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1、单元五汽车仪表与报警系统,第一节汽车仪表系统第二节汽车报警系统第三节综合信息显示系统,返回,第一节汽车仪表系统,一、汽车仪表的作用汽车仪表的作用是监测汽车的运行状况,使驾驶员随时观察与掌握汽车各系统工作状态的相关信息,故而在驾驶室转向盘的前方台板上装有仪表盘。仪表盘包括发动机转速表、车速里程表、燃油表、水温表、机油压力表以及各种报警显示装置等。由于仪表系统是驾驶员了解汽车工作状况的“眼睛”,对确保汽车行车安全、及时排除故障和避免发动机出现严重故障起着重要的作用,因此要求各个仪表结构简单,工作可靠,显示数据清晰、准确,指示值受电源的电压波动和环境温度变化的影响小,除此之外,仪表的抗振、耐冲击性能
2、也要好。,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,二、汽车仪表的分类按工作原理分类()机械式仪表:基于机械作用力而工作的仪表。()电气式仪表:基于电测原理,通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号(模拟量)加以测量的仪表。()模拟电路电子式仪表:工作原理与电气式仪表基本相同,只不过是用电子器件(分立元件和集成电路)取代原来的电气器件,现在均采用各种专用集成电路。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,()数字式仪表:由采集传感器的信号,将模拟量转换为数字量,经分析处理后控制显示装置的仪表,目前汽车上应用较多的是数字式仪表。按安装方式分类()组合式仪表:组合式仪表就是将各仪表组合安装在一起。不同汽
3、车组合式仪表中的仪表个数不同,一般仪表盘上主要有燃油表、水温表、发动机转速表、车速里程表等。仪表盘上还有许多指示灯、报警灯和仪表灯等。组合式仪表中的仪表可单独更换,各种指示灯、报警灯和仪表灯从仪表盘外面就可更换灯泡。图所示为奥迪轿车组合式仪表。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,()分装式仪表:分装式仪表就是将各仪表单独安装。三、常用仪表的结构与原理汽车上较常用的一般有种仪表和种相应的传感器,即燃油表、机油压力表、冷却液温度表、车速里程表、发动机转速表等指示仪表和机油压力传感器、水温传感器、油量传感器等。汽车的燃油表、冷却液温度表和机油压力表,虽然测量的参数不同,但均由指示表和传感器两
4、部分组成。指示表在结构上分为电热式和电磁式两种,传感器分为电热式和可变电阻式两种。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电热式指示表是利用电热线圈产生的热量加热双金属片(热偶片),使之变形带动指针指示相应的刻度,它需要的是断续的脉冲电流;电磁式指示表是利用垂直布置的两个电磁线圈通过不同的电流,形成合磁场摆动转子,转子带动指针指示相应的刻度,它是一种流比式仪表,需要的是连续的电流信号。指示表和传感器的配合类型如下:()电热式指示表电热式传感器。()电磁式指示表可变电阻式传感器。()电热式指示表可变电阻式传感器。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,(一)燃油表燃油表的功用是指示燃油箱
5、内燃油的存储量,使驾驶员明确是否需要加油。它与安装在油箱内的燃油传感器配套工作。燃油传感器如图所示,该变阻器的输出电阻值依赖于浮子的位置,当油量多时,浮子的位置高,输出电阻小,电流大;当油量少时,浮子位置低,输出电阻大,电流小。目前,汽车上常用的燃油表有电热式、电磁式、电子式和数字式四种。电热式燃油表,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,)结构图所示为电热式燃油表的结构,主要由电压调节器、电热式指示表和可变电阻式油位传感器等组成。传感器装在油箱内,油箱中的浮子随油量的多少而升降,经过连杆使传感器中的电阻值发生变化。)工作原理当油箱中的油量少时,浮子降到下面位置,传感器的电阻变大,电流由蓄
6、电池点火开关电压调节器燃油表指示表加热线圈传感器电阻搭铁。因电阻值大,通过热偶片加热线圈的电流小,产生热量少,热偶片弯曲量少,指针指在“无油”附近。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当油箱中的油满时,浮子升到上面位置,传感器的电阻减到最小,流过热偶片的电流增大,产生热量多,热偶片弯曲最大,指针指在“油满”附近。电磁式燃油表)结构电磁式燃油表由装在燃油箱内的浮筒传感器和装在仪表盘上的燃油指示表组成,如图所示。浮筒传感器由滑线电阻、滑杆和浮子组成。燃油指示表由两个绕在铁芯上的线圈、转子、指针和分流电阻等组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,)工作原理当油箱无油时,浮子下沉,滑
