现代汽车大多采用组合仪表。组合仪表一般由面罩、边框、表芯、印制电路板插接器、报警灯及指示灯等部件组成。有些仪表还带有稳压器和报警蜂鸣器。不同汽车的组合仪表中的仪表个数不同,一般包含的主要仪表有:燃油表、冷却液温度表、发动机转速表和车身里程表。仪表板上还要许多指示灯、报警灯、仪表灯等。
1.车速里程表
(1)作用
车速里程表显示的是行驶速度,里程表能记录所行驶里程,汽车的保养可参照行驶里程进行。车速里程表实物如图6-9 所示。
图6-9 车速里程表
(2)分类
车速里程表分为纯机械式、机械—电子式、纯电子式3 种。现代汽车普遍采用电子式车速里程表。
(3)组成
车速里程表实际上由两个表组成,一个是车速表,另一个是里程表。
(4)工作原理
随着电子技术的发展,现在很多轿车仪表已经使用电子车速表,常见的一种是从变速器上的速度传感器获取信号,通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。
(5)故障案例
故障现象:
用户反映该车在行驶过程中里程表始终不动。维修人员试车后发现,除了用户反映的里程表不动的故障外,ABS 故障灯及发动机故障灯也都点亮。
故障分析:
若想维修此车的故障,首先需要了解别克君威轿车里程表的控制方式。众所周知,大多数汽车的里程表都是通过变速器的车速传感器给仪表传递信号,再由里程表显示。而别克君威轿车里程表的控制方式与它们有着本质区别。别克君威轿车的里程表是通过ABS 控制单元接收车轮上的轮速传感器信号,经ABS 控制单元对信号进行处理后,通过2 级串行数据传递给仪表控制单元来控制里程表。同时,发动机控制单元PCM 也通过2 级串行数据来确认车辆的行驶速度。若PCM 无法通过2 级串行数据获取车辆的行驶速度,将会点亮发动机故障指示灯,并设置P0502 或P0503 的故障码。
通过以上对别克君威轿车里程表的控制方式的分析,维修人员将检查的重点放在ABS 控制单元上。首先对车辆4 个车轮处的轮速传感器信号进行检查,结果正常;继续检查ABS 控制单元的供电、搭铁良好;检查2 级串行数据系统线路也正常。通过以上的分析和检查,维修人员确认为ABS 控制单元存在故障。在更换ABS 控制单元后,清除故障码。
对于个别君威轿车,若出现更换了ABS 控制单元并清除故障码后里程表仍不动的情况时,可拆下仪表总成,等待30 min 后再装回即可。
2.转速表
作用:首先是看怠速,启动发动机待水温正常后怠速一般应该为800 ~1 000 r/min;其次作为换挡时机参考,一般控制在2 000 r/min 左右及时换挡,转速太高会耗油,太低则汽车动力不足。转速表实物如图6-10 所示。
图6-10 转速表
工作原理:如图6-11 所示,利用电容器充放电的原理,由于C2 每次充、放电电量Q 和电容量C 以及电容器两端电压U 成正比,即Q=CU,所以,以每个周期(T)内平均放电电流为:
式中 f——触点的开闭频率。
在电源电压稳定,充电时间常数为R3C3 不变的情况下,C 和U 是固定值,则通过毫安表的电流平均值与触点的开闭频率f 成正比,因此毫安表的读数即可直接反映发动机的转速。
故障案例
故障现象:
一辆捷达AT 轿车,行车时偶尔机油报警,转速表时有时无,自动变速器加速不换挡,进入应急状态,故障总是同时出现。
图6-11 转速表工作原理
1—断电器断续电压;2—电压输入波形;3—C2 的充电波形;4—C2 的放电波形
故障分析:
捷达AT 轿车的转速信号由发动机转速传感器G28 取得,传给发动机控制单元,再由发动机控制单元输出两部分,一部分给仪表的转速表,另一部分给自动变速器控制单元利用该转速信号和其他信号,如车速信号和节气门开度信号等来控制换挡时机。捷达轿车的机油报警系统是靠发动机转速来判断机油压力是否正常的,当仪表接收不到转速信号时,自然机油报警灯会报警。故障同时出现,说明故障不应出在仪表或自动变速器系统。从转速表时有时无的现象入手,发动机系统正常,说明故障只可能出现在发动机控制单元的输出部分或相关线束。
解决步骤:
用故障诊断仪V.A.G1551 检测,怠速时在转速表没有的情况下,发动机系统的转速数据正常,为840 r/min,同时再进入自动变速器系统,显示发动机转速为90 r/min,相差很大。问题应该出在发动机控制单元或相关线束。将发动机控制单元更换,做好防盗系统的匹配,启动发动机试车,一切正常。
3.机油压力表
