车辆电气仪表的工作原理及维修

仪表是各种机动车辆必不可少的，它传递着车辆工况的各种信息。车辆上常用的电气仪表有机油压力表、水温表、电流表及油量表。

一、机油压力表

机油压力表有电热式和电磁式两种，国内车辆以脉冲电热式应用最为广泛，它与配套的机油压力传感器共同工作，1所示。



1．工作原理接通电源后，在没有油压(或油压很低)时，传感器内弹簧片上的触点与双金属片上的触点，在膜片的预紧力作用下处于弱接触。这时从蓄电池正极经点火开关(图中未画出)流出的电流→机油表内的双金属片上的线圈→传感器上的接线柱→传感器的双金属片上的线圈→触点→弹簧片→传感器外壳→蓄电池负极。电流通过机油表的线圈时，由于电流的热效应使双金属片变形，带动指针向右稍偏，指在“0”的位置，同时也使传感器中的双金属片变形，使其触点断开。触点断开后电流中断，双金属片开始冷却。经过一段时间后，双金属片恢复原状，电路又接通…。此工作过程将不断重复。

在此油压很低的工作过程中，传感器中触点的接触力很小，也就是说只要通过很小的电流(60mA左右)就能使触点断开，触点闭合时间短，断开时间

长。因此它产生的是每分钟约5～20次的低频咏冲波。

机油压力升高后，进入传感器内的机油压力压迫膜片向上运动，随之弹簧片被项起，使其上的触点与双金属片上的触点接触力增大。这时电路中需要通过较大的电流使双金属片有较大的弯曲变形，才能将触电断开触点断开后，双金属片在自身的弹力作用下义会迅速使其上的触点再次闭合，这时电路又接通，电流再次给双金属片加热使其变形……此工作过程将不断地重复下去。

在此油压很高的工作过程中，传感器中触点的接触力很大，也就是说必须通过很大的电流(240mA左右)才能使触点断开即触电的闭合时间长，断开时间短因此它产生的是每分钟100—120次的脉冲波，同时由于通过机油表内双金腻片上线圈中的电流也很大，所以其弯曲变形也很大，而带动指针指在油压“5”的位置。

2．故障检修正常的机油表的电阻值在36Ω左右，传感器的电阻值在10Ω左右。

1)发动机运转一段时间后，机油表始终指在油压“0”的位置。

首先检查机油表通往电源的电路是否断路。再将机油表通往传感器的导线拆下并短暂地接地(搭铁)，如果机油表的指针从油压“0”向“5”的位置走动，说明机油表是好的。然后再将传感器拆下来，并恢复其接线柱的导线，用一较坚实的小木棒(或平头铁钉)插进传感器的进油孔内，顶压传感器内的膜片(模拟机油压力)，若这时机油表走动则说明传感器是好的，否则就是发动机的润滑系统有故障。

2)发动机末工作，接通电源机油表就指在油压“5”的位置。

此种现象说明机油表是好的。故障是机油表至传感器的导线磨破接地(搭铁)或传感器本身短路。这时应立即断开电源以防过大的电流烧坏机油表内的线圈。然后拆下传感器上的导线，再接通电源若机油表停止走动，说明传感器内部短路。否则说明，此段导线有短路之处。

二、水温表

水温表有脉冲电热式和电磁式之分。国内车辆以脉冲电热式水温表应用最为广泛，它与配套的传感器共同工作，如图2所示。

1．工作原理在低温且未接通电源时，传感器内的双金属片上的触点依靠自身的预紧力使其触点闭合。接通电源后，由于电流的热效应使传感器的双金属片受热变形，其触点断开造成电流中断。其后双金属片在自身的弹力和冷却下又恢复原状，使触点又闭合电流再次给双金属片加热使其变形，触点再次断开……此工作过程将不断地重复下去。

在冷却水温度很低时，全靠线圈中通过较大的电流使双金属片有较大的变形才能断开触点。即触点的闭合时间长，断开时间短。因此它产生的是每分钟100—120次的脉冲波，同时由于通过水温表内双金属线剧中的电流也大，所以双金属片弯曲变形也大，带动指针指在水温40℃的位置。

发动机的运转温度升高后，冷却水的温度也升高这时传感器的双金属片在外界的高温影响和电流的热效应的共同作用下，只需通过较小的电流就会弯曲变形使触点断开。触点断开后，由于传感器的外捍周围仍持续一段时间高温，所以双金属片的冷却时间延长，故触点的闭合时间短，断开时间长它产生的是每分钟5～20次的低频脉冲波，同时也因水温表内的双金属片线圈中的电流也小，其双金属片弯曲变形也小，使指针指在水温100℃的位置。

2．故障检修正常的水温表的电阻值在36Ω左右，传感器的电阻值在8Ω左右。当接通电源后，水温表的指针应从100℃向40℃方向移动，最后指示与水的实际温度相符。

1)接通电源后，水温表仍指在100℃的位置不动

首先检查水温表通往电源的导线是否断路，若无断路再把水温表通往传感器的导线拆下并短暂地接地(搭铁)，如果水温表的指针向40℃的位置走动，说明水温表是好的，传感器内有断路故障。否则说明水温表内有断路故障。

