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汽车仪表盘结构图和工作原理图解

2015-5-8 07:37| 编辑:电工学习网| 查看: 48031| 评论: 0

摘要: 1、仪表的种类和形式 种类:电流表、水温表、发动机机油压力表、燃油表、车速里程表、发动机转速表。 结构:电动式、电热式、磁电式、电子式。 作用:实时监测汽车(发动机)的主要部件(机油、水温、车速)的工作状况,并通过仪表( ...

1、仪表的种类和形式

种类:电流表、水温表、发动机机油压力表、燃油表、车速里程表、发动机转速表。

结构:电动式、电热式、磁电式、电子式。

作用:实时监测汽车(发动机)的主要部件(机油、水温、车速)的工作状况,并通过仪表(指示灯)显示出来,以便及时发现和排除可能出现的故障。

形式:常见的汽车使用的仪表结构图如图1-3所示。

8-1

1 桑塔纳汽车仪表板

2 奥迪汽车仪表板

3宝来汽车仪表板

2、电流表

作用:指示蓄电池充放电情况和发电机的工作情况。当电流表的指针指向“+”侧时,表示蓄电池充电;当电流表的指针指向“-”侧时,表示蓄电池放电。

结构:黄铜板条固定在绝缘底板上,两端与接柱13相连,下面夹有永久磁铁,磁铁的内侧,在软轴上装有带指针的软钢转子。如图4所示。

8-2

4 电流表的结构

工作情况:没有电流流过电流表时,软钢转子5在永久磁铁的作用下被磁化,转子5磁化后的极性与永久磁铁的极性相反,两者相互吸引,指针保持在中间“0”的位置。  当电流由接柱1通过黄铜板条4流向接柱3时,黄铜板条周围产生磁场,方向与永久磁铁的磁场方向相互垂直,两个磁场产生一个合成磁场。转子带着指针偏转一个角度,转向合成磁场的方向。电流越大,合成磁场的方向越偏,转子带着指针偏转的角度也越大,如果电流反方向通过,指针也反方向偏转。

3、机油压力表

作用:检测发动机润滑系统的机油压力。

结构:由传感器由指示表两部分组成,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,线圈一端接与双金属片,另一端与指示表相连。传感器安装在发动机缸体上,直接感受发动机润滑油的压力。指示表安装在仪表板上,有的汽车还有机油压力过低指示灯或报警器。指示表内装有双金属片,上绕有电热线圈,一端通过接柱9与传感器相连,另一端通过接柱15电源正极,如图5所示。

8-4  

1 油腔;2膜片;3弹簧片;411双金属片;5调节齿轮;6接触片;7传感器接线柱;8校正电阻;915油压表接线柱;1013调节齿扇;12指针;14弹簧片

5 机油压力表和传感器

工作情况:机油压力较小时,传感器膜片几乎没有变形,触点间压力小,电流通过不久,温度略有上升,双金属片稍有变形,触点就分开,平均电流小,指针偏转角度小;机油压力升高时,传感器膜片拱曲,触点间压力增大,需要通过较大电流,双金属片的变形才能使触点分开,平均电流大,指针偏转角度大。所以,机油压力越大,触点的压力越大,加热线圈需要更长的通电时间才能使触点打开;而压力低时,只需较短的通电时间就可使触点打开。双金属片为“Π”形,一个为工作臂,另一为补偿臂,它消除外界温度对传感器的影响。安装适应注意外壳上的箭头不应偏出垂直位置300

4、水温表

作用:指示发动机冷却液工作温度。

结构:由水温传感器和指示表组成,水温传感器的密封套筒内装有双金属片2,上面绕有加热线圈,线圈的一端通过连接片3与接线柱4相连,另一端经固定触点1搭铁,水温低时,双金属片变形小,触点间的压力大,需要较大的电流才能使触点打开。水温高时,双金属片变形大,触点间的压力减小,需要较小的电流便可使触点打开。水温表的指示表与机油压力表结构相同。

8-5

6 电热式水温表

工作情况:当电路接通,水温不高时,双金属片2主要依靠加热线圈产生变形,故双金属片2需经较长时间的加热,才能使触点分开。触点打开后,由于四周温度低散热快,双金属片2迅速冷却又使触点闭合。所以水温低时,触点在闭合时间长而断开时间短的状态下工作,使流过水温表加热线圈中的电流平均值增大,双金属片7变形大,带动指针向右偏转,指示低的水温。当水温高时,双金属片2周围温度高,触点的闭合时间短而断开时间长,流过水温表加热线圈的电流平均值小。正常的工作水温应在75-95℃之间。

