项目6 仪表与报警系统检修

任务6.1 仪表系统的结构与原理
2. 电磁式冷却液温度表 电磁式冷却液温度表分有铁芯式和无铁芯式两种，其原理与电磁式机油压力表相似。 （1）有铁芯式电磁式冷却液温度表 如图6.6 所示为有铁芯式电磁式冷却液温度表，两线圈W1 和W2 绕在铁芯上并成交叉形
，电源的电流进入冷却液温度表系统时，分两路：一路经W1 线圈到搭铁，另一路经W2 线圈 →传感器热敏电阻→搭铁。此热敏电阻是负温度系数热敏电阻，当冷却液温度低时热敏电阻阻 值高，电流通过W2 绕组的电流小，冷却液温度表上的小磁片和指针偏转在40 ℃左右；当热 敏电阻处于温度较高的环境时，其电阻值变小，这样通过W2 线圈的电流变大，W2 产生的磁 场也大，W1 和W2 的综合磁场使小磁片和指针向温度高的方向偏转，这就是有铁芯式电磁式 冷却液温度表的工作原理。欧美一些汽车采用此种冷却液温度表，如美国的道奇、雪佛兰等汽 车。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
力表的双金属片11 压动压力表指针12，双金属片11 的伸张和收缩的变形程度使表针摆动幅度 有大有小。双金属片11 的温度决定了指针12 的摆动位置的大小，而双金属片11 的通电时间又 取决于触点的接触时间，触点的接触时间又取决于触点3 所处的位置。当油道系统压力偏高， 膜片被挤压凸起，触点3 升高，双金属片4 的热绕组必须加热时间较长才能使双金属片变形大， 触点3 才能分离，反之，机油压力小，膜片变形小，触点3 易分离，双金属片的绕组加热时间 短。触点3 不断跳动着，机油压力表的指针就随机油油路内的压力变化而变化。大型汽车上 （如国产解放等车型）仍用电热式机油压力表系统。由于该系统是机械和双金属片控制仪表， 受地球重力和温度影响很大，为了保证仪表的灵敏度；在安装压力传感器时，传感器外壳上的 箭头符号“↑”必须朝上，误差不能大于30力表最常用的 为电热式油压表，它又称为双金属片式机油压力表。
如图6.3 所示为电热式机油压力表。其结构特点是膜片2 的下端与主油道相通，一定压力的 机油作用在膜片2 上使膜片变形向上突起，膜片上方装有弹簧片14，弹簧片14 的一端与搭铁相 固定，另一端为触点，触点与双金属片4 上绕的热电阻触点相接，热电阻与接触片7 相通。压
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.7 无铁芯式电磁式冷却液温度表
3. 温控开关（图6.8） （1）温控开关的类型与构造
温控开关有两大类：接通型和断路型。 接通型温控开关主要应用于发动机散热器上，
当发动机温度达到某一高度值时，温控开关被接通， 开关控制的风扇电动机通电，使风扇旋转为散热器 排风而冷却散热器；当散热器的温度下降到一定值 时，温控开关关闭，风扇电动机停止工作。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.10 铁芯电磁式燃油表 1—转轴；2—转子；3—表针；4—点火开关；5—左线圈；6，10—导磁片；7—接线柱； 8—分流电阻；9—接线柱；11—右线圈；12—滑线电阻；13—滑杆；14—浮子臂；15—浮子
图 6.2 所示为上汽大众朗逸轿车上的组合仪表，仪表板上有燃油表、冷却液温度 表、车速里程表、发动机转速表以及发动机冷却液温度过高、机油压力不足、制动系 统等报警灯和远光、挡位等指示与显示装置。
随着汽车电子技术的不断发展，近年来电子仪表在汽车上，特别是高档轿车上的 应用越来越多。电子仪表除了传统的信息显示和报警功能外，仪表的功能也得到很大 的丰富，如安全带未系报警提示、车辆保养提示功能、瞬时与实时油耗显示功能、限 速与定速巡航显示功能等，图 6.2 所示为宝马 i8 的全电子显示式组合仪表。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
断路型温控开关的构造与接通型温控开关的基本相同，区别是常温时两触点是接触的 ，活动触点臂两金属片的位置是相反的，即膨胀系数较大的金属片在内侧，膨胀系数小的 金属片在外侧，当温控开关所处环境的温度升高到一定值时，两触点分离，使A、B 点断路 。
