教案年月日NO：8教師姓名授課形式授課時數2授課日期授課班級章節名稱項目六汽車儀表與報警系統任務一檢修儀表系統教學目的1.了解儀表系統的作用2.掌握儀表系統的組成、主要部件的作用及工作原理教學重點1.了解儀表系統的作用2.掌握儀表系統的組成、主要部件的作用及工作原理3.掌握儀表系統故障檢修方法教學難點1.了解儀表系統的作用2.掌握儀表系統的組成、主要部件的作用及工作原理3.掌握儀表系統故障檢修方法更新、補充、刪節內容無使用教具多媒體（視頻、圖片、動畫）課外作業習題冊課后分析教研室主任審閱日期課題模塊六儀表與報警系統任務一組合儀表結構與原理教學環節教學內容教學方法時間分配[組織教學][引導新課][講授新課][講授新課][講授新課][講授新課][講授新課][講授新課][總結][布置作業][宣布下課]檢查學生出勤情況、課堂紀律強調。李先生的豐田卡羅拉轎車在接通點火開關時，無論油箱存油多少，燃油表指針始終指向“0”處不動，對于這種故障，同學們請思考應該怎樣進行診斷、檢查和修理呢？項目六汽車儀表與報警系統檢修任務一儀表系統檢修第一課時一、儀表系統的組成和作用汽車儀表用來指示汽車運行及發動機運轉的狀況，以便駕駛員隨時了解各系統的工作情況，保證汽車可靠而安全地行駛。不同汽車的組合儀表中儀表個數不同，一般儀表板上主要有轉速表、燃油表、冷卻液溫度表、機油壓力指示燈、車速里程表等，儀表板上還有許多指示燈、報警燈、儀表照明燈和時鐘顯示等。圖6-1-1雙圓盤式儀表（一）發動機轉速表發動機的轉速表用來指示發動機的轉速，轉速表按其結構的不同可分為機械式和電子式，其中應用較廣泛的是電子式。電子式轉速表按轉速信號的獲取方式不同可分為：①從點火系統獲取信號的轉速表；②測取飛輪（或正時齒輪）轉速的轉速表；③從發電機上獲取轉速信號的轉速表，如圖所示。圖6-1-2轉速表轉速表的基本原理：當發動機運轉時，轉速傳感器的信號轉子隨曲軸一起轉動，使曲軸位置傳感器產生隨轉速變化的電壓信號，并將該信號傳輸到發動機ECU，ECU將該信號經過處理后，向轉速指示表輸出一個與轉速成正比的頻率信號，轉速指示表內部的電子電路便驅動轉速表指針偏轉，從而指示相應的轉速。使用轉速表駕駛員可以正確地選擇換檔時機、防止發動機超速運轉。轉速表上都標有紅色危險區，發動機轉速一般不得超過危險標線，否則會造成發動機早期損壞。（二）燃油表燃油表是用來指示油箱內儲蓄油量多少的。它由裝在儀表板上的燃油指示表和裝在燃油箱內的傳感器構成。燃油指示表有電熱式和電磁式兩種，目前廣泛使用電磁式。燃油量傳感器采用可變電阻式。如圖所示。圖6-1-3燃油表（1）電熱式燃油表電熱式燃油表工作原理如圖6-4所示，當燃油箱無油時，浮子下沉，滑片處于可變電阻的最右端。當點火開關接通后，由于傳感器的電阻全部串入電路中，此時電路中電流最小，燃油表加熱線圈產生較小的熱量，使雙金屬片產生較小的變形，帶動指針，指示在“0”處，表示燃油箱無油。當燃油箱內油量增加時，浮子上升，帶動電阻滑片移動，只有少部分電阻接入電路，于是流入加熱線圈的電流增大，雙金屬片受熱變形增大，帶動指針向右偏轉，指示較大的讀數。當燃油箱充滿油時，指針指示在最右邊“1”處。圖6-1-4電熱式燃油表工作原理圖（2）電磁式燃油表電磁式燃油表工作原理如圖6-1-5所示，指示表中有左右兩只鐵心，鐵心上分別繞有左線圈和右線圈，中間置有轉子，轉子上連有指針。當燃油箱無油時，浮子下沉，可變電阻被短路。此時右線圈兩端均搭鐵，電路被短路，無電流通過，因此左線圈在全部電源電壓的作用下，通過的電流達最大值，產生的電磁吸力最強，吸引轉子，使指針停最左邊的“0”位上。