發布日期:2022-05-11 點擊率:31
發動機傳感器有哪些?發動機傳感器位置圖下面汽車維修網小編給大家介紹介紹。
發動機傳感器位置圖
1、空氣流量傳感器(MAF)
作用是測量進入發動機的空氣流量、安裝在空氣旁通道上(有:熱模式、熱線式、葉片式、卡門旋渦式)。
2、進氣壓力傳感器(MAP)
是以檢測進氣歧管的負壓變化來感知發動機的進氣量大小的、安裝在進氣歧管上(半導體壓敏電阻式、電容式、膜盒式、表面彈性波式)。
3、節氣門位置傳感器(TPS)
安裝在節氣門體上,它包括線性節氣門電位計和怠速開關,前者供ECU控制噴油量和點火提前角后者供ECU感知節氣門處于怠速狀態(線性輸出式、開關量輸出時、綜合式)。
4、進氣溫度傳感器
安裝空氣流量計內或空氣濾清器后面的進氣管上、作用是在發動機工作時,進入發動機的空氣質量大小與進氣溫度和大氣壓力的高低有關,當進氣溫度低時空氣密度大相同氣體的質量較大,反之當進氣溫度高時,相同氣體的質量較小(熱膜式、熱敏電阻式)。
5、發動機轉速、(CMP)凸輪軸位置傳感器
是發動機集中控制系統中最主要的傳感器、是用來測量發動機轉速和確認 曲軸位置的信號。安裝部位有;分電器內部、曲軸前后端、凸輪軸前后端、曲軸平衡重附近(磁點式、霍爾式、光電式)。
6、冷卻液溫度傳感器(ECT)
安裝在發動機汽缸蓋的水套上。用于測量發動機冷卻液的溫度(熱敏電阻式)。
7、爆震傳感器 (DH)
用來檢測發動機有無爆震現象,安裝位置四缸發動機通常安裝在2缸和3缸上。
8、氧傳感器(O)
安裝在排氣管上,作用是檢測廢氣中氧的含量.
汽 車 維 修 技 術 輞
原標題:發動機進氣壓力傳感器
文 | 傳感器技術(WW_CGQJS)
在電控多點燃油噴射系統中,精確測量進入發動機空氣量大小非常重要,該信號是電控單元精確計算噴油量的主要依據。測量進氣量的傳感器,其作用是檢測發動機進氣量大小,并將進氣量信息轉換成電信號輸入電控單元(ECU)以供計算確定噴油量。
通常,測量空氣量方法的傳感器可分為兩種,進氣歧管壓力傳感器(即負壓力型)和空氣流量傳感器。壓力傳感器檢測進氣歧管內的絕對壓力,測量方法屬于間接測量法。
由于空氣在進氣歧管內流動時會產生壓力波動,因此,使用壓力傳感器的測量精度不高,但控制系統的制造成本較低。有很多電噴發動機不用空氣流量計而用歧管壓力傳感器,它和曲軸位置傳感器一起決定著發動機工作的基本供油量。
進氣壓力傳感器基本工作原理
進氣壓力傳感器通過測量進氣管中的絕對壓力來獲知空氣的密度,配合發動機的轉速,計算出進入的空氣量。這里需要說明的是普通發動機從節氣門到進氣門之間的歧管一般是處于真空狀態的。除了增壓型發動機外。普通汽油發動機的進氣動力來自活塞的抽吸,也就是說,活塞端是主動端,而節氣門平常是關閉的,這樣需求多于供給,于是歧管就會產生真空度。即使節氣門完全打開,由于空氣的流動存在的阻力,有一定的滯后性,主動端在于活塞,所以還是會產生真空,只是真空度較低而已。從這個道理我們也不難看出,為什么渦輪增壓發動機能產生更大的功率。主要原因還在于空氣不是被動吸入,而是被主動灌入,空氣量大了,壓縮率也就高了,當然功率也就大了。
發動機工作時,歧管壓力傳感器測量進氣歧管內的絕對壓力和環境大氣壓之間的差值,使其轉變為電壓信號。電腦板根據這個信號計算出精確的進氣量,進而使噴油嘴輸出一定寬度的噴油脈沖信號,使混合氣濃度為最佳空燃比。
進氣壓力傳感器檢測的是節氣門后方的進氣歧管的絕對壓力,它根據發動機轉速和負荷的大小檢測出歧管內絕對壓力的變化,然后轉換成信號電壓送至ECU,ECU依據信號電壓的大小,控制基本噴油量的大小。
