第七章 儀表和輔助電器設(shè)備ppt課件

1、了解汽車傳統(tǒng)儀表的工作原理和構(gòu)成；了解汽車電子儀表的顯示裝置的基本工作原理；掌握汽車電子儀表的工作原理和電路原理；了解汽車電子組合儀表和綜合信息系統(tǒng)。傳統(tǒng)汽車儀表汽車電子儀表風(fēng)窗刮水、清洗和除霜裝置 汽車儀表是用來指示汽車運(yùn)行以及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況，本章從學(xué)習(xí)理論著手，針對傳統(tǒng)儀表，主要搞懂諸如電流表、電壓表、機(jī)油壓力表、水溫表和燃油表等儀表的工作原理，在此基礎(chǔ)上，了解汽車電子儀表的顯示裝置，重點(diǎn)掌握汽車電子儀表的工作原理和構(gòu)成，理論聯(lián)系實(shí)際，逐步掌握其外觀構(gòu)成和檢測維修方法。第一節(jié) 傳統(tǒng)汽車儀表第二節(jié) 汽車電子儀表第三節(jié) 風(fēng)窗刮水、清洗和除霜裝置 第一節(jié)第一節(jié) 傳統(tǒng)汽車儀表傳統(tǒng)汽車儀表一、電流

2、表一、電流表1.1.電流表的作用電流表的作用 (1)(1)指示蓄電池充放電情況指示蓄電池充放電情況 (2)(2)指示發(fā)電機(jī)工作情況當(dāng)電流表的指示發(fā)電機(jī)工作情況當(dāng)電流表的指針指向指針指向“”側(cè)時(shí)，表示蓄電池充電；側(cè)時(shí)，表示蓄電池充電；當(dāng)電流表的指針指向當(dāng)電流表的指針指向“”側(cè)時(shí)，表示側(cè)時(shí)，表示蓄電池放電。蓄電池放電。2.2.電流表的結(jié)構(gòu)與原理電流表的結(jié)構(gòu)與原理 (1)(1)電磁式電流表電磁式電流表( (見圖見圖6-2)6-2)結(jié)構(gòu)組結(jié)構(gòu)組成：黃銅板條成：黃銅板條4 4固定在絕緣底板上，兩端固定在絕緣底板上，兩端與接柱與接柱1 1和和3 3相連，下面夾有永久磁鐵相連，下面夾有永久磁鐵6 6，磁鐵的

3、內(nèi)側(cè)，在軟軸磁鐵的內(nèi)側(cè)，在軟軸7 7上裝有帶指針上裝有帶指針2 2的的軟鋼轉(zhuǎn)子軟鋼轉(zhuǎn)子5 5。 工作原理：沒有電流流過電流表時(shí)，工作原理：沒有電流流過電流表時(shí)，軟鋼轉(zhuǎn)子軟鋼轉(zhuǎn)子5 5在永久磁鐵的作用下被磁化，在永久磁鐵的作用下被磁化，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子5 5磁化后的極性與永久磁鐵的極性相磁化后的極性與永久磁鐵的極性相反，兩者相互吸引，指針保持在中間反，兩者相互吸引，指針保持在中間“0 0的位置。當(dāng)電流由接柱的位置。當(dāng)電流由接柱1 1通過黃銅板條通過黃銅板條4 4流向接柱流向接柱3 3時(shí)，黃銅板條周圍產(chǎn)生磁場，時(shí)，黃銅板條周圍產(chǎn)生磁場，方向與永久磁鐵的磁場方向相互垂直，方向與永久磁鐵的磁場方向相互垂直，兩

4、個(gè)磁場產(chǎn)生一個(gè)合成磁場。轉(zhuǎn)子帶著兩個(gè)磁場產(chǎn)生一個(gè)合成磁場。轉(zhuǎn)子帶著指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)向合成磁場的方指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)向合成磁場的方向。電流越大，合成磁場的方向越偏，向。電流越大，合成磁場的方向越偏，轉(zhuǎn)子帶著指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，如果轉(zhuǎn)子帶著指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，如果電流反方向通過，指針也反方向偏轉(zhuǎn)。電流反方向通過，指針也反方向偏轉(zhuǎn)。(2)動磁式電流表(見圖6-3) 結(jié)構(gòu)組成：導(dǎo)電板2固定在絕緣底板上，兩端與接柱1和3相連， 中間夾有磁軛6，與導(dǎo)電板2固裝在一起的針軸上指針5和總成磁鋼指針）。 工作原理：無電流流過電流表時(shí)，永久磁鐵轉(zhuǎn)子4通過磁軛6構(gòu)成磁回路，使指針保持在中間“0的位置。當(dāng)電

5、流由接柱1通過導(dǎo)電板2流向接柱3時(shí)，周圍產(chǎn)生磁場，使導(dǎo)電板中心的磁鋼指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流越大，偏轉(zhuǎn)的角度也越大，如果電流反方向通過，指針也反方向偏轉(zhuǎn)。二、電壓表 1.電壓表的作用： (1)指示發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器的工作情況 (2)指示蓄電池的技術(shù)狀況2.電壓表的結(jié)構(gòu)：（電壓表分為電熱式和電磁式兩種） (1)電熱式電壓表(見圖6-4)由“形雙金屬片及繞在其上的電熱絲、指針、調(diào)整機(jī)構(gòu)及刻度盤等組成。當(dāng)在兩接線柱間加有一定電壓時(shí)，電熱絲中有電流通過而發(fā)熱，導(dǎo)致“形雙金屬片變形，結(jié)果推動指針擺動。兩接線柱間電壓越高，電熱絲發(fā)熱量越大，雙金屬片變形量越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，反之，指針偏轉(zhuǎn)的角度小。 “形雙金

