一、仪表系统概述。 为了能使驾驶员随时掌握车辆各工作部位的运行状况,并能及时地发现和排除潜在的故障,在驾驶员座位前方的仪表板上安装了各种显示仪表用来显示车辆工作部位的运行状况和运行参数,包括仪表、指示灯和蜂鸣器等。在有些车辆上用显示屏代替显示仪表直接显示文字、图像等信息。 二、仪表系统的组成及工作原理。 汽车仪表系统主要由安装在汽车上各部位的传感器、仪表板上的各种显示仪表和位于各控制单元中的仪表显示信号电路等组成。仪表显示电路通常由相应的传感器或控制单元中的仪表显示信号电路与仪表串联而成。在有的仪表上,为了使仪表工作更加稳定,在仪表显示电路中接有稳压器,保持仪表两端的电压稳定在8.6~10V。 指示灯常用来指示系统的工作状况或发出警告。由于仪表板上的指示灯众多,为了便于区分常采用不同颜色的指示灯。绿色指示灯一般用于指示正常的工作状态,例如转向指示灯、电源指示灯等；红色指示灯一般用于发出警告或需要对系统进行检修,例如机油压力过低警告指示灯、冷却液温度过高指示灯、发电机充电指示灯、ABS报警指示灯等;橘黄色指示灯一般用于指示工况或发出警告,例如发动机故障指示灯、制动液液位低报警灯、制动摩擦片更换提示灯,驻车制动提示灯等。可以通过把点火开关置于“ON”位但不启动发动机来检查指示灯是否烧毁,如果正常,所有指示灯都应点亮。 三、仪表装置系统识图示例。 桑塔纳3000系列轿车仪表板上主要有车速里程表、转速表、冷却液温度表和燃油表、ABS故障警告灯、制动装置警告灯、润滑油压力警告灯、冷却液液面警告灯及充电指示灯、远光指示灯、后窗加热器开关指示灯,另外还有雾灯开关、后窗加热器开关、危险报警闪光灯开关、空调开关,以及收放机、点烟器、杂物箱、电子钟、空调出风口等,如图4-82所示。仪表板夜间显示采用导光装置、透过式标度盘和导光指针,照明清晰、美观、富有立体感。该仪表板的主要特点是采用了薄膜印刷线路板，容易检查和发现故障,维修方便。
桑塔纳3000系列轿车组合仪表盘的组成如图4-83所示,电路图如图4-84所示。
组合仪表的技术参数如下。
①标称电压：12V,DC。
②电子车速里程表：传动比为1:975,指示速度范围为20~220km/h,里程累计为0~999999km,单程累计为0~999.9km。
③电子转速表满刻度频率为233.3Hz,指示转速范围为0~7000r/min。
④温度表指示温度范围为70~130℃,高温报警为124℃(红色报警灯闪亮)。
⑤燃油表指示油箱燃油的量,指示的刻度为0~1/2~1(油箱容积)。当油箱内剩油量只有9L左右时,橙色警告灯发亮。
⑥低油压报警开关：常闭式,压力报警值为0.03MPa:常开式,压力报警值为0.18MPa。
⑦电子液晶数显钟：4位7段,显示时、分,中间二点不闪动,具有12小时和24小时两种时制，可任意选择。
⑧组合仪表：质量为1.23千克。
⑨传感器的主要技术参数：电子车速里程表转速传感器的方榫轴每转输出的脉冲:6个输出插座。电子转速表用的传感器,是利用发动机点火系中插头输出脉冲信号而工作的,其波形为尖脉冲,幅度为(165±15)V。
1转速表。
桑塔纳3000系列轿车采用电子式发动机转速表,转速信号取自点火线圈“-”端子,如图4-85所示。当点火线圈初级电流接通或切断时,产生的脉冲信号经中央线路板、仪表盘印刷电路、仪表盘白色14孔插座进入转速表控制电路。控制电路为数字集成电路,脉冲信号经集成电路处理后,由转速表指针指示出发动机转速值。在转速表的背面,有一个黑色3孔插座,该插座与印制电路连接。
2.车速里程表。
桑塔纳3000系列采用电子车速里程表,如图4-86所示。它主要由动圈式车速测量机构8、行星齿轮减速传动机构带动的十进制记录里程数字轮4、处理与速度有关的脉冲信号用线路板组合5、接受与速度有关的霍尔型转速传感器以及步进电动机6等组成。
