发动机传感器.docx
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发动机传感器
传感器
1.氧传感器HOS2氧传感器O2S
2.节气门传感器TPS
3.水温传感器ECT
4.进气温度传感器IAT
5.进气压力传感器MAP
6.转速传感器CKP
7.爆震传感器KS
8.凸轮轴位置传感器CMP
9.空气流量传感器MAF
发动机转速与曲轴位置传感器
（1）概述发动机转速与曲轴位置传感器（或称发动机转速传感器）为磁感应式，它主要由永久磁铁、铁芯和感应线圈等组成，如图3-35所示。
图3-35发动机转速传感器的组成
转速传感器与电脑的连接
1.电磁式转速传感器有2线（1号和2号）、3线（1号、2号和3号屏蔽线）。
安装后的发动机转速与曲轴位置传感器铁芯与信号触发齿轮轮齿之间有0.5~1.5mm的间隙，其安装示意图如图3-36所示。
图3-36发动机转速与曲轴位置传感器的安装位置
1-铁芯2-感应线圈3-永久磁铁4-信号触发齿圈
信号触发齿轮有58个齿（60个齿缺掉2个）
1.飞轮转动一圈使感应线圈产生58个交变电压脉冲，感应线圈产生的电压波形如图3-37所示，计算机据此信号频率的变化计算得到发动机的转速参数。
2.信号触发齿轮的两个缺齿位于1、4缸上止点前114º，计算机根据此信号脉冲作出曲轴位置的判断。
图3-37发动机转速与曲轴位置信号波形
（2）常见故障发动机转速与曲轴位置传感器有故障时，会造成发动机不能工作或发动机起动后立即熄火。
发动机转速与曲轴位置传感器的常见故障有：
1）传感器插接器或线路接触不良或断路而使传感器信号弱或无信号输出。
2）传感器感应线圈有短路或搭铁而使传感器信号弱或无信号输出。
（3）故障检修，发动机转速与曲轴位置传感器故障检修方法如下：
1）检测发动机转速与曲轴位置传感器的电阻：
①拔开发动机转速与曲轴位置传感器的插接器；
②用欧姆表测量传感器端子3M1-3M2之间的电阻，应为420Ω。
如果电阻过大或过小，都需要更换发动机转速与曲轴位置传感器；如果电阻正常，进行下一步检测。
2）检测传感器的绝缘性：
测量传感器端子3M1-3M3或3M2-3M3之间的电阻，应为∞。
3M1或3M2与壳体之间的电阻，应为∞。
如果不是∞，则说明传感器线圈绝缘不良或对地短路，需更换发动机转速与曲轴位置传感器。
3）检测传感器的间隙：
①检查传感器的安装是否正常；
②测量传感器与轮齿之间的间隙，应为0.5~1.5mm。
如果间隙不正常，更换发动机转速传感器。
4）检测传感器的线路
①拔开发动机转速与曲轴位置传感器的插接器；
②用万用表万用表电阻档测量传感器端子3M1之间的电阻
检测传感器的波形：
①将示波器的输入端子与传感器的信号输出端子（3M1-3M2）相连接；
②起动发动机，观察示波器显示的传感器信号输出端子（3M1-3M2）的电压波形，正常的波形应如图3-37所示。
如果无信号电压波形或波形不正常，更换发动机转速传感器。
2.进气压力传感器
（1）概述进气压力传感器用于检测发动机进气管的压力，计算机根据此信号计算得到发动机的负荷参数。
进气压力传感器；；；；压敏电阻型，工作电压为5V，进气压力传感器的外形和电路如图3-39所示。
图3-39进气压力传感器
a）外形b）电路
进气管的压力通过真空管导入传感器内，使元件发生变形，产生与进气管绝对压相对应的电压信号，并通过3号端子向计算机输出。
进气管压力与传感器信号电压的关系如图3-40所示。
图3-40进气压力与传感器信号电压的关系
（2）常见故障进气压力传感器无信号或信号不正确，会使喷油控制失常，将造成发动机工作不平稳或熄火，油耗和排污增加。
进气压力传感器常见的故障有：
1）连接进气压力传感器的真空管路接头处或传感器内部有泄漏，使信号电压不正常或无信号输出。
