任务六 汽车常用传感器的识别与检测

任务六汽车常用传感器的识别与检测汽车传感器的分类空气流量传感器压力传感器温度传感器位置与角度传感器速度传感器气体浓度传感器加速度与振动其它按被测参数分一、空气流量传感器的识别与检测２、空气流量计的类型空气流量传感器又称为空气流量计（AFM），用于测量发动机吸入的空气量。１、空气流量计的作用３、空气流量计的安装位置图6-1汽车电喷发动机进气系统结构图（一）、热线式空气流量计１）热线式空气流量计的结构铂金热线电阻（正温度系数电阻）—感知空气流量温度补偿电阻(冷线，负温度系数的电阻)—感知进气温度控制线路板壳体+5V+12V２）热线式空气流量计的信号特征通过热线的电流是空气质量流量的单一函数，电流与进气质量成正比，如何将此换算为电压信号？3）热线式空气流量计的工作原理热线温度与进气温度差热线式空气流量计的电路原理热线温度与吸入的空气温度差保持在恒定图6-9热线式空气流量计工作原理图4）热线式空气流量计的自清洁作用热线式空气流量计都有自清洁功能，即：发动机转速超过1500r/min，关闭点火开关使发动机熄火后，控制系统自动将热线加热到1000℃以上并保持约1s,使附在热线上的粉尘烧掉。（二）.热膜式空气流量计热膜式不使用白金丝作为热线，而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性。热膜式空气流量计外形１）热膜式空气流量传感器的结构与原理（a）结构1－控制电路2－至进气歧管3－热膜4－温补电阻5－屏蔽网6－空气b）原理1－温补电阻2－热膜3－屏蔽网4－进气5－电桥电路电阻6－滤网热膜式空气流量计结构：--热电阻--温度电阻--流量传感器工作原理：保持空气流量计中热电阻的温度恒定。由于流经G70的空气流对热电阻冷却作用不同，因此保持热电阻温度恒定所需的电流不同。所以，保持热电阻温度恒定所需的电流值就是吸入空气量的对应值。另外，由于冷空气的冷却作用较强，需要空气温度作为修正系数。（三）.卡门旋涡式空气流量计卡门涡流的形成卡门旋涡式空气流量计的基本原理卡门涡流频率（f）=常数（0.2）×空气流速（V)/涡流发生器直径（d）空气流量Q=空气流速（V）×流通截面积（A）卡门旋涡频率的测量方式有光学式和超声波式两种。1)光学式卡门旋涡空气流量计反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1－反光镜2－发光二级管3－簧片4－光敏晶体管5－旋涡6－导压孔7－涡流发生器8－整流网反光镜外形图6-5反光镜式卡曼涡流空气流量传感器1－反光镜2－发光二级管3－簧片4－光敏晶体管5－旋涡6－导压孔7－涡流发生器8－整流网图6-4超声波式卡曼涡流空气流量传感器的结构2)超声波式卡门旋涡空气流量计空气流量传感器的性能比较项目热膜式热线式翼片式卡门式压力式响应特性良良良良良怠速稳定性良良良良良废气再循环适应性良良良良良发动机性能随时间变化优优优优优海拔高度修正不要不要要要要进气温度修正不要不要要要要安装性良良良良良成本高较高较高较高较高作用进气歧管绝对压力传感器用于D型汽油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似。进气歧管绝对压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力（真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送到电控单元（ECU），作为确定喷油器基本喷油量的依据。二、进气压力传感器的识别与检测安装位置：（1）安装在发动机机舱内（如皇冠3.0车）；（2）安装在进气歧管上（如桑塔纳99新秀）；（3）进气压力传感器和进气温度传感器集成在一起，安装在进气管膨胀箱上。