汽车维修技术.ppt

磁脉冲式曲轴传感器 工作原理分析及故障案例 计晨飞 传感器结构与工作原理 丰田公司TCCS系统使用转子磁脉冲曲轴位置传感器并安装在分电器内 其结构如图1所示 该传感器分上 下两部分 上部分产生G信号 下部分产生Ne信号 两部分都是利用带轮齿的转子旋转 使信号发生器内的线圈磁通变化 从而产生交变电动势 经放大后 将该信号输人电子控制单元 Ne信号用来检测曲轴转角和发动机转速 它相当于下半部等间隔24个齿轮的转子 即Ne 正时转子 及固定在轮齿转子对面的感应线圈组合而成 1 G1感应线圈2 No 2正时转子3 No 1正时转子4 G2感应线圈5 Ne感应线圈 当转子转动时 轮齿与感应线圈凸缘 即磁头 的空气间隙变化 使感应线圈的磁场变化而产生感应电动势 因为轮齿靠近及远离磁头时 将会产生一次增减磁通的变化 所以 每一个轮齿通过磁头时 都会在感应线圈申产生一个完整的交流电压信号 Ne正时转子上有24个齿 转子转一圈 即曲轴转两圈 720 时 感应线圈产生24个交流信号 即Ne信号 Ne信号如图2所示 它的一个周期的脉冲相当于30 曲轴转角 720 24 30 更精确的转角测量是利用30 转角的时间 由ECU再均分30等份 产生1 曲轴转角的信号 同时 检测发动机的转速 是由ECU依照Ne信号的两个脉冲 即60 曲轴转角所经过的时间为基准测量发动机的转速 图2Ne信号发生器结构与波形 G信号用于辨别气缸及检测活塞上止点位置 这相当于轮齿磁脉冲式曲轴位置传感器的120 信号 G信号是位于Ne信号发生器上方的凸缘轮 即G正时转子 及其对面对称的两个感应线圈产生的 它的结构如图3所示 G信号的产生原理与Ne信号产生原理相同 G信号也用于作为Ne信号计算曲轴转角的基准信号 图3G信号发生器结构与波形 G1 G2信号分别用于检测六缸及一缸上止点信号 由于G1 G2信号发生器设置的关系 当产生G1 G2信号时 实际上活塞并不是正好在上止点 而是在上止点前10 的位置 曲轴位置传感器的G1 G2和Ne信号与曲轴转角的关系如图4所示 图4G Ne信号与曲轴转角的关系 故障案例 故障现象 一台用于教学的丰田5A FE型发动机台架 转移场地重新安装后发动机无法起动 故障检查 接车后起动发动机台架 电动机快速运转 但发动机不能起动 可以确定起动系统正常 用K81读取故障码 系统显示正常 无故障码存储 按照常规程序检查发动机 分别从电路 油路和机械部分入手检查 都无故障 最后通过示波器检查发现曲轴位置传感器信号Ne与点火信号IGT波形180 相反 故障分析 通过对两组波形比较 发现Ne信号波形180 反相 是什么原因造成Ne信号波形180 反相的呢 虽然磁电式曲轴位置传感器产生的是交流波形 但Ne信号也分为Ne 和Ne Ne 作为采集信号输入 Ne 与ECU内部搭铁线相连 只有Ne 与Ne 的信号线接反 才有可能造成交流波形180 反相 故障排除 按照上述思路检查线路 发现果然是分电器处的Ne 信号线和Ne 信号线接反了 Ne信号线都为主绿色 不注意就容易接反 将线路重新接好 发动机顺利起动 重新调整分电器 发动机运行稳定 再检查点火正时 位置正确 别克君威自动变速器故障诊断与排除孙幼佩指导老师 王国勇 自动变速器的故障诊断与分析 故障现象描述诊断过程与结果分析故障排除 一辆2003年款别克君威轿车 搭载2 5LV6电喷发动机和4T65E型自动变速器 该车在行驶过程中 变速器自动换挡时有较大的冲击感 而且仪表板上的发动机故障指示灯点亮 据车主反映 该车是事故车 曾经在其他修理厂维修过变速器 也做过发动机大修 在发动机大修后就出现了上述故障 故障现象描述 诊断过程 变速油压测试检查变速器电控部分分解变速器发现问题关键 别克君威3 0L与2 5L发动机所匹配的4T65E型自动变速器不同之处 传动链轮和差速器部分不一样 图 12 