7、线电阻上的滑片移至最右端,将右线圈短路,电流由蓄电池正极点火开关接线柱(上)左线圈接线柱(下)浮子滑片滑杆搭铁蓄电池负极。左线圈产生的磁场使转子带动指针左偏,使指针在“”位上。当油量增加时,浮子上升,滑线电阻部分接入,这一部分电阻与右线圈并联,同时又与左线圈串联,电流由蓄电池正极点火开关接线柱(上)左线圈接线柱(下)两路(其中一路经滑线部分电阻,另一路经右线圈)搭铁蓄电池负极。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,左线圈由于串联了电阻使左线圈中的电流相对减小,磁场减弱,而右线圈中有电流通过,电流相对增大,合成磁场使转子带动指针右偏,指示出油箱中的油量。当油箱中装满油时,浮子带着滑片移到电
8、阻的最左端,电阻全部接入电路中。此时左线圈中电流更小,磁场更弱,而右线圈中电流增大,磁场加强,转子便带着指针向右移,使指针在“”(满)位上。电子式燃油表电子式燃油表由一个随燃油液面高度升降的浮子、一个带有电阻器的机体和一个浮动臂组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,可以随时测量并显示汽车油箱内的燃油情况,一般采用柱状或其他图形方式来提醒驾驶员油箱内可用的剩余燃油量。电子式燃油表的传感器仍然采用浮子式滑线电阻器结构,传感器由机体固定在油箱壁上,当浮子随燃油液面的高度升降时,带动浮动臂使接触片在电阻器上滑动,从而使检测回路产生不同的电信号。当在整个电阻外部接上固定电压时,燃油高度就可根
9、据接触片相对地线的电压变化输出测量值。如图所示,是浮子式滑线电阻器传感器,两块及相应的电路和发光二极管作为显示器件组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,由和组成的串联稳压电路,为各运算放大器提供作为基准电压的稳定电压,输入集成电路和组成的电压比较器反向输入端,为了消除汽车行驶时油箱中燃油晃动的影响,输出端点的电位通过及组成的延时电路加到和的同向输入端,并与基准电压进行比较并加以放大。当油箱中燃油加满时,传感器的阻值最小,点电位最低,由和组成的电压比较器输出为低电平,此时,只绿色发光二极管都点亮,而红色发光二极管熄灭,表示油箱中的燃油已满。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,
10、当油箱中燃油量逐渐减少,显示器中绿色发光二极管按、次序依次熄灭。油量越少,绿色发光二极管亮的个数越少。当油箱中燃油量达到下限时,的阻值最大,点电位最高,集成块的第脚电位高于第脚的基准电位,只绿色发光二极管全部熄火,红色发光二极管点亮,提醒驾驶员补充燃油。数字式燃油表数字式燃油表的组成及电路如图所示,主要由传感器、处理器和指示表组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,数字式燃油表仍然采用浮子式可变电阻器传感器来测量油箱的油面高度。燃油箱可变电阻式传感器(信号器)产生模拟信号传送至处理器,利用转换器将模拟信号转换为二进制数或称二进制代码的信号给微计算机,经微计算机处理后将数字信号送给仪表
11、盘内电路,以照明正确的线节,而显示出汽油存量。(二)冷却液温度表冷却液温度表(简称水温表),用来指示发动机冷却液的工作温度,使驾驶员了解发动机的工作状态,以防发动机因过热而损坏。常用的有电热式、电磁式、电子式和数字式四种。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电热式冷却液温度表图所示为传感器使用热敏电阻,接收器使用热偶片的电热式冷却液温度表结构。电热式冷却液温度表的工作原理与电热式燃油表相同,都是可变电阻配合热偶片的作用。当冷却液温度低时,热敏电阻的电阻值大,通过热偶片加热线圈的电流小,产生热量少,热偶片弯曲量少,指针指在图中指示表的数值“”附近;当冷却液温度高时,热敏电阻的电阻值小,流
12、过热偶片的电流大,产生热量多,热偶片弯曲量大,指针指在图中指示表的数值“”附近。热敏电阻的结构如图所示。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电磁式冷却液温度表电磁式冷却液温度表的结构如图所示,由装在气缸盖水套中的热敏电阻传感器和装在仪表板上的冷却液温度显示表两部分组成。冷却液温度显示表由塑料支架、带指针的衔铁以及两个串联线圈、等组成。当电源开关接通时,电流由蓄电池正极、点火开关、线圈分两路(一路流经热敏电阻,另一路流经线圈)搭铁蓄电池负极,构成回路。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当冷却液温度低时,传感器中热敏电阻的阻值大,电流经后,大部分流入中,产生的合成磁场使带指针的衔