6、屬片未繞電熱絲的一邊，成為補(bǔ)償臂。用以補(bǔ)償環(huán)境溫度為工作臂的影響。 (2)電磁式電壓表(見圖6-5) 由兩只十字交叉布置的電磁線圈，永久磁鐵、轉(zhuǎn)子、指針及刻度盤組成。兩線圈與穩(wěn)壓管VS及限流電阻R串聯(lián)。當(dāng)電源電壓低于穩(wěn)壓管的擊穿電壓時(shí)，永久磁鐵將轉(zhuǎn)子磁化，保持指針在初始位置。電源電壓達(dá)到穩(wěn)壓管的擊穿電壓后，兩電磁線圈通過電流產(chǎn)生合成磁場，該合成磁場與永久磁鐵磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子帶動指針偏轉(zhuǎn)。點(diǎn)源電壓越高，通過電磁線圈的電流越大，其磁場就越強(qiáng)，指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大三、機(jī)油壓力表三、機(jī)油壓力表 汽車的燃油表、水溫表和機(jī)油壓力表，雖然測量的參數(shù)不同，但均由指示表和傳感器兩部分組成。 指示表在結(jié)構(gòu)上分

7、為電熱式和電磁式兩種，傳感器分為電熱式和可變電阻式兩種。 指示表和傳感器的配合類型如下：(1)電熱式指示表+電熱式傳感器(2)電磁式指示表+可變電阻式傳感器(3)電熱式指示表+可變電阻式傳感器 電熱式油壓表又稱為雙金屬片式機(jī)油壓力表，機(jī)油壓力表及傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖66所示。1機(jī)油壓力表和傳感器的結(jié)構(gòu) 指示表內(nèi)裝有雙金屬片，上繞有電熱線圈，其一端通過接柱9與傳感器相連，另一端通過接柱15接電源正極。傳感器為圓盒形，內(nèi)部有可感受機(jī)油壓力的膜片，膜片的上方為彎曲的彈簧片，彈簧片的一端固定并搭鐵，另一端焊有合金觸點(diǎn)；另一觸點(diǎn)在雙金屬片上，雙金屬片上繞有電熱線圈，線圈一端接與雙金屬片，另一端與指

8、示表相連。2機(jī)油壓力表的工作原理 機(jī)油壓力較小時(shí)，傳感器膜片幾乎沒有變形，觸點(diǎn)間壓力小，電流通過不久，溫度略有上升，雙金屬片稍有變形，觸點(diǎn)就分開，平均電流小，指針偏轉(zhuǎn)角度小；機(jī)油壓力升高時(shí)，傳感器膜片拱曲，觸點(diǎn)間壓力增大，需要通過較大電流，雙金屬片的變形才能使觸點(diǎn)分開，平均電流大，指針偏轉(zhuǎn)角度大。雙金屬片為“形，一個(gè)為工作臂，另一為補(bǔ)償臂，它消除外界溫度對傳感器的影響。安裝適應(yīng)注意外殼上的箭頭不應(yīng)偏出垂直位置300。四、水溫表四、水溫表 水溫表用來指示發(fā)動機(jī)冷卻液工作溫水溫表用來指示發(fā)動機(jī)冷卻液工作溫度。水溫表的工作電路由水溫表和水溫度。水溫表的工作電路由水溫表和水溫表傳感器兩部分組成，水溫表

9、安裝在組表傳感器兩部分組成，水溫表安裝在組合儀表內(nèi)，水溫傳感器安裝在發(fā)動機(jī)氣合儀表內(nèi)，水溫傳感器安裝在發(fā)動機(jī)氣缸蓋的冷卻水套上。缸蓋的冷卻水套上。 電熱式水溫表又稱雙金屬片式水溫表，電熱式水溫表又稱雙金屬片式水溫表，電熱式水溫表可與電熱式水溫傳感器或電熱式水溫表可與電熱式水溫傳感器或熱敏電阻式水溫傳感器配套使用。電熱熱敏電阻式水溫傳感器配套使用。電熱式水溫表與電熱式水溫傳感器的工作電式水溫表與電熱式水溫傳感器的工作電路如圖路如圖6-7所示。電熱式水溫表與雙金屬所示。電熱式水溫表與雙金屬片式機(jī)油壓力表的構(gòu)造相同，僅表盤刻片式機(jī)油壓力表的構(gòu)造相同，僅表盤刻度值不同。度值不同。 水溫傳感器的密封套筒

10、內(nèi)裝有雙金屬水溫傳感器的密封套筒內(nèi)裝有雙金屬片片2，上面繞有加熱線圈，線圈的一端通，上面繞有加熱線圈，線圈的一端通過連接片過連接片3與接線柱與接線柱4相連，另一端經(jīng)固相連，另一端經(jīng)固定觸點(diǎn)定觸點(diǎn)1搭鐵。搭鐵。 水溫表的工作原理與機(jī)油壓力表相似。水溫表的工作原理與機(jī)油壓力表相似。當(dāng)電路接通，水溫不高時(shí)，雙金屬片當(dāng)電路接通，水溫不高時(shí)，雙金屬片2主主要依靠加熱線圈產(chǎn)生變形，故雙金屬片要依靠加熱線圈產(chǎn)生變形，故雙金屬片2需經(jīng)較長時(shí)間的加熱，才能使觸點(diǎn)分開。需經(jīng)較長時(shí)間的加熱，才能使觸點(diǎn)分開。觸點(diǎn)打開后，由于四周溫度低散熱快，觸點(diǎn)打開后，由于四周溫度低散熱快，雙金屬片雙金屬片2迅速冷卻又使觸點(diǎn)閉合。所

