汽车电气中级教材(修订)下

绕有加热线圈，线圈的一端接双金属片上的触点，另一端接触片3，由调节螺钉1调节固定触点与双金属片上的触点间的压力，且通过底版支架搭铁。图9-9双金属片式水温表1-具有固定触点的螺钉2、7-双金属片3-接触片4、5、10-接线柱6、9-调节齿扇8-指针11-弹簧片双金属式水温表的工作原理与双金属式油压表相似。其工作过程如下：1、接通点火开关，水温表传感器和指示器通电，电流从蓄电池“+”极→点火开关S→接线柱10→指示器加热线圈→接线柱5→接线螺钉4→接触片3→传感器加热线圈→触点→底版支架→搭铁→蓄电池“-”极，构成回路，水温表工作。2、水温低时，传感器铜壳及双金属片温度低，双金属片热变形小，触点间的剩余压力大。加热线圈必须经长时间的通电，双金属片变形较大时，才能使触点断开，而触点断开后，由于周围的温度低、冷却快，将迅速闭合。因此触点的闭合时间长，断开时间短，流过指示器加热线圈的电流平均值大，产生的热量多，双金属片变形大，带动指针偏摆度大，指示低温。3、水温高时，传感器铜壳及双金属片周围的温度高，双金属片热变形大，触点间的剩余压力小，因此通电不久就断开，而且冷却较慢，所以触点闭合的时间短，打开的时间长，流过指示器加热线圈的电流平均值小，产生的热量少，双金属片变形小，带动指针偏摆度小，指示高温。二、热敏电阻式水温表CA1091和东风EQ1090型汽车装用的是热敏电阻式水温表，它由双金属式水温指示器、热敏电阻式传感器和电源稳压器组成。热敏电阻式水温表传感器是一个密封的铜管，在其内部装有片状的负温度系数热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小。电源稳压器的作用是当电源电压波动时稳定仪表电压，以保证水温表读数的准确性。热敏电阻式水温表的结构如图9-10所示。图9-10热敏电阻式水温表1、4-调整齿扇2-双金属片3-指针5-弹簧片6-端钮总成7、8-垫圈9-外壳10-绝缘衬纸11-弹簧12-热敏电阻当温度低时，热敏电阻阻值大，通过指示器加热线圈的电流小，查声的热量少，双金属片变形小，指针仅微动，指示低温。随水温的升高，热敏电阻阻值减少，通过加热线圈的电流加大，使双金属片变形加大，带动指针向高刻度方向移动，指示高温。一、电磁式水温表电磁式水温表由电磁式水温表指示器和具有负温度系数的热敏电阻传感器组成，如图9-11所示。电磁式水温表指示器中装有两个线圈L1和L2，其中线圈L1与传感器串联，线圈L2与电源并联，两个线圈之间装有转子。接通电源后，线圈L2在定压下电流强度不变，产生的磁场稳定，而经线圈L1的电流与传感器电阻有关。当水温低时，传感器热敏电阻阻值逐渐变小，线圈L1的电流显著加大，磁场加强，使指针向右偏转，指示高温。发动机工作正常时，水温应在75~900C之间。图9-11电磁式水温表1-热敏电阻水温传感器2-转子3-平衡块4-L1、L2-线圈A、B-接线柱第四节燃油表与电源稳压器燃油表用来指示汽车油箱内存油量的多少。它由装在仪表板上的油量指示器和装在油箱内的油量传感器两部分组成。燃油表也有双金属式和电磁式两种指示器，但传感器均为可变电阻式。一、双金属式燃油表双金属式燃油表的结构如图9-12所示。它的指示器为双金属式，其结构与双金属水温指示器相同，仅刻度盘标值不一样，从左至右标有0、1/2、1，分别表示油箱内无油、半箱油和满箱油。传感器为可变电阻式，它由电阻8、滑头9和浮子10组成。浮子随液面的高低起落，从而带动滑片9，使电阻8的阻值随之改变。图9-12双金属式燃油表1-静触点2-动触点3、6-双金属片4-加热线圈5-指示表加热线圈7-指针8-传感器电阻9-滑片10-浮子接通点火开关，电流从蓄电池“+”极→点火开关S→稳压器双金属片3→指示器加热线圈5→传感器电阻8→滑片9→搭铁→蓄电池“-”极，构成回路，燃油表工作。当油箱中无油时，传感器中的浮子在最低位置，滑片9滑至最右端，传感器电阻8全部串入电路中，流过指示器加热线圈的电流很小，双金属片6几乎不变形，指针指在“0”处，表示油箱无油。