13、铁向左偏转,使表针指向低温刻度;当冷却液温度高时,传感器中热敏电阻的阻值减小,中的电流相对减小,产生的合成磁场使带指针的衔铁向右偏转,使表针指向高温刻度。电子式冷却液温度表电子式冷却液温度表主要由冷却液温度传感器(热敏电阻型)、集成电路和红、黄、绿发光二极管显示器等组成,如图所示。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,冷却液温度传感器装在发动机水套内,它与电阻组成冷却液温度测量电路。当冷却液温度低于时,用黄色发光二极管发黄色光显示;当冷却液温度在正常工作温度(约)时,用绿色发光二极管发绿色光显示;当水温超过时,发动机有过热危险,以红色发光二极管发光报警,同时由三极管控制的蜂鸣器也发出报警
14、声响信号。数字式冷却液温度表数字式冷却液温度表由可变电阻器(水温传感器)、处理器(计算机)及指示表(显示器)组成,如图所示。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当水温低时,水温传感器电阻高,流过的电流小,传感器两端的电压高,转换器将高电压信号转为数字信号,送给微处理器,微处理器再送出信号给输出驱动器,使显示器显示出(.)的水温,如图()所示;反之,当水温逐渐升高时,因水温传感器电阻逐渐降低,流过的电流逐渐变大,因此传感器两端电压逐渐变低,故水温的显示会逐渐升高,例如达(),如图()所示。(三)机油压力表机油压力表用来检测和显示发动机主油道机油压力的大小,以防因缺机油而造成拉缸、烧瓦的重
15、大故障发生。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,它由机油压力传感器和机油压力指示表两部分组成。机油压力指示表可分为电热式、电磁式和电子式三种。机油压力传感器可分为双金属片式和可变电阻式两种。常用的是电热式机油压力指示表配双金属片式机油压力传感器和电磁式机油压力指示表配可变电阻式机油压力传感器。电热式机油压力表电热式机油压力表也称双金属片式机油压力表,基本结构如图所示。指示表内装有双金属片,上绕有电热线圈,其一端通过接线柱与传感器相连,另一端通过接线柱接电源正极。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,传感器为圆盒形,内部有可感受机油压力的膜片,膜片的上方为弯曲的弹簧片,弹簧片的一端
16、固定并搭铁,另一端焊有合金触点;另一触点在双金属片上,双金属片上绕有电热线圈,线圈一端接双金属片,另一端与指示表相连。当点火开关置于时,电流流过双金属片的加热线圈,双金属片受热变形,使触点分开;随后双金属片又冷却伸直,触点重又闭合。如此反复,电路中形成一脉冲电流,其波形如图所示。当油压降低时,传感器膜片变形小,触点压力小,闭合时间短,打开时间长,变化频率低,电路中平均电流小,双金属片弯曲变形小,指针偏摆角度小,指向低油压;反之,当油压升高时,指针偏摆角度大,指向高油压。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电磁式机油压力表电磁式机油压力表是在电热式机油压力表基础上,利用电磁式指示表代替即
17、可。其工作原理与电热式机油压力表相似,参考电磁式冷却液温度表。电子式机油压力表目前国外汽车基本取消了机油压力表而用机油压力报警灯代替,国产大多数汽车还同时装有机油压力表和机油压力报警灯。它主要由机油压力传感器(双金属片电阻型)、集成电路和红、黄、绿发光二极管显示器等组成。机油压力传感器装在发动机主油道上,与电阻组成机油压力测量电路,如图所示。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当机油压力过低时(低于.),双金属片式机油压力传感器产生的脉冲信号频率最低,此时红色发光二极管发光显示,并由蜂鸣器发出声响报警信号;当发动机机油压力正常时,绿色发光二极管发光显示,表示发动机润滑系统工作正常;而在
