汽车电器电子教案第10讲.doc

汽车电器电子教案第10讲
电子教案
主讲教师：楚晓华
章 节
（第10讲)
第五章 仪器、照明及信号系统
课时
2
授课班级
05级1、2、5、6、7班
授课日期
2008—3-17
教学目的
掌握汽车传统仪表的构成和工作原理；了解汽车电子仪表显示要求与类型；掌握汽车电子仪表的工作;理和电路原理;了解汽车电子仪表板和驾驶员信息中心。熟悉照明与信号系统的功用、组成；掌握前照灯的控制电路分析方法；掌握汽车转向信号电路分析方法;汽车照明与信号系统的正确使用；

教学重点
汽车传统仪表的构成和工作原理传统汽车仪表；车电子仪表显示要求与类型；前照灯的控制电路分析；汽车转向信号电路分析；
教学难点
汽车电子仪表
前照灯的控制电路分析
教学手段
讲授、多媒体、自学
作业
思考题与习题
主要参考书目及网络资源
《汽车电器与电子技术》，孙仁云 付百学编著，机械工业出版社,2007年1月

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板书内容：
第五章 仪表、照明及信号系统
第一节 仪表系统
一、仪表系统的组成及要求
二、电流表
1．电磁式电流表
2．动磁式电流表
三、机油压力表
四、水温表
1．电热式水温表
2．电磁式水温表
五、燃油表
1．电磁式燃油表
2．电热式燃油表
3．电子燃油显示器
六、车速里程表
七、发动机转速表
1．电容放电式电子转速表
2．单稳态多谐振荡式转速表
3．感应式电子转速表
第二节 照明系统
一、概述
二、前照灯
1．前照灯的构造
2．前照灯的防眩目措施
3．前照灯的检验与调整
三、闪光继电器
1．电热式闪光器
2．电容式闪光器
3．晶体管式闪光器
第三节 指示灯系统
1．指示灯系统的组成及要求
2．机油压力过低指示灯
3．气压过低报警灯
4．制动液面报警灯
5．制动信号灯监视电路
6．驻车制动器未松报警灯
7．制动蹄片磨损报警灯
8．空气滤清器报警灯
9．危险警告报警装置
10．温度指示灯
11．燃油低液位报警装置
第四节 电喇叭
1． 筒形、螺旋形电喇叭
2． 盆形电喇叭
3． 喇叭继电器
4． 电喇叭的调整