圖中應變電阻R1,R2,R3,R4,他們構成惠思頓電橋并與硅膜片粘連在一起,硅膜片在歧管內的絕對壓力作用下可以變形,從而引起應變電阻R值得變化,歧管內的真空度越大,硅膜片的變形越大,從而電阻R的阻值變化也越大,即把硅膜片機械式的變化轉變成了電信號,再有集成電路放大輸出至ECU。
發動機工作時,隨著節氣門開度的變化,進氣歧管的真空度、絕對壓力以及輸出信號特性曲線均在變化。
發動機工作,節氣門開度越小,進氣歧管的真空度越大,歧管內的絕對壓力就越小,輸出電壓也越小。節氣門開度越大,進氣歧管的真空度越小,歧管內的絕對壓力就越大,輸出信號也越大,輸出信號與歧管內絕對壓力的大小成正比。
進氣壓力傳感器的功用
1、檢測節氣門后方進氣管內的進氣壓力,計算進氣量,決定基本噴油量和基本點火提前角。進氣壓力越大,進氣量越多,噴油越多,點火提前角越小。
2、監測廢氣循環量和油箱蒸汽回收量。
3、與進氣流量傳感器共用,提高檢測精度。
進氣壓力傳感器的種類
在當今發動機電子控制系統中,應用較為廣泛的壓力傳感器按輸出信號分類有電壓型和頻率型兩種。電壓型壓力傳感器又可分為半導體壓敏電阻式和真空膜盒傳動式兩種。頻率型壓力傳感器有電容式和表面彈性波式兩種。
1、電壓型壓力傳感器
半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器
半導體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器由壓力轉換元件(硅膜片)和把轉換元件輸出信號進行放大的混合集成電路組成。
壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片的一側是真空室,另一側導入進氣歧管壓力,所以進氣歧管內絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其變形量與壓力成正比。附著在薄膜上的應變電阻的阻值則產生與其變形量成正比的變化。利用這種原理,可把進氣歧管內壓力的變化變換成電信號。
一般此種傳感器與ECU有3根導線相連:ECU向傳感器供電的電源線,供電電壓一般為4.8-5.1V,傳感器的信號輸出線和傳感器的接地線。在發動機怠速運轉時,進氣歧管的真空度高(絕對壓力低),傳感器的電阻值大,傳感器輸出1.5-2.1V的低電壓信號;當節氣門全開時,歧管真空度低(絕對壓力高),傳感器電阻小,傳感器輸出3.9-4.8V的高電壓信號。
真空膜盒傳動的可變電感式進氣歧管絕對壓力傳感器
真空膜盒傳動的可變電感式進氣歧管絕對壓力傳感器主要由膜盒、鐵心、感應線圈和電子電路等組成。
膜盒是由薄金屬片焊接而成,其內部被抽成真空,外部與進氣歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產生膨脹和收縮的變化。置于感應線圈內部的鐵芯和膜盒聯動。感應線圈由2個繞組構成,其中一個與振蕩電路相連,產生交流電壓,在線圈周圍產生磁場,另一個為感應繞組,產生信號電壓。當進氣歧管壓力變化時,膜盒帶動鐵心在磁場中移動,使感應線圈產生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至
電控單元(ECU)。
由于這種傳感器是利用12V電源完成變壓作用的,所以拔下插座就無法檢查傳感器的好壞。檢測時,將萬用表(電壓擋)的表筆分別插入導線連接器與兩端子接觸,測量其輸出電壓。測量方法如下:在不動插座的情況下閉合點火開關(ON),將萬用表表筆與Vs、E端子接觸。在開放真空管道、加上大氣壓的情況下,電壓值約為1.5V,而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下,電壓值應從1.5V起向降低方向變化;發動機怠速運轉時,電壓值約為0.4V ,而當發動機轉速升高時,此電壓值也升高。