11、以迅速冷卻又使觸點(diǎn)閉合。所以水溫低時(shí)，觸點(diǎn)在閉合時(shí)間長而斷開時(shí)水溫低時(shí)，觸點(diǎn)在閉合時(shí)間長而斷開時(shí)間短的狀態(tài)下工作，使流過水溫表加熱間短的狀態(tài)下工作，使流過水溫表加熱線圈中的電流平均值增大，雙金屬片線圈中的電流平均值增大，雙金屬片7變變形大，帶動指針向右偏轉(zhuǎn)，指示低的水形大，帶動指針向右偏轉(zhuǎn)，指示低的水溫。溫。 當(dāng)水溫高時(shí)，雙金屬片當(dāng)水溫高時(shí)，雙金屬片2周圍溫度高，周圍溫度高，觸點(diǎn)的閉合時(shí)間短而斷開時(shí)間長，流過觸點(diǎn)的閉合時(shí)間短而斷開時(shí)間長，流過水溫表加熱線圈的電流平均值小，雙金水溫表加熱線圈的電流平均值小，雙金屬片屬片7變形小，指針向右偏轉(zhuǎn)角小而指示變形小，指針向右偏轉(zhuǎn)角小而指示高的水溫。高的水

12、溫。五、燃油表五、燃油表 電熱式燃油表又稱為雙金屬片燃油表，它的傳感器與電磁式燃油表相同，結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。 當(dāng)油箱元油時(shí)，傳感器浮子7在最低位置，將可變電阻5全部接入電路，加熱線圈中的電流最小，所以雙金屬片3沒有變形，指針4指示“0的位置；當(dāng)油箱中的油量增加時(shí)，傳感器浮子上浮，帶動滑片6移動，可變電阻的阻值減小，加熱線圈中的電流增大，雙金屬片3受熱變形，帶動指針4向右轉(zhuǎn)動。 由于經(jīng)加熱線圈中的電流除與可變電阻的阻值有關(guān)夕卜，還與電源電壓有關(guān)，因此該電路中需配有穩(wěn)壓器。六、車速里程表六、車速里程表 車速里程表是用來指示汽車行駛速度和累計(jì)行駛里程數(shù)的儀表，由車速表和里程表兩部分組成。磁感應(yīng)式車

13、速里程表也稱永磁式車速里程表，其結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。 磁感應(yīng)式儀表沒有電路連接，它是由變速器輸出軸上的一套蝸輪蝸桿以及撓性軟軸來驅(qū)動的。車速表由永久磁鐵1、帶有軸及指針6的鋁碗2、罩殼3和緊固在車速里程表外殼上的刻度盤5等組成。 罩殼3是固定的，鋁碗2是杯形的，與永久磁鐵1及罩殼3間具有一定的間隙，沒有機(jī)械連接。鋁碗2是與指針6一起轉(zhuǎn)動的，在靜態(tài)時(shí)，由于盤形彈簧游絲4的作用使指針指在刻度盤0的位上。 車速表的工作原理：當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，變速器輸出軸上的蝸輪、蝸桿以及軟軸等帶動永久磁鐵轉(zhuǎn)動，同時(shí)在鋁碗上感應(yīng)出蝸流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使鋁碗反抗游絲向永久磁鐵轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，帶動指針同轉(zhuǎn)一個(gè)角度，因?yàn)槲伭鞯膹?qiáng)

14、弱與車速正比車速越高，磁場切割速度越高），所以指針指示的速度也必與汽車的行駛速度成正比。 里程表是由蝸輪蝸桿和計(jì)數(shù)輪組成的，蝸輪蝸桿和汽車的傳動軸之間具有一定的傳動比。在汽車行駛時(shí)，軟軸驅(qū)動車速里程表的小軸，經(jīng)三對蝸輪蝸桿帶動里程表的第一計(jì)數(shù)輪轉(zhuǎn)動。第一計(jì)數(shù)輪上的數(shù)字為十分之一公里，每兩個(gè)相臨的計(jì)數(shù)輪之間，又通過本身的內(nèi)齒和進(jìn)位計(jì)數(shù)輪的傳動齒輪，構(gòu)成10的傳動比。這樣汽車行駛時(shí)，就可以將其行駛里程不斷累計(jì)起來。七、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表七、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表用于指示發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表有機(jī)械式和電子式兩種。電子式轉(zhuǎn)速表由于結(jié)構(gòu)簡單、指示精確和安裝方便，因此被廣泛應(yīng)用。電子轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速

15、信號的方式有三種：從點(diǎn)火系獲取脈沖電壓信號、從發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器獲得轉(zhuǎn)速信號、從發(fā)電機(jī)獲取轉(zhuǎn)速信號。汽油發(fā)動機(jī)電子式轉(zhuǎn)速表都是用點(diǎn)火系的一次側(cè)電路為觸發(fā)信號。圖6-10為桑塔納轎車轉(zhuǎn)速表電路原理圖，轉(zhuǎn)速信號來自于點(diǎn)火系的一次側(cè)電路。工作原理如下： 當(dāng)點(diǎn)火控制器使一次側(cè)電路導(dǎo)通時(shí)，三極管VT處于截止?fàn)顟B(tài)，電容C2被充電。其充電電路為：蓄電池正極貫3C2v蓄電池負(fù)極，構(gòu)成回路。 當(dāng)點(diǎn)火控制器使初級電路截止時(shí)，三極管VT的基極得正電位而導(dǎo)通，此時(shí)C2便通過導(dǎo)通的三極管VT、電流表A和vD1構(gòu)成放電回路，從而驅(qū)動電流表。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，初級電路不斷的導(dǎo)通、截止，其導(dǎo)通、截止的次數(shù)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。所

