汽车电气设备(全)PPT.ppt

照明、信号、仪表、警报系统 为保证汽车在各种条件下安全行驶，提高汽车的行驶速度，在汽车上装有各种照明、信号、仪表和报警装置，其数量的多少和配置形式因车型而异，主要有照明灯、信号灯、报警灯、仪表、电子显示装置、发音装置、操纵控制装置等。第一节 汽车灯具的种类、用途及要求一、汽车灯具的种类、用途1.外部灯具常见的外部灯具有：前照灯、雾灯、牌照灯、倒车灯、转向灯、示位灯、示廓灯、驻车灯和警示灯。2.内部灯具常见内部灯具有：顶灯、阅读灯、行李箱灯、门灯、踏步灯、仪表照明灯、警报及指示灯、工作灯、二、对汽车灯具的要求照明设备与信号装置应安装可靠、完好有效，不得因车辆振动而松脱、损坏、失去作用或改变光照方向；所有灯光的开关应安装牢固、开关自如，不得因车辆振动而自行开关。开关的位置应便于驾驶员操纵。除前照灯的远光外，所有灯光均不得炫目，左、右两边布置的灯具光色、规格必须一致，安装位置对称。前位灯、后位灯、示廓灯、牌照灯和仪表灯应能同时启闭，当前照灯关闭或发动机熄火时仍能点亮。危险警报指示灯的操纵装置应不受点火开关和灯光总开关的控制。汽车转向信号灯在侧面可见时视为满足要求，否则应安装侧转向信号灯。照明和信号装置的任一条线路出现故障，不得干扰其他线路的工作。前、后转向信号灯，危险警报闪光灯及制动灯白天距100m可见；侧转向信号灯白天距30m可见；前、后位置灯和示廓灯夜间良好天气距300m可见。第二节汽车前照灯及控制电路一、对前照灯的要求为保证汽车在夜间及能见度较低的情况下安全、高速行驶，改善车内驾乘环境，便于交通安全管理和车辆使用、检修，对现代汽车照明系统提出如下要求：1.照明设备能提供车前道路100m以上明亮均匀的照明，在会车时，不应对迎面来车的驾驶员造成眩目。随着车速的不断提高，要求道路照明的距离也相应增加，现在有些车的照明距离已达到200m以上。2.驾驶员在夜间倒车时能看清车后的情况。3.在夜间，其他行驶车辆驾驶员和行人在一定距离内能看清车辆的牌号。二、前照灯灯的结构前照灯也称大灯或头灯，主要用于夜间行车时道路照明，灯光为白色。包括远光灯和近光灯两种，远光灯用于保证车前道路100m以上明亮均匀的照明，功率一般为5060W；近光灯在会车时和市区内使用，避免迎面来车驾驶员眩目，又保证车前50m内的路面照明，功率一般为3055W。有两灯制和四灯制两种配置方法前照灯的灯泡结构1-玻璃泡；2-插头凸缘；3-插片；4-灯丝前照灯的卤钨灯泡1-近光灯丝；2-远光灯丝；3-定焦盘；4-配光屏；5-凸缘；6-插片 反射镜俗称反光镜，其作用是尽可能地将灯泡发出的散射光线聚合成集中的平行光束，提高光的强度，保证车前150400m范围内得到足够的照明。前照灯的反射镜配光镜的几何形状 按光学组件的结构类型不同，前照灯可分为可拆式、半封闭式和全封闭式三种。结构类型：全封闭式前照灯1-配光镜；2-反射镜；3-接头；4-灯丝半封闭式前照灯1-配光镜；2-灯泡；3-反射镜；4-插座；5-接线盒；6-灯壳近光灯防眩目措施如下：（1）近光灯丝装在焦点上方 将近光灯丝装在反射镜焦点上方，使近光灯的光线经反射镜反射后绝大部分投向路面，从而具有一定的防止眩目的作用。（2）在近光灯丝下方设配光屏 用配光屏挡住近光灯丝射向反射镜下半部的光线，从而消除了近光灯光束向斜上方照射的部分，使防眩目效果得到进一步改善。