5L主动链轮 左 和从动链轮 右 图 23 0L主动链轮 左 和从动链轮 右 别克君威3 0L与2 5L发动机所匹配的自动变速器不同之处 2 5L发动机匹配的4T65E变速器的主动链轮齿数是33齿 从动链轮的齿数是37齿3 0L发动机匹配的4T65E变速器的主动链轮和从动链轮的齿数都是35齿2 5L发动机匹配的4T65E变速器的差速器尺寸稍大 所以与之相配合的中心太阳轮的齿数较多 为22齿3 0L发动机匹配的4T65E变速器的差速器尺寸稍小 所以与之相配合的中心太阳轮的齿数较少 为18齿 故障排除 该车是错误地使用了较大的差速器与较小的中心太阳轮相配合 存在过大的间隙 所以该车变速器的换挡过程中存在冲击现象 排除 更换与2 5L发动机相匹配的变速器传动链轮和差速器 试车故障消失 变速器的各种数据也恢复正常 谢尚良 温度传感器结构与工作原理 温度传感器的故障诊断分析 冷却液温度传感器温度 电阻特性的检测 空气流量计的故障诊断与排除刘晓静 1 空气流量计种类及作用2 空气流量计的结构及工作原理3 空气流量计常见故障分析4 别克轿车空气流量计故障及维修 1 空气流量计种类及作用 叶片式空气流量计 气流量计的结构简单 可靠性高 但进气阻力大 响应较慢且体积较大卡门旋涡式空气流量计 卡门旋涡是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时 在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反 并交替出现的旋涡热线式空气流量计 当无空气流动时 电桥处于平衡状态 控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH 当有空气流动时 由于RH的热量被空气吸收而变冷 其电阻值发生变化 电桥失去平衡 如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值 就必须增加流过热线电阻的电流IH 因此 热线电流IH就是空气质量流量的函数 热膜式空气流量计 热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似 都是用惠斯登电桥工作的 所不同的是 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 2 空气流量计的结构及工作原理 空气流量计结构如图2所示 由防止逆转屏蔽 取样管 白金热线 上游温度传感器电阻 电子回路 电连接器组成 工作原理 空气流量计为三导线型 安装在进气岐管中 热线电阻元件被加热至环境温度以上 出进入气门体内的空气流经时 部分热气被带走 空气流量较大 带走的热量越多 为使空气流量计的热线电阻元件的温度与环境温度的差值保持恒定不变 便需要额外的电阻来加热热线电阻元件 通过空气流量计测量该电流的电压确定空气流量的大小 由于空气流量计的输出信号被转换成频率 所以空气流量计接收到的信号分辨率高且抗噪性能强 空气流量计常见故障分析 1 空气流量计与节气门体连接胶管不密封故障1 1 叶片式空气流量计故障分析叶片式空气流量计集燃油泵开关 空气温度传感器和C0调节等功用于一体 所以空气流量计与节气门体连接用胶管的良 好密封是保证正确计算进气量工作的必要条件 一旦胶管密封不严或损坏 常会造成以下故障 发动机冷起动能着车 热机后怠速熄火 发动机热起动着车后 怠速迅速熄火 发动机起动着车 怠速抖动 挂挡时熄火 自动变速器 发动机怠速正常 经调CO装置 加速时混合气过稀产生回火 1 2 叶片式空气流量计断线故障叶片式空气流量计断线后 发动机一般存有故障码 内容多为下列几种 地线断路 由于地线断路 造成空气流量计输出电压保持在最高 空气温度传感器也保持在输出电压最高 电脑供油过量 CO排放超标 发动机运转时冒黑烟 