16、以當(dāng)一次側(cè)電路不斷地導(dǎo)通、截止時(shí)，對電容Cz不斷地進(jìn)行充放電，其放電電流平均值與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，于是將電流平均值標(biāo)定成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速即可。 第二節(jié)第二節(jié) 汽車電子儀表汽車電子儀表 汽車電子儀表比通常的機(jī)械式模擬儀表更精確，模擬儀表顯示的是傳感器檢測值的平均值，而電子儀表刷新速度較快，顯示的是即時(shí)值。汽車電子儀表采用的數(shù)字顯示儀表通常都能提供英制單位或米制單位值的顯示，并能一表多用，駕駛員可通過按鈕選擇儀表顯示的內(nèi)容。大多數(shù)汽車電子儀表都有自診斷功能，每當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，電子儀表板便進(jìn)行一次自檢，也有的儀表板采用診斷儀或通過按鈕進(jìn)行自檢。自檢時(shí)，通常整個(gè)儀表板發(fā)亮，同時(shí)各顯示器都發(fā)亮。自檢完成時(shí)，

17、所有儀表均顯示出當(dāng)前的檢測值。如有故障，便以警告燈或給出故障碼提醒駕駛員。一、常用的電子儀表一、常用的電子儀表（一轉(zhuǎn)速表 轉(zhuǎn)速表顯示發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速。一種數(shù)字式發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表電路如圖6-29所示，這種轉(zhuǎn)速表由一個(gè)U1 和U2-a等組成的輸入信號調(diào)節(jié)器、一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器為U3、兩個(gè)顯示驅(qū)動器U4 和U5 帶動兩個(gè)電子顯示裝置DISP1 和DISP2、一個(gè)主時(shí)鐘為U6和一個(gè)電源穩(wěn)壓器U7等組成。其輸入信號取自發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系分電器中的斷電器觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號，以此作為電路觸發(fā)脈沖信號。電路中所有+5V電源均由穩(wěn)壓器U7提供，U7 的電源則由汽車12 V電源提供。可顯示兩位有效數(shù)字的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。 目前在

18、汽車電子儀表中，多數(shù)由微機(jī)控制的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表的系統(tǒng)構(gòu)成如圖6-30所示，以柱狀圖形來表示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，同樣通過發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系分電器中的斷電器觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號作為電路觸發(fā)脈沖信號來測量脈沖信號的頻率正比于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速），這種前沿脈沖信號通過中斷口輸入微機(jī)。為減小計(jì)算誤差，脈沖的周期通常采用四個(gè)周期的平均值來計(jì)算，如式6-1和圖6-31所示 T=（T1+T2+T3+T4）4 （式6-1） n=K1T） 式中：T1、T2、T3、T4見圖6-31 n為發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速 K為常數(shù) 顯示的時(shí)間隨脈沖時(shí)間周期大小變化而不同，并且隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速由大到小按比例縮短，以便與人的感覺相同。 （二車速表 車速表

19、主要用來指示汽車行駛速度。即利用車速傳感器的測量信號，計(jì)算并顯示汽車時(shí)速的大小。計(jì)算車速，通常用兩種方法。一種是計(jì)算固定時(shí)間內(nèi)傳感器輸出的脈沖數(shù)量，另一種方法是測量固定脈沖周期所用的時(shí)間。脈沖數(shù)量計(jì)算方法是當(dāng)集成電路或微機(jī)檢測到從傳感器傳來信號中的脈沖數(shù)有增加時(shí)，就開始對代表車速的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)檢測脈沖數(shù)量，然后將計(jì)數(shù)器中的數(shù)據(jù)和內(nèi)存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果相差達(dá)到或超過每小時(shí)一公里或更多時(shí)，計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)就輸出到顯示電路來刷新顯示值，整個(gè)過程不斷重復(fù)。若測量時(shí)間很短比如只有0.3s），從車速傳感器測得的脈沖數(shù)較少，有時(shí)會有很大誤差，因此大多數(shù)的系統(tǒng)都采用每轉(zhuǎn)產(chǎn)生20個(gè)以上脈沖的車速傳

20、感器。 最常見的車速表傳感器如圖632所示。這是一種采用內(nèi)置式光電耦合器的車速傳感器結(jié)構(gòu)，光電耦合器由發(fā)出光線的發(fā)光二極管、接收光線的光敏三極管和一個(gè)開有20條可透過光線的窄槽的轉(zhuǎn)輪組成。開槽轉(zhuǎn)輪由常規(guī)車速表的軟軸驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速根據(jù)車速的快慢而變化，發(fā)光二極管與光敏三極管相對安裝于槽輪的上下兩側(cè)，由槽輪隔開。當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于輪子不斷遮斷發(fā)光二極管射發(fā)射的光束，使光敏三極管時(shí)通時(shí)斷，每當(dāng)輪槽與發(fā)光二極管對準(zhǔn)時(shí)，發(fā)光二極管所發(fā)光通過輪槽到達(dá)光敏三極管，光敏三極管便產(chǎn)生電壓脈沖信號。 車速表系統(tǒng)構(gòu)成如圖633所示。車載微機(jī)隨時(shí)接收車速表傳感器送出的電壓脈沖信號，并計(jì)算在單位時(shí)間里車速傳感器發(fā)出的脈沖