18、油压过高时,机油压力传感器产生的脉冲信号频率较高,黄色发光二极管发光显示,以引起驾驶员的注意,防止润滑系统故障,尤其是注意防止润滑系统各部分的垫子被冲走和润滑装置损坏。(四)车速里程表车速里程表可显示车速、行驶总里程及短程行驶距离等。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,磁感应式车速里程表磁感应式车速里程表结构如图所示,由变速器输出轴上的一套蜗轮、蜗杆以及软轴驱动,主要由车速表和里程表两部分构成。)车速表车速表由永久磁铁、带有轴及指针的铝碗、罩壳和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘等组成。车速表指针的指示原理是:软轴带动磁铁旋转时,转盘产生旋转力,此旋转力与游丝弹簧的弹力平衡时指示在一定位置
19、。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,旋转磁铁之所以使转盘转动,其原理是把导体置于旋转磁场中,导体便感应产生电流,从而发生与旋转磁场同方向的转矩。旋转磁铁是永久磁铁产生的磁力线,由极发出,切割转盘后回到极。当旋转磁铁顺时针旋转时,转盘不动,由相对运动可假定旋转磁铁不转,而转盘以逆时针方向切割磁力线,如图()所示,根据右手定则可知,在靠近极处的电流向下,靠近极的电流向上;再根据左手定则可知,在磁场中的转盘,当有电流发生后,会产生顺时针方向旋转的作用,如图()所示。所以旋转磁铁旋转时,转盘会随之产生同方向的旋转。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,转盘的旋转力与旋转磁铁的旋转速度(
20、即车速)成正比,而游丝弹簧的力与此旋转力平衡时,便决定了指针的指示位置。)里程表图所示为里程表结构。里程表是以车速表旋转磁铁的驱动软轴驱动特殊的齿轮来带动计数环计算行驶里程的。全程表通常有个计数环,末位数每转一圈代表汽车行驶。现代汽车全程表的最右侧通常再附一组白底黑字,每一数字代表的计数环。短程表通常为三位数,随时可以用归零装置使每个计数环都回到。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电子式车速里程表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,如图所示。)车速传感器车速传感器的作用是产生正比于车速的电信号。它由一个舌簧开关和一个含有对磁极的转子组成。变速器驱动转
21、子旋转,转子每转一周,舌簧开关中的触点闭合、打开次,产生个脉冲信号,该脉冲信号频率与车速成正比。)电子电路,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,电子电路的作用是将车速传感器送来的电信号整形、触发,输出一个电流大小与车速成正比的电流信号。其基本组成主要包括稳压电路、单稳态触发电路、恒流源驱动电路、分频电路和功率放大电路。)车速表它是一个电磁式电流表,当汽车以不同车速行驶时,从电子电路接线端输出的与车速成正比的电流信号便驱动车速表指针偏转,即可指示相应的车速。)里程表它由一个步进电动机和六位数字的十进制数字轮组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,车速传感器输出的信号,经分频后,再
22、经功率放大器放大到足够的功率,驱动步进电动机,带动数字轮转动,从而记录行驶的里程,如图所示。电子式车速里程表与磁感应式车速里程表基本相同,其不同点为不使用机械式的软轴,而是利用车速传感器及处理器的电子控制作用,现为许多汽车所采用。(五)发动机转速表发动机转速表用来指示发动机转速,以便于驾驶员了解发动机运转、怠速,以及避免发动机超速运转。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,转速表通常利用送到点火线圈的脉冲电压或电流,使指示器作用,以显示发动机转速。发动机转速表有机械式和电子式两种类型。机械式发动机转速表的结构原理与磁感应式车速里程表基本相同。电子式发动机转速表,具有结构简单、指示精确、安
23、装方便等特点,因此小轿车广泛采用。电子式发动机转速表根据发动机转速表的信号源不同,分为脉冲式发动机电子转速表和磁感应式发动机电子转速表两种。脉冲式发动机电子转速表,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,脉冲式发动机电子转速表由信号源、电子电路和指示表三部分组成,常用于汽油发动机上。该转速表的转速信号一般取自点火系统的初级电路,如分电器触点或电子点火系统的点火线圈,因此可以节省一只转速传感器。转速信号取自点火系统的转速表电路如图所示。当点火控制器使初级电路导通时,三极管处于截止状态,电容被充电。其充电电路为:蓄电池正极蓄电池负极,构成回路。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当点火控