隨著燃油箱中油量的增加，浮子上浮，便帶動滑片移動，可變電阻部分接入，此時左線圈由于串聯了電阻，線圈內電流相應減小，使左線圈電磁吸力減弱，而右線圈中有電流通過產生磁場，轉子帶動指針在合成磁場的作用下向右偏轉，使燃油量指示值增大，當燃油箱滿油時，指針指在“1”位置。1-左線圈；2-右線圈；3-轉子；4-指針；5-可變電阻；6-滑片7-浮子；8-接線柱9、10-接線柱；11-點火開關圖6-1-5電磁式燃油表工作原理圖（三）水溫表水溫表的作用是指示發動機水套中冷卻液工作溫度的儀表。它由水溫表和水溫傳感器組成。水溫傳感器是將冷卻水溫度的變化轉變為電信號，主要有雙金屬片電熱式和電磁式，如圖6-6所示。圖6-1-6水溫表（1）電熱式水溫表電熱式水溫表又稱雙金屬片式水溫表，它的傳感器和指示表均為雙金屬片電熱式，其指示表與電熱式機油壓力指示表構造完全相同，只是刻度盤值與油壓表相反而已，如圖6-7所示。當冷卻液溫度較高時，觸點間的閉合壓力小，只要有較小的電流便使雙金屬片進一步上翹即可斷開觸點。觸點斷開后，由于冷卻液溫度高，雙金屬片冷卻速度慢，觸點恢復閉合需要的時間長。其結果使得觸點閉合的時間短而斷開的時間長，電路中脈沖電流的平均值較小，指示表中雙金屬片變形小，帶動指針向右偏轉較小的角度而指示出較高的溫度值。當冷卻液溫度較低時，雙金屬片需要較大的電流才能進一步上翹斷開觸點，觸點斷開后，由于冷卻液溫度低，雙金屬片冷卻速度快，觸點恢復閉合需要的時間短。整個過程中，電路的平均電流值大，使指示表中雙金屬片變形大，帶動指針向右偏轉較大的角度而指示較低的溫度值。1－固定觸點；2、7－雙金屬片；3－接觸片；4、5、10－接線柱；6、9－調節齒扇；8－指針；11－彈簧片；圖6-1-7電熱式水溫表結構圖（2）電磁式水溫表電磁式水溫表如圖6-8所示，水溫表中傳感器多采用負溫度系數的熱敏電阻，其工作原理是將水溫的變化變換成電阻值的變化，從而控制水溫表電路中電流的大小，使水溫表指示出相應的溫度。熱敏電阻水溫傳感器一般與電磁式溫度指示表配用，組成電磁式水溫表。圖6-1-8電磁式水溫表（四）機油壓力表機油壓力表用來檢測和顯示發動機主油道的機油壓力大小，防止因缺機油而造成拉缸、燒瓦等重大故障發生。機油壓力表由機油壓力傳感器和機油壓力指示表兩部分組成。常用的機油壓力表結構有電熱式、電磁式和彈簧管式三種，現代汽車大多采用電熱式油壓表。電熱式油壓表基本結構如圖6-9所示。它由裝在發動機潤滑系主油道中的油壓傳感器和裝在儀表板上的油壓指示表兩大部分組成。圖6-1-9電熱式油壓表結構圖圖6-1-10脈沖電流波形圖當電源開關接通時，電流流過雙金屬片，使金屬片受熱變形彎曲；觸點分開，電流被切斷，雙金屬片冷卻伸直，觸點閉合……。如此反復，形成如圖6-10所示的脈動電流。機油壓力較大時，膜片被頂升，彈簧變形，需流過金屬片的電流較大，觸點才分斷，造成整個回路中觸點閉合時間長而分斷時間短，電流的有效值較大，雙金屬片受熱彎曲程度增加，帶動指示儀表的指針偏轉較大，指示高油壓。反之，當機油壓力較小時，則彈簧變形減小，整個回路的電流有效值減小，儀表指針偏轉較小，指示低油壓。（五）車速里程表車速里程表用來指示汽車的行駛速度和累計汽車的行駛的里程數，它由車速表和里程表兩部分組成。車速里程表按工作原理可分為機械式與電子式兩種，其中電子式目前應用的最廣泛。圖6-1-11機械式車速里程表機械式車速里程表機械式車速里程表的結構如圖6-1-11所示，它的主動軸由變速器傳動蝸桿經軟軸下驅動。車速表由與主動軸緊固在一起的永久磁鐵，帶有軸與指針的鋁罩、磁屏和緊固在車速里程表外殼上的刻度盤等組成。