2）进气压力传感器插接器端子或其内部电路接触不良或断路，使传感器信号不正常或无信号输出。
3）进气压力传感器压敏元件或相关部件失常而使信号电压不正常。
1）检测传感器电源电压：
①在点火开关断开时拔开进气压力传感器3芯插接器；
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）端子3N1-3N2之间的电压，应为5V。
如果电压低或无，则检修传感器与计算机之间的线路，若线路正常而计算机的12号端子无5V电压，需检查计算机的电源与搭铁线路或更换计算机；如果电压正常，则进行下一步检测。
2）检测传感器的信号电压：
①拔开传感器真空管，将手动真空泵与传感器真空管接头连接，3N1端子接5V电源；
②在用手动真空泵抽真空的同时，测量传感器的信号电压（3N2-3N3之间），应为1.4V（压力在40kPa时）和4.5V（压力在100kPa时）。
如果测量的信号电压不正常，则需要更换进气压力传感器。
3.进气温度传感器
（1）概述进气温度传感器的核心元件是CTN型热敏电阻，其阻值随温度的上升而下降。
进气温度传感器安装在空气滤清器的盖上，其感受温度部分伸入到进气通道中，当进气温度变化时，传感器电阻值就相应改变，计算机就会得到一个与进气温度相对应的电压信号。
进气温度传感器的外形及电路如图3-41所示。
图3-41进气温度传感器
a）外形b）电路
（2）常见故障进气温度传感器信号不正常，将影响喷油控制系统对进气温度变化的修正，可能会造成发动机的油耗和排气污染上升。
进气温度传感器常见的故障有：
1（进气温度传感器感受温度部分脏污，使传感器热敏元件感受进气温度变化的灵敏度下降，从而导致其电阻值不能反映实际的进气温度。
2）进气温度传感器内部线路接触不良而使传感器无信号或信号不正常。
3）进气温度传感器热敏元件性能不良而使信号不正常。
（3）故障检修进气温度传感器故障检修方法如下：
1）检测进气温度传感器电源电压：
①在点火开关断开时拔开进气温度传感器2芯插接器；
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）端子2G1-2G2之间的电压，应为5V。
如果电压低或无，则检修传感器与计算机之间的线路；若线路正常，而计算机27号端子的电压低或无，则需检查计算机的电源和搭铁线路或更换计算机；如果电压正常，则进行下一步检测。
2）检测进气温度传感器的电阻：
①断开点火开关，测量插座端子2G1-2G2之间的电阻，应为2kΩ左右（25℃）；
②通过置于冰箱或置于水中加热的方法改变传感器的温度；
③在改变传感器温度的同时，测量插座端子2G1-2G2之间的电阻，其电阻值会相应改变，电阻随温度的变化应与其特性曲线（参见图3-14）相符。
如果测量传感器的电阻过大或过小、电阻值随温度变化与其特性曲线不符，均需更换进气温度传感器。
4.冷却液温度传感器
（1）概述冷却液温度传感器的核心元件也为CTN型热敏电阻，传感器安装在出水室上，其感受温度部分伸入到发动机冷却液中。
发动机温度变化时，通过传感器电阻值的改变使计算机得到一个与冷却液温度相对应的电压信号。
冷却液温度传感器的外形与电路如图3-42所示。
图3-42冷却液温度传感器
a）外形b）电路
（2）常见故障冷却液温度传感器信号不正常，将影响喷油控制系统对冷却液温度变化的修正，可能会造成发动机的油耗和排气污染上升、冷起动困难或不能起动、发动机间隙熄火和怠速不稳定等。
冷却液温度传感器常见的故障有：
1）冷却液温度传感器内部线路接触不良而使传感器无信号或信号不正常。
2）冷却液温度传感器热敏元件老化而使信号不正常。
（3）故障检修冷却液温度传感器故障检修方法如下：
1）检测冷却液温度传感器电源电压：
①在点火开关断开时拔开冷却液温度传感器2芯插接器；