2、頻率型壓力傳感器
3、電容式進氣壓力傳感器
電容式進氣壓力傳感器是用氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列形成電容,利用電容膜片上下壓力差而改變的性質,獲得與壓力成正比的電容值信號。將電容連接到傳感器混合集成電路的震蕩電路中,傳感器產生可變頻率的信號。輸出頻率與進氣壓力成正比,在80.120Hz之間變化。
4、表面彈性波式進氣壓力傳感器
表面彈性波式進氣壓力傳感器是在一塊壓電基片上用超聲波方法加工出一個薄膜敏感區,上面刻制換能器(壓敏SAW延時線),換能器與電路組合成振蕩器。換能器是在拋光的壓電基片上設置2個金屬叉指構成,若在輸入換能叉指T1上加電信號,便由逆壓電效應在基片壽面激勵起彈性表面波,傳播到換能文指T2轉換成電信號,經放大后反饋到T1以便保持振蕩狀態。表面彈性波(SAW)在2個換能叉指之間的傳播時間即是所獲得的延遲時間,其大小取決于2個換能叉指間的距離。由于導入的進氣歧管壓力作用于壓電基片上,壓力變化將在薄膜敏感區產生應變,即使換能叉指間距離發生變化。因而,表面彈性波傳播的延遲時間相應變化。這樣,根據與延遲時間成反比的振蕩頻率,即可輸出壓力信號。
頻率型壓力傳感器信號電壓一般是5V或12V。當空氣流量變化時,電壓始終不變,而輸出的脈沖頻率發生變化,因此不能根據測量電壓高低確定流量變化。檢測時用萬用表找到壓力傳感器的頻率信號輸出線,將汽車萬用表打到“DC”擋,按SELECT功能選擇鍵轉換成“DC+Hz”擋。起動發動機逐漸加速觀察,主顯示直流電壓和副顯示上的頻率,是否隨轉速變化而變化,一般的頻率型的壓力傳感器隨著進氣量的增加頻率也在改變。
發動機進氣壓力傳感器的故障表現及檢測
1、故障表現
發動機不能正常工作
怠速不穩
經常熄火
不能啟動
油耗驚人。
2、檢測方法
2.1傳感器電源電壓的檢測
A、點火開關置于“OFF”位置,拔下進氣歧管絕對壓力傳感器的導線連接器,
B、將點火開關置于“ON”位置(不起動發動機),用萬用表電壓檔測量導線連接器中電源端VCC和接地端E2之間的電壓。其電壓值應為4.5-5.5V。如有異常,應檢查進氣歧管絕對壓力傳感器與ECU之間的線路是否導通。若斷路,應更換或修理線束。
2.2傳感器輸出電壓的檢測
A、接通點火開關。
B、脫開進氣室一側的真空軟管。
C、用萬用表電壓檔測量ECU插接器側進氣壓力傳感器PIM-E2端子間在大氣壓力狀態下的輸出電壓,并記下這一電壓值。
D、用手提式真空泵向進氣壓力傳感器內施加真空,從13.3kPa (100mmHg)起,每次遞增13.3kPa(100mmHg),一直增加到66.7kPa (500 mmHg)為止,測量在不同真空度下傳感器PIM-E2端子間的輸出電壓。該電壓應能隨真空度的增大而不斷上升。將不同真空度下的輸出電壓下降量與標準值相比較,如不符,應更換進氣歧管壓力傳感器。
3、進氣壓力傳感器檢修步驟
3.1讀資料,讀圖,識別電路
3.2分析故障點
3.3檢測方法
故障診斷儀:讀取故障碼、讀取數據流。
萬用表:流量信號、搭鐵線、電源線
示波器:測量流量信號波形
3.4萬用表檢測
信號線:接腳PIM與E2間的動態信號電壓,隨進氣壓力增大而增大,大氣壓3.3V~3.9V。
搭鐵線:插頭E2與搭鐵間的搭鐵電阻電阻,應為0Ω。
電源線:插頭ACC與搭鐵間的供電電壓,應為4.5-5.5V。
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責任編輯:
空氣流量傳感器
空氣流量傳感器(MAF)安裝在空氣濾清器與進氣歧管之間,用于測量進入發動機的空氣質量,ECM根據MAF信號計算噴油脈寬和基本點火提前角。