供电火线断路 由于供电火线断路 空气流量计始终保持输出电压最低 发动机怠速可以运转 最高空转转速低于2500r min 加速无力 参考电压线断路 由于参考电压线断路 使空气流量计输出电压偏高 发动机排放C0严重超标 燃油泵开关损坏或开路 发动机起动时燃油泵供油 起动后 燃油泵继电器不工作 发动机熄火 叶片式空气流量计调整故障 叶片式空气流量计应保持叶片及滑道的清洁 在调整时 通过调节空气旁通道的开度即可调节发动机CO排放当确认进气无漏气及叶片无卡滞现象时 调节CO以满足怠速尾气排放要求 2 卡尔曼涡流式空气流量计故障分析卡尔曼涡流式空气流量计是将经过传感器上端集成电路处理后的信号传送给电脑 一般是以频率输出 故测量输出电压一般为2 2 2 8V 当空气流量变化时 电压始终不变 而输出的脉冲频率发生变化 因此不能根据测量电压高低确定流量变化 电压 供电电压4 5 5 5V 信号电压2 2 2 8V 空气温度传感器开路时5V 短路时0 1V 气通道清洁及梳流格栅清洁性 空气通道及梳流格栅不清洁将直接影响空气流动的平稳性 特别是在发动机高速运转时 这些污染将造成空气产生振动而被记作流量信号 从而影响空气流量计精度 3 热线式空气流量计故障分析热线式空气流量计计量方式主要以空气质量为主 一般不受进气温度影响 另外 由于它在开机和关机时需要自清洁 供电电压一般为12V 信号参考电压为5V 输出信号电压为0 3 4 5V 由于现代电控发动机ECU具备自学习和记忆功能 能对空气流量计的污染情况进行记忆修正 用输入值反馈信号修正 因此在对系统进行检测时 要注意检查空气流量数据变化情况 因为进气道漏气及节气门脏污将造成空气流量计数据失准 时常也会记忆故障码 所以不能简单凭故障码判断空气流量计是否损坏节气门过脏 气缸及气门严重积炭造成发动机ECU记忆空气流量计故障及氧传感器故障 这个故障在大众系列车系较多 捷达 桑塔纳和奥迪等 之所以这样 是因为节气脏后直接影响了进气通道的截面积 从而使进气量减少 为了稳定发动机怠速转速 电脑只能将电动节气门开度调大 以满足发动机怠速工况下对空气量的需求 电脑一方面接收来自空气流量计的进气量信号 一方面通过节气门开度与发动机转速来判断空气流量计准确程度 当2个计算差值超过预设值时 判断为流量计失准 便报空气流量计超值 当节气门严重污染时 节气门势必开得更大 但此时的实际进气量并未增加 故节气门位置传感器信号值会高于空气流量计信号值 而同时电脑也会修正空气流量计差值 但随着时间的延续 当修正值超过电脑预设值时 将报流量计失准故障 因此 应适时清洁节气门体 以保证空气流量计的准确性 空气流量计进气梳流格栅故障 般认为热线式空气流量计有了自洁功能后 热线部分便不易被污染 应该说这个观点是不对的 原因在于 曲轴箱蒸气及空气滤芯若过脏 空气流量计格栅也易受到污染 由于热阻式空气流量计是取中间部分空气进行采样计算 所以就要求进入空气流量计通道内空气须均匀 而当格栅过脏时 因空气在高速流动时产生扰流 空气不能被准确计量 从而导致发动机加速时混合空气过稀产生回火现象 这种情况下就需要正确清洁空气流量计格栅 别克轿车空气流量计故障及维修 1 故障现象一辆上海别克轿车 装用V6电控发动机 行驶时动力不足 加速不良 检查发动机 怠速时严重抖动 急加速时进气管回火 2 故障检测清洗空气滤清器 更换火花塞和汽油滤清器 但故障依旧 又使用燃油喷射系统清洁剂 用专用设备输送到进气歧管 起动发动机 对电喷装置进行自动清洗 未起作用 拆下喷油器 用专用设备清洗效果也不明显 后来拆下空气滤清器 用手堵住节气门阀体的进气口滤网 以减少主通道的进气面积 使混合气变浓 结果怠速变稳 加速不再回火 这说明故障的直接原因是混合气过稀 于是先测试燃油压力 将燃油压力表用三通接头接在燃油压力调节器和喷油嘴之间的油路上 起动发动机并改变转速 所测压值在正常范围内 