第9章汽車儀表、報警燈及電子顯示裝置

第9章儀表、報警燈及電子顯示安裝9.1汽車儀表汽車儀表是為駕駛員提供汽車運轉(zhuǎn)重要信息的安裝，用來指示汽車運轉(zhuǎn)與發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)情況，以便及時發(fā)現(xiàn)問題、采取措施、防止事故，保證車輛正常運轉(zhuǎn)，同時也是維修人員發(fā)現(xiàn)和排除缺點的重要工具?，F(xiàn)代汽車電氣儀表普通包括電流表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表和車速里程表等，有的汽車還裝有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表。汽車電氣儀表均集中安裝在駕駛室轉(zhuǎn)向盤儀表板上。常用的方式有組合式儀表板與組合儀表。不同汽車裝用的儀表個數(shù)及構(gòu)造類型不同。汽車儀表應(yīng)構(gòu)造簡單、任務(wù)可靠、耐震、抗沖擊性好，在電源電壓允許變化的范圍內(nèi)，儀表示值應(yīng)準(zhǔn)確，且不隨周圍溫度的變化而變化。9.1.1電流表1．電流表的作用:〔1〕指示蓄電池充放電情況。〔2〕指示發(fā)電機(jī)任務(wù)情況。當(dāng)電流表的指針指向“＋〞側(cè)時，表示蓄電池充電；當(dāng)電流表的指針指向“－〞側(cè)時，表示蓄電池放電。2．電流表的構(gòu)造與原理〔1〕電磁式電流表1、3－接線柱；2－指針；4－黃銅板條；5－軟鋼轉(zhuǎn)子；6－永久磁鐵；7－軟軸圖9-1電磁式電流表〔2〕動磁式電流表1、3－接線柱；2－導(dǎo)電板；4－永久磁鐵轉(zhuǎn)子；5－指針；6－磁軛圖9-2動磁式電流表9.1.2電壓表1．電壓表的作用〔1〕指示發(fā)電機(jī)及調(diào)理器的任務(wù)情況。〔2〕指示蓄電池的技術(shù)情況。2．電壓表的構(gòu)造與原理〔1〕電熱式電壓表。1－支架；2－掛鉤；3－指針；4－電熱絲；5－II形雙金屬片；6－接線柱圖9-3電熱式電壓表〔2〕電磁式電壓表。圖9-4電磁式電壓表9.1.3機(jī)油壓力表1、作用：機(jī)油壓力表用來檢測和顯示發(fā)動機(jī)主油道的機(jī)油壓力的大小，以防因缺機(jī)油而呵斥拉缸、燒瓦的艱苦缺點發(fā)生。機(jī)油壓力指示表可分為電熱式、電磁式和彈簧式三種。機(jī)油壓力傳感器可分為雙金屬片式和可變電阻式兩種。常用的是電熱式機(jī)油壓力指示表配雙金屬片式機(jī)油壓力傳感器和電磁式機(jī)油壓力指示表配可變電阻式機(jī)油壓力傳感器。2．機(jī)油壓力表的構(gòu)造與任務(wù)原理9.1.4水溫表、燃油表和電源穩(wěn)壓器1、水溫表〔1〕構(gòu)造：電熱式冷卻液溫度表與雙金屬片式傳感器的根本構(gòu)造如下圖。

電熱式冷卻液溫度表與雙金屬片式傳感器1.銅殼2.底板3.固定觸點4.雙金屬片5.接觸片6.殼7.接線柱8、11.調(diào)整齒扇9.雙金屬片10.指針12.彈簧片2、燃油表作用：燃油表用來指示燃油箱內(nèi)燃油的儲存量。分類：燃油表有電磁式、動磁式和電熱式三種，傳感器均為可變電阻式。構(gòu)造與原理：電熱式燃油表的基本構(gòu)造和任務(wù)原理與電熱式機(jī)油壓力表一樣，僅表盤刻度不同。電熱式燃油表配用可變電阻式傳感器，需串聯(lián)一個穩(wěn)壓器。其根本構(gòu)造如圖所示。圖電熱式燃油表與可變電阻式燃油量傳感器1.穩(wěn)壓器2.加熱線圈3.雙金屬片4.指針5.可變電阻6.滑片7.浮子3、電源穩(wěn)壓器由于電源電壓變化影響儀表讀數(shù)的準(zhǔn)確性，因此在這種電路中需配有電源穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器輸出一脈沖電壓，其電壓波形如圖8.7所示。當(dāng)電源電壓變化時，輸出電壓平均值堅持穩(wěn)定。該電源穩(wěn)壓器的輸出電壓為8.64V土0.15V。

圖電源穩(wěn)壓器的電壓波形1.輸入電壓U入2.輸出電壓U出9.1.5車速里程表和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表

