汽车仪表与显示系统详述(ppt 36页)

第6章
汽车仪表与显示系统
为了正确使用发动 机并了解其主要部分的 工作情况，及时发现、 排除和避免可能发生的 故障，汽车上通常装有 电流表、机油压力表、 燃油表、水温表和车速 里程表，在一些新型车 辆上还装有发动机转速 表和电压表等。
6.1 汽车仪表系统
6.1.1 电流表
电流表串接在发动机的充电电路中，用来指示蓄电池的充电和放电电 流值。电流表为双向工作方式，刻度盘上中间的示值为“0”，两侧分别标 有“+”、“-”标记，其最大读数为20A或30A。指针指向“+”侧时，表 示蓄电池充电；否则，则表示蓄电池放电。
当油压高时，膜片向上拱曲，加于触点上的压力增大，使双金属片向上弯曲 。触点需要在双金属片温度较高，也就是加热线圈通过较大的电流，或较长的时 间后才能分开，而且分开后又很快闭合。因此在油压高时，触点打开状态的时间 缩短，频率增高（如油压在0.49MPa时，频率为100~103次/min，油压在0.19MPa 时，频率为40~70次/min），平均电流值增大，指针偏移量大，指向高压。
当低油量时浮子3处于较低位置，滑动接触片触头1位于可变电阻2的右端， 此时电阻最大而电流量最小，表头里的电阻丝8散热量少，使表头里的双金属片4 产生变形较小，指针则处于接近“零”位。当加油后，油面高度增加时，指 针5随之右移，当油箱加满时，指针移到最大刻度“1”上。
为使油压表示值不受外界温度变化的影响，双金属片做成“Ⅱ”字形，其中 绕有加热线圈的臂为工作臂，另一为补偿臂。当外界温度变化时，工作臂的附加 变形被补偿臂的相应变形所补偿。安装传感器时，外壳上的箭头“向上”，不应 偏出垂直位置30°。因为这样可以保证“Ⅱ”形双金属片的工作臂位于补偿臂之 上，使工作臂的热气上升时不会影响补偿臂的正常工作，提高指示的准确性。
当燃油表显示满载时，变阻器阻值为50Ω ，当燃油表显示空载时，变阻器阻 值为560Ω 。当燃油量低于10L时红色警告灯点亮。
稳压器的作用是为电热式（双金属片式）指示表提供断续的 脉冲电流，并当电源电压变化时起稳压作用。
电路中串有一个电源稳压器，当电压波动时，起稳压作用，以确保读数准确。 其稳压原理是：当稳压器触点处于闭合状态时，输入与输出电压相等，即Uо=Ui， 此时稳压器中的双金属片因加热线圈通电被加热变形而向上拱曲，当稳压器触点 处于断开状态，输出电压Uо= 0，双金属片因不再受热而逐渐冷却复原，于是触 点闭合。如此反复变化，使稳压器输出脉冲电压。
当输入电压增大时，由于流过稳压器加热线圈的电流增大，产生热量大，使 触点在较短的时间打开。而触点打开后，却需较长时间才能闭合。这样尽管输入 Ui增大，但因触点闭合时间较短，打开时间增长，则输出电压Uo仍可保持稳定。 该电源稳压器输出的电源在9.5～10.5V范围内。
6.1.5 车速里程表
1.磁感应式车速里程表
黄铜板条固定在绝缘底板上，接线柱分别连接在黄铜板条的两端。黄铜 板条的下面装有永久磁铁，在磁铁内侧的转轴上装有带指针的软钢转子。
当无电流通过电流表时，软钢转子在永久磁铁的作用下被磁化，并与永久 磁场的方向相反，使指针保持在中间位置，示值为零。
当蓄电池放电时，电流由 电流表接线柱经过黄铜板条流 向接线柱，此时流经黄铜板条 上的电流将产生环形磁场，且 垂直与永久磁铁的磁场，形成 合成磁场，使磁场发生偏转， 并带动软钢转子（指针）偏转 同样角度，放电电流越大，合 成磁场所偏转的角度越大，所 示的读数越大。
电流的流向为：
油压表工作原理：
当油压较低时，传感器膜片几乎没有变形，这时作用在触点上压力甚小，电 流通过不久，温度略有升高，使触点分开，电路即被截断。经过一段时间后，双 金属片冷却伸直，触点又闭合，重新流通。但不久触点又分开，如循环不息，每 分钟开闭约5~20次，由于触点打开时间长，闭合时间短，变化频率低，使通过双 金属片加热线圈的电流平均值较小，双金属片温度较低，弯曲不大，指针只略微 向右移且指向低油压。
6.1.3 水温表
6.1.4 燃油表
燃油表用来指示油箱中储油量的 多少。由安装在油箱中的传感器及安 装在仪表板上的指示仪表两部分组成。
燃油表中有两个绕在铁芯上的线 圈，中间置有铁转子，转子连有指 针，传感器由电阻、滑杆和浮子组 成，浮子漂浮于油面上，随油面高 低而改变位置。
当油箱无油时，浮子下降，电阻 被短路，此时右线圈也被短路，通 过其中的电流近于零，不显示磁性 ，而左线圈在全部电源电压的作用 下，通过其中的电流产生磁场，吸 引转子，使指针指在“0”位上。
当蓄电池处于充电状态 时，由于电流方向相反，所 以磁场的偏转方向与前者相 反，则指针反向偏转。
6.1.2 机油压力表
机油压力表用于指示发动机机油压力的大小，以便了解发动机润滑系工作是 否正常。它由机油压力表和机油压力传感器组成。油压表安装在仪表板上，传感 器通常安装在主油道或粗滤器上，两者由导线相连。
随着油箱中油量的增加，浮子上 升，电阻部分接入，这时一部分电 阻与右线圈并联，同时又与左线圈 串联，其电路为：蓄电池正极→点 火开关→左线圈→右线圈→电阻→ 搭铁→蓄电池负极。此时，左线圈 由于串联了电阻，电流减小，磁场 减弱，而右线圈中有电流通过产生 磁场。转子处于两个磁场的共同作 用下，向右偏移，指针指示出油箱 中的油量。
车速里程表一般由变速器轴通过齿轮及挠性软 轴驱动。车速表由U形永久磁铁（坚固在挠性轴相 连的传动轴上）、带有轴及指针的铝碗、罩壳和坚 固在车速里程表外壳上的刻度盘组成。
铝碗是杯形的，它与永久磁铁及罩壳间有一定 的间隙，并能与轴及指针一起转动。在不工作时， 由于盘形弹簧（游丝）的作用，使铝碗的指针位于 刻度的零点。 当永久磁铁旋转时，其磁力线在铝碗上引起涡流， 也产生一个磁场，永久磁铁的磁场与铝碗的磁场互 相作用而产生力矩，这使铝碗游丝向前转动，指针 被铝碗带着而转动一个与传动轴转速大小成比例的 角度，便可在刻度盘上读出车速的数值。 里程表是由蜗轮蜗杆机构和计数轮组成。蜗轮蜗杆 和传动轴具有一定的传动比。在汽车行驶时，挠性 轴驱动车速里程表的小轴，经三对蜗轮蜗杆传到里 程表的第一计数轮，第一计数轮把传动逐级传到其 余的计数轮，表示出汽车的行驶里程。挠性轴一般 由变速器轴上的蜗轮驱动。