汽车电气：报警系统结构与工作原理

（一）报警系统报警灯的类型、作用及图形符号

1.类型

现代汽车为了保证行车安全、提高车辆的可靠性，在汽车仪表板上安装了许多报警装置，如机油压力报警灯、冷却液温度报警灯、燃油不足报警灯、制动液液面过低报警灯、充电系故障报警灯，增加了EPC（电子油门故障指示灯）、轮胎压力报警灯、电动助力转向指示灯、定速巡航指示灯、TCS（牵引力控制系统）、ASR（驱动防滑系统）、VSC（车辆稳定控制）或ESP（车身电子稳定系统）等报警灯。

汽车报警系统一般有机油压力报警装置、冷却液温度报警装置、燃油量报警装置、制动系统报警装置、制动蹄片磨损时报警装置等。

2.报警灯的作用

报警灯由报警开关控制，当被监测的系统或总成工作不正常时，对应的报警开关闭合，使该系统的报警灯亮，以提醒驾驶员注意，采取相应的措施，确保行车安全。

3.图形符号

现代汽车多数采用发光二极管作为报警灯光源，其优点是结构简单、寿命长、耗电少、易于识别等。

报警灯通常安装在仪表上，灯泡功率一般为1～4W。在灯泡前设有滤光片，使报警灯发出红光或黄光，滤光片上通常有标准图形符号。

常见的报警灯图形符号及含义如表5-1所示。

表5-1　常见报警灯图形符号及含义

续表

续表

（二）组合仪表报警灯的结构与工作原理

1.机油压力报警灯的结构与工作原理

在一些汽车上，除了装有机油压力表外，还装有机油压力过低报警灯。每当润滑系统机油压力低于允许值时，报警灯亮，以引起驾驶员注意。

机油压力报警灯越来越普及，在许多车型上，已将机油压力表取消，只用机油报警灯监测润滑系统的工作情况。

（1）弹簧管式机油压力报警开关

如图5-75所示，机油压力过低报警灯电路是由安装在发动机主油道的弹簧管式报警开关和安装在仪表板上的红色报警灯组成。其报警灯开关内有一管形弹簧，管形弹簧的一端与主油道相通，另一端有一对触点，固定触点经连接片与接线柱相接，活动触点经外壳搭铁。

图5-75　弹簧管式机油压力报警开关控制电路

1—报警灯；2—报警开关接线柱；3—管形弹簧；4—固定触点；5—活动触点

当机油压力低于允许值时，管形弹簧向内弯曲，触点闭合，报警灯亮，以示警告；当机油压力正常时，管形弹簧产生的弹性变形量大，使触点分开，报警灯熄灭，以示机油压力正常。

（2）膜片式机油压力报警开关

图5-76所示为膜片式机油压力报警开关控制报警灯的电路图。当机油压力正常时，机油压力谁动膜片向上拱曲，推杆将触点打开，报警灯熄灭；当机油压力低于允许值时，膜片在弹簧压力作用下向下移动，从而使触点闭合，报警灯亮，以示警告。

2.冷却液温度报警灯的结构与工作原理

在汽车上除了装有冷却液温度表外，还装有冷却液温度报警灯，每当水温过高越过允许值时，红色报警灯亮，以示警告。

图5-77所示为冷却液温度报警灯控制电路，其报警开关为双金属片式温度开关。

当冷却液温度正常时，双金属片几乎不变形，触点分开，报警灯不亮；当冷却液温度超过允许值时，双金属片由于温度升高而弯曲变形，使触点闭合，报警灯亮，以示警告。

图5-76　膜片式机油压力报警开关控制电路

1—弹簧片；2—触点；3—膜片

图5-77　冷却液温度报警灯控制电路

1—双金属片；2—壳体；3—动触点；4—静触点

3.燃油不足报警灯的结构与工作原理(www.xing528.com)

在汽车上除了装有燃油表外，还装有燃油不足报警灯，每当燃油少于规定值时，红色报警灯亮，以提醒驾驶员注意加油，尤其是油箱中有电子汽油泵的车辆，燃油过少，汽油泵得不到冷却，易损坏。

图5-78所示为热敏电阻式报警开关控制电路。其报警开关为热敏电阻式，装在油箱内。当油箱内燃油量多时，负温度系数的热敏电阻浸在油中，散热快，温度低，电阻值大，因此电路中几乎没有电流，报警灯不亮；当燃油减少到规定值以下时，热敏电阻元件露出油面，散热慢，温度升高，电阻值减小，电路中电流增大，报警灯亮，提醒驾驶员注意加油。

图5-78　热敏电阻式报警开关控制电路

1—外売；2—防爆金属网；3—热敏电阻；4—油箱外売；5—接线柱；6—报警灯

4.制动液不足报警灯的结构与工作原理

制动液不足报警灯的作用是：当制动液液面过低时，发出报警信号，以提醒驾驶员注意。制动液不足报警装置是由报警开关和报警灯组成。报警开关安装在制动总泵液罐内，此报警开关适用于冷却液、挡风玻璃清洗液等液面过低报警灯的控制电路，区别仅在于报警开关安装位置不同。