（Jetta2V）类型表面弹性波式电容式频率型膜盒传动的可变电感式或称电阻应变计式半导体压敏电阻式电压型进气歧管压力传感器结构1-搭铁；2-进气温度信号输出端子；3-电源（+5V）端子；4-传感器信号输出端子1、半导体压敏电阻式进气压力传感器工作原理半导体进气压力传感器的输出特性电路图检测1.测电源电压:拔下传感器线束,接通点火开关，测端子VC和E2间的电压应当是4.5～5.5V。若无电压,则应检查ECU上相应端子电压,若正常,则为ECU与传感器间线路故障或传感器已损坏.2.测信号电压:拆下进气歧管处的真空软管，并接在真空枪上，接通点火开关，测信号端子PIM与搭铁E2间的信号电压,应符合标准值。桑塔纳GLi型轿车半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器1-搭铁；2-进气温度信号输出端子；3-电源（+5V）端子；4-传感器信号输出端子皇冠3.0轿车压敏电阻式进气歧管压力传感器广州本田轿车MAP传感器2.真空膜盒式进气歧管压力传感器1-膜盒;2-气压室；3-气压增高；4-操纵杆霍尔效应原理图图5-11产生线磁场的磁极图5-12霍尔式压力计结构原理图1－管接头2－基座3－膜盒4－芯杆5－杠杆6－霍尔元件7－磁铁3.可变电阻器式1-膜盒;2-接进气管；3-输出电压；4-基准电压当电位计的滑动臂在电阻上移动时，对加在电阻上的电压起分压作用。当空气压力降低时，操纵杆使滑动触点向电阻的搭铁端移动，由于电阻增加，使输出电压减少。反之，空气压力增高时，则输出电压增强。4.可变电感式1-膜盒;2-接进气管；3-线圈W1；4-铁心；5-线圈W2振荡器输出的交变电压通过线圈W1，由互感作用而使线圈W2产生电压，电压的大小由两线圈耦合情况而定。耦和越紧，输出电压越大，所以在铁心向两线中间运动时，输出电压信号会得到增强。三、发动机冷却液温度、进气温度传感器识别与检测（一）、发动机冷却液温度传感器识别与检测检测发动机冷却水温度，向ECU输入温度信号,作为燃油喷射和点火正时的修正信号。１.作用2.安装位置图4-10发动机冷却水温传感器的结构与特性（a）结构（b）特性3.构造与工作原理热敏电阻的温度特性图4-3热敏电阻的温度特性1．负温度系数（NTC）2．正温度系数（PTC）3．临界温度系数（CRT）4.电路图5.检测(1)、测电阻值（开路检测）参考值温度（℃）电阻（kΩ）06202.2401.1600.6800.25桑塔纳2000GSi轿车的冷却液温度传感器捷达轿车冷却液温度传感器1-电源插座2-壳体3-NTC电阻4-冷却液温度传感器G62及水温表传感器（G2）（二）发动机进气温度传感器识别与检测1．作用检测进气温度，向ECU输入进气温度信号，作为燃油喷射的修正信号。2．安装位置安装在空气流量传感器内安装在进气压力传感器内安装在空气滤清器之后的进气软管上3．构造与工作原理图4-15进气温度传感器的外形结构1－绝缘套2－塑料外壳3－防水插座4－铜垫圈5－热敏电阻进气温度传感器内部也是一个具有负温度系数的热敏电阻，外部为环氧树脂密封。热敏电阻的阻值随空气温度升高而降低，呈指数关系。4．电路图5．检测断开点火开关，拔下进气温度传感器，拆下进气温度传感器；用电吹风、红外线灯或热水加热进气温度传感器，也可以用制冷剂对其降温，并用万用表Ω挡，测量在不同温度下进气温度传感器的电阻值。其电阻值变化与水温传感器相同。如果电阻值不在规定范围，则应更换进气温度传感器。开路检测（测电阻值）进气温度传感器连接线束电阻测量。用数字式万用表的Ω挡，测量传感器接头与ECU连接器端子间电阻，即B－21、A－4间电阻值，如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路断路或接头接触不良，应进行检修。