1．車速里程表

〔1〕車速里程表的作用。

車速里程表是用來指示汽車行駛速度和累計行駛里程數(shù)的儀表，由車速表和里程表兩部分組成。

〔2〕車速里程表的構(gòu)造與原理。圖磁感應(yīng)式車速里程表1.永久磁鐵2.鋁碗3.磁屏4.盤形彈簧5.刻度盤6.指針任務(wù)原理：不任務(wù)時，鋁碗2在盤形彈簧4的作用下，使指針指在刻度盤的零位。當(dāng)汽車行駛時，自動軸帶著永久磁鐵l旋轉(zhuǎn)，永久磁鐵的磁力線穿過鋁碗2，在鋁碗2上感應(yīng)出蝸流，鋁碗在電磁轉(zhuǎn)矩作用下抑制盤形彈簧的彈力，向永久磁鐵1轉(zhuǎn)動的方向旋轉(zhuǎn)，直至與盤形彈簧彈力相平衡。由于蝸流的強(qiáng)弱與車速成正比，指針轉(zhuǎn)過角度與車速成正比，指針便在刻度盤上指示出相應(yīng)的車速。2、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表作用：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表用于指示發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)速度。分類：常用的轉(zhuǎn)速表有機(jī)械式和電子式兩種。組成：電子式轉(zhuǎn)速表獲取轉(zhuǎn)速信號的方式有三種，即取自點火系、發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)電機(jī)。如所示為桑塔納轎車取自點火系的轉(zhuǎn)速表電路原理圖。原理：當(dāng)初級電路導(dǎo)通時，三極管VT截止，電容C2被充電，充電電流由蓄電池正極點火開關(guān)電阻R3電容C2二極管VD2蓄電池負(fù)極。當(dāng)初級電路截止時，三極管VT導(dǎo)通，電容器C2放電，放電電流經(jīng)過三極管VT電流表二極管VD1。當(dāng)發(fā)動機(jī)任務(wù)時，點火系初級電路不停的導(dǎo)通與截止，電容C2不停的充放電。由于初級電路通斷的次數(shù)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，所以電流表中電流平均值與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，從而可用電流平均值標(biāo)定發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖桑塔納轎車電子式轉(zhuǎn)速表電路原理圖9.2汽車報警燈

