汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除課件

《汽車電器構(gòu)造與檢修》——第5章儀表與報(bào)警系統(tǒng)《汽車電器構(gòu)造與檢修》15.1汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除5.2汽車報(bào)警裝置的電路及其故障診斷與排除5.3典型汽車儀表與報(bào)警系統(tǒng)電路分析第5章儀表與報(bào)警系統(tǒng)5.1汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除5.2汽車2儀表作用：儀表用來指示汽車運(yùn)行以及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便駕駛員隨時了解各系統(tǒng)的工作情況，保證汽車安全而可靠地行駛。儀表種類：常見儀表有冷卻液溫度表、燃油表、車速里程表等。報(bào)警燈作用：當(dāng)汽車或發(fā)動機(jī)的某一系統(tǒng)處于不良或特殊狀態(tài)時，突然發(fā)亮，以提醒駕駛員注意以便采取適當(dāng)措施，保證行車安全。儀表作用：儀表用來指示汽車運(yùn)行以及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便駕駛員3儀表板的作用：使駕駛員隨時掌握汽車主要運(yùn)行參數(shù)和重要部位的狀態(tài)參數(shù)，以便能正確地使用汽車及時發(fā)現(xiàn)故障和不安全因素。儀表板上裝有各種指示儀表和報(bào)警裝置。儀表板的作用：使駕駛員隨時掌握汽車主要運(yùn)行參數(shù)和重要部位的狀4組合儀表的組成：面罩、邊框、表芯、印制電路板、插接器、報(bào)警燈、指示燈及儀表燈等。有些還帶有電源穩(wěn)壓器和報(bào)警蜂鳴器。5.1汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除組合儀表的組成：面罩、邊框、表芯、印制電路板、插接器、報(bào)警燈51、汽車電流表及電壓表2、機(jī)油壓力表3、冷卻液水溫表4、燃油表（油量表）5、車速里程表6、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表7、儀表穩(wěn)壓器8、數(shù)字儀表9、儀表電路舉例10、典型故障診斷與排除5.1汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除1、汽車電流表及電壓表565.1.1汽車電流表及電壓表汽車電流表的用途：主要是指示蓄電池的充、放電電流值，同時通過電流表還可監(jiān)視充電系工作是否正常。5.1.1汽車電流表及電壓表7汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除課件8圖5.1.1圖5.1.19工作原理：當(dāng)沒有電流流過電流表時，軟鋼轉(zhuǎn)子被永久磁鐵磁化而相互吸引，使指針停在中間的“0”刻度上。

當(dāng)蓄電池向外供電時，放電電流通過黃銅板條，在它的周圍產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生一個合成磁場。這個合成磁場磁感線的方向與永久磁鐵磁感線方向成一個角度，因此軟鋼轉(zhuǎn)子便帶動指針偏轉(zhuǎn)一個角度，即轉(zhuǎn)到合成磁場的方向。電流越大，合成磁場就越強(qiáng)，指針偏轉(zhuǎn)角度也就越大。如果電流方向相反，那么指針也反向偏轉(zhuǎn)。

工作原理：當(dāng)沒有電流流過電流表時，軟鋼轉(zhuǎn)子被永久磁鐵磁化而相10圖5.1.2圖5.1.211工作原理：

沒有電流流過電流表時永磁轉(zhuǎn)子通過磁扼構(gòu)成回路，使指針保持在中間“0”的位置。當(dāng)蓄電池處于放電狀態(tài)時，電流由電線經(jīng)導(dǎo)電板流向接線柱，此時導(dǎo)電板周圍產(chǎn)生磁場，使安裝在轉(zhuǎn)軸上的永磁轉(zhuǎn)子帶動指針向“—”方向偏轉(zhuǎn)一定角度，放電電流愈大，偏轉(zhuǎn)角度愈大，電流表的讀數(shù)愈大；