21、信號次數(shù)，再根據(jù)計(jì)時(shí)器提供的時(shí)間參考值，經(jīng)計(jì)算處理可得到汽車行駛速度，并通過微機(jī)指令讓顯示器顯示出來。無論前進(jìn)還是倒退，汽車的速度都能顯示出來。速度單位通?？捎神{駛員用按鈕選擇，即顯示km/h(公里時(shí))或MPH(英里時(shí))。車速信號還可傳送到制動防抱死系統(tǒng)ABS和巡航控制系統(tǒng)CCS的電子控制單元中用于它們的控制。當(dāng)車速超過某極限值時(shí)還可向駕駛員發(fā)出警報(bào)。 圖6-34和圖6-35所示為一種帶有磁性電阻元件的車速傳感器電路圖，該傳感器采用一個(gè)多極磁鐵附加在驅(qū)動軸上，當(dāng)傳動齒輪帶動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵隨之旋轉(zhuǎn)而使磁力線發(fā)生變化。集成電路上磁性電阻元件中的電阻值隨著磁力線的變化而變化，電阻的變化導(dǎo)致電橋中

22、輸出電壓的變化，經(jīng)過比較器后，產(chǎn)生出每轉(zhuǎn)20個(gè)脈沖信號。磁性電阻元件的工作原理如圖6-36所示，當(dāng)電流方向和磁力線方向平行時(shí)磁性電阻元件上的電阻最大。相反，當(dāng)電流方向與磁力線方向成直角時(shí)，磁性電阻元件上的電阻最小。該車速傳感器可在60km/h車速時(shí)以637rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并在每轉(zhuǎn)中輸出20個(gè)脈沖信號。 三里程表 汽車的里程表用于累計(jì)、儲存和顯示汽車所走過的路程，既有在需要的時(shí)候重新置值的短途表，也有用來指示汽車走過的總里程表。如果車速表采用內(nèi)置式光電耦合器傳感器，里程表可能仍采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。每次行駛里程是利用集成電路通過車速傳感器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)信號來計(jì)算并存儲汽車所走過的里程。累加各次行駛過

23、的里程數(shù)，便可得到總里程數(shù)。通常這種里程表顯示七位數(shù)字，最小的一位數(shù)字是里程單位的十分之一。里程范圍由指定的一組數(shù)字存儲空間限定，各國車輛安全規(guī)范都有其規(guī)定值，其中美國要求英制單位范圍是從000000.0到500000.0mile,目前大多數(shù)里程表的英制范圍為000000.0到201999.9mile。容量范圍大的英制單位范圍為000000.0到925691.9，然后顯示值就固定在這個(gè)數(shù)字。對于米制單位，范圍則從000000.0到858993.4km, 然后轉(zhuǎn)到000000.0，再繼續(xù)增加到622113.6 km(總里程數(shù)等價(jià)于英制單位的925691.9mile)。一般采用EEPROM存儲器，

24、即使蓄電池掉電，也不會使存儲的數(shù)據(jù)丟失。 采用集成電路的里程表，如果集成電路壞了，有的制造廠能提供替換的芯片。不過新的芯片要進(jìn)行程序化處理，以顯示里程表最后的讀數(shù)。大多數(shù)替換的芯片會顯示一個(gè)X、S或*，表示該里程表已經(jīng)換過了。集成電路里程表回零是不可能的。通常集成電路里程表讀數(shù)的校正，只能在新車初駛的10英里內(nèi)進(jìn)行。 如果里程表電路出錯，顯示屏?xí)o出錯誤信息提醒駕駛員。錯誤的形式，各制造廠不完全相同。（四電壓顯示器 電壓顯示器在于指示汽車電源的電壓,即指示蓄電池充、放電電量的大小以及充、放電的情況。傳統(tǒng)的采用電流表或充電指示燈的方法不能比較準(zhǔn)確地指示出電源電壓。在實(shí)際使用中，往往因發(fā)電機(jī)電壓失

25、調(diào)，而發(fā)生蓄電池過充電和用電器過電壓造成損壞 LM3914電壓顯示電路如圖6-37所示。該顯示器主要由LM3914集成電路構(gòu)成柱形/點(diǎn)狀帶發(fā)光二極管的顯示電路，它采用LED1 LED10 10只發(fā)光二極管，電壓顯示范圍是10.515V，每個(gè)發(fā)光二極管代表O.5V的電壓升降變化。電路的微調(diào)電位器R5將7.5V電壓加到分壓器一側(cè)，電阻R7、 二極管D2D5是將各發(fā)光二極管的電壓控制在3V左右，L1 和C2 所構(gòu)成的低通濾波器，用來防止電壓波動干擾，二極管D1 的作用是防止萬一電源接反時(shí)保護(hù)顯示器不至損壞。為了提高汽車電源電壓的指示精度，可用兩個(gè)以上的LM3914集成塊組成20級以上的電壓顯示器，用