為了確保行車平安，現(xiàn)代機(jī)動車輛都安裝有各種報警安裝。報警安裝普通由傳感器和紅色報警燈組成。報警信號系統(tǒng)通常由報警燈和報警自動開關(guān)組成，當(dāng)被監(jiān)測的系統(tǒng)不正常時，開關(guān)自動接通，指示燈自動發(fā)亮，提示駕駛員留意，如機(jī)油壓力過高或過低報警、制動液壓力缺乏報警、真空度過低報警、水溫過高報警、燃油缺乏報警等。1．制動系統(tǒng)低氣壓報警燈1－調(diào)整螺釘；2－鎖緊螺釘；3－復(fù)位彈簧；4－膜片；5－動觸點；6－靜觸點；7－濾清器圖9-12低氣壓報警傳感器2．機(jī)油壓力報警燈在現(xiàn)代多數(shù)汽車上，除機(jī)油壓力表之外，還配有一個紅色報警燈，用來表示機(jī)油壓力平安值的情況。當(dāng)光滑系統(tǒng)機(jī)油壓力降低或升高到允許限制時，報警燈即亮，以便引起汽車駕駛員留意。薄膜式機(jī)油壓力過低報警燈組成與原理如圖9-13所示。當(dāng)機(jī)油壓力正常時，機(jī)油壓力推進(jìn)薄膜向上拱曲，推桿將觸點翻開，報警燈不亮；當(dāng)機(jī)油壓力過低時，薄膜在彈簧壓力作用下移，從而觸點閉合，紅色報警燈亮，以示警告。1－推桿；2－觸點；3－薄膜圖9-13薄膜式機(jī)油壓力過低報警燈3．水溫報警燈水溫報警燈用來冷卻，水溫度不正常時，發(fā)出燈光信號，以示警告。其傳感器與水溫傳感器類似，由雙金屬片作為溫度敏感元件，水溫報警燈的電路如圖9-14所示。在傳感器的密封套管1內(nèi)裝有條形雙金屬片2，雙金屬片2自在端焊有動觸點，而靜觸點4直接搭鐵。當(dāng)溫度升高到95～98℃時，雙金屬片2向靜觸點方向彎曲，使兩觸點接觸，紅色報警燈便接通發(fā)亮。1－傳感器套管；2－雙金屬片；3－螺紋接頭；4－靜觸點；5－指示燈圖9-14水溫報警燈4．燃油油面報警燈燃油油面報警燈用來當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油減少到某一規(guī)定值時，報警燈亮，以警告駕駛員留意。如圖9-15所示，它由熱敏電阻式燃油油量報警傳感器和報警燈組成。當(dāng)燃油箱內(nèi)燃油量多時，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻元件3浸沒在燃油中，散熱快，其溫度較低，電阻值大所以電路中電流很小，報警燈處于熄滅形狀。當(dāng)燃油減少到規(guī)定值以下時熱敏電阻元件3顯露油面上，散熱慢，溫度升高，電阻值減少，電流增大，那么報警燈發(fā)亮。1－外殼；2－金屬網(wǎng)絲；3－熱敏電阻；4－油箱外殼；5－接線柱；6－指示燈圖9-15燃油油面報警燈5．制動液液面報警燈制動液液面報警燈用來在制動液液面降到規(guī)定值時，液面燈亮，警告駕駛員進(jìn)展維護(hù)。構(gòu)造如圖9-16所示，它的傳感器，裝在制動液儲液罐中。外殼1內(nèi)裝有舌簧管繼電器，接線柱與液面報警燈相連，浮子4上固定著永久磁鐵。制動液面下降到規(guī)定值時，經(jīng)過浮子帶動永久磁鐵3使舌簧管觸點閉合，接通報警燈，發(fā)出警告，當(dāng)制動液面上升時，浮子上升，吸力減弱，舌簧管觸點靠本身彈力張開，報警燈熄滅。1－外殼；2－舌簧管；3－永久磁鐵；4－浮子圖9-16制動液液面報警燈6．蓄電池液面報警燈蓄電池液面報警燈用來當(dāng)蓄電池液面下降時向駕駛員警告，以便維護(hù)。蓄電池液面報警系統(tǒng)利用電極式液面高度傳感器丈量液面高度，如圖9-17所示，該傳感器由裝在蓄電池蓋板上作為電極的鉛棒構(gòu)成。蓄電池液量低于規(guī)定量時報警燈點亮，從而向駕駛者發(fā)出蓄電池液量缺乏的報警信號。1－蓄電池上蓋板；2－電極圖9-17蓄電池液面報警燈7．制動燈斷線報警燈為了提高行車平安，在汽車上安裝制動燈斷線報警燈。其線路原理如圖9-20所示，由電磁線圈4、6和舌簧開關(guān)5，報警燈3與舌簧開關(guān)5等組成。在正常情況下制動時，踩下制動踏板，制動燈開關(guān)接通，電流分別經(jīng)電磁線圈4和6，左右制動信號燈亮。此時，兩線圈所產(chǎn)生的磁場相互抵消，舌簧開關(guān)5在本身彈力作用下斷開觸點，報警燈不亮。假設(shè)左(或右)制動信號燈燈線斷路(或燈絲燒斷)時制動，那么電磁線圈4(或6)無電流經(jīng)過，而通電的線圈產(chǎn)生的磁場吸力吸動舌簧開關(guān)5的觸點閉合，與舌簧開關(guān)5串聯(lián)的報警燈3亮。1－點火開關(guān)；2－制動開關(guān)；3－報警燈；4、6－電磁線圈；5－舌簧開關(guān)；7、8－制動信號燈圖9-20制動燈斷線報警燈8．空氣濾清器堵塞報警燈進(jìn)氣管的進(jìn)氣暢通與否，直接影響充氣效率?？諝鉃V清器堵塞報警燈用來在進(jìn)氣管堵塞時，點亮報警燈，以示警告，主要用在貨車上。如圖9-21所示為東風(fēng)汽車的空氣濾清器堵塞報警傳感器內(nèi)部構(gòu)造，由外殼6、膜片7、觸點4、5、彈簧座10、導(dǎo)電插片2等組成。外殼的前部裝有感受壓力差的膜片7，并靠底板8壓固，底板上開有三個小孔與大氣相通，外殼的后部設(shè)有通氣管，經(jīng)過輸氣管與空氣濾清器的下部相通，從而使其殼內(nèi)成為一個氣盒。1－螺栓；2－導(dǎo)電插片；3－彈簧；4、5-觸點；6－外殼；7－膜片；8－底板；9－導(dǎo)電片；10－彈簧座圖9-21空氣濾清器堵塞報警傳感器9．輪胎氣壓報警燈輪胎氣壓報警系統(tǒng)用來在車輛行駛中，檢測輪胎的氣壓形狀，當(dāng)輪胎氣壓降低時，使儀表板的報警信號燈點亮，向駕駛員發(fā)出警告。輪胎氣壓報警系統(tǒng)的組成如圖9-22所示，即用來提供進(jìn)氣溫度信號的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)電腦1；檢測制動信號的駐車燈開關(guān)2；車輪速度傳感器4、5、8、9檢出各車輪運轉(zhuǎn)速度，并將檢出結(jié)果輸入電腦；設(shè)定開關(guān)6在交換輪胎等情況下進(jìn)展系統(tǒng)初始設(shè)定；輪胎氣壓報警系統(tǒng)電腦7接納車輪速度傳感器信號，運算出輪胎氣壓，并控制氣壓報警燈任務(wù)。9.3汽車電子顯示安裝9.3.1汽車儀表電子化的優(yōu)點〔1〕電子顯示安裝能提供大量、復(fù)雜的信息，順應(yīng)汽車排氣凈化、節(jié)能、平安性和溫馨性的要求?！?〕能滿足小型、輕量化的要求，使有限的駕駛室空間盡能夠地寬闊些?！?〕顯示圖形設(shè)計的自在度高、造形美觀適用?！?〕具有高精度和高可靠性，免除機(jī)電式儀表中的那些可動部分?！?〕具有一“表〞多用的功能，用一組顯示器進(jìn)展分時顯示，并可同時顯示幾個信息，使組合儀表得以簡化。9.3.2常用電子顯示器件1.真空熒光管〔VFD〕〔1〕構(gòu)造VFD是最常用的發(fā)光型顯示器，其構(gòu)造如圖8.16所示，鎢燈絲為陰極，接電源負(fù)極；涂有熒光物質(zhì)的屏幕為陽極，接電源正極，其上制有假設(shè)干字符段圖形，每個字符段由電子開關(guān)單獨控制通電形狀；柵格置于燈絲和屏幕之間；整個安裝密封在被抽真空的玻璃罩內(nèi)。

