第6章

汽車儀表及信息顯示系統汽車上安裝儀表系統，主要用來反映汽車和發動機的一些重要運行狀態、參數的大小。以便駕駛員隨時了解汽車各個主要系統的工作情況，正確使用汽車，及時發現問題采取措施，防止發生人身和機械事故，保證汽車可靠而平安的行駛。有人主張多使用儀表，以便駕駛員能得到更多確實切信息，有人主張少使用儀表，以便降低本錢，少分散駕駛員的注意力。儀表系統〔用來指示汽車的某些參數，使駕駛員能得到更多確實切信息〕指示系統〔指示某些參數的極限情況，以便少分散駕駛員的注意力〕2023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.32023.3

汽車上常用的儀表有電流表或電壓表、機油壓力表、冷卻水溫度表〔簡稱水溫表〕、燃油表、轉速表及車速里程表等。電流表、電壓表由儀表直接測量顯示；機油壓力表、水溫表、燃油表由指示表和傳感器組成，通過傳感器將壓力、溫度、油量等非電量信號轉化為電量信號后再通過指示表顯示；發動機轉速表有的帶轉速傳感器，有的直接測量顯示。所有指示表都裝在儀表板上。除了機械式里程表和磁感應式車速表外，其它傳統儀表都是利用電流的熱效應或磁場和電流〔或磁場〕之間的作用，通過指示表的機械指針和刻度盤將電流、電壓、發動機轉速及傳感器輸出的模擬信號直接顯示出來。按作用原理不同，指示表分為電熱式(雙金屬片式)和電磁式兩種。電子儀表與傳統儀表采用的傳感器結構和原理根本相同，二者的本質區別在于指示表〔顯示裝置〕的結構和工作原理不同。電子儀表借助于各種電子顯示器件和有關電路，實現數字顯示、模擬指針顯示、圖象和曲線顯示等不同顯示形式。利用數字式顯示可以實現一組數字進行分時顯示不同內容，提高了顯示精度、增加了顯示內容，具有一表多用之功能，有利于使儀表盤簡化；利用模擬指針顯示，增加了顯示色彩，改善了顯示效果；圖象和曲線顯示醒目、直觀，便于分析。電子顯示器件可分為發光型〔主動發光型〕和非發光型〔被動發光型〕兩大類。

發光型的顯示器件有：發光二極管(LED)、真空熒光管(VFD)、陰極射線管(CRT)、等離子顯示器件(PDP)、電致發光顯示器件〔ELD〕等。

非發光型的顯示器件有液晶顯示器(LCD)和電致變色顯示器件〔ECD〕等。一電流表第一節儀表用來指示蓄電池充電或放電的電流值，串接在充電電路中。通常把它做成雙向，表盤的中間刻度為“0〞、兩旁各有讀數20(或30)，并標有“+〞、“-〞兩個標記。發電機向蓄電池充電時，指示值為“+〞，蓄電池向用電設備放電時，指示值為“-〞。電流表不但能指出蓄電池是處于充電還是放電狀態，而且能測量出充放電電流的大小。二電熱式油壓表作用：機油壓力表用來檢測和顯示發動機主油道的機油壓力的大小，以防因缺機油而造成拉缸、燒瓦的重大故障發生。組成：它由機油壓力傳感器和機油壓力指示表兩局部組成。當點火開關閉合時，機油壓力表的電路為：蓄電池正極→點火開關→機油壓力表接柱15→機油壓力表內雙金屬片11的加熱線圈→接線柱9→傳感器接柱7→接觸片6→傳感器內雙金屬片4上的加熱線圈→觸點→彈簧片3→接鐵，回到電源負極。電流通過雙金屬片11和4的加熱線圈時，就會使雙金屬片11和4受熱變形。當點火開關置ON時，電流流過雙金屬片4的加熱線圈，雙金屬片4受熱變形，使觸點分開；隨后雙金屬片4又冷卻伸直，觸點重又閉合。如此反復。油壓低，作用在觸點上的壓力小。觸點翻開時間長，閉合時間短，使電路中的平均電流值很小，所以雙金屬片11受熱變形小，指針的偏轉角度不小，指示低油壓。當油壓升高時，觸點壓力增大，使雙金屬片向上拱曲。觸點翻開時間短，閉合時間長，平均電流值大，使得雙金屬片11受熱變形量增大，指針12偏轉角度增大，指示高油壓。作用：用來檢測和顯示發動機水套中冷卻液的工作溫度，以防因冷卻液溫度過高而使發動機過熱。分類：冷卻液溫度指示表可分為電熱式、電磁式和動磁式三種，冷卻液溫度傳感器可分為雙金屬片式和熱敏電阻式兩種。冷卻液溫度表當點火開關置ON時，電流流過加熱線圈，雙金屬片2受熱變形使觸點別離，切斷電路；隨后雙金屬片冷卻伸直，觸點重又閉合，電路又被接通，如此反復，電路中形成一脈沖電流。