（3）采用非对称近光光形 配光屏安装时偏转一定的角度，使近光的光形分布不对称，不仅可以防止驾驶员眩目，还可以防止迎面而来的行人眩目，并且照亮同方向的人行道路，更加保证了汽车行驶的安全。三、前照灯控制电路 前照灯控制电路可分为两种：由电源、开关、照明装置组成的电路和由电源、开关、继电器、照明装置组成的电路。前一种电路，开关直接控制照明装置；后一种电路，开关经过继电器控制照明装置，减小了开关的工作电流，有利于减少开关的故障。在轿车上，这两种电路往往混合使用 桑塔纳轿车照明电路1-停车灯开关；2-变光和超车开关；3-点火开关；4-车灯开关；5-中间继电器；6-牌照灯；7-仪表灯调光电阻；8-雾灯继电器；9-行李箱灯；10-顶灯；11-行李箱灯门控开关；12-顶灯门控开关；13-点烟器照明灯；14-雾灯开关照明灯；15-后风窗除霜器开关照明灯；16-空调开关照明灯；17-雾灯指示灯；18-后雾灯；19-雾灯开关；20-前雾灯；21-仪表灯；22-时钟照明灯；23-前照灯；24-右前、后示廓灯；25-左前、后示廓灯；26-远光指示灯四、常见故障诊断与排除 1前照灯不亮 （1）故障原因 前照灯保险丝烧断；电源线松动或脱落；搭铁线搭铁不良或接插件接触不良；车灯开关或变光开关有故障。（2）诊断排除方法 诊断时，应根据不同的故障现象采取不同的诊断方法，以提高故障诊断和排除速度。一个灯丝不亮 不论远光还是近光，如果只有一个灯丝不亮，故障往往是该灯丝或其保险丝烧断所致，如果灯丝和保险丝正常而灯不亮，说明该灯线路断路或接触不良，检查排除即可。远光灯或近光灯都不亮 如果远光灯或近光灯都不亮，故障往往是变光开关有故障或变光开关上的远光灯或近光灯接线脱落或保险丝烧断，如果变光开关及其接线和保险丝正常而灯不亮，再检修灯丝和线路。前照灯都不亮 如果远光灯和近光灯都不亮，故障往往是变光开关或其电源线有故障。应首先检查仪表灯是否正常，如果仪表灯工作正常，说明车灯开关的电源线正常，将点火开关接通（必要的话）、车灯开关置于2挡（前照灯接通）位置，检查变光开关上的火线接线柱电压是否正常，若电压为零，说明车灯开关至变光开关之间的线路断路或车灯开关有故障；若电压正常，可以短接变光开关试验，灯亮，说明变光开关损坏，应更换；否则检查变光开关后的线路和灯丝，必要时给予修理和更换。2前照灯灯光暗淡 （1）故障原因：蓄电池容量不足，端电压降低；发电机不发电或发电量不足，输出电压低；散光玻璃或反射镜上有尘埃；电线接头松动和锈蚀，使电阻增大；灯丝蒸发、功率降低。（2）诊断排除方法：诊断时，应根据不同的故障现象采取不同的诊断方法。个别灯丝暗淡 如果只有一个灯丝暗淡，故障往往是该灯丝功率偏低或其线路接触不良，可更换灯泡对比检查，若更换灯泡后，亮度正常，表明原灯泡有故障；否则，检修线路。一个灯的两个灯丝都比较暗淡 如果一个灯的两个灯丝都比较暗淡，故障往往是该灯反射镜、配光镜表面脏污或灯丝功率偏低或搭铁线搭铁不良。如果一个灯的两个灯丝都非常暗淡，故障往往是该灯搭铁线断路。如果将该灯良好搭铁后，亮度正常，表明原来搭铁线断路或搭铁不良，重新接好搭铁线；否则，检查灯泡和反射镜、配光镜，必要时进行清洁或更换。前照灯都比较暗淡 如果前照灯都比较暗淡，故障往往是电源电压偏低或前照灯性能降低或线路接触不良。应首先检查电源电压是否正常，如果偏低，检查充电系统；否则检查前照灯及其线路接触情况，视情修理。