讲课内容：
组织教学
复习上讲的内容,导入本堂教学
第五章 仪器、照明及信号系统
第五章 仪表、照明及信号系统
第一节 仪表系统
　　汽车仪表系统是用于指示汽车的运行工况，它主要包括电流表、电压表、机油压力表、燃油表、车速里程表、发动机转速表和相应的传感器等.汽车仪表集中安装在仪表板上.
一、电流表
1、功用：（1）指示蓄电池充电与放电情况　　（2)指示发电机工作情况 　
2、电流表的结构与原理　　
　　电流表有电磁式和动磁式两种类型.
　　电磁式的结构与工作原理。
　　动磁式的结构与工作原理。
　　电流表的指示:指针指向“＋”侧时，表示蓄电池充电；指向“－”侧时,表示蓄电池放电。因此安装电流表时,应把电流表“+"与发电机的“电枢柱"相连；电流表的“-"与蓄电池的“+”相连.　　
二、电压表
1、电压表的功用
　　（1）指示发电机及调节器的工作情况
　　（2）指示蓄电池的技术状况
　　2、电压表的结构及工作原理:
　　电压表分为电热式和电磁式两类型.
　　　（1)电磁式电压表
　　① 电磁式电压表的结构：
　　其由两只十字交叉布置的电磁线圈、永久磁铁、转子、指针及刻度盘组成。两线圈与稳压管D及限流电阻R串联
　　②电磁式电压表工件原理：当电源电压低于稳压管的击穿电压时，永久磁铁将转子磁化，保持指针在初始位置。电源电压达到稳压管的击穿电压后,两电磁线圈通过电流产生合成磁场,该合成磁场与永久磁铁磁场相互作用，使转子带动指针偏转。电源电压越高，通过电磁线圈的电流越大，其磁场就越强,指针偏转的角度也越大.
三、机油压力表
　　1、机油压力表的功用：用来指示发动机主油道的机油压力
　　2、电热式机油压力表组成及工作原理
　　①组成：由机油压力表及传感器组成。
　　②工作原理：
　　机油压力表的工作原理　机油压力较小时，触点间压力小，平均电流小,指针偏转角度小；机油压力升高时，触点间压力增大,平均电流大,指针偏转角度大.
　　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。
四、水温表
　1、水温表功用:水温表用来指示发动机冷却液工作温度。
　　2、水温表的工作电路组成：由水温表和水温表传感器两部分组成。
　　水温表安装在组合仪表内，水温传感器安装在发动机气缸盖的冷却水套上。电热式水温表又称双金属片式水温表,电热式水温表可与电热式水温传感器或热敏电阻式水温传感器配套使用。
　　传感器是一只随温度变化呈负系数变化的热敏电阻。
　　3、水温表的工作电路工作原理：组成当发动机冷却液温度较低时，传感器电阻值增大，通过电流的平均值减少，指示表中双金属片弯曲变形小，指针指向低温.当发动机冷却液温度升高时，传感器电阻值减少，通过电流的平均值增大，指示表中双金属片弯曲变形增大,指针指向高温。
　　显示表用来指示汽车燃油箱内储存燃油量的多少
五、燃油表
　　1、燃油表功用：指示汽车燃油箱内储存燃油量的多少。
　　2、燃油表电路组成：它由装在仪表板上的燃油指示表和装在燃油箱内的传感器两部分组成.
　　燃油指示表有电磁式和电热式两种，传感器均为可变电阻式。
　　3、以带有稳压器的电热式燃油表电路为例。
　　传感器是一只受浮子控制的可变电阻。当油箱中燃油量减少时，浮子下降，传感器阻值增大，通过指示表电热线圈中的电流减少，双金属片弯曲变形小，带动指针指示出较少的储油量值。反之当油箱中燃油量较多时,浮子上升，传感器阻值减少，通过指示表电热线圈中的电流增大，双金属片弯曲变形大，带动指针指示出较多的储油量.
　　提问：汽车电流表有哪些类型?安装时有何要求？
2 汽车常用电子显示器件、汽车电子仪表的显示方法
汽车电子仪表显示装置是用来向驾驶员显示汽车上各个主要系统工作情况的。目前汽车电子仪表显示装置的显示方式主要有指针指式、数字式、声光和图形辅助显示等.
一、汽车常用电子显示器件的类型与要求
　　常用电子显示器件的类型：

　　汽车常用电子显示器件要求:显示器件能正确、清晰地显示。
二、汽车电子仪表的显示方法
　　1、字符段显示法
　　2、点阵显示法
　　3、特殊符号显示法
　　4、图形显示法
三、汽车电子仪表（以电子式燃油表电路为例）
　　电的功能：能随时测量,并显示汽车油箱内的燃油情况。
　　电子燃油表的组成：由电子燃油表的传感器和显示器组成。
　　（1）电子燃油表的传感器:采用浮子式滑线电阻器结构。
　　(2）显示器：由绿色发光二极管VD7、VD6、VD5、 VD4…VD3 、VD2、VD1组成.油量越少，绿色发光二极管亮的个数越少。
　　提问：汽车常用电子显示器件的种类有哪些？
5.3 汽车电子仪表板和驾驶员信息中心
一、汽车电子仪表板：
　　汽车电子仪表板是由三组液晶显示装置和一个驾驶员信息中心组成.液晶显示装置分别指示车速、油耗及发动机转速。其中车速和转速既有数字显示，又有曲线图显示,液晶显示装置和驾驶员信息中心由计算机控制。
二、驾驶员信息中心
　　驾驶员信息中心的组成:
　　一个由11根绿色横条组成的模拟式燃油剩余量装置。四个黄色多功能数字显示装置中，左上角显示润滑油压力和温度；右上角显示冷却液温度和充电电压；左下角显示累计行程和本次出车已行驶里程；右下角显示瞬间平均油耗。
　　信息中心警告灯系统,当机油压力、润滑油温度、水温或充电电压不正常时,该区内的警告灯发出警告。
第二节 照明系统

5.1 概述
一、汽车照明系统的基本组成及要求
　　（一）现代汽车对照明系统的要求
　　　1、汽车行驶时的道路照明:
　　　2、汽车倒车时的照明：
　　　3、牌照照明：
　　　4、雾天照明：
　　　5、车内照明：
　　（二)照明系统的组成
　　根据其作用可分为照明系统包括前照灯、雾灯、倒车灯、牌照灯、内部照明系统等；灯光信号系统包括转向信号灯、危险报警信号灯、制动灯、示廓灯、后位灯等；声响报警系统包括电喇叭、倒车警告装置等。