冷卻液溫度表當冷卻液溫度較低時，雙金屬片２變形小，觸點壓力大，閉合時間長，翻開時間短，電路中電流的平均值大，該電流流過指示表加熱線圈，指示表的雙金屬片7變形大，指針偏擺角度大，指向低溫。反之，當水溫較高時，傳感器中雙金屬片2向上翹曲變形大，觸點壓力小，閉合時間短，翻開時間長，電路中電流的平均值小，指示表的雙金屬片7變形小，指針偏擺角度小，指向高溫。冷卻液溫度表電磁式冷卻水溫度表

溫度傳感器內裝有熱敏電阻1，其阻值隨溫度的升高而減小。指示表內有兩個線圈，L2與傳感器串聯，L1與傳感器并聯。兩個線圈中間裝有指針可轉動的銜鐵4。串聯電阻R用來限制流經線圈L2的電流。當水溫低時，熱敏電阻阻值大，流經L1線圈與L2線圈電流相差不多，但L1匝數多，產生磁場強，吸引銜鐵使指針偏向0°C。當水溫增高時，熱敏電阻阻值減小，分流作用增強，流經L1的電流減小，磁力減弱，銜鐵被L2吸引，指針向左偏轉指向較高溫度。電磁式燃油表

燃油表的作用是用來指示燃油箱內儲存燃油量的多少，它由傳感器和指示表組成。傳感器均為可變電阻式，但指示表有電磁式和雙金屬片式兩種。1．電磁式燃油表當點火開關置ON時，電流由蓄電池正極

點火開關11

燃油表接線柱

10

左線圈1

接線柱9

右線圈2

搭鐵

蓄電池負極。同時電流由接線柱9

傳感器接線柱8

可變電阻5

滑片6

搭鐵

蓄電池負極。左線圈1和右線圈2形成合成磁場，轉子3就在合成磁場的作用下轉動，使指針指在某一刻度上。電磁式燃油表

當油箱無油時，浮子下沉，可變電阻5上的滑片6移至最右端，可變電阻5被短路，右線圈2也被短路，左線圈1的電流達最大值，產生的電磁吸力最強，吸引轉子3，使指針停在最左面的“0〞位上。隨著油箱中油量的增加，浮子上浮，帶動滑片6沿可變電阻滑動。可變電阻5局部接入電路，左線圈1電流相應減小，而右線圈2中電流增大。轉子3在合成磁場的作用下向右偏轉，帶動指針指示油箱中的燃油量。如果油箱半滿，指針指在“1／2〞位；當油箱全滿時，指針指在“1〞位。雙金屬片式燃油表雙金屬片式燃油表，通過油面上下的變化可改變可變電阻值的大小，從而改變與之串聯的加熱線圈電流，使雙金屬片變形推動指針，指示相應的燃油液面高度。由于流經加熱線圈2的電流，除與可變電阻值有關外，還與供電電壓有關。汽車的電源是蓄電池與發電機并聯，兩者的電位差一般為2V左右，且發電機的端電壓，雖然經調節器調整，但受負載電流的影響也較大。因此，電源電壓變化必然影響雙金屬片式儀表的測量精度。故用雙金屬片做指示儀表的，需加裝穩壓器。雙金屬片式燃油表當電源電壓提高時，穩壓器中加熱線圈的電流增大，雙金屬片溫度升高，使觸點間接觸壓力減小，閉合時間縮短，翻開時間增長，從而使加熱線圈中的電流減小，端電壓下降。當電源電壓下降時，穩壓器中加熱線圈的電流減小，雙金屬片溫度降低，觸點閉合時間增長，翻開時間縮短，線圈中平均電流增大，端電壓提高。這樣，就使指示儀表始終在一個比較穩定的電壓下工作，減少了電源電壓對儀表的影響。雙金屬片式燃油表當油箱無油時，浮子下沉，滑片6處于可變電阻5的最右端，傳感器的電阻全部串入電路中，此時電路中電流最小，燃油表加熱線圈2發熱量小，雙金屬片3變形小，帶動指針4指在“0〞位。當油箱內油量增加時，浮子上升，滑片向左移動，串入電路中的電阻減小，電路中的電流增大．燃油表加熱線圈2發熱量大，雙金屬片3變形增大，帶動指針4向右偏轉。當油箱充滿時，滑片移至最左端，將可變電阻短路，此時電路中電流最大，指針偏到最右邊，指在“1〞處。車速里程表車速里程表是用來指示汽車行駛速度和累計行駛里程數的儀表。