26、以提高汽車電子儀表板刻度的分辨率。 （五冷卻液溫度表、機(jī)油壓力表 為了解和掌握汽車發(fā)動機(jī)的工作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除可能出現(xiàn)的故障，汽車上均裝有汽車發(fā)動機(jī)冷卻液溫度表和機(jī)油潤滑油壓力表。如圖638所示的電路具有顯示發(fā)動機(jī)冷卻液溫度和機(jī)油壓力兩種功能。它主要由冷卻液溫度傳感器w1熱敏電阻型）、機(jī)油壓力傳感器w2 （雙金屬片電阻型）、LM339集成電路和紅、黃、綠發(fā)光二極管顯示器等組成。冷卻液溫度傳感器裝在發(fā)動機(jī)水套內(nèi)，它與電阻R11組成冷卻液溫度測量電路。機(jī)油壓力傳感器裝在發(fā)動機(jī)主油道上，與電阻R18組成機(jī)油壓力測量電路。 當(dāng)冷卻液溫度低于40時(shí)，用黃色發(fā)光二極管發(fā)黃色光顯示；當(dāng)冷卻液溫度在正常工

27、作溫度約85 ）時(shí)，用綠色發(fā)光二極管發(fā)綠色光顯示；當(dāng)水溫超過95時(shí)，發(fā)動機(jī)有過熱危險(xiǎn)，以紅色發(fā)光二極管發(fā)光報(bào)警，同時(shí)由三極管T控制的蜂鳴器也發(fā)出報(bào)警聲響信號。當(dāng)機(jī)油壓力過低低于68.6kPa時(shí)，雙金屬片式機(jī)油壓力傳感器產(chǎn)生的脈沖信號頻率最低，此時(shí)紅色發(fā)光二極管發(fā)光顯示，并由蜂鳴器發(fā)出聲響報(bào)警信號；當(dāng)發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力正常時(shí)，綠色發(fā)光二極管發(fā)光顯示，表示發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)工作正常；而在油壓過高時(shí)，機(jī)油壓力傳感器產(chǎn)生的脈沖信號頻率較高，黃色發(fā)光二極管發(fā)光顯示，以引起駕駛員的注意，防止?jié)櫥到y(tǒng)故障,尤其是注意防止?jié)櫥蹈鞑康膲|子被沖和潤滑裝置損壞。 圖6-39所示為桿圖式溫度表，溫度傳感器仍然插在發(fā)動機(jī)水套

28、中。溫度顯示用16格亮桿指示溫度，亮格愈多，溫度愈高。亮格旁有國際標(biāo)準(zhǔn)溫度符號即ISO符號及冷C和熱H符號。整個(gè)亮格中有5個(gè)粗亮格，當(dāng)溫度逐漸上升，亮格由下向上逐漸增多，當(dāng)亮格達(dá)到11或12格時(shí)，ISO符號開始閃爍，提醒駕駛員注意避免溫度過高。 圖6-40所示為另一種機(jī)油壓力報(bào)警電路，當(dāng)發(fā)動機(jī)潤滑系中的機(jī)油壓力低于100kpa時(shí)，報(bào)警燈會以115Hz的頻率發(fā)光閃爍。蜂鳴器也發(fā)出蜂鳴聲，提醒駕駛員采取措施，防止事故發(fā)生。（六冷卻液報(bào)警電路 如圖6-41 所示為發(fā)動機(jī)冷卻液報(bào)警電路。若冷卻液液位正常，則傳感器通過液體接地，圖中a 點(diǎn)電位為零。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，液位報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行自檢。具體工作過程如下

29、： （1接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，主繼電器動作。C1 被充電，開始充電電流較大，可維持T1導(dǎo)通，T2導(dǎo)通，T3導(dǎo)通，則指示燈亮。 （2當(dāng)C1基本充足電時(shí)，流過的電流逐漸減少，T1截止，T2截止，T3截止，則指示燈熄滅。 燈亮?xí)r間與參數(shù)C1有關(guān)。如果自檢時(shí)報(bào)警燈不亮，表明報(bào)警系統(tǒng)有故障，應(yīng)進(jìn)行檢查。 （3若液位不足，則傳感器與接觸不到液體，相當(dāng)于斷開，此時(shí)a點(diǎn)電位升高，T1基極電位也升高，T1導(dǎo)通，T2導(dǎo)通，T3導(dǎo)通，指示燈亮，且自檢時(shí)報(bào)警燈不熄滅，則表明冷卻液液位不足，應(yīng)加注冷卻液。 若加注冷卻液時(shí)發(fā)現(xiàn)如果冷卻液已滿，而報(bào)警燈仍不熄滅，說明報(bào)警系統(tǒng)有故障。 （4當(dāng)冷卻液液位正常時(shí)，若關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，C1放

30、電，放電回路為:C1(+)R1R11R10C1(-)。（七燃油表 電子燃油表可以隨時(shí)測量并顯示汽車油箱內(nèi)的燃油情況，一般采用柱狀或其它圖形方式來提醒駕駛員油箱內(nèi)可用的剩余燃油量。電子燃油表的傳感器仍然采用浮子式滑線電阻器結(jié)構(gòu)，由一個(gè)隨燃油液面高度升降的浮子、一個(gè)帶有電阻器的機(jī)體和一個(gè)浮動臂組成。傳感器由機(jī)體固定在油箱壁上，當(dāng)浮子隨燃油液面的高度升降時(shí)，帶動浮動臂使接觸片在電阻器上滑動，從而使檢測回路產(chǎn)生不同的電信號。當(dāng)在整個(gè)電阻外部接上固定電壓時(shí)，燃油高度就可根據(jù)接觸片相對地線的電壓變化輸出測量值。 如圖6-42所示為一電子燃油表電路。Rx是浮子式滑線電阻器傳感器，兩塊LM324及相應(yīng)的電路和