圖8.16真空熒光管〔VFD〕的構(gòu)造1.電子開關(guān)2.涂有熒光物質(zhì)的屏幕〔陽極〕3.柵格4.鎢燈絲(陰極)5.玻璃罩6.電位器〔亮度調(diào)理〕1.真空熒光管〔VFD〕〔2〕原理當(dāng)陰極燈絲1通電時，燈絲發(fā)熱，釋放電子，電子被電位較高的柵格2吸引，并穿過柵格，均勻地打在電位最高的屏幕字符段3上。凡是由電子開關(guān)控制通電的字符段受電子轟擊后發(fā)亮，而未通電的字符段發(fā)暗。這樣經(jīng)過控制字符段通電形狀，就可構(gòu)成不同的顯示數(shù)字。

圖8.17真空熒光管〔VFD〕的任務(wù)原理1.鎢燈絲(陰極)2.柵格3.字符段〔陽極〕4.屏幕2.液晶顯示器〔LCD〕〔1〕構(gòu)造LCD是最常用的非發(fā)光型顯示器，其構(gòu)造如圖8.18所示。前玻璃板2和后玻璃板3之間加有一層液晶，外外表貼有垂直偏光鏡1和程度偏光鏡4，最后面是反射鏡5。

圖8.18液晶顯示器〔LCD〕的構(gòu)造1.垂直偏光鏡2.前玻璃板3.后玻璃板4.程度偏光鏡5.反射鏡2.液晶顯示器〔LCD〕〔2〕原理當(dāng)液晶不加電場時，液晶的分子陳列方式可未來自垂直偏光鏡的垂直方向的光波旋轉(zhuǎn)90，再經(jīng)程度偏光鏡后射到反射鏡上，經(jīng)反射后按原路回去，這時透過垂直偏光鏡看液晶時，液晶呈亮的形狀。圖8.19液晶顯示器〔LCD〕的任務(wù)原理a)當(dāng)液晶不加電場時，液晶將垂直光波旋轉(zhuǎn)902.液晶顯示器〔LCD〕〔2〕原理當(dāng)液晶加一電場時，液晶的分子陳列方式改動，不能未來自垂直偏光鏡的垂直方向的光波旋轉(zhuǎn)，不能經(jīng)過程度偏光鏡到達(dá)反射鏡，這時透過垂直偏光鏡看液晶時，液晶呈暗的形狀。這樣將液晶制成字符段，經(jīng)過控制每個字符段的通電形狀，就可使液晶顯示不同的字符。圖8.19液晶顯示器〔LCD〕的任務(wù)原理b)當(dāng)液晶加電場時，液晶不能將光波旋轉(zhuǎn)9.3.3汽車電子儀表1．ED-02型電子組合儀表它的主要功能有：〔1〕車速丈量范圍為0～140km/h，仍采用模擬顯示。〔2〕冷卻液溫度表采器具有正溫度系數(shù)的RJ-1型熱敏電阻為傳感器，顯示器采用發(fā)光二極管桿圖顯示?！?〕電壓表采用發(fā)光二極管桿圖顯示，