冷启动喷油器就是断路型温控开关控制。当冷车启动时，由于发动机温度低，温控开 关处于接通状态，使冷启动喷油器工作；当发动机温度升高到一定值时，温控开关断路， 使冷启动喷油器停止喷油，既降低了油耗又避免了热车时发动机因混合气的混合比过高而 难以启动。
汽车传统仪表和报警系统的组成、电 路及工作原理；仪表传感器的结构和
工作原理。
4 汽车仪表和报警系统的日常使用与
学会 维护方法及其常见故障的检修方法。
任务 6.1
仪表系统的结构 与原理
任务6.1 仪表系统的结构与原理
任务 导入
2016 年7月6日，车主张先生驾车来到4S店， 称近期车辆使用时仪表不定期出现黄色指示灯，不 明白缘由。经维修技师试车发现为机油压力表报警 ，常出现于车辆转速达到2 000 r/min以上。车主感 到疑惑，希望在排除问题的同时能够多了解下汽车 仪表系统的使用常识。作为汽车维修人员，我们该 如何收集这个故障的维修资料并将故障排除呢？
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.8 接通型温控开关
1—外壳；2，3—金属片；4—触点； 5—固定触点臂；A，B—接线柱
图6.9 检测冷却液温度传感器电阻的方法
任务6.1 仪表系统的结构与原理
6.1.3 燃油表及传感器
燃油表是指示油箱存油多少的仪表，有铁芯电磁式燃油表和电热式燃油表两种，它 们的工作原理和冷却液温度表类似。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
断路型温控开关多用于电喷汽车冷启动喷油系统中，在汽车处于冷车启动时，可以控制 启动冷喷油系统向发动机额外喷油以加大混合气浓度。
一般散热器温控开关有两个温控点，一个温控点是85 ℃，另一个温控点为105 ℃。低温 控制风扇电动机低速旋转，而高温时风扇电动机会高速旋转加快散热速度。温控开关一般为 双金属片构造，如图6.8所示，活动触点臂由温度膨胀系数不同的双金属片连接而成，金属片 2 膨胀系数大于金属片3 的膨胀系数，当温控开关所在环境温度升高，活动触点臂就向右边 弯曲，温度达到一定值时两触点接触，A、B 接线柱接通，反之温度下降，两触点分离。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
（2）温控开关及温敏电阻式传感器的检查 当汽车发动机温度高而风扇电动机不转动时，应首先检查温控开关是否正常工作。当有冷 启动喷油器的汽车冷车启动困难而冷喷油又不工作时，也应先检查温控开关。 检查热敏电阻式温度传感器的方法就是将温度传感器置于有一定温度要求的盛水器皿内， 用万用表的Ω 挡测量温控开关的导通情况。如图6.9 所示，检测温控开关的方法与检查热敏电 阻式温度传感器相同。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.5 负温度系数热敏电阻式冷却液温度表
图6.6 有铁芯式电磁式冷却液温度表
1—电源稳压器；2—指针；3—加热线圈；4—双金属片； 5—传感器接线柱；6—热敏电阻；7—外壳
任务6.1 仪表系统的结构与原理
（2）无铁芯式电磁式冷却液温度表 如图6.7 所示为无铁芯式电磁式冷却液温度表，该表在塑料架上绕有固定线圈W2，另一活 动线圈W1套在塑料架上，小磁片与指针安装在小轴上，利用铁皮支架置于塑料架上。工作时， 电流经W1 到左接线柱，一路通传感器，另一路通W2。如果没有传感器，等于接入一高阻值 电阻，电流大部分流入W2，小磁片和指针指在40 ℃的位置。当热敏电阻处于很高温度的环境 时，其电阻值变小，流经传感器的电流就变大，而相应流经W2 线圈的电流就小，W2 产生的 磁场强度也变小，在综合磁场的作用下小磁片和指针指向高温度标格。
现代汽车大多采用各种组合仪表。组合仪表将车速里程表、冷却液温度表、燃油 表、机油压力表、发动机转速表等不同的仪表表芯、指示灯和报警灯等安装在同一外 壳内组合而成。具有结构紧凑、体积小、便于安装和组合接线等特点，容易实现仪表 的多功能要求。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
汽车仪表按其工作原理分为机电模拟式仪表和电子式仪表。机电模拟式仪表在汽 车上应用最为广泛，图 6.1 所示是一种机电模拟式仪表。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
