器，其电路与多路传输系统各ECU和仪表测量微机系统连接。仪表测量微机系统包括A/D转换、多路传输、CPU、存储器及I/O接口等。测量时，各传感器的输出信号经A/D转换和多路传输输入微机信号处理，通过I/O接口与仪表板显示器相连，分时循环显示或同时在不同区域显示各种测量参数。
2．电子仪表的显示器件：（1）真空荧光管（VFD）
真空荧光显示器由灯丝、栅格、阳极和玻璃罩构成：灯丝为阴极与电源负极相接，阳极为涂有磷光物质的屏幕与电源正极相接，采用20字符段图形（也有7或14字符段图形），每个字符段由电子开关单独控制通电状态；灯丝与阳极之间有栅格，整个装置密封在被抽真空的玻璃罩内。
真空荧光显示器的工作原理
当阴极有电流通过时灯丝产生热量释放电子，由于栅格电位比阴极高，电子被栅格吸引；阳极电压更高，一些电子穿过栅格均匀打在阳极的字符段上，凡由电子开关通电的字符段受电子轰击后发亮，否则发暗，由此形成不同的数字。
真空荧光显示器十分明亮，大多数制造厂作了这样的处理：每当接通灯光开关时，将显示器亮度降至75%；为白天有足够亮度，灯光开关的变阻器可使亮度增强。由于它是真空管，为保持一定强度必须采用较厚玻璃外壳，故体积和质量较大。
（2）发光二极管（LED）
发光二极管是电子显示装置中最简单的一种，体积小、结构简单、耐用，使用寿命长达5×104h以上。其PN结由特殊材料制成：当PN结空穴从P区流向N区、电子从N区流向P区时，电子从导带跃迁到价带与空穴复合，外加正向电压放出能量，从而发出一定波长的光。
发光二极管有红、绿、黄、橙等颜色，可单独使用，也可用来组成数字或光条图。
（3）液晶显示器（LCD）
液晶是一种有机化合物，由长形杆状分子构成，在一定温度范围内既具有普通液体的流动性，也具有晶体的某些特征；其光学性质随分子排列方向变化，加电场时杆状分子长轴方向改变，光学性质随之变化。
液晶显示器是一种被动显示装置，具有显示面积大、耗能少、显示清晰、在阳光直射下不受影响等特点。它自身不能发光，只能起吸收、反射或透光作用，需要外来光源，外来光源可以是日光，也可以是人为光源。其构造为：前、后玻璃板之间夹有一层液晶，外表面分别贴有前偏光镜和后偏光镜，玻璃板后面放有反射镜。
液晶显示器的工作原理（不加电场）
当液晶不加电场时，液晶的分子排列方式可将来自垂直偏光镜的垂直方向光波旋转90°，再经水平偏光镜射到反射镜上，经反射后按原路返回，这时透过垂直偏光镜看液晶时，液晶呈亮的状态。
液晶显示器的工作原理（加电场）
当液晶加一电场时，液晶的分子排列方式改变，不能将来自垂直偏光镜的垂直方向光波旋转，不能通过水平偏光镜到达反射镜，这时透过垂直偏光镜看液晶时，液晶呈暗的状态。将液晶制成字符段，通过控制每个字符段的通电状态，就可使液晶显示不同的字符。
4．传感器
本页为电子仪表传感器一节起始，电子式仪表显示的数据来自各系统的传感器，其输出信号经处理后由显示器呈现。源文件未提取到更多文字说明，建议对照原图补充传感器类型与信号形式。
下载地址：{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}