31、D1D7發(fā)光二極管作為顯示器件組成。由R15 和D8 組成的串聯(lián)穩(wěn)壓電路，為各運(yùn)算放大器提供作為基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定電壓，輸入集成電路IC1和IC2 組成的電壓比較器反向輸入端，為了消除汽車行駛時(shí)油箱中燃油晃動的影響，Rx輸出端A點(diǎn)的電位通過R16 及C組成的延時(shí)電路加到IC1 和IC2 的同向輸入端，并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并加以放大。 當(dāng)油箱中燃油加滿時(shí)，傳感器Rx的阻值最小，A 點(diǎn)電位最低，由IC1 和IC2 電壓比較器輸出為低電平，此時(shí)，6只綠色發(fā)光二極管都點(diǎn)亮：而紅色發(fā)光二極管D1 熄滅，表示油箱中的燃油已滿。 當(dāng)油箱中燃油量逐漸減少，顯示器中綠色發(fā)光二極管按D7, D6,D5次序依次熄滅。油

32、量越少，綠色發(fā)光二極管亮的個(gè)數(shù)越少。 當(dāng)油箱中燃油量達(dá)到下限,Rx的阻值最大，A點(diǎn)電位最高，集成塊IC2 的第5腳電位高于第6腳的基準(zhǔn)電位，6只綠色發(fā)光二極管全部熄火，紅色發(fā)光二極管D1 點(diǎn)亮，提醒駕駛員補(bǔ)充燃油。 圖6-43所示為微機(jī)控制的燃油表系統(tǒng)構(gòu)成。微機(jī)給燃油傳感器施加固定的+5V電壓，并將燃油傳感器輸出的電壓通過AD轉(zhuǎn)換后送至微機(jī)進(jìn)行處理，控制顯示電路以條形圖方式顯示處理結(jié)果。為了在系統(tǒng)第一次通電時(shí)加快顯示，通常AD轉(zhuǎn)換不到1秒進(jìn)行一次。在一般的運(yùn)行環(huán)境下，為防止因汽車行駛時(shí)油箱中燃油晃動對浮子的影響等因素造成的突然擺動而導(dǎo)致顯示不穩(wěn)定，微處理器將AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果每隔一定時(shí)間平均一次。

33、另外，鑒于僅靠平均辦法還不足以使顯示完全平穩(wěn)下來，系統(tǒng)控制顯示器只允許在更新數(shù)據(jù)時(shí)每次僅升降一段，并且顯示結(jié)果經(jīng)數(shù)次確認(rèn)后才顯示出來。微機(jī)接收到油量信息時(shí)，立即將其轉(zhuǎn)換為操作顯示器的電壓信號，顯示器上有16格亮桿，亮桿愈多，油量愈多。亮格旁有國際標(biāo)準(zhǔn)油量符號即ISO油量符號及5個(gè)粗亮格，每兩個(gè)粗亮格之間代表1/4油位，ISO符號上下有空E與滿F符號。當(dāng)油量逐漸減少時(shí)，亮桿自上向下逐漸熄滅，當(dāng)油量減至危險(xiǎn)值時(shí)，ISO符號即閃爍，提醒駕駛員補(bǔ)充燃油。 （八聲音報(bào)警器 由于有時(shí)憑視覺容易看漏，故在有的汽車上還用到聲音傳遞信息的電子裝置，除上面介紹的蜂鳴報(bào)警器以外，還有諧音器及聲音合成器等，用來提醒駕

34、駛員有關(guān)汽車的一些狀態(tài)，主要包括以下這些： 請檢查車門車門半開時(shí)）； 請系好安全帶忘系安全帶時(shí)）； 請檢查手制動器忘記停車制動，離開時(shí)）； 請檢查車燈當(dāng)車燈一直未關(guān)時(shí)）； 請檢查車鑰匙當(dāng)鑰匙還插在門鎖上時(shí)）； 請加燃油燃油不夠時(shí)）。 這些信息都可以通過音響裝置發(fā)送出來。所需的聲音模型經(jīng)過數(shù)字化后，存儲在計(jì)算機(jī)的ROM中，計(jì)算機(jī)接收來自點(diǎn)火開關(guān)、充電指示燈繼電器、車燈繼電器、駐車制動器開關(guān)、門窗開關(guān)，以及燃料液面指示信號發(fā)生器等傳感器的信息，經(jīng)過邏輯判斷，從ROM中取出所需的聲音模型，再經(jīng)過DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器，還原成模擬信號，加以濾波與放大，最后送至揚(yáng)聲器輸出。第三節(jié) 風(fēng)窗刮水、清洗和除霜裝置一、風(fēng)

35、窗刮水和清洗裝置一、風(fēng)窗刮水和清洗裝置 電動刮水器的作用是刮除風(fēng)擋玻璃上的雨水、雪或灰塵，確電動刮水器的作用是刮除風(fēng)擋玻璃上的雨水、雪或灰塵，確保駕駛員有良好的視線。目前在汽車上廣泛采用的電動刮水器，保駕駛員有良好的視線。目前在汽車上廣泛采用的電動刮水器，普遍具有高速、低速及間歇三個(gè)工作檔位，而且除了變速之外，普遍具有高速、低速及間歇三個(gè)工作檔位，而且除了變速之外，還有自動回位的功能。還有自動回位的功能。 （一電動刮水器的組成（一電動刮水器的組成 如圖如圖7 71 1所示，電動刮水器是由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)組成和刮所示，電動刮水器是由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)組成和刮水片三部分組成。電動機(jī)軸端的蝸桿驅(qū)動渦輪