不工作時，鋁罩在游絲的作用下，使指針位于刻度盤0的位置。當汽車行駛時，主動軸帶著永久磁鐵旋轉，磁感線在鋁罩上引起渦流，渦流產生的磁場與旋轉的永久磁鐵磁場相互作用產生轉矩，克服游絲的彈力，使鋁罩朝永久磁鐵轉動方向轉過一個角度，與游絲的彈力相平衡，指針便在刻度盤上指示相應的車速。車速越高，永久磁鐵旋轉越快，鋁罩上的渦流越強，因而轉矩越大，指針指示的車速也越高。里程表主動軸與三套蝸輪蝸桿按一定傳動比傳動，從而逐級帶動數字輪轉動，計數器為十進制。右邊數字輪每旋轉一周，相鄰的左邊數字輪指示數便自動增加1，從右往左其單位依次為1/10km、1km、10km，依此類推，就能累計出汽車所行駛過的里程。電子式車速里程表奧迪100型轎車的組合儀表中裝有指針式電子車速里程表。電子車速里程表電路主要由車速傳感器、電子電路、車速表和里程表四部分組成。車速傳感器由變速器驅動，能夠產生正比于汽車行駛速度的電信號。它由一個干簧開關和一個含有四對磁極的轉子組成，如圖6-12，轉子每轉一周，干簧開關中的觸點閉合8次，產生8個脈沖信號，汽車每行駛1km，車速傳感器將輸出約四千多個脈沖。圖6-1-12電子式車速里程表電子電路的作用是將車速傳感器送來的具有一定頻率的電信號，經整形、觸發、輸出一個與車速成正比的電流信號。車速表實際上是一個磁電式電流表，當汽車以不同車速行駛時，從電子電路輸出的與車速成正比的電流信號便驅動車速表指針偏轉，從而指示相應的車速。里程表由一個步進電動機及六位數字的十進位齒輪計數器組成。車速傳感器輸出的頻率信號，經功率放大器驅動步進電動機，帶動六位數字的十進位齒輪計數器工作從而積累行駛的里程。（六）儀表穩壓器（1）電熱式儀表穩壓器電熱式水溫表及燃油表配用可變電阻式傳感器時，應在電路中串入儀表穩壓器，以穩定儀表平均電壓，減小儀表的指示誤差。儀表穩壓器常見有電熱式和電子式兩類。電熱式儀表穩的結構如圖6-13所示，它由雙金屬片、一對動斷觸點、電熱線圈、座板和外殼等組成。圖6-1-13電熱式儀表穩壓器工作原理：當電源電壓偏高時，電熱線圈中的電流增大，產生熱量快，使觸點在較短的時間里斷開，于是觸點閉合時間短，若電源電壓偏低時，電熱線圈中的電流減小，產生熱量慢，使觸點閉合時間長，從而使穩壓器輸出電壓平均值基本平穩。（2）電子式儀表穩壓器采用三端集成穩壓器可簡化儀表結構，降低儀表成本，提高穩壓精度，延長儀表壽命。桑塔納、奧迪轎車儀表板采用了專用的三端式電子儀表穩壓器。如圖6-14所示，該穩壓器輸出電壓為9.5~10.5V。第二課時在進行汽車儀表故障診斷和維修之前，首先運轉發動機或路試車輛一段距離，檢查汽車儀表內的指示表和報警燈是單個指示表不正常還是多個指示表同時指示不正常，如存在多個指示表或報警燈不正常，通常應先檢查儀表板的易熔絲是否正常，供電電源是否正常，當確認上述部分正常后，可按照下列診斷方式進行故障診斷。一、發動機轉速表的檢修1、故障現象發動機轉速表始終指示在0r/min。2、故障原因(1)轉速表本身故障(2)轉速傳感器損壞(3)轉速表相關連接電路斷路或短路(4)發動機ECU故障3、故障檢修(1)轉速傳感器是電控發動機上非常重要的傳感器，該傳感器如損壞，一般發動機不能起動；因此，轉速傳感器損壞，影響的不僅僅是轉速表；(2)從儀表臺上拆卸儀表板，不拔下儀表板的連接線；(3)從儀表板連接器的眾多線路中找到轉速表的信號線(連接到發動機ECU的線路)；(4)將試燈一端接轉速信號線的端子上，將點火開關置于ON，另一端快速連續搭鐵和不搭鐵，觀察轉速表指針是否擺動，若指針不動，說明轉速指示表損壞，需更換轉速指示表或組合儀表總成；若指針擺動，說明轉速指示表到發動機ECU線路斷路或短路。