蓄電池處于充電狀態(tài)時，則指針隨之反向偏轉(zhuǎn)。工作原理：沒有電流流過電流表時永磁轉(zhuǎn)子通過磁扼構(gòu)成回路，12電壓表作用：讀值：正常(11.5～12.6V)、接通起動機(jī)的瞬間(9～10V)、發(fā)電機(jī)以正常轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)(13.5～14.5V)電壓表作用：13圖5.1.3圖5.1.314圖5.1.4北京BJ2021(切諾基)電磁式電壓表圖5.1.4北京BJ2021(切諾基)電磁式電壓表15點(diǎn)火開關(guān)未接通，電壓表未加電壓，永久磁鐵將轉(zhuǎn)子磁化，使指針指向最小刻度9V；接通點(diǎn)火開關(guān)，穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通，兩線圈中便有電流流過，產(chǎn)生磁場，形成一個合成磁場，該合成磁場與永久磁鐵的磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子帶動指針偏轉(zhuǎn)。電源電壓越高，通過兩線圈的電流就越大，其磁場越強(qiáng)，因此指針的偏轉(zhuǎn)角度就越大，即可指示出相應(yīng)的電壓值。工作原理如下：點(diǎn)火開關(guān)未接通，電壓表未加電壓，永久磁鐵將轉(zhuǎn)子磁化，使指針指16作用：用來指示發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)機(jī)油壓力的大小。組成：機(jī)油壓力表的電路由機(jī)油壓力表和機(jī)油壓力傳感器兩部分組成。安裝：機(jī)油壓力表安裝在組合儀表內(nèi)，機(jī)油壓力傳感器安裝在潤滑主油道上。5.1.2機(jī)油壓力表作用：用來指示發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)機(jī)油壓力的大小。5.1.2機(jī)17說明：目前進(jìn)口汽車基本上都已取消了機(jī)油壓力表而用機(jī)油壓力報(bào)警燈代替，國產(chǎn)大多數(shù)汽車還同時裝有機(jī)油壓力表和機(jī)油壓力報(bào)警燈。分類：機(jī)油壓力表最常用的為電熱式機(jī)油壓力表，電熱式機(jī)油壓力表又稱為雙金屬片式機(jī)油壓力表。5.1.2機(jī)油壓力表說明：目前進(jìn)口汽車基本上都已取消了機(jī)油壓力表而用機(jī)油壓力報(bào)警18汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除課件19汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除課件205.1.2機(jī)油壓力表（雙金屬片式）5.1.2機(jī)油壓力表（雙金屬片式）21機(jī)油壓力傳感器機(jī)油壓力傳感器22（1）當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)閉合時，電流表的電路為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)→機(jī)油壓力表接線柱→機(jī)油壓力表內(nèi)雙金屬片的加熱線圈→機(jī)油壓力表接線柱→機(jī)油壓力傳感器接線柱→接觸片→機(jī)油壓力傳感器內(nèi)雙金屬片上的加熱線圈→觸點(diǎn)→彈簧片→搭鐵，回到電源負(fù)極。機(jī)油壓力表的工作原理（1）當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)閉合時，電流表的電路為：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)23(2)若機(jī)油壓力很低，則傳感器膜片變形很小，作用在觸點(diǎn)上的壓力也很小，通電時，溫度略有上升，傳感器雙金屬片稍有變形，就會使觸點(diǎn)分開，切斷電路；冷卻后觸點(diǎn)又接通電路，循環(huán)工作。因觸點(diǎn)壓力小，分開時長，接觸時短，平均電流小，壓力表內(nèi)雙金屬片變形小，指針偏轉(zhuǎn)量小，指示低油壓。(2)若機(jī)油壓力很低，24(3）當(dāng)機(jī)油壓力升高，則傳感器膜片變形增大，作用在觸點(diǎn)上的壓力也增大，傳感器內(nèi)雙金屬片被壓向上彎曲，需要通電時間長雙金屬片變形量大才能使觸點(diǎn)分開，切斷電路；稍一冷卻觸點(diǎn)又接通電路，循環(huán)工作。因此，機(jī)油壓力升高時，觸點(diǎn)分開時短，接觸時長，平均電流大，壓力表內(nèi)雙金屬片變形大，指針偏轉(zhuǎn)量大，指示高油壓。(3）當(dāng)機(jī)油壓力升高，則傳感器膜片變形增大，作用在觸點(diǎn)上的壓25圖5.1.6圖5.1.6265.1.3電熱式冷卻液溫度表和雙金屬式冷卻液溫度傳感器圖5.1.75.1.3電熱式冷卻液溫度表和雙金屬式冷卻液溫度傳感器圖27汽車儀表系統(tǒng)的電路及其故障診斷與排除課件28工作原理：當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通后，電流由蓄電池正極一雙金屬片上的加熱線圈→接線柱→接觸片→雙金屬片上的加熱線圈→觸點(diǎn)→底板→搭鐵→電源負(fù)極。工作原理：當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通后，電流由蓄電池正極29圖5.1.9鐵心式電磁冷卻液溫度表圖5.1.9鐵心式電磁冷卻液溫度表30工作原理