24、制器使初级电路截止时,三极管的基极得正电位导通,此时便通过导通的三极管、电流表、构成放电回路,从而驱动电流表。当发动机工作时,初级电路不断地导通、截止,其导通、截止的次数与发动机转速成正比。所以,当初级电路不断地导通、截止时,对电容不断地进行充放电,其放电电流平均值与发动机转速成正比,于是将电流平均值标定成发动机转速即可。磁感应式发动机电子转速表磁感应式发动机电子转速表是指采用磁感应式传感器检测发动机转速信号的电子式转速表。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,这种转速表既可用于测量汽油发动机转速,也可用于测量柴油发动机转速。磁感应式发动机电子转速表由磁感应式传感器、电子电路和指示表组成
25、。转速信号一般取自发动机曲轴信号,因此传感器一般安装在飞轮壳上,如图()所示。在图()所示电路中,电子电路的核心部件是频率电压转速器或。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,试验证明,转速传感器信号输入频率电压转换器后,经过频率电压转换器或内部电路进行处理,即可将反映发动机转速的频率信号转换为电压信号,从而得到图()中曲线所示的输出特性,这样指示表(毫安表)便能随传感器输入信号频率增加,平稳地指示发动机转速升高。电压称为最小输出电压,在频率较低(发动机转速在范围内)时,保持最小输出电压稳定的目的是克服指示表的机械惯性和磁滞性,使转速表在低速时就能准确指示发动机转速。调节电阻的阻值,即可调
26、节最小输出电压的大小,从而使指示表在某一转速开始比较准确地指示发动机转速。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,四、汽车数字组合仪表上述分装式汽车仪表具有各自独立的电路,不便采用先进的结构工艺,所有仪表加在一起体积过大,安装不方便。现代汽车通常采用数字组合仪表,其结构紧凑,便于安装和接线,但各仪表间磁效应和热效应相互影响,易引起附加误差,所以要采取一定的磁屏蔽和热隔离措施,还要进行相应的补偿。图所示为单片机控制的汽车数字组合仪表,它由汽车工况采集、单片机控制及信号处理、显示器等系统组成。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,汽车工况信息采集汽车工况信息通常分为模拟量、频率量和开关量
27、三类。()模拟量包括发动机冷却液温度、油箱燃油量、润滑油压力等,经过各自的传感器转换成模拟电压量,经放大处理后,再由转换器转换成单片机能够处理的二进制数字量,输入单片机进行处理。()频率量包括发动机转速和汽车行驶速度等,经过各自的传感器转换成脉冲信号,再经单片机相应接口输入单片机进行处理。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,()开关量包括由开关控制的汽车左转、右转、制动、倒车,各种灯光控制、各车门开关情况等,经电平转换抗干扰处理后,根据需要,一部分输入单片机进行处理,另一部分直接输送至显示器进行显示。信息处理汽车工况信息经采集系统采集并转换后,按各自的显示要求输入单片机进行处理。车速信
28、息在单片机系统中按一定算法处理后送至存储器累计并存储。汽车其他工况信息都可以用相应的配置和软件来处理。信息显示,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,信息显示可采用前述汽车电子仪表介绍的方式显示,如指针指示、数字显示、声光和图形辅助显示等。常见电子显示器件的工作原理如下:)发光二极管()发光二极管是一种把电能转换成光能的固态发光器件,实际上也是一种晶体管,它是应用最广泛的低压显示器件,如图所示。发光二极管一般用半导体材料制成。当在正、负极引线间加上适当的正向电压后,二极管导通,半导体晶片便发光,通过透明或半透明的塑料外壳显示出来,结构如图所示。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,发
29、光二极管可通过透明的塑料壳发出红、绿、黄、橙等不同颜色的光,以便需要时使用。发光二极管可单独使用,也可用于组成数字、字母或光条图,如图所示。发光二极管响应速度较快、工作稳定、可靠性高、体积和质量小、耐振动、寿命长,因此汽车电子仪表中常用发光二极管作为汽车仪表板上的指示灯、数字符号段或不太复杂的图符显示。)真空荧光管()真空荧光管实际上是一种低压真空管,它是最常用的数字显示器。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,如图所示,钨灯丝为阴极,接电源负极;涂有荧光物质的数字板为阳极,接电源正极,其上制有若干字符段图形,每个字符段由电子开关单独控制通电状态;栅极置于灯丝和数字板之间;整个装置密封在