5、燃油表

作用:指示燃油箱中燃油的存量。

结构:由传感器(浮子)和指示表组成,传感器由可变电阻和浮子组成。浮子在浮在燃油中,直接感受燃油量的变化。随着油量的变化浮子在油箱中的位置发生变化,从而改变了可变电阻的阻值,实现了将非电量转换成电信号。有两个匝数不等的线圈,一个和传感器串联(匝数少),一个和可变电阻并联,两个线圈之间有指针。当可变电阻的值发生变化时,通过两线圈的电流大小发生变化,从而改变指针的计数。如图7所示。

 

8-10

7 燃油表

工作情况:燃油液面低时,可变电阻的阻值减小,流过串联线圈的电流大,而并联线圈的电流小,故指针指向小数值。而燃油液面高时,可变电阻的阻值增大,流过并联线圈的电流增加,且匝数多,故吸引指针指向满的位置。

6、车速里程表

作用:指示汽车行驶速度和累计行驶里程数。

结构:由车速表(speedometer)和里程表(mileometer)两部分组成。

磁感应式车速里程表结构:车速表由永久磁铁、带有轴及指针的铝罩、罩壳和紧固在车速里程表外壳上的刻度盘等组成。罩壳3是固定的,铝碗2是杯形的,与永久磁铁1及罩壳3间具有一定的间隙,没有机械连接。铝碗2是与指针6一起转动的,在静态时,由于盘形弹簧(游丝)4的作用使指针指在刻度盘0的位上。里程表是由蜗轮蜗杆和计数轮组成的,蜗轮蜗杆和汽车的传动轴之间具有一定的传动比。如图8所示。

8-13

8 磁感应式车速里程表

磁感应式车速里程表工作原理:当汽车直线行驶时,变速器输出轴上的蜗轮、蜗杆以及软轴等带动永久磁铁转动,同时在铝碗上感应出涡流,产生转矩,使铝碗反抗游丝向永久磁铁转动方向转动,带动指针同转一个角度,因为蜗流的强弱与车速正比(车速越高,磁场切割速度越高),所以指针指示的速度也必与汽车的行驶速度成正比。在汽车行驶时,软轴驱动车速里程表的小轴,经三对蜗轮蜗杆带动里程表的第一计数轮转动。第一计数轮上的数字为十分之一公里,每两个相临的计数轮之间,又通过本身的内齿和进位计数轮的传动齿轮,形成⒈10的传动比。这样汽车行驶时,就可以将其行驶里程不断累计起来。

电子式车速里程表的结构:由车速传感器、电子电路、车速表和里程表等组成,如图910所示。

8-14

9 电子车速里程表结构框图

8-15   8-17  8-16

                                                         A 车速里程传感器                   B  里程表计数器                                      C 电子电路

10 车速里程表的结构与电路

工作情况:车速传感器由变速器驱动,能够产生正比于汽车行驶速度的电信号。电子电路将车速传感器送来的电信号整形、触发,输出一个与车速成正比的电流信号。车速表是一个磁电式电流表,通过电子电路输出的与车速成正比的电流信号驱动。里程表由步进电机及六位数字的齿轮计数器组成。

7、  发动机转速表

作用:实时显示发动机的运转速度。

种类:机械式和电子式两种,广泛使用电子式。

信号取得方式:从点火系获取脉冲电压信号(汽油机通常采取此方式);从发动机的转速传感器获得转速信号;从发电机获取转速信号。

电路:如图11所示。

11 桑塔纳汽车发动机转速表电路

工作情况:当点火控制器使初级电路导通时,三极管VT处于截止状态,电容C2被充电。其充电电路为:蓄电池正极→R3C2VD2→蓄电池负极,构成回路。当点火控制器使初级电路截止时,三极管VT的基极得正电位而导通,此时C2便通过导通的三极管VT、电流表AVD1构成放电回路,从而驱动电流表。当发动机工作时,初级电路不断的导通、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C2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。可见,发动机的转速越高,电容器充放电次数越多,电流的平均值越大,转速表指示的值越大。

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