前照灯灯丝经常烧坏（1）故障原因 电压调节器有故障或线路连接错误，导致发电机输出电压过高。（2）诊断排除方法 检修充电系统，使发电机在各种情况下输出电压都不超过规定值。凌志轿车照明系统电路图第三节 转向灯、危险警报灯及其电路一、转向灯及危险警报灯电路 转向信号灯简称转向灯，在汽车起步、超车、调头和停车时，左侧或右侧的转向信号灯会发出明暗交替的闪光信号，以示汽车改变行驶方向。汽车的转向信号灯大都采用橙色，转向信号灯的闪光频率应控制在50110次/min范围内，一般为6095次/min。转向信号灯每侧至少两个：前、后转向信号灯，有的还有侧转向信号灯。转向信号灯由转向开关控制。转向信号灯电路主要由转向信号灯、闪光器、转向灯开关等组成。转向信号灯的闪烁是由闪光器控制的。许多汽车转向信号灯和示宽灯装在一起，采用双灯丝结构。功率高的是转向信号灯，以保证在示宽灯亮时，转向信号灯的闪烁仍然可以明显分辨。常见闪光器有三类。（1）电容式闪光器 它主要由继电器和电容组成。在继电器的铁芯上绕有串联线圈3和并联线圈4，利用电容器充放电时电流方向相反和延时的特性，控制继电器串联线圈3和并联线圈4所产生的电磁力的大小和方向，进而控制常闭触点2的开闭状态，使转向信号灯因通过电流大小交替变化而闪烁。l-弹簧片；2-触点；3-串联线圈；4-并联线圈；5-电容器；6-灭弧电阻；7-转向灯开关；8-转向信号灯；9-转向指示灯（2）翼片式闪光器 翼片式闪光器是通过其热胀条通、断电时的热胀冷缩，使翼片产生变形动作控制触点开闭，使转向信号灯闪烁。翼片式闪光器又分为直热式和旁热式两种。（3）电子闪光器 电子闪光器的结构型式较多，按有无机械触点可分为无触点电子闪光器和由电子元件和继电器组成的有触点电子闪光器；按电子元件的结构型式可分为分立元件电子闪光器和集成电路电子闪光器。电子闪光器主要由振荡电路和放大驱动电路两部分组成。振荡电路的作用是产生性能稳定、占空比在50%左右、频率为65Hz85Hz的脉冲信号。放大驱动电路的作用是将脉冲信号放大并驱动转向灯控制器件动作，实现转向灯闪烁。3015XK5-转向指示灯；转向指示灯；K6-报警指示灯；报警指示灯；K7-制动液面、驻车指示灯；制动液面、驻车指示灯；K10-除霜器指示灯；除霜器指示灯；M5-左转向左转向灯；灯；M6-左后转向灯；左后转向灯；M7-右转向灯；右转向灯；M8-右后转向灯；右后转向灯；M9-左制动灯；左制动灯；M10-右制动灯；右制动灯；M16-左左倒车灯；倒车灯；M17-右倒车灯；右倒车灯；J4-喇叭继电器；喇叭继电器；E3-危急报警灯开关；危急报警灯开关；F-制动灯开关；制动灯开关；F4-倒车灯开关；倒车灯开关；E2-转向灯开关；转向灯开关；F9-驻车制动灯开关；驻车制动灯开关；J2-闪光继电器；闪光继电器；H-喇叭按钮；喇叭按钮；H 1-喇叭；喇叭；S18-喇叭继电喇叭继电器及驻车制动灯熔断器器及驻车制动灯熔断器S4-危急报警灯熔断器；危急报警灯熔断器；S2-制动灯熔断器；制动灯熔断器；S9-转向灯熔断器；转向灯熔断器；S15-倒车倒车灯熔断器；灯熔断器；S16-喇叭熔断器喇叭熔断器第四节倒车信号装置倒车信号装置包括倒车灯和到警报器一倒车灯及警报器电路汽车倒车时，为了警示车后的行人和其他车辆注意避让，在汽车的后部装有倒车灯和倒车蜂鸣器，他们均由装在变速器上的倒挡开关控制，当变速杆挂入倒挡时，在拨叉轴的作用下，倒挡开关接通倒车警报器和倒车灯电路，从而发出声光倒车信号。