2)发动机温度升高后，水温表仍指在40℃的位置不动。

此故障说明水温表通往传感器的线路中有接地(搭铁)短路处。这时应立即断开电源，以防过大的电流烧坏水温表。检修时先把水温表通往传感器的导线拆下，再接通电源。如果水温表的指针从40℃向100℃的位置移动，说明水温表是好的。故障是水温表通往传感器的导线或传感器内部有短路(搭铁)。

三、电流表

1．国内车辆常用的电流表是磁电式，均为中间指“0”式，左边“-”为放电，右边“+”为充电。它的连接方式如图3。

2．故障检修主要故障是因使用日久造成指针偏转系统发卡，和表内永久磁铁退磁引起读数偏差较大。

对于指针发卡转动不灵活的电流表，可拆开清洗后，在指针的偏转轴中加入新的润滑油即可。对于永久磁铁磁性太弱的应进行充磁。



四、油量表

油量表有电磁式和电热式。国内车辆以使用电磁式为多见，其构造和工作原理4。

1.工作原理当油量逐渐增加至满油箱时，油浮子也逐渐上升并带动滑动臂上的触点向右滑行，使可变电阻在电路中的阻值最大。这时从蓄电池经点火开关来的电流分为两路。一路经点火开关→油量表内的左线圈→右线圈→蓄电池负极。另一路经点火开关→油量表的左线圈→可变电阻→蓄电池负极。由于左线圈电路中串接的可变电阻的阻值最大，所以左线圈中通过的电流比右线圈中的电流要小得多。左线圈产生的磁场也要比右线圈产生的磁场弱得多。因此两个线圈产生的合成磁场使转子偏向右线圈的方向，指针指在油量最大“1”的位置。

当油箱内油量减小或无油时，油浮子降到最低的位置并带动滑动臂上的触点向左滑行，使可变电阻在电路中的阻值最小。这时由于右线圈已被可变电阻短路，因而没有电流通过及磁场产生。而左线圈在蓄电池的全压作用下，通过的电流最大及产生的磁场也最强，因此吸引转子使指针偏转到无油“0”的位置。

2．故障检修油量表和传感器中的可变电阻的正常阻值均在几十欧或几百欧左右(因型号不同而异)。

1)接通点火开关，油箱有油而油量表指针始终在“0”位置不动。

此故障首先检查油量表的电源端(图中左线圈上端)是否有电。若有电说明右线圈没有工作，应检查右线圈是否断路或接地(搭铁)是否良好。若以上均良好，再检查油量表通住传感器的导线和传感器本身内部是否短路。

2)接通点火开关，不论油箱油量多少油量表指针始终在“1”位置不动。

此故障实质是从油量表左线圈流出的电流全部流入了右线圈，电流没有进入传感器内经可变电阻回到蓄电池负极，应检查油量表通往传感器的导线是否断路以及传感器内部接地(搭铁)是否良好。

五、仪表产生的信号应用

以上所述，细心的读者会发现机油压力表与水温表的构造及工作原理完全相同，只不过它们的起始指示刻度相反。且它们工作时产生的均是一个随其数值参数变化而频率也变化的矩形脉冲波。因为不管哪种机动车辆的发动机，它们正常工作时都离不开机油的润滑和水的冷却。所以找们就可以“就地取材”利用这个脉冲信号，做一些对车辆安全有益的制作。例如：发动机无机油或油压低报警和熄火停机，无冷却水或水温过高报警等等。图5就是利用机油表与传感器工作时产生的脉冲信号制作的车辆防盗器。



防盗工作原理(简述)：图中三极管T1、T2、电阻R1、R2、R3、电容C和双联开关K是增加的防盗元件。当防盗双联开关K打在2的正常位置时，电路和原车一样不受影响。

当司机远离车辆把防盗开关K打在3位置时，若有盗车者打开电火开关启动车辆，这时蓄电池电火电流→电流表→点火开关→防盗开关3位置→R1→T1的基极和发射极。三极管T1导通，使防盗开关3位置的电流经T1的集电极和发射极流向点火线圈(汽油车辆)或流向燃油电磁阀的线圈(柴油车辆)，此刻车辆可以启动。当发动机转速稍有提高时，机油在机油泵的压力作用下，以一定的压力进入机油传感器，使其电路中产生时通时断的脉冲电流，这个脉冲电流经防盗开关K和电阻R2、R3后，三极管T2导通，使三极管T1的基极电流被短路，三极管T1截止。最终使送往车辆点火电路的电流中断，发动机熄火。发动机熄火后，其机油泵也停止工作。这时三极管T1重新导通，车辆中的点火电路也重新接通，发动机可再次启动，防盗电路将继续重复上述工作过程…。最终使盗车者误认为车辆有故障，无法盗走车辆。

此种车辆防盗器有两个显著特点：一是可以迷惑盗车者。二是汽油和柴油车辆通用。若用于柴油车辆时，因其电源多为24V，图中的电阻R1、R2、R3的阻值应调整。