电子里程表是以动圈式测量机构指示车速,步进电动机通过行星齿轮系减速数字轮记录里程,安装在变速器后部的车速传感器,将车速转化为脉冲信号,经由电子元器件组成的电路处理后,输出电流驱动动圈式测量机构,带动指针偏转一定的角度。由于车速传感器产生的脉冲频率经电路处理后,与输出的电流相对应,因此指针指示相应的车速,而里程记录是将输入的脉冲频率,由电路分频处理后,驱动步进电动机,经行星齿轮减速分别累计里程及日程里程。
3.燃油表。
桑塔纳3000列轿车采用电热式燃油表,燃油表传感器为滑动电阻式,如图4-87所示。燃油表与冷却液温度表及其指示灯共用一个稳压电源,仪表工作电压为9.5~10.5V。
电流自蓄电池经稳压器的双金属片6、燃油表电阻丝8、燃油表传感器的可变电阻2和滑动接触片1,最后回到蓄电池。当燃油箱中的油面高度和浮子3处于最低置时,滑动接触片1位于可变电阻2的右端,此时电阻最大(560Ω)而电流最小,电阻丝8散发的热量也最少,使得双金属片4产生较小的变形,指针5处于“0”位;反之,当燃油箱中的油加满时,电阻最小(50Ω)而电流最大,指针移至燃油表最右端的“1”位。
如图4-88所示,燃油表传感器上有一根棕色导线接地,变阻信号经紫/黑色导线进入中央线路板E5接点,通过中央线路板内部结构与B3接点相导通,经紫/黑色导线经过仪表板白色14孔插座进入仪表板印刷线路板与燃油表连接,燃油表电源由稳压器输出端A供给。
4.冷却液温度表。
桑塔纳3000列轿车冷却液温度表(俗称水温表)属于电热式,与燃油表共用一个稳压器。冷却液温度表的工作电压在9.5-10.5V范围之内。
如图4-89所示,冷却液温度表传感器(水温表传感器)6为负温度系数热敏电阻,当发动机冷却液温达到15℃左右时,水温表传感器阻值为62Ω,此时冷却液温度表指示满刻度,同时冷却液液面警告灯应闪光报警:当发动机冷机时,电阻值在500Ω左右,冷却液温度指针指向低位刻度。双金属片2因热变形而带动指针3转动,而变形量取决于流经双金属片上电阻丝电流的大小。
如图4-88所示,冷却液温度表传感器外壳直接接地,其有一黄/红色导线进入中央线路板接点D29,在中央线路板内部与接点B7相导通。而经与接点B7相连接的黄/红色导线通过仪表板处白色14孔插座送入仪表板印刷线路板与冷却液温度表连接。还经与接点B7相连接的黄/红色导线与冷却液不足指示器控制器G相连接。冷却液不足指示器控制器15接受开关控制的电源,它可从位于中央线路板的减荷继电器(又称中间继电器)上获得。经中央线路板接点G1,由黑/黄色导线与控制器的15端子相连接。而控制器$端子经蓝/黄色导线串接冷却液不足指示器开关后接地,控制器31端子由棕色导线搭铁。
5.润滑油压力指示系统。
桑塔纳3000系列轿车的润滑油(机油)压力指示系统,由低压油压开关、高压油压开关、油压检控制器、润滑油压力警告灯等组成。当发动机工作时,用于指示润滑系主油道中机油压力的大小。
滑油压力指示系统的接线图,如图4-90所示。
低压油压开关为常闭型开关,安装在发动机缸盖上。当油压低于0.3MPa时,开关闭合;当油压高于0.03MPa时,开关打开。高压油压开关为常开型开关,安装在机油滤清器支架上。当油压高于0.18MPa时,开关闭合;当油压低于0.18MPa时,开关打开。油压检查控制器安装在车速里程表框架上,机油压力警告灯安装在仪表板上。当点火开关接通后,该警告灯即闪亮,发动机启动后,该灯应熄灭。如车辆在行驶时该灯仍然发亮或闪烁,表明发动机润滑系统发生故障。
高压油压开关上蓝/黑色导线进入中央线路板D1接点,通过中央线路板内部结构,与接点A4相接通。蓝/黑色导线从接点A4出发,通过仪表板14孔黑色插座进入印刷线路板,继而进入油压控制器端子5,送入高压油压信号。
低压油开关上黄色导线进入中央线路板接点D21,通过中央线路板内部结构,与接点B15相接通。黄色导线从接点B15出发,通过仪表板14孔黑色插座进入印刷线路板,继而进入油压控制器端子6,送入低压油压信号。