30、被抽真空的玻璃板内。)液晶显示器()液晶显示器是最常用的非发光型显示器,其结构如图所示。前玻璃板和后玻璃板之间加有一层液晶,外表面贴有前偏光板和后偏光板,最后面是反射镜。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,当两电极间通一定电压时,位于通电电极范围内(要显示的数字、图形等)的液晶分子重新排列,这样通电部分电极就形成了在发亮背景下的字符或图形。除了显示装置以外,汽车仪表系统还设有功能选择键盘,微机与汽车电气系统的接头和显示装置连接。当点火开关接通时,输入信号有蓄电池电压、燃油箱传感器、温度传感器、行驶里程传感器、喷油脉冲以及键盘的信号,微机即按相应汽车动态方式进行计算与处理,除了发出时间脉
31、冲以外,尚可用程序按钮选择显示出瞬时燃油消耗、平均燃油消耗、平均车速、距离和外界温度等各种信息。,上一页,下一页,返回,第一节汽车仪表系统,现代汽车新技术的发展日新月异,传统的汽车仪表为驾驶员提供的信息已经远远不能满足要求。随着电子技术的飞速发展,电子数字显示及图像显示的仪表以多功能、高灵敏度、高精度、读数直观、显示模式的自由化等优点不断应用在新型汽车上。,上一页,返回,第二节汽车报警系统,汽车仪表指针指示的刻度对一般汽车驾驶并不具有特别的报警作用,因此为了警示汽车、发动机或某一系统处于不良或特殊状态,引起驾驶员的注意,保证车辆可靠工作和安全行驶,汽车上安装了多种警示性、直观性高的报警装置来取
32、代仪表。报警装置由报警灯和报警开关组成,当被监测的系统或总成工作不正常时,开关自动接通,使报警灯发亮。常见的报警灯有冷却液温度警告灯、机油压力警告灯、燃油油位警告灯、制动系统警告灯等。图所示为现代汽车仪表盘上的各种警告及指示灯,其代表图案与报警内容见表。,下一页,返回,第二节汽车报警系统,一、机油压力警告灯在汽车润滑系统中,除了装备有机油压力表之外,还装备有机油压力警告灯,用以提醒驾驶员注意发动机的机油压力是否异常。当驾驶员打开点火开关时灯亮,起动发动机,机油压力达到规定值时,警告灯熄灭。油压低于规定值时警告灯亮,表示机油压力不足,需立刻停车检查。机油压力警告灯为红色警告灯,主要由警告灯和机油
33、压力过低传感器组成。机油压力过低传感器一般装在主油道上,有膜片式和弹簧管式两种类型。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,图()所示为最常见的弹簧管式机油压力报警装置。它由装在发动机主油道内的弹簧管式传感器和装在仪表板上的警告灯两部分组成。传感器内的管形弹簧一端与发动机主油道连接,另一端与动触点连接,静触点经导电片与接线柱连接。当润滑系统机油压力低于允许值时,管形弹簧几乎无变形,动、静触点接触,警告灯中有电流通过,灯亮,提醒驾驶员注意。当润滑系统机油压力达到允许值时,管形弹簧变形程度增大,使动、静触点分开,警告灯中无电流通过,灯灭。图()所示为膜片式机油压力报警装置。,上一页,下一页,返
34、回,第二节汽车报警系统,它由装在仪表板上的警告灯和装在发动机主油道的膜片式传感器组成。钢制膜片将传感器分割成两个互不相通的腔室,下腔室与发动机润滑系统主油道相通;弹簧片上焊有动触点,静触点固定在壳体上;上腔室内设有一根弹簧,调节弹簧的预紧力可以调整报警压力的高低。当机油压力低于规定值时(),膜片在弹簧预紧力的作用下克服机油压力向下拱曲,弹簧将膜片向下推,带动弹片和动触点向下移动并使触点闭合,警告灯亮;当机油压力高于规定值时,油压克服弹簧力,将膜片上推,使触点分开,警告灯熄灭。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,二、冷却液温度警告灯在汽车冷却系统中,除了装备有冷却液温度表之外,还装备有冷
35、却液温度警告灯。冷却液温度警告灯为红色警告灯,其功用是当冷却液温度升高到一定值时,警告灯自动发亮报警,指示冷却液温度过高。图所示为常见的冷却液温度报警装置,它由双金属片式温度传感器和仪表盘上的冷却液温度警告灯两部分组成。当发动机冷却液的温度达到或超过极限温度时,传感器内双金属片温度高,变形程度大,使其内动、静触点接触,报警灯中有电流通过,灯亮。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,当发动机冷却液的温度正常时,传感器内双金属片温度较低,变形程度小,其内动、静触点分开,警告灯中无电流通过,灯灭。三、充电警告灯充电警告灯,当打开点火开关时灯亮,发动机发动后,发电机定子中性点()的电压达一定值时