汽车仪表能使驾驶员掌握车辆各种状况，并能及时发现和排除潜在的故障，在驾 驶员座位前方的仪表板上装有各种仪表、计量表、报警灯和警示灯等。这些仪表除应 具有结构简单、工作可靠、耐震、抗冲击性好等优点外，仪表的显示数字还必须准确 ，在电源电压波动时所引起的变化应尽可能小，而且不随周围温度的变化而改变。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.4 电热式冷却液温度表及双金属片式传感器 1—壳体；2—底板；3—固定触点；4，9—双金属片；5—接触片；6—传感器壳座；
7—接线柱；8，11—调整扇齿；10—指针；12—弹簧片
任务6.1 仪表系统的结构与原理
（2）电热式冷却液温度表及热敏电阻式传感器 负温度系数热敏电阻式冷却液温度表如图6.5 所示。热敏电阻6 的特征是当电阻处于低温 时其电阻值高，而电阻在高温时其电阻值反而低。热敏电阻与温度表中双金属片的加热线圈3 串联。当发动机温度低时，热敏电阻的电阻值大，使电流通过双金属片线圈的电流小，双金属 片带动表针2 位移量也小；当发动机温度高时，电路中总电阻小，流过双金属片线圈的电流大， 这样双金属片带动表针的位移量也大，这就是负温度系数热敏电阻式冷却液温度表的工作原理。 电源稳压器1 可防止电压波动、保证仪表的准确性。
如图6.10 所示，燃油表传感器为滑线变阻器，传感器上有浮子15，由于燃油量的变 化，浮子浮在油面上下移动，当油箱油满时滑线电阻12 的电阻大，而油箱燃油少时，滑 线电阻的电阻小，由于滑线电阻值的变化，作用在仪表中线圈上的电流大小也变化。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
如图6.11 所示，电热式燃油表的浮子3 随油箱燃油的变化而上下移动，当油箱燃油 满时滑线电阻的阻值小，而油箱无油时滑线电阻值大。滑线电阻仪表中双金属片与滑线 电阻串联，并由热稳压器供电。双金属片上绕组的通电电流决定双金属片的变形和表针 的偏移量。当燃油满箱时，指针置为1，当油箱处于空箱时，表针置为0。这就是燃油表 及传感器的工作原理。
项目6
仪表与报警系统检修
汽车电气设备构造与维修（第2版） 主编：徐昭、程章
目录 CONTENTS
任务 6.1 仪表系统的结构与原理 任务 6.2 报警指示系统的结构与原理 任务 6.3 仪表与报警系统故障诊断
知识目标
1
了解
各种汽车仪表和报警系统。
2
熟悉
传统仪表、报警灯和全电子式仪表的 含义。
3
掌握
任务6.1 仪表系统的结构与原理
1. 电热式冷却液温度表 （1）电热式冷却液温度表及双金属片式传感器 如图6.4 所示为电热式冷却液温度表及双金属片式传感器，右边的电热式温度表与电热
式机油压力表完全一样，它们的工作原理也一样。左边是传感器，双金属片4 上绕有加热线 圈。传感器安装在发动机水道上。当发动机温度高时，双金属片4 上的加热线圈加热时间长 才能使固定触点和活动触点分离；当发动机温度低时，双金属片上的线圈加热时间短即可使 两触点分离。这样发动机温度高，通过双金属片4 上的加热线圈通电时间长，双金属片的变 形大，双金属片9 勾动指针10 的位移大，指针表示的温度高，反之，指针表示的温度低。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图6.3 电热式机油压力表 1—油腔；2—膜片；3—触点；4，11—双金属片；5—调节齿轮；6—悬臂铜片支架；7—接触片；
8—接线柱；9—校正电阻；10，13—调节扇齿；12—指针；14—弹簧片
任务6.1 仪表系统的结构与原理
6.1.2 冷却液温度表及温控开关
发动机冷却液温度是发动机能正常运转和减小机件 磨损以及发动机混合气正常燃烧的重要保证。发动机冷 却系统有一套控制机构，使发动机快速升温和温度保持 在一定工作范围内，并用冷却液温度表指示冷却液温度 的高低。轿车中散热风扇电动机的工作以及冷启动喷油 器的工作也要靠温控开关来控制。
任务6.1 仪表系统的结构与原理
图 6.1 机电模拟式仪表
图 6.2 电子组合仪表
任务6.1 仪表系统的结构与原理
6.1.1 机油压力表
机油压力表是监控发动机机油道内机油压力的装置，因为机油压力是决定发动机能否运转 的重要因素，发动机机油压力偏低会造成发动机轴承烧毁，严重缺油会使发动机出现过热和气 缸拉缸等故障，机油压力是监视发动机在运转时的重要信息。