36、水片三部分組成。電動機(jī)軸端的蝸桿驅(qū)動渦輪4 4，渦輪，渦輪4 4帶動搖臂帶動搖臂6 6旋轉(zhuǎn)，搖臂旋轉(zhuǎn)，搖臂6 6使拉桿往使拉桿往7 7復(fù)運(yùn)動，從而帶動刮水片左右擺動。復(fù)運(yùn)動，從而帶動刮水片左右擺動。 電動刮水器的電動機(jī)一般有永磁式和勵磁式兩種，而永磁式電動刮水器的電動機(jī)一般有永磁式和勵磁式兩種，而永磁式電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性好，被廣泛采用。電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性好，被廣泛采用。(二)永磁式電動刮水器 圖7-2所示為美國福特公司采用的永磁式電動刮水器的電動機(jī)結(jié)構(gòu)。 為了實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的高、低速檔位工作，永磁式電動機(jī)一般采用三刷式電動機(jī)，其工作原理如圖7-3所示。直流電動機(jī)工作時(shí)，在電

37、樞內(nèi)的所有線圈中同時(shí)產(chǎn)生反電動勢，每個(gè)小線圈都產(chǎn)生相等的反電動勢，電動勢的方向如圖中所示。 當(dāng)開關(guān)S撥到低速檔L時(shí)，在兩個(gè)電刷B1、B3之間有兩條并聯(lián)支路，各有3個(gè)線圈，反電動勢方向如圖。當(dāng)開關(guān)S撥到高速檔H時(shí)，在兩個(gè)電刷B2、B3之間也有兩條并聯(lián)支路，一個(gè)支路有2個(gè)線圈串聯(lián)，另一個(gè)支路有4個(gè)線圈串聯(lián)，但其中一個(gè)線圈的反電動勢方向與另三個(gè)線圈的反電動勢方向相反。由于反電動勢的減小，使電樞的轉(zhuǎn)速上升，重新達(dá)到電壓平衡，這樣永磁式電動刮水器就得到了高、低速不同的工作檔位。 為了不影響駕駛員的視線，要求刮水器能自動復(fù)位，即不論在什么時(shí)候關(guān)閉刮水器開關(guān)，刮水片都能自動停在風(fēng)窗玻璃的下部。圖7-4為刮水

38、器自動復(fù)位裝置的原理圖，其工作原理如下： 當(dāng)電源開關(guān)接通時(shí)，把刮水器開關(guān)拉到“I檔時(shí)，電流從蓄電池的正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B1刮 水 器 “ I 檔 搭 鐵 ， 刮 水 器 電 動 機(jī) 低 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 。當(dāng)刮水器開關(guān)拉到“”檔時(shí)，電流從蓄電池的正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B2刮水器“”檔搭鐵，刮水器電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)刮水開關(guān)推到“0檔時(shí)，如果刮水器的刮水片沒有停在規(guī)定的位置，則電流經(jīng)蓄電池正極電源開關(guān)熔絲電刷B3電樞繞組電刷B1刮水器“0檔觸點(diǎn)臂5銅環(huán)9搭鐵如圖74b），這時(shí)電動機(jī)將繼續(xù)轉(zhuǎn)，當(dāng)刮水器的刮水片到規(guī)定位置時(shí)，觸點(diǎn)臂3、5都和銅環(huán)7接觸，使電動機(jī)短路如圖7-4

39、a）。與此同時(shí)，電動機(jī)電樞由于慣性而不能立刻停下來，電樞繞組通過觸點(diǎn)臂3、5與銅環(huán)7接觸而構(gòu)成回路，電樞繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而產(chǎn)生制動扭矩，電動機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動，使刮水器的刮水片停止在規(guī)定的位置。(三) 常見車型電動刮水器與洗滌器電路 如圖7-5所示為奧迪轎車電動刮水器與洗滌器電路圖。 奧迪轎車刮水器電動機(jī)是永磁式直流電動機(jī)。洗滌器由微型永磁直流電動機(jī)、離心式水泵、噴嘴、貯液罐和水管五部分組成,電動機(jī)與水泵一體，如圖7-6所示，這個(gè)總成安裝在貯液罐內(nèi)。其工作原理如下：1低速檔 當(dāng)刮水器開關(guān)位于檔位“1時(shí)，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器開關(guān)53a和53刮水器電動機(jī)53搭鐵，此時(shí)刮水器電動機(jī)

40、低速檔工作。2高速檔 當(dāng)刮水器開關(guān)位于檔位“2時(shí)，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器開關(guān)53a和53刮水器電動機(jī)53b搭鐵，此時(shí)刮水器電動機(jī)高速檔工作。3自動停機(jī)復(fù)位 當(dāng)刮水器開關(guān)位于“0檔時(shí)，若此時(shí)刮水片沒有回到規(guī)定位置，則刮水器電動機(jī)自動復(fù)位開關(guān)觸點(diǎn)S3與S5相接，電流由蓄電池正極卸荷繼電器熔斷絲刮水器電動機(jī)53a、S5和31b間歇控制器的31b、常閉觸點(diǎn)S2和53e刮水器開關(guān)53e和53刮水電動機(jī)53搭鐵，電動機(jī)仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到刮水片到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，復(fù)位開關(guān)中的觸點(diǎn)S3與S5斷開而與S4接通，電動機(jī)被短路，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，刮水器回到規(guī)定的位置。4間歇檔 當(dāng)刮水器開關(guān)位于“I檔時(shí)，三極管VT導(dǎo)通，間歇控制器中的觸點(diǎn)S2打開、S1閉合，電流由蓄電池正極卸荷繼電器間歇控制器