低溫時，傳感器熱敏電阻阻值約1000Ω，此時，線圈W2和大電阻串聯(lián)，通過的電流小，大部分電流流入線圈W1，在綜合磁場作用下，使指針停在刻度32℃處。當(dāng)溫度升高時，傳感器受溫度影響，熱敏電阻阻值變小(約為150Ω)，W2所通電流較大，W1相對減少，磁場的綜合作用使指針向高溫110℃刻度移動。美國的道奇、雪佛蘭和英國的摩利士等車型。工作原理低溫時，傳感器熱敏電阻阻值約1000Ω，此時31圖5.1.10無鐵心式電磁冷卻液溫度表圖5.1.10無鐵心式電磁冷卻液溫度表32工作原理電流經(jīng)W1到左接線柱，一路通傳感器，一路通W2。如果沒有傳感器，等于接線柱上接上一個很高阻值的電阻，電流經(jīng)W1后，大部分電流流入線圈W2搭鐵，兩線圈磁場的綜合作用使指針停在40℃處。如果傳感器電阻隨溫度增高逐漸變小，W2電流相對減少，指針指在100℃。如菲亞特等車。工作原理電流經(jīng)W1到左接線柱，一路通傳感器，一路通W2。335.1.4燃油表

作用：

用來指示燃油箱內(nèi)燃油的儲存量。

組成：

傳感器裝在燃油箱內(nèi)