二、倒车警报器倒车蜂鸣器是一种间歇发声的音响装置，其发音部分是一只功率较小的电喇叭，控制电路是由一个无稳态电路和反相器组成的开关电路。第五节电喇叭 电喇叭有筒形、螺旋形和盆形等不同的结构形式。由于盆形喇叭具有结构尺寸小、重量轻、指向性好等特点，因此现代汽车普遍采用。喇叭继电器 1-触点臂；2-线圈；3-按钮；4-蓄电池；5-触点；6-喇叭第六节汽车仪表一、作用为了便于驾驶员随时了解汽车各个主要系统的工作情况，正确使用汽车，及时发现问题、采取措施，防止发生人身和机械事故，保证汽车可靠而安全的行驶，汽车上安装了一些仪表，用来反映汽车和发动机的一些重要运行状态参数的大小。汽车上较常用的仪表有电流表或电压表、机油压力表、冷却水温度表（简称水温表）、燃油表、转速表及车速里程表等。二、组成和种类电流表、电压表都由仪表直接测量显示，没有传感器；而机油压力表、水温表、燃油表都由指示表（俗称仪表）和传感器组成，首先通过传感器将压力、温度、油量等非电量信号转化为电量信号后再通过指示表显示出来；发动机转速表有的带转速传感器，有的直接测量显示。所有指示表都装在仪表板（又称仪表盘）上。一、电压表电压表用来指示电源系统的工作情况，它不仅能指示发电机和调节器的工作状况，同时还能指示蓄电池的技术状况。发动机起动肘，电压表指示值在910V之间为正常，如果电压指示值在起动时过低，说明蓄电池亏电或有故障，若起动前后电压表示值基本不变，则表明发电机不发电。若汽车正常行驶时，电压表示值不在13.514.5V范围之中，说明调节器有故障。常见的电压表有电磁式和电热式两种，受点火开关控制。二、电流表电流表用来指示蓄电池的充放电电流值，监视充电系统是否正常工作，电流表按结构可分为电磁式和动磁式两种。三、机油压力表电热式油压表油压传感器为一圆盒形，其内装有一金属膜片2，膜片的下方为油腔1，与润滑系的主油道相通；膜片上方的中部顶着弯曲的弹簧片3，弹簧片的一端固定在外壳上并搭铁，另一端焊有触点。双金属片4上绕有加热线圈，线圈的一端直接与双金属片的触点相连，另一端经接触片6和接线柱7与指示表相连。校正电阻8与加热线圈并联。电热式油压表的构造1-管接头及油腔；2-膜片；3-弹簧片；4-传感器双金属片；5-调整齿轮；6-接触片；7-传感器接线螺钉；8-校正电阻；9、15-指示表接线柱；10、13-扇形调节齿；11-指示表双金属片；12-指针；14-弹簧片 点火开关接通后，油压指示表及油压传感器中有电流通过，电路为：蓄电池正极点火开关接线柱15指示表双金属片11的加热线圈指示表接线柱9传感器接线柱7接触片6传感器双金属片4的加热线圈双金属片4的触点弹簧片3搭铁蓄电池负极。经过一段时间后，双金属片冷却伸直，触点又闭合，电路又被接通。油压越低，触点压力越小，触点打开的时间越长，闭合的时间越短，这样通过指示表加热线圈的电流平均值就越小，双金属片11的弯曲变形越小，指针向右偏移越小，指示油压越低。随着油压升高，传感器膜片2变形加大，触点压力增大，触点打开的时间缩短，闭合的时间延长，这样通过指示表加热线圈的电流平均值就增大，双金属片11的弯曲变形增大，使指针指示油压升高。四、水温表水温表的作用是指示发动机冷却液的温度。其工作原理是：点火开关接通后，电流流过水温指示表和传感器。当冷却水温度较低时，传感器内热敏电阻的阻值较大，流经线圈L1和L2的电流相差不多，但L1匝数多，产生的磁场强，使衔铁带动指针向左偏转，指针指向低温刻度。