3 故障排除拔下空气流量计 拔下插头之后 发动机能以稳定的怠速运转 加速也有所好转 随即从节气门阀体上拆下空气流量传感器检查 热线未断 但热线上有积垢 使用清洗剂直接喷洗 清洗后装复试验 故障排除 水温传感器 童科 水温传感器结构与工作原理 水温水位传感器由温控器部分与水位控制部分组成 与其配套的还有电动阀前的减压装置 及用于加热的旋转式消声加热器原理容器内的水位传感器 将感受到的水位信号传送到控制器 控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较 得出偏差 然后根据偏差的性质 向给水电动阀发出 开 关 的指令 保证容器达到设定水位 进水程序完成后 温控部份的计算机向供给热媒的电动阀发出 开 的指令 于是系统开始对容器内的水进行加热 到设定温度时 控制器才发出关阀的命令 切断热源 系统进入保温状态 程序编制过程中 确保系统在没有达到安全水位的情况下 控制热源的电动调节阀不开阀 从而避免了热量的损失与事故的发生 故障症状描述 一辆TJ7100UA型轿车 开始行驶不久 水温表指示值便过高 停车检查时未发现异常情况 在停车一段时间并重新起动发动机后 水温表指示值便正常 几天后又出现相同情况 但出现水温表指示值过高的时间却越来越早 故障产生的可能原因分析与检查 1内部线路断路或接触不良2热敏元件性能变化等 这些常见故障会引起水温传感器无信号输出或水温信号不准 影响对喷油量的修正精度造成混合气过浓或过稀 对于发动机而言 水温传感器的故障会引起发动机不能正常启动 发动机运转不平稳 停转或间接运转 发动机功率下降等各种问题 检修人员随车检查时发现 水温表指示值略超过正常范围 且水温表指针不摆动 考虑到该车是新车 刚过磨合期 发动机冷却系统不会有泄漏故障 且发动机的运转声音 排气和机油状态都正常 所以我们决定检查水温表电路部分 更换水温传感器后 故障消失 故障排除 新发动机的冷却系统一般不会有故障 因为调查表明 只有25 的发动机冷却系统在汽车运行到2年时发生故障 而大部分发动机的冷却系统在第4年和第5年时才发生故障 并且发生故障的原因主要是维护不良 因此 对新车来说 如果未发现其他故障情况 则应主要检查水温表电路 实际上 只要检查一下散热器中冷却水的温度是否与水温表指示值相符 就可以初步判断出故障部位 当然 如果汽车在磨合期内的行驶速度过高 则会发生发动机磨损剧烈 油封损坏等故障 从而发生发动机温度过高故障 但在这些故障发生时 通常除了水温表指示值会过高外 机油压力也会不正常 并且会进而发展到发动机工作不正常 别克水温传感器 黄仁杰 别克水温传感器常见故障及排除 水温传感器的结构和工作原理别克水温传感器故障诊断分析 水温传感器结构和工作原理 水温传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上 与冷却水接触 用来检测发动机的冷却水温度 水温传感器内部是一个半导体热敏电阻 具有负的温度电阻系数 水温愈低 电阻愈高 反之 水温愈高 电阻愈低 水温传感器的两根导线都和电脑连接 其中一个根为接地线 另一根的电压随热敏电阻阻值的变化而变化 电脑根据这一电压的变化测得发动机冷却水温度 别克水温传感器故障排除分析 水温传感器故障表现当水温传感器出现故障时 往往冷车起动时显示的还是热车时的温度信号 ECU得不到提供过浓混合气的信号 只能供给发动机较稀薄的混合气 热车时的信号 所以发动机冷车不易起动 这种情况需要检查水温传感器插头接触是否正常或更换水温传感器 比如 读取该车静态发动机 所指的是冷车时 数据发现 发动机ECU输出的冷却液温度为105 而此时 设定是冬天的温度 发动机的实际温度只有1 很明显 发动机ECU所收到的水温信号是错误的 说明水温传感器出现了问题 需要说明的是 传感器是一种汽车电路上的电子原器件 如果这个