燃油指示表裝在儀表板上

類型：

電磁式燃油表雙金屬片式燃油表電子燃油表傳感器均為可變電阻式。

5.1.4燃油表作用：34圖5.1.11雙金屬片式燃油表圖5.1.11雙金屬片式燃油表35當(dāng)燃油箱無油時，浮子下沉，滑片處于可變電阻的最右端。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時，串入電阻最大，電流最小，使雙金屬片產(chǎn)生較小的變形，帶動指針，指示在“0”處，表示燃油箱無油，當(dāng)燃油箱內(nèi)油量增加時，浮子上升，帶動電阻滑片移動，于是流入加熱線圈的電流增大，雙金屬片受熱變形增大，指出相應(yīng)較大的讀數(shù)。當(dāng)燃油箱充滿油時，指針指示在最右邊“l(fā)”處。雙金屬片式燃油表：工作原理當(dāng)燃油箱無油時，浮子下沉，滑片處于可變電阻的最右端。雙金屬片36圖5.1.12圖5.1.1237電壓提高時，穩(wěn)壓器中加熱線圈的電流增大，雙金屬片溫度升高，使觸點(diǎn)間接觸壓力減小，閉合時間縮短，打開時間增長，從而使加熱線圈中的電流減小，端電壓下降(即指示表的端電壓下降)；當(dāng)電源電壓下降時，穩(wěn)壓器中加熱線圈的電流減小，雙金屬片溫度較低，觸點(diǎn)閉合時間增長，打開時間縮短，線圈中平均電流增大，端電壓提高。電源穩(wěn)壓器的輸出電壓：EQ1090型為8.64±0.15V；CA1091型為7V。電源穩(wěn)壓器：工作原理電壓提高時，穩(wěn)壓器中加熱線圈的電流增大，雙金屬片溫度升高，使38圖5.1.13電磁式燃油表與可變電阻式傳感器圖5.1.13電磁式燃油表與可變電阻式傳感器39電源→點(diǎn)火開關(guān)→1/2→左線圈→右線圈→搭鐵滑片→浮子接線柱→搭鐵電源→點(diǎn)火開關(guān)→1/2→左線圈→右線圈→搭鐵滑片→40圖5.1.14電子燃油表圖5.1.14電子燃油表41電子燃油表：工作原理燃油加滿時，Rx阻值最小，A點(diǎn)電位最低，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為低電平，6只綠色發(fā)光二極管全部點(diǎn)亮，而紅色發(fā)光二極管VD1熄滅，表示燃油箱已滿。當(dāng)燃油箱內(nèi)的燃油量逐漸減少時，Rx阻值逐漸增大，A點(diǎn)電位逐漸增高，綠色發(fā)光二極管VD7、VD6、VD5、…、VD2依次熄滅。燃油量越少，綠色發(fā)光二極管亮的個數(shù)越少。電子燃油表：工作原理燃油加滿時，Rx阻值最小，A點(diǎn)電42當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油用完時，Rx阻值最大，A點(diǎn)電位最高，IC1、IC2兩塊電壓比較器輸出為高電平，6只綠色發(fā)光二極管全亮，表示燃油箱無油。而紅色發(fā)光二極管VD1亮，表示燃油箱無油。當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油用完時，Rx阻值最大，A點(diǎn)電位最高，I43作用：車速里程表是用來指示1汽車行駛速度2累計(jì)行駛里程數(shù)的儀表。分類：磁感應(yīng)式、電子式、數(shù)字式5.1.5車速里程表5.1.5車速里程表44磁感應(yīng)式車速里程表圖5.1.15磁感應(yīng)式車速里程表圖5.1.1545磁感應(yīng)式車速里程表：工作原理當(dāng)汽車行駛時，主動軸帶著永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，磁感線在鋁罩上引起渦流，渦流產(chǎn)生的磁場與旋轉(zhuǎn)的永久磁鐵磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，克服游絲的彈力，使鋁罩朝永久磁鐵轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)過一個角度，與游絲的彈力相平衡，指針便在刻度盤上指示相應(yīng)的車速。車速越高，永久磁鐵旋轉(zhuǎn)越快，鋁罩上的渦流越強(qiáng)，因而轉(zhuǎn)矩越大，指針指示的車速也越高。磁感應(yīng)式車速里程表：工作原理當(dāng)汽車行駛時，主動軸帶著永久46里程表工作原理汽車行駛時，軟軸帶動主動軸，主動軸經(jīng)三對蝸輪蝸桿(或一套蝸輪蝸桿和一套減速齒輪系)驅(qū)動里程表最右邊的第一數(shù)字輪。第一數(shù)字輪上的數(shù)字為1／10km，每兩個相鄰的數(shù)字輪之間的傳動比為l:10。即當(dāng)?shù)谝粩?shù)字輪轉(zhuǎn)動一周，數(shù)字由9翻轉(zhuǎn)到0時，便使相鄰的左面第二數(shù)字輪轉(zhuǎn)動1／10周，成十進(jìn)位遞增。這樣汽車行駛時，就可累計(jì)出其行駛里程數(shù)，最大讀數(shù)為99999.9km。里程表工作原理47電子式車速里程表圖5.1.16圖5.1.17電子式車速里程表圖5.1.16圖5.1.1748數(shù)字車速表圖5.1.18數(shù)字車速表圖5.1.1849車速里程表數(shù)字里程表顯示的每次行駛里程是利用集成電路通過車速傳感器所產(chǎn)生的脈沖信號，來計(jì)算并存儲汽車所走過的里程。累加各次行駛過的里程數(shù)，便可得到總里程數(shù)。車速里程表數(shù)字里程表顯示的每次行駛里程是利用集成電路通過505.1.6發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表5.1.6發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表51電子式轉(zhuǎn)速表圖5.1.19電子式轉(zhuǎn)速表圖5.1.1952

(3)脈沖式電子轉(zhuǎn)速表的原理轉(zhuǎn)速信號取自點(diǎn)火系初級電路。發(fā)動機(jī)工作時，點(diǎn)火控制器大功率控制三極管不斷導(dǎo)通與截止，其變化次數(shù)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)成正比。A.當(dāng)其導(dǎo)通時，晶體管VT無偏壓而截止，電容器C2被電源充電：蓄電池正極→電阻R3→電容器C2→二極管VD2→蓄電池。