当冷却水温度升高时，热敏电阻的阻值减小，线圈L2中的电流明显增大，电磁力也增大，使衔铁带动指针向右偏转，水温表的指针指向高温刻度。（2）冷却水温度表电磁式水温表五、燃油表燃油表用来指示汽车油箱中的存油量。其工作原理是：其工作原理是：点火开关接通后，电流流过燃油指示表和传感器。当油箱无油时，浮子下降到最低位置，电阻4被短路，此时指示表中的右线圈5也随之被短路，无电流通过，而左线圈9承受电源的全部电压，通过的电流达到最大值，产生的电磁吸力最强，吸引转子，使指针指在“0”位上。随着油箱中油量的增加，浮子上升，电阻4部分被接入，并与右线圈5并联，同时又与左线圈9串联，便左线圈电磁吸力减弱，而右线圈5中有电流通过，产生磁场，使转子10在两磁场的作用下，向右偏转。当油箱盛满油时，浮子带动滑片2移动到电阻4的最左端，使电阻全部接入。此时左线圈中的电流最小，右线圈中的电流最大，转子带着指针向右偏转角度最大，指在“1”的刻度，表示油箱盛满油。传感器的电阻4末端搭铁，可以避免滑片2与电阻4之间因接触不良而产生火花，以免引起火灾。电磁式燃油表1-浮子；2-滑片；3-接线柱；4-电阻；5-右线圈；6、7-指示表接线柱；8-指针；9-左线圈；10-转子；11-点火开关六、仪表稳压器电热式水温表及燃油表配用可变电阻式传感器时，应在电路中串入仪表稳压器，以稳定仪表平均电压，减少仪表的指示误差。七、发动机转速表发动机转速表用来测量发动机曲轴的转速。转速表的信号取自点火线圈初级电流中断时产生的脉冲信号，该信号经脉冲整形电路2整形后，加至频率/电压变换器(单稳态电路)3，其输出信号与输入信号频率相同，且等幅等宽。由于输入信号的频率与发动机转速成正比，所以，当发动机转速低时，变换器输出的平均直流电压较低，流经直流毫安表4的电流较小，直流毫安表4指针偏转角度亦较小，指示较低的转速值。当发动机转速较高时，变换器输出的平均直流电压较高，流经直流毫安表4的电流较大，直流毫安表4指针偏转角度亦较大，指示较高的转速值。桑塔纳轿车转速表工作原理图1-转速表；2-脉冲整形电路；3-频率/电压变换电路；4-直流毫安表八、车速里程表车速里程表用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程。传统的车速里程表又称为永磁式车速里程表，由机械转鼓式里程表和磁感应式车速表两部分组成。永磁式车速里程表l-U形永久磁铁；2-感应罩；3-护罩；4-盘形弹簧；5-标度盘；6-车速表指针；7、8-蜗轮蜗杆；9-数字轮第七节汽车警报装置一、汽车警报装置的作用为了便于驾驶员随时了解汽车各个主要系统的工作情况，及时发现问题、采取措施，防止发生人身和机械事故，保证汽车可靠而安全地行驶，汽车上安装了一些报警信号装置，用来监测和反映汽车和发动机的一些重要系统的工作情况。二、汽车警报装置的组成报警信号装置包括报警装置和信号装置。报警装置是在被监测的系统或总成工作或状态不正常时工作，提醒驾驶员注意，如水温报警灯、燃油液面报警灯等等；信号装置是在被监测的系统或总成工作时工作，提醒驾驶员注意，如远光指示灯、转向指示灯等。报警信号装置有灯光报警信号装置和音响报警信号装置两种。报警装置电路1-电源开关；2-熔断器；3-报警装置；4-报警开关 1.报警灯常见图形符号含义 2.蜂鸣器 倒车蜂鸣器电路如图所示。