油箱油量增加，传感器浮子10上升，滑片9向左移动，可使变电阻阻值减小，于是流过加热线圈5的电流加大，双金属片受热弯曲，带动指针向右偏转，指出油箱的存油量。当油箱满油时，浮子上升至最高位置，滑片9滑至最左端，电阻8被短路，加热线圈5电流达最大值，双金属片变形大最大值，使指针指在“1”位置，表示油箱满。二、电磁式燃油表电磁式燃油表的结构如图9-13所示。在燃油指示器中，左、右两个铁心上分别饶有线圈3和7，中间有转子2，指针4与转子相连。传感器仍为可变电阻式，其结构与双金属式燃油表传感器完全一样，也是由电阻、滑片和浮子组成。接通点火开关，电流从蓄电池“+”极→点火开关1→燃油指示器接线柱5→左线圈3→接线柱6→{传感器接线柱10→可变电阻8→滑片9}→搭铁→蓄电池“-”极，构成回路。电流通过左、右两线圈，产生磁场，转子在合成磁场的作用下转动。当油箱无油时，浮子下降至最低位置，滑片9滑至最右端，可变电阻8被短路，右线圈7两端都搭铁，无电流通过，不产生电磁力，而左线圈3在全电压下工作，电流达到最大值，电磁力也达到最大值，吸引转子2转至左极限位置，指针指“0”，即无油。油箱有油时，浮子上升，滑片9左移，使可变电阻8部分接入电路，右线圈7中有电流通过。因此，转子2在合成磁场的作用下向右偏移，指示油箱的存油量。当油箱满油时，浮子上升至最高位置，可变电阻8全部接入电路，右线圈电流达最大值，而左线圈电流则为最小值，所以转子将转至右极限位置，指针指“1”，即油箱满。有些燃油表，用一个分流电阻与左线圈3并联，使通过左线圈的电流值减小，而右线圈7的电流增大，以提高提高指针的灵敏度。传感器可变电阻的末端搭铁，可避免滑片与可变电阻接触不良时产生电火花，引起事故。图9-13电磁式燃油表图图9-14电源稳压器的结构1-点火开关2-转子3-左线圈1-焊片2、5-铆钉3-加热线圈4-指针5、6、10-接线柱7-右线圈4-双金属片6-搭铁片7-胶木底板8-可变电阻9-滑片11-浮子8-调节片9-调整螺钉10-静触点11-动触点12-仪表接线柱二、电源稳压器电源稳压器的构造如图9-14所示。它主要由“┌┐”形双金属片、触点和加热线圈组成。双金属片4膨胀系数小的一面在上，膨胀系数大的一面在下，用铆钉2接在胶木底版7上，铆钉的反面铆接有一个焊片12，与水温彪、燃油表电源柱连接。调节片8由铆钉5固定在胶木底板上。固定触点10和活动触点11分别铆接在调节片与双金属片上，通过调节螺钉9调节触点之间的压力，从而调节仪表电路中电流的平均值。加热线圈3的一端焊在双金属片的端部，另一端通过接铁片6搭铁。稳压器的原理电路如图9-15所示。图9-15电源稳压器的原理电路图9-16电源稳压器的电压波形1-电源电压的变动波形2-经稳压后的恒定脉冲电压平均值3-稳压器工作时的脉冲电压波形接通点火开关，稳压器通电，电流从电源“+”→点火开关→调节片8→触点10、11→搭铁加热线圈输出双金属片34，此时输出电压等于输出电压。同时，由于电流通过加热线圈，双金属片被加热变形，向上拱曲，使触点打开。当触点打开后，输出电压为0。这时，双金属片因不再加热而逐渐冷却复位，触点又闭合。如此反复，触点不断开闭，使稳压器输出一脉冲电压，其电压波形如图9-16中的AB段所示。当输入电压升高时，流过稳压器加热线圈的电流加大，产生的热量多，双金属片变形快，因此只需较短的时间，触点就打开。这样，触点的闭合时间短，打开时间相对较长，输出脉冲虽高但窄，见图9-16中的CD段，使其平均值，即输出电压，基本上不增加。当输入电压降低时，流过稳压器加热线圈的电流小，产生热量少，双金属片变形慢，所以触点的闭合时间长，打开时间相对较短，输出脉冲虽低但宽，见图7-16中的EF段，使其平均值，即输出电压，基本上不减少。从图9-16可知，稳压器的输出电压低于电源电压，因此凡使用电源稳压器的仪表，不允许直接与电源相接，否则有可能损坏指示器。