532.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表(3)脈沖式電子轉(zhuǎn)速表的原理B.當(dāng)其截止時，晶體管VT導(dǎo)通，電容C2通過導(dǎo)通的VT1→轉(zhuǎn)速表測量機(jī)構(gòu)M(實(shí)際上為毫安表)→二極管VD1放電，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)。C.當(dāng)控制管不斷導(dǎo)通與截止時，C2不斷充放電，其放電電流的平均值與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，通過轉(zhuǎn)速表指針指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。2.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表54圖5.1.20數(shù)字式轉(zhuǎn)速表圖5.1.20數(shù)字式轉(zhuǎn)速表555.1.7儀表穩(wěn)壓器：電熱式儀表穩(wěn)壓器、電子式儀表穩(wěn)壓器5.1.7儀表穩(wěn)壓器：電熱式儀表穩(wěn)壓器、電子式儀表穩(wěn)56儀表穩(wěn)壓器：電熱式儀表穩(wěn)壓器圖5.1.22圖5.1.23儀表穩(wěn)壓器：電熱式儀表穩(wěn)壓器圖5.1.22圖5.1.2357當(dāng)電源電壓偏高時，電熱絲中的電流增大，雙金屬片加熱快，觸點(diǎn)很快斷開，斷開的觸點(diǎn)需要較長時間冷卻才能閉合，這樣觸點(diǎn)閉合時間短，斷開時間長，從而將偏高的電源電壓降低為某一輸出電壓平均值。電熱式儀表穩(wěn)壓器：工作原理當(dāng)電源電壓偏高時，電熱絲中的電流增大，雙金屬片加熱快，觸58儀表穩(wěn)壓器：電子式儀表穩(wěn)壓器電子式儀表穩(wěn)壓器主要是采用汽車專用的三端集成穩(wěn)壓塊，它具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、穩(wěn)壓效果好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。桑塔納、奧迪轎車儀表板專用的三端式電子穩(wěn)壓器。該穩(wěn)壓器輸出電壓為9.5～10.5V。儀表穩(wěn)壓器：電子式儀表穩(wěn)壓器電子式儀表穩(wěn)壓器主要是采用汽車專595.1.8數(shù)字儀表：1、優(yōu)點(diǎn)2、常用顯示器件5.1.8數(shù)字儀表：60常用顯示器件：發(fā)光二極管正、負(fù)極加上合適正向電壓后，其內(nèi)半導(dǎo)體晶片發(fā)光，通過帶顏色透明的塑料外殼顯示出來。圖5.1.26常用顯示器件：發(fā)光二極管正、負(fù)極加上合適正向電壓后，其內(nèi)61常用顯示器件：液晶顯示器液晶是一種有機(jī)化合物，由長形桿狀分子構(gòu)成。在一定的溫度范圍內(nèi)，它具有普通液體的流動性，也具有晶體的某些特征。液晶的光學(xué)性質(zhì)是隨著分子排列方向的變化而變化，當(dāng)在液晶上加一個電場時，液晶桿狀分子的長軸方向發(fā)生變化，因此液晶的光學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化。液晶顯示器是一種被動顯示裝置，具有顯示面積大、耗能少、顯示清晰、在陽光直射下不受影響等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。液晶顯示器需要外來光源，因?yàn)槠渥陨聿荒馨l(fā)光，只能起到吸收、反射或透光的作用。外來光源可以是日光，也可以是人為光源，人為光源可以由燈光開關(guān)控制，也可以由點(diǎn)火開關(guān)的RUN擋或ACC擋控制。常用顯示器件：液晶顯示器液晶是一種有機(jī)化合物，由62液晶顯示器是一種新型的非發(fā)光型平板顯示器，其構(gòu)造:在前、后玻璃板2、3之間夾有一層液晶，外表面分別貼有前偏光鏡1和后偏光鏡4，在玻璃板的后面放有反射鏡5。液晶顯示器是一種新型的非發(fā)光型平板顯示63數(shù)字式組合儀表由各種傳感器、微機(jī)、顯示器三大部分組成。一般都具有自診斷功能，若儀表發(fā)生故障，則其故障碼會存儲在組合儀表的RAM存儲器里，用專用儀器調(diào)碼后，可以讀出故障內(nèi)容。數(shù)字組合儀表數(shù)字式組合儀表由各種傳感器