作用:用来指示发动机润滑系统机油压力的大小。大多车型现已省略,由机油压力警告灯代替。
组成:由机油压力表及传感器组成。
分类:常用的机油压力表有双金属片式、电磁式和动磁式3 种。其中以双金属片式机油压力表应用最为广泛。(www.xing528.com)
工作原理:当电路中有电流通过时,绕在双金属片上的线圈产生热量,造成传感器双金属片受热弯曲,使触点断开,切断电路,如图6-12 所示。而指示表双金属片受热弯曲,使指针偏转,表示指示机油压力的大小。当机油压力很低时,膜片2 几乎没有变形,这时作用在触点上的压力很小。
图6-12 双金属片式机油压力表
1—油腔;2—膜片;3、15—弹簧片;4—传感器双金属片;5—调节齿轮;6—接触片;7—传感器接线柱;8—校正电阻;9、14—指示表,接线柱;10、13—调节齿扇;11—指示表双金属片;12—指针
当电源开关接通时,电流由蓄电池正极→电源开关→接线柱14→指示表,双金属片11 的电热线圈→接线柱9→接触片6→分两路(一路流经传感器双金属片4 的电热线圈;另一路流经校正电阻8→双金属片4→双金属片4 的触点→弹簧片3→搭铁→蓄电池负极构成回路)。
4.水温表
作用:发动机冷却液温度表用于指示发动机冷却液的温度,判断发动机及发动机冷却系统是否正常。水温表实物如图6-13 所示。
图6-13 水温表
组成:温度指示表、温度传感器。
分类:温度指示表有双金属片式和电磁式两种,所用的传感器有双金属片式和热敏电阻式等不同形式。
工作原理:将双金属片式温度传感器的传热套筒置入发动机冷却液中,发动机冷却液的热量通过传热套筒传入传感器内部,使双金属片受热向上弯曲,因而传感器触点的接触压力会随发动机冷却液温度的上升而减小。双金属片上的加热线圈也是通过触点搭铁,加热线圈通电加热双金属片后,也会使双金属片向上弯曲而使触点断开。因此,当接通点火开关后,传感器内的触点会不断地张开闭合,使冷却液温度表电路中形成脉动电流。
案例分析
车型:2008 年产别克君威2.0 轿车。
行驶里程:4.8 万km。
故障现象:用户反映该车冷却液温度表指针摆动。
维修人员试车后发现,该车不开空调时冷却液温度表一直稳定在90 ℃。开空调后,立即听到冷却风扇高速运转的声音。冷却液温度迅速降到70 ℃,冷却风扇停转后,冷却液温度又开始上升。这样循环往复,使冷却液温度表在70 ~90 ℃摆动。观察冷却风扇的工作情况。发现其只有高速,而无中低速。
解决步骤:查看别克君威风扇电路图(图6-14 )得知冷却风扇由高、中、低速3 个继电器分别控制其转速。用故障诊断仪指令冷却风扇低速运转。但冷却风扇未转,在冷却风扇插接器处接试灯,试灯点亮;再指令冷却风扇中速运转。情况相同,这说明冷却风扇存在故障。断开插接器测量电阻,发现断路。拆开冷却风扇电机进一步检查发现,限流电阻R3 断路。更换冷却风扇,指令其以高、中、低速运转,均正常。
图6-14 别克君威风扇电路
5.燃油表
燃油表如图6-15 所示。
图6-15 燃油表
作用:用以指示汽车燃油箱内的存油量。
组成:由带稳压器的燃油面指示表和油面高度传感器组成。
分类:主要分为数字显示燃油表和指针燃油显示表两种。
工作原理:电磁式燃油表工作原理如图6-16 所示,发送器流出的电流通过一个电阻器,这个电阻器可能环绕在一个双金属片周围,也可能位于其附近。双金属片通过一个连杆与燃油表的指针相连。当电阻增大时,通过加热线圈的电流变小,因此双金属片会冷却下来。随着金属片的冷却,金属片会伸直,从而使燃油表从满指向空。
图6-16 电磁式燃油表工作原理
案例分析
车辆信息:奥迪A6L。
车型:C6。
故障里程:56 000 km。
故障现象:油表指示报警。
解决步骤:车辆没有故障码,根据经验应是油位传感器故障。先对仪表进行元件诊断,正常。拆下油泵主泵插头发现与2.0T 的油泵插头针脚一致,替换一个后仪表仍报警。对油表传感器的针脚进行供电检测,用二极管试笔测量二极管灯闪亮。对正常的车辆进行测量也是闪亮,正常。线路暂时排除。查找TPL 发现此车出现油表报警,要同时更换两个油泵总成。为了进一步确定原因,对油泵油位传感器进行测量,发现主泵油位传感器的搭铁线中间有断路现象,为什么一个断路会导致油表一点显示也没有? 将断路处接好后单独浮动主泵传感器,仪表还是没有显示。拆下副泵两个传感器一起浮动时油表显示正常。
排除措施:更换油泵。
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