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）端子2V1-2V2之间的电压，应为5V。
如果电压低或无，则检修传感器与计算机之间的线路，若线路正常而计算机的25号端子对地电压低或无，则需检查计算机的电源和搭铁线路或更换计算机；如果电压正常，则进行下一步检测。
2）检测冷却液温度传感器的电阻：
①测量插座端子2V1-2V2之间的电阻，应为1.5~2.0kΩ（25℃）；
②将冷却液传感器置于装满水的电热杯中；
③加热杯中的水以改变冷却液传感器的温度，其电阻值会相应改变，电阻随温度的变化应与其特性曲线（参见图3-15）相符。
如果测量冷却液传感器的电阻过大或过小、电阻值随温度变化与其特性曲线不符，则需更换冷却液温度传感器。
5.节气门位置传感器
（1）概述节气门位置传感器实际上是一个电位器，安装在节气门体上，其滑片随节气门轴一起转动。
节气门位置传感器的外形与电路及工作特性如图3-43所示。
图3-43节气门位置传感器
a）外形b）电路c）工作特性
当节气门开度改变时，与节气门联动的电位器滑片在电位器电阻上作相应的滑动，使计算机得到一个与节气门位置相对应的电压信号。
（2）常见故障节气门位置传感器的信号不正确或无信号输出，可能会出现发动机无怠速或怠速不稳、加速困难或不能加速、发动机油耗和排气污染增加等故障。
节气门位置传感器的常见故障有：
1）传感器滑片与电阻接触不良而使信号中断或时有时无。
2）传感器电阻或内部电路有断路或短路而使其无信号电压输出或信号电压不正确。
3）传感器滑片和电阻及相关零件松动和变形，使信号电压不准确。
（3）故障检修节气门位置传感器故障检修方法如下：
1）检测节气门位置传感器电源电压：
①在点火开关断开时拔开节气门位置传感器3芯插接器；
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）端子3B1-3B2之间的电压，应为5V±0.5V。
如果测量结果为电压低或无，则检修传感器与计算机之间的线路，若线路正常而计算机的12号端子电压低或无，则需检查计算机的电源和搭铁线路或更换计算机；如果电压正常，则进行下一步检测。
2）检测节气门位置传感器的电阻：
①在节气门关闭时测量节气门位置传感器端子3B1-3B2之间的电阻，应为1100Ω；
②在节气门全开时测量节气门位置传感器端子3B1-3B2之间的电阻，应为1600Ω；
③在节气门开度逐渐变大过程中测量节气门位置传感器端子3B1-3B2之间的电阻，所测的电阻应平稳增大。
如果电阻不正常或电阻变化有波动，则更换节气门位置传感器；如果电阻正常，则进行下一步检测。
3）检测节气门位置传感器信号电压：
①连接节气门位置传感器插接器；
②接通开关，测量传感器端子3B3-3B2之间的电压。
在节气门完全关闭时，其电压应约为0.5V；当节气门完全打开时，其电压应约为4.5V；
③在节气门逐渐开启过程中，测量传感器端子3B3-3B2之间的电压，电压应平稳变化。
如果电压不正确或电压变化波动较大，则需更换节气门位置传感器。
注意：
a）节气门位置传感器的电位器不可调，当节气门位置传感器信号不正常时只有更换。
b）更换节气门位置传感器后，要做清除故障自诊断存储器中故障码的初始化操作。
初始化的方法是：
通电10s后将加速踏板一踩到底。
在更换了蓄电池或蓄电池断开后重新连接时，也须初始化。
6.车速传感器
（1）概述车速传感器为霍尔效应式传感器，霍尔效应传感器由永久磁铁、导磁转子、霍尔零件等组成。
零尔效应式传感器需要有电源，由点火开关接通时提供12V电压。
车速传感器的外形与电路如图3-44所示。
图3-44车速传感器
a）外形b）电路
车速传感器装在变速器上，传感器转子由变速器输出轴齿轮驱动。
当转子转动时，穿过霍尔元件的磁通量发生周期性变化，霍尔元件便会产生脉动电压。
这个脉动电压的频率与车速成正比，因此计算机根据此信号的输入就可计算出车速参数。