点火线圈“-”接线柱上红黑色导线进入中央线路板接点D26,通过中央线路板内部结构,与接点B19相接通。红/黑色导线从接点B19出发,通过仪表板14孔白色插座进入印刷线路板,继而进入油压检查控制器端子1,送入转速信号。
四、故障检修。
仪表装置的常见故障与排除如表4-8所示。
具体的故障检查步骤如下。
1.转速表工作不正常或停止工作。
首先检查转速表背面的黑色3孔插头与插座接触是否良好及电压是否正常。3个端子的连接情况分别为:端子a为电源负极,与仪表盘14孔白色插座上的棕色导线连接后搭铁(仪表盘上所有搭铁点均由棕色导线汇集在一起,并用胶布包扎后连接在仪表盘14孔白色插座的一个端子上,再由棕色导线引到仪表线路的搭铁端子上):端子b为电源正极,经14孔黑色插座与点火开关“15”连接,点火开关接通时,b端子上的电压应等于电源电压,如电压为零,则检测仪表盘14端子黑色插座上的导线有无电压(仪表盘上所有电源均从点火开关端子15经黑色导线引入);端子c为信号输入端子,与仪表盘14孔白色插座上的红/黑色导线连接。可用万用表检测c端子上有无信号电压。
如果3孔插座上各端子上的电压正常,说明线路良好,故障发生在转速表,应予以维修或更换。如果连接导线松脱,应重新拧紧:如果连接处接触不良,应去除污锈:如果发现接头损坏,应进行修理或更换。
2.燃油表不工作。
①首先断开点火开关,检查燃油表传感器至中央线路板及中央线路板至仪表盘之间的导线是否断路或短路。
②判定故障发生在哪一个部件。如是线路导线良好,说明仪表电路的零部件有故障,此时需要判断故障发生在仪表稳压器还是指示表或传感器。拆下仪表盘,然后接通点火开关,检测仪表稳压器端子A与端子B之间的输出电压(图4-88),正常值应为9.5~10.5V。如稳压器输出电压低于9.5V或高于10.5V或无输出电压,则需更换稳压器;如稳压器输出电压正常,说明故障发生在燃油指示表或传感器。
区别指示表与传感器故障的一般方法是用外接电阻代替传感器电阻进行检测判别。具体方法是:
拆下传感器信号输出端子上的导线,当连接50Ω电阻时,指示表应当指示在油箱加满位置:当连接560Ω电阻时,指示表应当指示在油箱无油位置。如指示表指示正确,说明传感器有故障,否则说明燃油指示表故障,应予维修或更换。
③维修传感器故障时,可根据油箱的储油量,检测燃油传感器的阻值是否与上述标准值相符。如与标准值不符,则需更换传感器。
3.燃油表指示不正常。
当燃油指示表出现指针跳动或停留在某一刻度不动时,一般是由传感器内部滑动接触片与可变电阻接触不良或变阻器氧化、锈蚀所致,维修时更换燃油传感器即可。
4.冷却液温度表指示不正常。
①检查稳压器的电源电压应在9.5~10.5V之间,否则应更换稳压器。
②检查冷却液温度传感器与中央线路板接点D29的导线应导通,中央线路板接点D29与B7之间应导通,接点B7与仪表板上的白色14孔插头(T14/4)应导通。
③冷却液温度传感器表面若有水垢,应清除。
5冷却液温度表不工作。
检查冷却液温度表是否损坏可用外接电阻的方法。用给定的电阻值代替传感器,检查冷却液温度表指针的偏转是否与标定情况一致。如果不一致,甚至没有指示,在连接导线良好、稳压器输出正常的情况下,故障在冷却液温度表上。如果外接给定的电阻后,冷却液温度表指示正常,则故障在传感器,应检查更换传感器。
如图4-91所示为冷却液温度表传感器的检查方法:
将冷却液温度表传感器2和温度表3放在加热的水槽1中,用标准冷却液温度表6测试。当加热到115℃时,测其电阻应为62Ω,当温度低于49℃时,其电阻值应为500Ω。
冷却液温度表指针偏斜的调整如图4-89所示。当100℃时指针不准,可拨动左调节板进行调整:当40℃不准时,可拨动右调节板进行调整。
6冷却液不足警告灯不工作。
①若冷却液不足指示器开关损坏(此开关安装膨胀水箱上),检查时仍需观察膨胀水箱上的凹沟内是否积水。拔下指示器开关上的电线插头,检查电线插孔内是否有水,开关的两黑色检查脚上是否有横向裂纹。如果发现有上述情况,应更换冷却液指示器开关。