倒车信号电路图1-熔断丝；2-倒车开关；3-倒车灯；4-继电器触点；5-喇叭；6-电容器切诺基汽车蜂鸣器切诺基汽车蜂鸣器电路1、2-蜂鸣器；3-限时器；4-点火开关；5-安全带指示灯6-钥匙开关；7-门开关；8-安全带开关3.报警开关 图5-40为弹簧管式机油压力过低报警开关，有一对常闭触点。点火开关接通，在发动机未起动时，油压开关是接通的，报警灯亮。在发动机起动后，主油道压力升高，开关的触点断开，报警灯熄灭，表示润滑系统工作正常。运行中若主油道堵塞、泄漏等原因使机油压力过低时，开关接通，报警灯亮。膜片式机油压力过高报警开关，有一对常开触点。润滑系统工作正常时，开关断开。若机油滤清器堵塞等原因使机油压力高于规定值时，开关接通、报警灯亮，表示压力过高 膜片式油压报警开关l-调整螺灯；2-膜片；3-活动触片；4-接铁点 1-套管；2-双金属片；3-接头；4-触点；5-报警灯 水温报警开关液面传感器2-接线柱；3-舌簧开关；4-永久磁铁；5-浮子；6-液面制动灯断线报警开关1-点火开关；2-制动灯开关；3-警告灯4、6-电磁线圈；5-舌簧开关；7、8-制动灯第八节汽车电子显示装置桑塔纳轿车仪表与报警装置电路G5-发动机转速表；F1-高压报警开关；J6-稳压器；J114-油压检测控制器；J120-液位控制器；K28-水温和液面指示灯；F66-冷却液液面传感器；K3-油压指示灯；F22-低压报警开关；G1-燃油表；G3-水温表；G2-水温传器；G-燃油表传感器电子仪表与传统仪表采用的传感器结构和原理基本相同，二者的本质区别在于指示表（显示装置）的结构和工作原理不同。电子仪表借助于各种电子显示器件和有关电路，实现数字显示、模拟指针显示、图象和曲线显示等不同显示形式，利用数字式显示可以实现一组数字进行分时显示不同内容，提高了显示精度、增加了显示内容，具有一表多用之功能，有利于使仪表盘简化；利用模拟指针显示，增加了显示色彩，改善了显示效果；图象和曲线显示醒目、直观，便于分析。电子显示器件可分为发光型（主动发光型）和非发光型（被动发光型）两大类。发光型的显示器件有：发光二极管(LED)、真空荧光管(VFD)、阴极射线管(CRT)、等离子显示器件(PDP)和电致发光显示器件(ELD)等。非发光型的显示器件有液晶显示器(LCD)等。发光二极管的组成1-塑料外壳；2-芯片；3-导线；4、5-引线 当电流通过阴极时，钨丝被加热到800并发出电子；电子被吸引到带正电荷的栅格上；当阳极模块由于加5V左右电压、也带有正电荷时，一些电子便穿过栅格打在阳极的荧光物质上，使荧光表面发光照亮模块，阳极发光显示信息。用和发光二极管显示器类似的方法，通过电子开关控制适当的阳极模块的电压，使不同的阳极模块发光形成对应的数字。利用电位器可以改变栅格电压，控制射向阳极的电子数量，调节亮度。液晶显示器件的结构1-前偏振片；2-前玻璃板；3-图形电极；4-接线端；5-后(背)板；6-密封件；7-密封面；8-后(背)玻璃板；9-后偏振片；10-反射镜 液晶显示的优点：对比度受光源光线强度影响较小；工作电压约3V左右、功耗小；是单独的组装件，易于安装、保养；电板图形设计的自由度极高，工艺简单，成本低。交流粉式电致发光显示屏1-玻璃基板；2-第一电极；3-发光层；4-第二电极；5-玻璃；6-密封胶；7-底板；8-电极片电致发光在汽车仪表上应用的原理图汽车电子仪表显示系统