5.2 照明系统
　　(一）前照灯的组成
　　由灯泡、反射镜和配光镜三个光学组件组成。
　　　1、灯泡：
　　　2、反射镜：
　　　3、配光镜；
　　（二）前照灯的防眩目
　　　1、普通双灯丝灯泡：普通双灯丝灯泡中的远光灯丝位于反光镜旋转抛物面的焦点，而近光灯丝位于焦点的上方。
　　　2、有配光屏的双灯丝灯泡:远光灯灯丝仍位于反射镜旋转抛物面焦点,而近光灯丝则位于焦点的上方。
　　（二)前照灯控制电路
　　　1、前照灯基本控制电路分析：灯光开关控制灯光继电器接通或关断前照灯电源，夜间会车时通过变光器交替接通远光和近光。
　　　2、前照灯保护电路分析：灯光开关控制灯光继电器接通前照灯电源，会车时通过变光开关交替按通前照灯远、近光。当前照灯、前小灯、后位灯等线路中发生搭铁故障时，熔断器立即熔断，为避免全车灯光熄灭，灯光继电器能及时自动接通外侧前照灯，以确保行车安全。
　　　3、前照灯其它电路分析(如自动变光电路、延时电路分析等）：
　　　提问：怎样正确分析CA1091型汽车前照灯控制电路?

5.3 汽车转向灯电路分析
一、转向信号电路的功用与组成
　　1、功用：在车辆转向、路边停车、变更道或超车时,发出明暗交替的闪光信号，给前后车辆、行人、交警提供行车信号。
　　1、组成:由转向信号灯、闪光器、转向灯开关等组成。
二、闪光器
　　（一）电容式闪光器
　　　1、结构特点：主要由串联线圈和并联线圈、触点、电容器等组成。
　　　2、工作原理： 它是利用电容式闪光器中的电容充电、放电的延时特性，可控制继电器线圈所产生的电磁力,进而控制其触点的工作状态。
　　（二）翼片式闪光器
　　　1、结构特点：主要由通断电时热胀冷缩的热胀条，带触点的翼片等组成，分直热式和旁热式两种.
　　　2、工作原理：它是利用电容器C的充电、放电延迟特性，控制三极管的导通与截止。
　　（三）电子闪光器
　　目前汽车使用的电子闪光器种类繁多，但大体可分为有触点式和无触点式两类型。
　　　1、有触点式电子闪光器：有触点电子闪光继电器仍以继电器触点来控制转向闪烁，但继电器线圈电流的通断则由电子电路来控制。
　　　2、无触点式电子闪光器：
　　提问:影响闪光器闪光频率的因素有哪些？

第四节 电喇叭及其控制电路
一、电喇叭
　　汽车上普遍使用的电喇叭有筒型、螺旋型和盆型等不同的结构形式。由于盆型电喇叭，具有结构简单、尺寸小、重量轻、声束的指向性好等特点,因此在汽车上普遍采用。
　　1、盆型电喇叭结构特点：主要由铁芯、电磁线圈、膜片、共鸣板、调整螺钉、锁紧螺母等组成。
　　1、电喇叭控制电路分析：
　　　1）喇叭继电器:用于减少通过电喇叭按钮的工作电流,降低喇叭按钮触点烧蚀故障率，延长其使用寿命。
　　　2)电喇叭控制电路分析:
二、电喇叭的的调整
　　1、音调的调整：电喇叭音调的高低取决于其膜片的振动频率.盆形电喇叭通过改变上、下铁芯之间的间隙来改变膜片的振动频率.
　　2、音量的调整：电喇叭的线圈电流大，膜片的振幅也大,喇叭发出的音量也大.线圈电流可以通过改变喇叭触点的接触压力来调整.
　　音调与音量应配合调整，直到电喇叭发出悦耳声音为止。
三、汽车照明与信号系统的正确使用
　　提问：以电喇叭不响为例，怎样对其进行故障分析与排除？
第四节 电喇叭
汽车上采用的喇叭和气喇叭之分，电喇叭的形式有以下几种：筒形、螺旋形（蜗牛形）和盆形.如图5—19所示
一、筒型、螺旋形电喇叭
结构如图5—20所示，由振动机构和电路断续机构两部分组成.