36、灯熄灭。如图()所示,是使用定子线圈中性点()电压来控制充电指示灯的电路。当中性点()的电压达规定值时,充电指示灯继电器的磁力将接点吸开,使警告灯熄灭。图()所示为附调整器的交流发电机的充电指示灯控制电路。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,打开点火开关,发动机未起动时,充电指示灯继电器闭合,灯亮;发电机发电后使指示灯继电器两边的电压接近,接点跳开,灯灭。四、燃油油位警告灯燃油油位警告灯用于监视燃油箱中的燃油量,当燃油剩余量不足时警告灯点亮,提醒驾驶员及时补充燃油。汽车常用燃油油位警告灯的控制方式有热敏电阻控制式、可控硅控制式和电子控制式三种。热敏电阻控制式图所示为热敏电阻控制式燃油油
37、位警告灯电路,它由负温度系数热敏电阻传感器和仪表盘上的燃油量警告灯两部分组成。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,当油箱燃油量较多时,热敏电阻完全浸泡在燃油中,由于其散热快、温度低、阻值大,警告灯电路中相当于串联了一个很大的电阻,流过警告灯的电流很小,灯灭。当燃油减少到热敏电阻露出油面时(规定值以下),温度升高,散热慢,电阻值减小,流过警告灯的电流增大,灯亮。可控硅控制式可控硅控制的燃油油量警告灯适合与热偶片(双金属片)式仪表稳压器、热偶片(双金属片)式燃油指示表配套使用,电路如图所示。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,当仪表稳压器向热偶片式指示表输入脉冲电压信号时,在传感器
38、的可变电阻器上也会出现与燃油油面成比例的脉冲电压信号。当燃油油面下降到一定值时,串入指示表电路的可变电阻阻值增大,脉冲电压的幅值随之增大。当脉冲电压的幅值达到一定值时,便会触发可控硅使其导通。当可控硅导通时,警告灯电路接通而发亮,指示燃油油面过低,提醒驾驶员及时补充燃油。当脉冲电压消失时,触发信号消失,可控硅截止,警告灯熄灭。调整电阻阻值,可以调整可控硅的导通时机,以使警告灯的报警时刻与燃油量减少到报警油面一致。电子控制式,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,电子控制式燃油油位警告灯适合与电磁式燃油指示表配套使用,其电路如图所示。三极管、组成施密特触发器,可变电阻上的电压与燃油箱内的燃油
39、油面高度成正比,即油面升高时,传感器可变电阻串入指示表电路的阻值增大,可变电阻上的电压升高;反之,油面降低时,上的电压降低。当油箱全满时浮子上浮,带动滑片向下滑动使可变电阻串入指示表电路的阻值增大,电阻上的电压升高,三极管的基极电位升高而导通,集电极电位降低使三极管截止,截止时将基极电流切断,截止,警告灯无电流流过而熄灭。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,当燃油箱内的燃油油面高度降低时,浮子下沉并带动滑片向上移动,可变电阻串入指示表电路的阻值减小,电阻上的电压降低,三极管的基极电位随之降低。当燃油箱内的燃油油面高度降低到规定报警油面高度时,三极管因基极电位降低而截止,三极管、导通,警
40、告灯电路接通而发亮,指示燃油油面过低,提醒驾驶员及时补充燃油。五、制动系统警告灯现代汽车制动系统设置的警告装置有制动液液位警告灯、制动灯电路故障警告灯、制动器摩擦片使用极限警告灯、驻车制动与制动压力过低警告灯等。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,制动液液位警告灯制动液液位警告灯的作用是当制动液液面过低时,发出报警信号,以提醒驾驶员注意。制动液液位警告灯由制动液液位传感器和警告灯组成,其电路如图所示。液位传感器为舌簧开关式,安装在制动液储液罐上。传感器壳体上设有两个接线端子,其中一个接电源,另一个接警告灯。传感器浮子随制动液液位高低而上下浮动,浮子上固装有永久磁铁。舌簧开关的触点受永久
41、磁铁磁场的作用而断开与闭合。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,当补充制动液时,浮子带动永久磁铁随制动液液面升高而上升,随着永久磁铁对舌簧开关触点的作用力减弱,舌簧开关触点在自身弹力的作用下断开,警告灯电路切断而熄灭,表示制动液液位正常。制动灯电路故障警告灯由于制动灯对于行车安全极为重要,而驾驶员在开车过程中很难发现制动灯有故障,所以在一些车辆中设置了制动灯电路故障警告灯。图所示为制动灯电路故障警告灯控制电路。在正常情况下,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。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,此时,两线圈所产生的磁场相互抵消,舌簧开关的触点继续处