图5-79所示为制动液不足报警灯控制电路。当制动液充足时，浮子的位置较高，此时永久磁铁高于舌簧开关的位置，舌簧开关处于断开状态，报警灯不亮；当浮子随着制动液液面下降到规定值以下时，永久磁铁便接近了舌簧开关，使舌簧开关触点闭合，报警灯电路导通，报警灯亮。

图5-79　制动液不足报警灯控制电路

1—舌簧开关外売；2—接线柱；3—舌簧开关；4—永久磁铁；5—浮子；6—制动液面；7—报警灯；8—点火开关

5.制动器摩擦片使用极限报警灯的结构与工作原理

制动器摩擦片使用极限报警灯的作用是：当制动器摩擦片磨损到使用极限厚度时，发出报警信号，表示制动器摩擦片需要更换。

图5-80所示为制动器摩擦片使用极限报警灯控制电路。将一段导线埋在摩擦片内部，该导线与组合仪表中的电子控制器相连，当摩擦片没有到使用极限时，电子控制器中的三极管基极电位为低电位，三极管截止，报警灯不亮，当摩擦片到使用极限时，摩擦片中埋设的导线被磨断，电子控制器中的三极管基极电位为高电位，三极管导通，报警灯亮。一般情况下，制动器摩擦片使用极限报警灯与制动液不足报警灯共用一个报警灯。

图5-80　制动器摩擦片使用极限报警灯

1—点火开关；2—报警灯；3—电子控制器；4，5—前制动器摩擦片

6.制动灯线路故障报警灯的结构与工作原理

由于制动灯对于行车安全极为重要，而驾驶员在开车过程中，又很难发现制动灯有故障，这样在一些车辆中，设置了制动灯电路故障报警灯。

图5-81所示为制动灯线路故障报警灯控制电路。在正常情况下，踩下制动踏板，制动灯开关接通，电流经左右两电磁线圈到制动信号灯。此时两线圈所产生的磁场相互抵消，舌簧开关的触点继续处于常开状态，报警灯不亮；当左右两个制动信号灯有一个灯泡坏了，或者线路有断路的情况，则有故障一侧的电磁线圈将不产生磁场，而另一侧的电磁线圈产生磁场，舌簧开关中的触点将闭合，报警灯亮，提醒驾驶员制动灯线路有故障。

图5-81　制动灯线路故障报警灯控制电路

7.制动系统故障报警灯的结构与工作原理

图5-82所示为制动系统故障报警灯控制电路。其原理是在双管路制动总泵的油管路之间并联一个差动阀。当两管路制动正常时，差动阀柱塞处于中间位置，报警开关的触发杆处于柱塞凹槽内，报警灯不亮。当制动系统任何一侧管路压力降低时，差动阀柱塞将受液压强迫移动。差动阀移动时，报警开关的触发杆被顶起，报警开关触点闭合，报警灯亮。

图5-82　制动系统故障报警灯控制电路

1—差动阀；2—前制动管路；3—后制动管路；4—柱塞；5—开关触发杆

8.白炽灯泡型报警灯电路控制工作原理

一般汽车普遍采用白炽灯泡作为报警灯光源。白炽灯泡汽车报警电路如图5-83所示。接通点火开关ON挡时，充电指示灯、机油压力过低报警灯亮。当发动机启动后，充电指示灯和机油压力过低指示灯熄灭。驻车制动器指示灯在驻车制动器拉杆拉紧时发亮，在拉杆放松时熄灭。制动气压过低时，气压过低报警灯亮，此时若松开驻车制动器拉杆，制动气过低报警蜂鸣器发出鸣叫声，提醒驾驶员气压过低时起步有危险。

图5-83　白炽灯泡汽车报警灯电路

9.发光二极管型报警灯电路控制工作原理

桑塔纳、捷达等轿车采用发光二极管作为报警灯光源。电路较白炽灯泡型报警灯复杂。一般增设保护电阻、电子控制器等元件。图5-84所示为桑塔纳普通型轿车报警灯电路。

油压报警灯由气缸盖上的低压油压开关、机油滤清器支架上的高压油压开关及仪表板内的电子控制器控制。接通点火开关ON挡，充电指示灯亮，油压报警灯亮但蜂鸣器不响。发动机发动后，充电指示灯和油压报警灯熄灭。若怠速时油压小于0.03MPa，油压报警灯亮，表示油压过低；若转速到2000r/min，油压小于0.18MPa，报警灯亮且蜂鸣器叫，表示高速时油压过低。

水温过高报警灯由水温传感器和冷却液液面过低报警开关控制。接通点火开关ON挡，冷却液温度报警灯应闪烁5s后自动熄灭。当膨胀水箱冷却液液面过低或水温高于115℃，冷却液温度报警灯闪烁。

制动器报警灯由驻车制动开关和制动液液面开关控制，拉起驻车制动拉杆，报警灯亮；制动液液面过低报警灯亮。

图5-84　桑塔纳轿车报警灯电路