熱線式空氣質量流量
熱線式空氣質量流量(MAF)傳感器電路由傳感器、控制模塊及將上述二者連接起來的導線構成。傳感器向動力控制模塊(ECM)輸出直流電壓信號,其幅度正比于發動機的進氣量。
熱線式空氣流量傳感器的基本結構由感知空氣流量的鉑熱線(電熱絲)、根據進氣溫度進行修正的溫度補償電阻(冷線)、控制熱線電流并產生輸出信號的控制線路板以及空氣流量傳感器的殼體等元件組成。
打開點火開關后,鉑熱線通電并產生熱量,當氣流通過這根線時,熱線的冷卻與進氣量相應。ECM通過控制流過熱線的電流來保持熱線溫度恒定,這樣電流與進氣量成比例,而ECM通過檢測通電電流就可以測得當前的進氣量。
MAF傳感器的工作原理示意效果
上圖為MAF傳感器的工作原理示意效果,在實際空氣流量計,鉑熱線并入了惠斯頓橋式電路。如下圖所示。惠斯頓橋式電路具有這樣的特性:當沿著對角線的電阻值相等([Ra+R3]·R1=Rh·R2)時,A點和B點的電位相等。
橋式電路的特性
當熱線(Rh)被吸入的空氣冷卻時,電阻值降低導致A點、B點產生電位差。運算放大器檢測到電位差并且施加電壓給電路(增加熱線(Rh)電流)。這樣熱線(Rh)溫度上升使熱線阻值增大,直到A點和B點的電位相等(A、B電壓升高)。
通過利用這種橋式電路的特性,空氣流量計就可以通過檢測B點電壓來測量進氣量。
放大器的作用是,把大氣溫度和熱線電阻的溫度進行比較,然后通過三極管進行調節,使熱線電阻的溫度保持高于大氣溫度100℃(由車型而定)的目標。
在此系統中,由于使用了熱敏電阻(Ra),熱線(Rh)的溫度可持續地保持在比進氣溫度更高的恒定溫度上(一般為100℃,由車型而定)。而且,即使進氣溫度是變化的,也能將進氣的質量精確地測量出,所以ECM就沒有必要為了進氣溫度而來校正燃油噴射時間。
此外,因處于高海拔,空氣密度較小,與處于海平面處、相同容積的空氣做比較,則其冷卻能力也較小。其結果是熱線的冷卻量降低。既然探測到的進氣質量也將降低,所以不須要采用高海拔補償校正。
空氣流量傳感器故障現象及診斷:
當空氣流量傳感器信號出現故障時,導致的故障現象主要有:起動困難、怠速不良、加速無力、油耗和排放性能(EGR)變差等。
例如,某車輛的MAF傳感器連接器安裝不到位,導致車輛起動后傳感器出現松動現象,這樣,MAF傳感器的檢測到的電壓信號值出現了快速的波動(高低變化)。ECM根據此信號控制噴油脈寬,從而導致了發動機的運轉非常不穩。
MAF傳感器的主要故障原因包括:
1.傳感器內部損壞。
2.傳感器安裝方向錯誤(反向)。
3.傳感器端子或線路斷路/短路。
性能檢查:
下面以某車輛為例說明MAF傳感器的性能檢查方法
1.斷開MAF和IAT傳感器的連接器。
2.打開點火開關,使用萬用表的電壓檔從線束側測量MAF的電源端子(BLK/RED線),測量值應等于電源電壓(12V左右)。
3.關閉點火開關,接上連接器。
4.打開點火開關,測量“C63-26”接線端子與專用工具接線端子之間的MAF信號電壓,應為:0.5~1.0 V。
5.啟動發動機,怠速運轉,測量此電壓值應在1.3~1.8 V之間,隨著發動機速度加快,電壓應升高。
以上測量結果如果不正確,則可能是因為傳感器損壞、線路/連接器接觸不良或斷路/短路、ECM損壞等原因導致。
進氣壓力傳感器作用
進氣壓力傳感器(圖1)測量進氣系統內的真空度。
對于帶電子氣門控制系統的發動機,例如在怠速下設定一個約5000Pa (50mbar)的真空,進氣管真空用作負荷信號的備用參數。
通過探測進氣管壓力可計算出各氣缸空氣量的準確數值。根據該數值對進氣門的開啟時間和噴射量進行相應調節。
進氣壓力傳感器應用壓電原理
根據進氣管壓力的大小變化,電壓值也會隨之變化。進氣壓力傳感器有3個PIN角:
PIN 1為信號線。
PIN2為搭鐵線。
PIN3為參考電源線。
(2)故障影響
當VVT出現故障進人緊急模式后,進氣歧管的真空和沒有電子氣門的發動機相同,進氣壓力傳感器測的是進氣歧管的實際真空。
進氣壓力傳感器工作原理
進氣壓力傳感器又名歧管壓力傳感器;
進氣壓力傳感器檢測的是節、氣門后方的進氣歧管的絕對壓力,它根據發動機轉速和負荷的大小檢測出歧管內絕對壓力的變化,然后轉換成信號電壓送至發動機控制單元(ECU),ECU依據此信號電壓的大小,控制基本噴油量的大小。
進氣壓力傳感器種類較多,有壓敏電阻式、電容式等。由于壓敏電阻式具有響應時間快、檢測精度高、尺寸小且安裝靈活等優點,因而被廣泛用于D型噴射系統中。
無論哪種命名法都是一個工作原理,進氣壓力傳感器信號同空氣流量計信號一樣,也是電噴車中最重要的傳感器之一,有很多電噴車發動機不用空氣流量計而用歧管壓力傳感器,它和曲軸位置傳感器一起決定著發動機工作的基本供油量。
發動機工作是,歧管壓力傳感器測量進氣歧管內的絕對壓力和環境大氣壓之間的差值,使其轉變為電壓信號。電腦板根據這個信號計算出精確的進氣量,進而使噴油嘴輸出一定寬度的噴油脈沖信號,使混合氣濃度為最佳空燃比。
歧管壓力傳感器的供電為5V電源,由電腦板提供。傳感器信號電壓在真空管沒有真空度靜止狀態時,車型不同一般為3.8—4.8V,發動機啟動著火后,在真空吸力的作用下,傳感器信號電壓下降,隨著發動機轉速變化,信號電壓在1.5—4.8V之間變化。
電腦板測試檢修時,這個信號必須接入,大多數車型在啟動狀態這個信號不起作用,正常著火后它才工作。,如果電腦板損壞按固定模式噴油點火,這個信號也不會工作。有個別車型歧管壓力傳感器信號還和怠速閥、EGR閥有關聯,調整信號電壓的高低,怠速閥動作,EGR閥有開關的變化。
壓敏電阻式進氣壓力傳感器的工作原理
應變電阻R1、R2、R3、R4,它們構成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管內的絕對壓力作用下可以變形,從而引起應變電阻R阻值的變化,歧管內的絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,從而電阻R的阻值變化也越大。即把硅膜片機械式的變化轉變成了電信號,再由集成電路放大后輸出至ECU。
輸出特性
發動機工作時,隨著節氣門開度的變化,進氣歧管內的真空度、絕對壓力以及輸出信號特性曲線均在變化。但是它們之間變化的關系是怎樣的?輸出特性曲線是正的還是負的?這個問題常常不易被人理解,以致有些檢修人員在工作中有一種“吃不準”的感覺。
D型噴射系統中檢測的是節氣門后方的進氣歧管內的絕對壓力。
節氣門的后方既反映了真空度又反映了絕對壓力,因而有人認為真空度與絕對壓力是一個概念,其實這種理解是錯誤的。
在大氣壓力不變的條件下(標準大氣壓力為101.3kPa),歧管內的真空度越高,歧管內的絕對壓力越低。
真空度等于大氣壓力減去歧管內絕對壓力的差值。
即歧管內的絕對壓力越高,說明歧管內的真空度越低,歧管內絕對壓力等于歧管外的大氣壓力減去真空度的差值。
即大氣壓力等于真空度和絕對壓力之和。理解了大氣壓力、真空度、絕對壓力的關系后,進氣壓力傳感器的輸出特性就明確了。
發動機工作中,節氣門開度越小,進氣歧管的真空度越大,歧管內的絕對壓力就越小,輸出信號電壓也越小。節氣門開度越大,進氣歧管的真空度越小,歧管內的絕對壓力就越大,輸出信號電壓也越大。輸出信號電壓與歧管內真空度的大小成反比(負特性),與歧管內絕對壓力的大小成正比(正特性)。
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