42、于常开状态,警告灯不亮;当左、右两个制动信号灯中有一个灯泡坏了,或者线路有断路时,则有故障一侧的电磁线圈将不产生磁场,而另一侧的电磁线圈产生磁场,舌簧开关中的触点将闭合,警告灯亮,提醒驾驶员注意制动灯电路有故障。制动器摩擦片使用极限警告灯制动器摩擦片使用极限警告灯的作用是当制动器摩擦片磨损到使用极限厚度时,发出报警信号,以提示驾驶员制动器摩擦片需要更换。图所示为制动器摩擦片使用极限警告灯电路。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,其原理为:在摩擦片内部埋有一段导线,该导线与组合仪表中的电子控制器相连,当摩擦片没有到使用极限时,电子控制器中的晶体管基极电位为低电位,晶体管截止,警告灯不亮;
43、当摩擦片到使用极限时,摩擦片中埋设的导线被磨断,电子控制器中的晶体管基极电位为高电位,晶体管导通,警告灯亮。一般情况下,制动器摩擦片使用极限报警与制动液不足报警共用一个警告灯。驻车制动与制动压力过低警告灯驻车制动警告灯的功用是在驻车制动器处于制动状态时自动发亮,提醒驾驶员在挂挡起步之前,预先松开驻车制动器。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,制动压力过低警告灯的功用是在制动管路的压力降低到一定值时自动发亮,提醒驾驶员及时排除故障,以免发生危险。驻车制动警告和制动压力过低警告采用同一个指示灯进行报警,又称为制动警告灯,警告灯电路如图所示。驻车制动开关与制动管路压力开关并联连接。当点火开关
44、接通时,如果驻车制动器处于制动状态,则驻车制动开关处于接通状态,制动警告灯电路接通而发亮,提醒驾驶员在挂挡起步之前,松开驻车制动器手柄。当松开驻车制动器手柄后,驻车制动开关断开,警告灯电路切断而熄灭。,上一页,下一页,返回,第二节汽车报警系统,制动管理压力开关受制动管路油压的控制。在汽车行驶过程中,当管路油压正常时,压力开关处于断开状态,警告灯电路切断而熄灭。当制动管路失效时,管路压力下降使开关触点接通,警告灯电路接通而发亮,提醒驾驶员及时排除故障,以免发生危险。六、空气滤清器堵塞警告灯空气滤清器堵塞警告灯由一个安装在空气滤清器上的负压开关控制,其控制电路如图所示。,上一页,下一页,返回,第二
45、节汽车报警系统,负压开关由膜片将其隔为两个腔室,上腔室通过管道连至空气滤清器进风口,下腔室的管道装在空气滤清器出风口与节气门体进风口之间。当空气滤清器里灰尘较多被堵塞时,负压开关中两腔室压力差增大,下腔室在负压的作用下,将膜片向下吸,使动触点与静触点吸合,控制电路被接通,警告灯点亮,以提醒驾驶员空气滤清器堵塞出现故障,并及时更换。,上一页,返回,第三节综合信息显示系统,一、概述功用综合信息系统能够从大量的信息中选择出驾驶员所需要的各种信息内容,包括电子行车地图、汽车维修等信息,还可以显示电视、广播、电话等实况信息。显示器通常采用阴极射线管()显示器,其阴极射线管屏幕是触摸式的,通过触摸屏幕上的
46、按钮(菜单)便能变更显示的内容。阴极射线管显示器的优点是可以彩色显示、响应速度快、对比度高以及工作测试范围宽;其缺点是体积和质量大、驱动方法复杂,且需要有较高的驱动电压。,下一页,返回,第三节综合信息显示系统,配置原理图所示为综合信息系统配置原理。该综合信息显示系统的显示器可显示电子地图、燃料消耗和行程信息等综合信息。该综合信息显示系统的组成包括用于管理和控制整个系统的;用于调用数据并传送给的;接收电视信号并与通信的;控制音响系统并与通信的音频;控制空调并与通信的空调;从卫星接收无线电信号,计算汽车的当前位置并传送给的;控制蜂窝电话并与通信的电话。,上一页,下一页,返回,第三节综合信息显示系统
47、,二、综合信息显示系统所显示的种类地图信息地图信息可将公路交通图按不同的比例显示,它与一般地图的区别是可以滚屏显示,使需要的内容可以被放大单独显示出来。另外,借助于导航系统,汽车的当前位置也可以直接显示在电子地图上。行车信息行车信息包括从出发开始的行程、行程时间和燃料消耗,并可根据燃料消耗率和存油量显示剩余燃料可能行驶的里程。维修信息,上一页,下一页,返回,第三节综合信息显示系统,维修信息显示如发动机换润滑油、更换轮胎以后所行驶的里程,供驾驶员确定下次维修时间与维修项目参考。日历信息日历信息显示驾驶员的日历和日程表。空调信息空调信息显示空调的操作模式和风扇的设置,通过触摸屏幕上的键盘可以操作空调系统。音响系统信息音响系统信息显示音响系统的操作模式,通过触摸屏幕上的键盘可以控制音响系统及显示音响系统的音乐资料。,上一页,下一页,返回,第三节综合信息显示系统,电视广播电视广播接收电视、广播节目。电话信息电话信息显示诸如移动电话号码信息,并可通过触摸屏幕键盘来实现拨号和挂机。后视摄像机信息后视摄像机信息可在倒车时,
限制150内