就车检测（测电压值）四、节气门位置传感器作用是将节气门开度（即发动机负荷）大小转变为电信号输入ECU。ECU根据节气门位置信号判别发动机的工况，如怠速工况，部分负荷工况，大负荷工况等等，并根据发动机不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间。类型线性可变电阻式触点开关式综合式触点开关式节气门位置传感器怠速状态全开状态线性可变电阻式节气门位置传感器构造富康轿车线性可变电阻式节气门位置传感器1-节气门轴；2-滑动触点；3-电位器电阻轨道综合式节气门位置传感器奥迪2.6L/V6轿车综合式节气门位置传感器桑塔纳2000GSi综合式节气门位置传感器五、曲轴位置传感器（发动机转速传感器）曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用于发动机曲轴位置、上止点位置的测定，又用于发动机转速的测定。发动机转速传感器的转速信号输入ECU，以便使发动机控制系统、起动系统、ABS/TRAC（ASR）制动防滑控制系统、悬架系统、导航系统等各种装置能正常工作。光电式曲轴位置传感器日产公司光电式曲轴位置传感器结构信号盘外围有360条缝隙（光孔），用于产生1°信号；外围稍靠内间隔60°分布着六个光孔，产生120°信号，其中有一个较宽的光孔是产生与一缸上止点对应的120°信号光电式信号发生器作用原理光电式曲轴位置传感器的检测打开分电器盖，检查发光二极管、光敏三极管表面是否脏污，线路连接是否良好检查信号盘上的光孔不应残缺，信号盘不应有翘曲现象慢慢转动分电器轴,检查信号脉冲霍尔式曲轴位置传感器安装在分电器内的霍尔式曲轴位置传感器的结构原理霍尔效应霍尔式曲轴位置传感器的检测同步信号传感器工作电路六、氧传感器识别与检测通过监测尾气中氧的浓度来获得混合气的空燃比信号，并将该信号转变为电信号反馈给控制单元，调整喷油量，从而实现发动机的闭环控制，改善发动机的燃烧，减少有害气体的排放、节约燃油。１.作用2.安装位置氧传感器安装在排气管上理论空燃比14.7﹕1图7-1氧传感器外形与安装位置1－排气管2－氧传感器3、类型二氧化钛式二氧化锆式氧传感器22TiOZrO4、二氧化锆式构造原理尾气带有涂层的极板控制单元电压信号外部空气5、工作原理图7-4二氧化锆氧传感器工作原理6、工作特性图7-9反馈控制特性曲线图a）混合气实际空燃比b）氧传感器输出电压c）喷油量图7-6氧传感器输出特性曲线图图7-7氧传感器与电控单元ECU的连接图7-8带加热器的氧传感器与ECU的连接电路7、电路图传感器功能：提供尾气中剩余氧含量信息信号作用：判断混合气浓度，修正喷油量，使=1中断影响：油耗升高，动力性变差，怠速不稳，排放升高图7-12氧传感器的检测8、检测1.检测氧传感器加热电阻(4—40Ω)2.检测反馈电压二氧化钛式氧传感器构造图7-11二氧化钛氧传感器工作原理图1－二氧化钛氧传感器2－电控单元3－基准电压4－输出电压降原理桑塔纳GLi和桑塔纳2000GLi型轿车的氧传感器桑塔纳2000GSi和捷达轿车的氧传感器广州本田雅阁轿车的氧传感器七、爆震传感器的识别与检测功用将发动机爆震信号转化为电信号传递给ECU，ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，使点火提前角保持最佳值.安装位置安装在发动机缸体上安装在火花塞上压电式爆震传感器压电效应构造压电式爆震传感器主要由压电元件、配重块及导线等组成丰田轿车压电式爆震传感器桑塔纳2000GSi轿车压电式爆震传感器桑塔纳2000GSi轿车压电式爆震传感器的电路图别克轿车压电式爆震传感器