(5)用萬用表測量儀表端與發動機ECU連接電路的阻值，應能導通；如阻值∞，說明連接電路斷路；如正常，進入下一步測量；（6）用萬用表測量儀表端到發動機ECU端連接電路與搭鐵的阻值，應為∞，否則說明連接電路短路。二、燃油表的檢修1、故障現象油箱內無論多少燃油，指針總指示無油。2、故障原因(1)燃油指示表本身故障(2)燃油量傳感器損壞(3)燃油表相關連接電路斷路3、故障檢修(1)拆下駕駛室內的后排坐墊，找到位于坐墊下方的燃油泵和燃油量傳感器連接器，并拔下連接器，如圖6-17所示；圖6-1-17拔下插接器圖6-1-18檢測燃油表端子(2)在燃油泵和燃油量傳感器連接器的4個端子中找到通往燃油量指示表的端子(燃油泵的兩個端子一般較粗，燃油量傳感器的端子一般較細)；(3)用一個試燈(2~5W)一端連接通往燃油量指示表的端子，試燈另一端搭鐵，如圖6-18所示，然后將點火開關置于ON，觀察燃油指示表指針是否擺動。若指針擺動，則說明燃油量傳感器損壞，需更換；若指針不動，進行下一步診斷；(4)從儀表臺上拆卸儀表板，不拔下儀表板的連接線；(5)從儀表板連接器的眾多線路中找到連接到燃油量傳感器的線路；（6）將試燈一端搭鐵，另一端接燃油油量傳感器線路的端子上，將點火開關置于ON，觀察燃油表指針是否擺動，若指針不動，說明燃油指示表損壞，需更換燃油指示表或組合儀表總成；若指針擺動，說明燃油指示表到傳感器線路斷路。三、水溫表的檢修1、故障現象水溫表指針一直固定在某個位置不動。2、故障原因(1)冷卻液溫度傳感器損壞(2)水溫指示表本身故障(3)水溫表相關連接電路斷路3、故障檢修(1)找到位于發動機氣缸蓋上的冷卻液溫度傳感器，并拔下連接器；(2)用一個試燈(2~5W)一端連接冷卻液溫度傳感器連接器的針腳(單線傳感器)，試燈另一端搭鐵，然后將點火開關置于ON，觀察水溫指示表指針是否擺動若指針擺動，則說明冷卻液溫度傳感器損壞，需更換；若指針不動，進行下一步診斷；(3)從儀表臺上拆卸儀表板，不拔下儀表板的連接線；(4)從儀表板連接器的眾多線路中找到連接到冷卻液溫度傳感器的線路；(5)將試燈一端搭鐵，另一端接冷卻液溫度傳感器線路的端子上，將點火開關置于ON，觀察水溫表指針是否擺動，若指針不動，說明水溫指示表損壞，需更換水溫指示表或組合儀表總成；若指針擺動，說明水溫指示表到傳感線路斷路。四、車速里程表的檢修1、故障現象車速里程表不指示2、故障原因(1)車速里程表本身故障(2)車速傳感器損壞(3)車速里程表相關連接電路斷路或短路3、檢修思路(1)找到位于變速器輸出端的車速傳感器，并拔下連接器；(2)查看車速傳感器連接器端子的個數，一般車型為3個端子，分別為正極端子、負極端子和連接車速里程指示表的信號端子；(3)將點火開關置于ON，用萬用表測量正極端子應為12V或5V，測負極端子與搭鐵應該導通，否則說明車速傳感器的正極或負極線路斷路；如正常，進入下一步診斷；（4）用一個試燈（2~5W）一端連接通往車速里程指示表的端子，將點火開關置于ON，再將試燈另一端快速連續搭鐵和不搭鐵，觀察車速里程指示表指針是否擺動；若指針擺動，則說明車速傳感器損壞，需更換；若指針不動，進行下一步診斷；(5)從儀表臺上拆下儀表板，不拔下儀表板的連接線；(6)從儀表板連接器的眾多線路中找到連接到車速傳感器的線路;(7)將試燈一端接車速傳感器線路的端子上，將點火開關置于ON，另一端快速連續搭鐵和不搭鐵，觀察車速里程表指針是否擺動，若指針不動，說明車速里程指示表損壞，需更