　　工作原理：按下按钮，电路接通，铁心产生吸力，吸下衔铁，电路被切断，吸力消失,衔铁回位,电路重新被接通，重复上述过程，衔铁不断上下移动带动膜片振动，通过共鸣器产生共鸣，由扬声器发出声音。
二、盆型喇叭
其工作原理和上述喇叭相同,其结构如图5-21所示。
三、喇叭继电器
在装有两只喇叭（高低、音）的汽车上，为使喇叭正常工作,在电路中设了继电器.其工作原理如图5-22所示.当按下喇叭按钮后,电流从蓄电池“+”极→熔断丝→“电池”接柱→线圈2→按钮3→搭铁，由于线圈2通过了电流,铁心被磁化而吸闭触点，接通喇叭电路，电流从蓄电池“+"极开始经“电池”接柱触点臂1→触点5→“喇叭”接柱→喇叭6→回到蓄电池“—”极。此时因电流通过了喇叭线圈，便发出响声。放开喇叭按钮后,继电器线圈的电流切断，电磁铁的磁性消失，触点臂便在弹簧张力的作用下，使触点分开，切断喇叭电流，喇叭工作停止.
四、电喇叭的调整
喇叭的调整部位有两处,一是改变铁心间隙，二是改变触点压力.电喇叭的调整包括音量和音调调整两部分。
1。音调的高低取决于膜片振动的频率，改变铁心间隙可以改变膜片的振动频率,从而改变音调（有的在制造时已经调好工作中不用调整）;松开锁紧螺母,旋转铁心，（间隙减小时音调提高，间隙增大时音调降低）调至合适音调时，旋紧螺母即可.
　　２。音量的大小与通过线圈的电流大小有关，通过的工作电流大，喇叭发出的音量也就大。线圈通过的电流大小，可以通过改变喇叭触点的接触压力来调整(压力增大,通过线圈的电流增大，喇叭的音量增大，反之音量减小）。盆形电喇叭音量的调整可通过调整螺钉来调整触点压力,进而实现对音量的调整。
　　目前还出现了一种电子喇叭，性能较好。
汽车报警装置分为对内报警和对外报警,对外报警已在前面叙述过这里介绍对内报警装置。
　　对内报警通常由报警灯和报警自动开关组成，当被监测的系统不正常时，开关自动接通,而指示灯自动发亮，提醒驾驶员注意,如机油压力过高或过低报警、制动液压力不足报警、真空度过低报警、水温过高报警、燃油不足报警等等。
一、报警灯及报警开关
　1。报警灯
　　一般安装在驾驶室内仪表盘上，在灯泡前有滤光片，以使灯泡发出黄光或红光，滤光片上一般标有符号，以示出报警项目。报警灯一般与报警开关串联后接在电路中。
　　2。报警开关
为满足不同的功能要求,报警开关有很多种，其共同特点是一对受工作物质操纵的触点。
二、蜂鸣器
1.倒车蜂鸣器
当汽车倒车时，为了警告车后的行人和车辆驾驶员而设置的报警装置即倒车报警装器；报警器和倒车灯都由倒车灯开关控制,报警器设置了蜂鸣器，实物如图所示。倒车报警器的电路图如图5—23所示，倒车灯开关结构如图5—24所示。
当变速器处于倒档位置时，由于倒车灯开关闭合，使得倒车灯点亮，同时接通报警器电路，蜂鸣器发出警报。此时，蓄电池通过线圈W2对电容6进行充电；由于此时流入线圈W1和W2的电流大小相等、所产生的磁场方向相反，从而使线圈吸引力减弱，因此继电器触点4继续闭合。随着电容器6的充电,其两端电压逐渐升高，使得W2中的电流减小，这时线圈W1产生的磁通大于线圈W2的磁通，于是，触点4打开，报警器电路切断,蜂鸣器停止警报。
　　在继电器触点4打开时，电容器又通过线圈W2和W1放电，使得线圈产生电磁力，触点4持续打开。当电容器两端电压为“0"时，线圈磁力消失,继电器触点4又重新闭合，报警器再次报警，电容器又开始充电.如此反复，继电器触点不断地开、闭，倒车警报器就发出断续的警报，以示倒车。倒车灯并不受继电器的控制，只要变速器处于倒档位置，倒车灯即点亮。
2。北京吉普蜂鸣器
　　在北京切诺基汽车上，打开点火开关后，若没及时扣上安全带，除安全指示灯亮外，还可听到一种谐音信号。在关闭点火开关后，钥匙未拔出而打开驾驶员侧车门时也会发出一种谐音信号.该谐音信号由蜂鸣器发出,它位于熔断器盒的侧面，主要用于：
（1)提醒驾驶员及乘客系安全带;
　　（2）提醒驾驶员停车后关断点火开关。
　　除此之外，大多汽车都装有控制系统故障报警灯

总结、布置作业

课后体会

《汽车电器与电子技术》 第 8 页 主讲教师：楚晓华 基础教研室