②若冷却液不足指示器控制器损坏,应立刻检查中央线路板及线路板上14号位的冷却液不足指示器控制器,观察其是否有因冷却水造成腐蚀。如果腐蚀程度较轻,可进行检查、清洁工作:如果腐蚀严重,应更换控制器。
7接通点火开关时(发动机未启动),机油压力指示灯不亮。
拔下低压油压开关黄色导线插头并搭铁。如油压指示灯闪亮,说明低压油压开关损坏,应予更换新品。如油压指示灯仍不闪亮,则应拆下仪表盘,并用导线将油压检查控制器上的端子6搭铁,如果此时油压指示灯闪亮,说明端子6至低压油压开关之间的电路断路:如果油压指示灯仍不闪亮,则需检查油压指示灯和仪表盘印刷电路是否良好。油压指示灯发光二极管为闪动型二极管,当正向电压大于1.5V时,便能闪动发光。如果二极管良好,说明故障发生在油压检查控制器,应予更换新品。
8.发动机低速运转时,油压指示灯闪亮。
当发动机运转时,如果润滑油压力低于30kPa,低压油压开关触点就保持闭合状态,油压指示灯就会发亮,蜂鸣器也会发响,警告驾驶员及时检查排除故障。
当发动机转速低于2150r/min时,如果油压指示灯闪亮,可在发动机润滑油压力正常的前提下,拔下低压油压开关黄色导线插头。如果此时油压指示灯熄灭,说明低压油压开关触点仍处于闭合状态(触点烧结),应予更换新品。
9发动机高速运转时,油压指示灯闪亮。
在正常情况下,当发动机转速高于2150r/min时,油压指示灯应不闪亮,蜂鸣器应不发响;当拔下高压油压开关蓝/黑色导线插头时,油压指示灯应闪亮,蜂鸣器应发响。如果未拔高压油压开关蓝/黑色导线插头时,油压指示灯闪亮,蜂鸣器发响,则说明油压指示系统有故障。
在润滑油压力正常的前提下,先检查发动机转速高于2150r/min时,低压油压开关触点是否断开。可将低压油压开关导线插头拔下,用万用表电阻挡检测油压开关接线插座端子与发动机缸体间的阻值进行判断,阻值为零说明触点闭合,阻值为无穷大说明触点断开。如低压油压开关触点仍闭合,说明低压油压开关损坏,应予更换。
再检查发动机转速高于2150r/min时,高压油压开关触点是否闭合,检查方法与检查低压油压开关相同。如高压油压开关触点仍为断开状态,说明高压油压开关损坏,应予吏换新品。
如果高、低压油压开关均正常,则应拆下仪表盘,用导线将油压检查控制器端子5搭铁继续检查。如果此时油压指示灯仍不闪亮,蜂鸣器仍不发响,说明油压检查控制器故障,应予维修或更换;如果此时油压指示灯不闪亮,蜂鸣器也不发响,说明油压检查控制器端子5至高压油压开关之间线路断路，应予维修。
10.发动机高速运转时,蜂鸣器发响。
当发动机转速高于2150r/min时,拔下高压油压开关蓝/黑色导线插头,蜂鸣器应发响。如果蜂鸣器不发响,则说明点火线圈信号电路或油压检查控制器有故障。检查排除故障时,拆下仪表盘,用万用表检测油压检查控制器信号输入端子1有无电压。如有信号电压,说明油压检查控制器故障,应予维修或更换:如无信号电压,说明信号输入端1至点火线圈端子之间断路或接触不良。
11.油压指示灯不亮。
当点火开关接通,发动机未启动时,油压指示灯应闪亮。如油压指示灯不亮,则应检查发光二极管是否损坏及其电路是否断路。指示灯电路为:电源正极→点火开关端子30→点火开关触点→点火开关端子15→黑色导线→仪表盘14孔黑色插座端子14→降压电阻→油压指示灯→油压检查控制器端子A→油压检查控制器内部电路→油压检查控制器端子→仪表盘14孔黑色插座端子2→棕色导线搭铁回到电源负极。
如图4-92所示,用数字式万用表3(V、A、G1315A)检测发光二极管4的技术状态。红色导线夹接二极管的正极(+),黑色导线夹接发光二极管的负极(-)。此时要分清,发光二极管的外壳上有一棱边1处的电极为负极,发光二极管的外壳内较大的极2为正极。当通过正向电压17V时,二极管应闪亮。