（2）常见故障车速传感器信号不准确或无信号输出时，会造成车辆在急加速或减速行驶时不平顺。
车速传感器的常见故障有：
1）内部线路有接触不良或断路而使信号过弱或无信号输出。
2）内部元件或集成电路有断路或短路故障而使信号过弱或无信号输出。
（3）故障检修车速传感器的故障检修方法如下：
1）检测车速传感器的电源电压：
①在点火开关关断时拔开车速传感器插接器；
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）端子3B1-3B2之间的电压，应为蓄电池电压。
如果电压低或无，则检修车速传感器插头端子至点火开关、搭铁的线路。
2）检测车速传感器的信号电压：
①将车速传感器的3B1-3B2之间施加蓄电池电压（3B1接“+”，3B2接“-”）；②测量3B3-3B2之间的电压，在车速传感器轴转动时，电压值应摆动（0~6V）。
如果测量结果不正常，则更换车速传感器。
7.氧传感器
（1）概述氧传感器通过检测发动机废气中氧的含量向计算机反馈混合气的浓度信息，它安装在三元催化剂之前的排气管上，其外形和结构如图3-45、图3-46所示。
图3-45氧传感器的外形
图3-46氧传感器的结构
1-带槽保护套2-氧传感器管座3-外壳4-绝缘体5-电极6-传感器加热电阻电源端子7-簧片8-加热电阻9-陶瓷体10-多孔陶瓷与电极板
氧传感器用于产生电压信号的敏感元件是二氧化锆（ZrO2），其外表面有一层铂，铂的外面还有一层陶瓷，起保护铂电极的作用。
氧传感器敏感元件的内侧通大气，外侧通过发动机排出的废气。
敏感元件在温度300℃以上时，如果两侧的氧含量有较大的差异，两侧面就会产生一个电动势。
敏感元件内侧因通大气而氧含量高，当混合气稀时，废气中的氧含量较多。
敏感元件两侧的氧含量差异很小，所以其产生的电动势也很小（0.1V左右）；而当混合气过浓时，废气中氧的含量极少，敏感元件两侧氧浓度差较大，产生的电动势也较大（0.8V左右）。
氧传感器内部的加热器是用于加热敏感元件，以使其能正常工作。
氧传感器的电路及输出特性如图3-47所示。
图3-47氧传感器的电路与输出特性
a）电路b）输出特性
（2）常见故障氧传感器无信号或信号不正常，会使发动机油耗和排气污染增加，出现怠速不稳、缺火、喘抖等故障现象。
氧传感器的常见故障有：
1）铅中毒，使用了含铅汽油，在高温下，铅附着在氧传感器的表面，使之不能产生正常的信号。
2）积炭，氧传感器铂片表面积炭后，不能产生正常的电压信号。
3）氧传感器内部线路接触不良或断路而无信号电压输出。
4）氧传感器陶瓷元件破损而不能产生正常的电压信号。
5）氧传感器加热器电阻丝烧断或其电路断路，使氧传感器不能迅速达到正常工作温度。
（3）故障检修氧传感器的故障检修方法如下：
1）检测氧传感器加热器电源电压：
①关闭点火开关，断开氧传感器的4芯插接器。
②再接通点火开关，测量氧传感器插头（线束侧）端子4B1-4B2之间的电压，应为蓄电池电压。
如果电压低或无，则检修氧传感器插头至喷射继电器、搭铁的线路。
2）检测氧传感器加热器的电阻：
用欧姆表测量氧传感器插座端子4B1-4B2之间的电阻，看电阻值是否为5~10Ω（当氧传感器温度达300º时）。
如果检测为断路或电阻不在正常的范围之内，则需更换氧传感器；如果电阻值正常，则进行下一步故障检修。
3）检测氧传感器加热器对地绝缘性：
用欧姆表测量氧传感器插座端子4B1或4B2与地之间的电阻，应为∞。
如果通路，更换氧传感器，如果不通路，则进行下一步检修。
4）检查氧传感器的信号电压：
①关闭点火开关后，断开氧传感器上的4芯插接器；
②用蓄电池的正极接氧传感器插座B41端子，蓄电池的负极接氧传感器插座4B2端子，起动发动机，2min后，测量氧传感器4芯插座4B4-4B3端子之间的电压。