第五节车速里程表和发动机转速表一、车速里程表车速里程表是用来指示汽车瞬时速度和累计汽车行驶里程的仪表，它由车速表和里程表两部分组成。1.磁感应式车速里程表图9-17磁感应式车速里程表1-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-数字轮磁感应式车速里程表的结构如图9-17所示，它通过一根软轴由汽车变速器驱动。车速表由U形永久磁铁1、感应罩2、护罩（磁屏）3、游丝4、指针6等组成。其中感应罩倒扣在永久磁铁上，它们之间有一定的均匀气隙。感应罩顶面中心固装着小轴，小轴上装有游丝4和指针6，刻度盘上标有0、20…、120，甚至180。单位是km/h。里程表则由三套按一定传动比设计的蜗轮蜗杆装置和一个计数器组成。它由车速表转轴带动旋转，其数值从刻度板的小窗口显示出来。当汽车行驶时，转矩由变速器经软轴传至车速历程表的转轴，一方面带动U形永久磁铁旋转，磁力线在感应罩上产生涡流及涡流磁场，它与永久磁铁磁场相互作用，使感应罩产生转矩，克服游丝的弹力，带动指针偏转一个角度，指示汽车的瞬时行驶速度。汽车速度越高，永久磁铁旋转越快，感应罩上产生的转矩也就越大，使指针的摆角加大，指示高车速值。反之，车速低时，永久磁铁旋转慢，感应罩上转矩小，指针偏摆少，指示车速值。另一方面，车速里程表的转轴驱动三套蜗轮杆降速机构，带动计数器累计行驶里程。起始计数值1/10km，并按10进位递增，最大值可达10万或100万公里。2．电传动动圈式车速里程表电传动动圈式车速里程表如图9-18所示，它由变速器上的传感器和仪表板上的指示器组成。指示器由二极管桥式整流器1、降压电阻2，3、动圈4、指针8、永久磁铁5和游丝6等组成。图9-18电动动圈式车速里程表1-整流器2-线圈电阻3-电阻4-动圈5-永久磁铁6-游丝7-配重8-指针传感器像一台微型发电机。汽车行驶时，变速器带动永久磁铁转动，永久磁铁的磁力线切割线圈，由此产生的交流电经接线柱M输出，经整流后的直流电通过游丝进入动圈产生磁场。动圈磁场和永久磁铁的磁场相互作用产生转矩，推动动圈沿顺时针方向转动，速度越快，传感器产生的电压越高，输入动圈的直流电压也越高，电流加大，产生的转矩随之增加，指针的偏转角也增大。反之，车速降低时，动圈转矩减小，指针在游丝的弹力作用下向零位方向偏转。电传动动圈式车速里程表的里程计由一个电磁铁不断吸引与断开，推动走动叉来不断拨动由6个计数器轮组成的里程计，而电磁铁电源的接通与断开由感应器中的断电器控制。断电器和车速表的微型发电机同装在一个机构内，一起工作。二、发动机功率发动机的输出功率与其转速有着密切的关系，为了方便检查、调整和监视发动机的工作状况，更好地利用经济车速，在有些汽车上还装有发动机的转速表。发动机转速表有感应式、电传动动圈式和电子式三种。前两种的结构、工作原理与其对应的车速表基本相同，不再重复。电子转速表具有指示平稳、安装方便等优点，被广泛采用。图9-19是利用电容器充放电特性制造的脉冲式电子转速表。脉冲式电子转速表的转速信号取自点火系的断电器触点。发动机工作时，断电器触点不断开闭，其开关次数与发动机转速成正比。触点开闭时产生断、续电流，经积分电路R1、R2、C1整形送至三极管V1，从而取得一个具有固定幅值（电流值）脉冲宽度（时间）的短形波电流，此电流通过电流表M脊梁。工作过程如下：当触点闭合时，三极管V1无偏压处于截止状态，电容器C2被充电，充电图9-19脉冲式电子转速表a）电路图b）波形图电路为:蓄电池“+”极→点火开关→电阻R3→电容器C2→二极管V3→蓄电池“-”极，构成回路。当触点打开时，三极管V1的基极电位接近电源正极，V1游截止转为导通。此时电容器C2放电，放电电路为：电容器C2正极→三极管V1(ce)→电流表M→二极管V4→电容器C2负极，构成回路，从而驱动电流表。当触点再闭合时，电容器C2又充电，如此反复，使电流表指示出通过电流的平均值。设电容器C2的电容值为C，充电电压为U，则电容器C2每次充、放电的电量Q=CU，所以每个周期