磁感應式車速里程表由變速器(或分動器)內的蝸輪蝸桿經軟軸驅動。其根本結構如下圖。車速表是由與主動軸緊固在一起的永久磁鐵1，帶有軸及指針6的鋁罩2，磁屏3和緊固在車速里程表外殼上的刻度盤5等組成。里程表由蝸輪蝸桿機構和六位數字的十進位數字輪組成。車速里程表1〕車速表工作原理不工作時，鋁罩2在盤形彈簧4的作用下，使指針指在刻度盤的零位。當汽車行駛時，主動軸帶著永久磁鐵l旋轉，永久磁鐵的磁力線穿過鋁罩2，在鋁罩2上感應出渦流，鋁碗在電磁轉矩作用下克服盤形彈簧的彈力，向永久磁鐵1轉動的方向旋轉，直至與盤形彈簧彈力相平衡。由于渦流的強弱與車速成正比，指針轉過角度與車速成正比，指針便在刻度盤上指示出相應的車速。車速里程表2〕里程表工作原理汽車行駛時，軟軸帶動主動軸，主動軸經三對蝸輪蝸桿驅動里程表最右邊的第一數字輪。第一數字輪上的數字為1／10km，每兩個相鄰的數字輪之間的傳動比為l:10。即當第一數字輪轉動一周，數字由9翻轉到0時，便使相鄰的左面第二數字輪轉動1／10周，成十進位遞增。這樣汽車行駛時，就可累計出其行駛里程數，最大讀數為99999.9km。發動機轉速表

為了檢查和調整發動機，并監視發動機的工作狀況，更好地掌握換檔時機，大多數汽車都安裝發動機轉速表。轉速表信號源主要有三種。取自點火系統初級電路的脈沖電壓；取自安裝在飛輪殼上的轉速傳感器、從發電機獲取轉速信號。

2005.9原理：當初級電路導通時，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

電阻R3

電容C2

二極管VD2

蓄電池負極。當初級電路截止時，三極管VT導通，電容器C2放電，放電電流通過三極管VT

電流表

二極管VD1。當發動機工作時，點火系初級電路不停的導通與截止，電容C2不停的充放電。因為初級電路通斷的次數與發動機轉速成正比，所以電流表中電流平均值與發動機轉速成正比，從而可用電流平均值標定發動機的轉速。第二節指示燈系統為了便于駕駛員隨時了解汽車各個主要系統的工作情況，及時發現問題、采取措施，防止發生人身和機械事故，保證汽車可靠而平安地行駛，汽車上安裝了一些報警信號裝置，用來監測和反映汽車和發動機的一些重要系統的工作情況。報警裝置是在被監測的系統或總成工作或狀態不正常時工作，提醒駕駛員注意，如水溫報警燈、燃油液面報警燈等。報警裝置電路1-電源開關；2-熔斷器；3-報警裝置；4-報警開關

一般報警燈和報警燈開關串聯后接入電路，報警燈開關監視相應值，并按照設定條件動作，使得報警電路接通，報警燈點亮。報警燈常見圖形符號和含義

1-套管；2-雙金屬片；3-接頭；4-觸點；5-報警燈

水溫報警開關冷卻液溫度報警燈的作用是當冷卻液溫度升高至一定限度時，報警燈自動點亮，以示報警。其電路圖如下圖。在傳感器的密封套管內裝有條形雙金屬片，其自由端焊有動觸點，而靜觸點直接搭鐵。當溫度升高至限定值時，由于雙金屬片膨脹系數的不同，向靜觸點方向彎曲，一旦兩觸點接觸，便接通報警燈電路，紅色報警燈點亮。水溫報警開關1－冷卻液溫度報警傳感器套筒2－雙金屬片

3－螺紋接頭4－靜觸點5－報警燈

機油壓力指示燈燃油量報警燈當燃油箱內的燃油減少到某一限定值時，為了告知駕駛員，引起注意，在許多車輛上都裝有燃油量報警燈，其工作原理如下圖。它由負溫度系數熱敏電阻式燃油量報警傳感器和報警燈組成。當油箱內燃油量充足時，熱敏電阻元件浸沒在燃油中散熱較快，其溫度較低，電阻值相應大，故此電路中的電流較小，報警燈處于熄滅狀態；當燃油缺乏時，熱敏電阻元件露出油面，散熱慢，溫度升高，電阻值相應減小，電路中的電流增大，報警燈因此點亮，以示報警。1－外殼2－防爆用金屬網3－熱敏電阻元件4－油箱外殼5－接線柱6－報警燈

制動液液面報警燈制動液液面報警