③若电压在0.5V以上，则设法使发动机的混合气变稀（比如将节气门体上的燃油蒸汽吸收管拔开等），看测量的电压是否迅速下降至0.4V以上；
④若电压在0.5V以下，则设法使发动机的混合气变浓（比如将某个喷油器直接施加蓄电池电压等），看测量的电压是否迅速上升至0.6V以上。
如果在作上述检测时，氧传感器的电压无、电压值不变、电压上升或下降很小、电压变化很缓慢，则更换氧传感器。
8.BOSCHMP5.2系统控制单元（计算机）
（1）概述计算机是BOSCHMP5.2系统的核心。
在安装计算机的盒中还安装了一些传感器的电源电路和一些执行机构的驱动电路，通过55端子（使用37端子）的插接器与传感器、执行机构等相连接，如图3-48所示。
计算机各端子连接功能如表3-5所示。
图3-48BOSCHMP5.2控制单元（计算机）及连接的部件
1-点火线圈2-怠速控制阀3-蓄电池4-进气温度传感器5-冷却液温度传感器6-节气门位置传感器7-发动机转速传感器8-进气压力传感器9-车速传感器10-氧传感器11-空调压缩机（继电器）12-故障诊断插座13-故障发动机故障指示灯14-转速表15-空气加热电阻16-电动燃油泵17-喷油器18-炭罐排放控制阀19-计算机盒
表3-5计算机各端子的连接功能
端子号
连接功能
端子号
连接功能
1
1、4缸点火线圈控制
20
2、3缸点火线圈控制
2
接地
21
空脚
3
接惯性开关
22
诊断插座L线
4
空脚
23
空调压缩机继电器控制
5
炭罐控制阀接地
24
空脚
6
发动机转速信号输出
25
发动机冷却液温度信号输入
7
进气压力传感器信号输入
26
传感器接地
8
空脚
27
进气温度信号输入
9
车速传感器输入
28
氧传感器信号输入
10
氧传感器接地
29
节气门位置信号输入
11
发动机转速信号输入
30
发动机转速传感器高电平信号
12
进气门位置与进气压力传感器电源
31
自动变速器位置开关信号输入
13
发动机故障检测指示灯
32
温控空调起动信号输入
14
氧传感器屏蔽线接地
33
怠速控制阀电动机控制（关闭）
15
怠速控制阀电动控制（打开）
34
动力转向开关信号输入
16
诊断插座K线
35
防盗代码输入
17
喷油器喷油控制
36
空脚
18
计算机内存常接电源
37
计算机电源（接喷射控制继电器）
19
发动机转速传感器屏蔽线接地
计算机由中央微处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、可擦写只读存储器（EPROM）以及输入与输出接口电路等构成。
只读存储器存储计算机控制程序和控制参数，是计算机能按设定的目标进行控制的重要保证。
不可擦写只读存储器ROM如果出现了程序和数据错误或想修改程序和数据只能采用拆换的方法，但BOSCHMP5.2系统计算机采用了EPROM，可以通过诊断接口连接ELIT专用故障检测仪来修改或重新设定控制程序和参数。
（2）可能的故障BOSCHMP5.2燃油喷射控制系统的许多故障都可能与其控制单元的故障有关，但在实际使用中，BOSCHMP5.2控制单元的故障率是很低的。
计算机盒可能出现的故障有：
1）内部电源电路有断路或短路而使传感器无电源而不能工作。
2）喷油器、怠速控制阀等内部控制电路有断路或短路而使这些装置不能工作。
3）控制盒内部电路接地不良而使计算机及控制电路不能正常工作。
4）CPU、RAM、EPROM等芯片烧坏而使计算机不能工作。
（3）故障检修当出现故障码54，或在排除了传感器、执行器及相关的电路的故障后，BOSCHMP5.2电子控制系统仍不能正常工作时，则需要检修BOSCHMP5.2控制单元。
检修方法如下：
1）检测计算机的电源电压：
①测量计算机插接器18号端子的对地电压，应为蓄电池电压；
②接通点火开关后，测量计算机盒插接器37号端子的对地电压，应为蓄电池电压。
如果检测电压低或无，则检修与这两端子相连的电源线路；如果电压正常，则进行下一步检测。
2）检测计算机的接地：
①测量计算机2、14、19号端子对地电压，应低于1V；
②在断开计算机盒插接器时，测量计算机插头（线束侧）2、14、19号端子与地之间的电压，应为通路。
如果测量的结果不正常，则需检修计算机的接地线路；如果测量结果正常，则需更换计算机再进行检测。
四、点火控制系统
点火控制系统是BOSCHMP5.2电子控制系统的一部分，其有关的传感器及计算机的故障检修参见前面“三，BOSCHMP5.2燃油喷射控制系统”部分。
点火控制系统执行部件点火线圈和火花塞的位置与拆卸如图3-49所示。
图3-49点火线圈与火花塞的安装位置与拆卸
1-点火线圈2-高压导线3-火花塞4-空气管接头支架5-高压导线支架6-点火线圈支架7-弹性销8、13-紧固螺钉9、12-螺栓10-盖形螺母11-平垫圈
1.点火线圈
（1）概述BOSCHMP5.2点火系统无高压配电器，采用了双点火线圈电子高压配电方式，其外形与控制电路如图3-50所示。
图3-50点火线圈外形与控制电路
a）外形b）控制电路
两点火线圈由计算机内部的驱动电路触发工作，交替产生高压。
每个点火线圈次级都连接两缸火花塞，因此，每一次都是两缸火花塞同时跳火。
跳火的两中只有一缸是有效点火，而另一缸是排气行程，是无效点火。
这样的高压配电方式虽然其中一缸无效点火而损失了一部分点火能量，但这可使点火系统取消分电器，提高了点火的可靠性。
（2）常见故障点火线圈的电压低或不产生点火电压，会使发动机怠速不稳、间断熄火、不能起动。
点火线圈可能出现的故障有：
1）点火线圈绕组短路、断路或搭铁而使点火线圈产生的电压过低或不产生高压，造成点火能量不足或不点火。
2）点火线圈绝缘材料老化而使绝缘性能差，点火系统因点火线圈的漏电而火花弱或不点火。
（3）故障检修点火线圈的故障检修方法如下：
1）检测点火线圈初级绕组的电阻：
①拔开点火线圈的低压线束插接器；
②测量点火线圈插端子4N3-4N1和4N3-4N2之间的电阻，应为0.8Ω±0.08Ω。
如果测量的电阻值不正常，则更换点火线圈；如果电阻值正常，进行下一步检修。
2）检测点火线圈次级绕组的电阻：
①拔开点火高压导线；
②分别测量1、4缸和2、3缸高压插孔之间的电阻（图3-51），应为约8600Ω（VALEO）或71000Ω（SAGEM）。
图3-51检测点火线圈次级绕组电阻
如果测量的电阻值不正常，则更换点火线圈。
3）检测点火线圈的绝缘性能：
①测量点火线圈低压线束插接器任一端子与搭铁之间的电阻，应为∞；
②测量点火线圈1或4缸高压插孔与搭铁之间的电阻，应为∞；
③测量点火线圈2或3缸高压插孔与搭铁之间的电阻，应为∞；
④测量点火线圈低压线束插接器任一端子与高压插孔之间的电阻，应为∞。
如果测量电阻不为∞或通路，则更换点火线圈。
2.火花塞
（1）概述火花塞的结构与化油器式发动机的相同，但其热值不同，因此不能互换。
如果将两型发动机的火花塞混用，容易使火花塞积炭或引起发动机爆震燃烧。
电喷发动机火花塞的型号为BOCCHFR6KDC。
（2）常见故障火花塞容易出现电极烧损、积炭、积油等故障，会引起点火困难或不点火，造成发动机运转不平稳、间断熄火或不能起动。
详细的故障说明参见第二章中点火系统部分的有关内容。
（3）故障检修火花塞的检修方法参见第二章中点火系统部分的有关内容。
火花塞的拧紧力矩为25N·m±2.5N·m，火花塞电阻的间隙为0.9mm。
五、燃油蒸气回收系统
燃油蒸气回收系统主要由活性炭罐、炭罐通气控制阀及有关的管路组成，燃油蒸气回收系统的组成与原理如图3-52所示。
图3-52燃油蒸气回收系统的组成与原理
1-燃油蒸汽吸收管2-活性炭罐3-
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