车用传感器的拆装技术要领.doc

车用传感器的拆装技术要领传感器是汽车电子控制系统的“触角”和“耳目”，其功用是感知汽车运行中被测量的变化，然后按照一定的规律转换成输出信号，并实时传送给电控单元(ECU)，从而正确地管理整辆汽车的运行。电控汽车各项优良性能的发挥，在很大程度上依赖于遍布全车的传感器的正常工作。车用传感器一般由敏感元件和转换元件所组成，它通常处于“隐姓埋名”的状态中，因为大多数传感器安装在发动机、底盘或车身某个不起眼的部位，而且外形尺寸比较小，所以有时未引起人们的注意。1保持规定的拧紧扭矩以吉利金刚轿车发动机为例，其主要传感器的拧紧力矩如表1所示。表1 吉利金刚发动机主要传感器拧紧力矩传感器名称拧紧力矩（Nm）备注节气门位置传感器1.52.5曲轴位置传感器82冷却液温度传感器20最大爆震传感器205氧传感器4060例如爆震传感器固定螺栓的拧紧力矩一般为20Nm，拧紧力矩过大或过小都会造成爆震传感器的输出电压信号失准。若拧紧力矩过大，则惯性配重块的振动量减小，爆震传感器感知汽缸爆震的信号电压会偏低，从而出现点火过早的现象；若拧紧力矩过小，则惯性配重块的振动量加大，爆震传感器感知汽缸爆震的信号电压偏高，从而出现点火过迟的现象。如果爆震传感器的信号中断，在全负荷时ECU就指令各缸的点火提前角推迟15左右，此时发动机会加速无力、油耗升高及排气管冒黑烟。又如车轮转速传感器，其齿盘(即脉冲信号发生器)安装在车轮上，并且必须与车轮同步转动。因此只有轮速传感器安装牢固，才能保证汽车行驶及制动过程中的振动不会干扰或影响轮速信号的产生，实现正确无误地输出车轮转速信号。2注意传感器的安装方向电磁感应型传感器的传感头必须靠近脉冲信号发生盘。因此，曲轴位置传感器的脉冲信号发生盘的安装方向不能弄反，否则传感器感知不到曲轴位置的变化，甚至发出错误的信号，使得发动机ECU据此确定的点火指令和喷油指令也是错误的，进而导致发动机无法正常启动。一辆2003年本田飞度轿车，因交通事故到某修理厂维修，却发生防抱死制动系统(ABS)指示灯常亮的故障。经过反复检查，发现是左前轮轮速传感器装反了。该传感器采用一种经过塑封压制而成的磁片，类似于轴承油封，安装在前轮轴承的一个侧面上，它起2个作用，一是给ABS控制单元提供轮速信号，二是起轴承油封的作用。由于前轮轴承装反了，使轮速传感器的脉冲信号发生盘装到了内侧，导致传感头无法感知车轮转速的变化，使ABS的功能失常，所以ABS指示灯常亮。汽车加速度传感器上的箭头方向必须与车辆的行驶方向一致，并且应当水平安装加速度传感器。碰撞传感器也具有方向性，例如安全气囊系统(SRS)使用的滚球式碰撞传感器的动作具有方向性，在碰撞传感器的壳体上印制有箭头标记，必须按照使用说明书规定的方向进行安装。对于丰田雷克萨斯LS400轿车，其碰撞传感器壳体上的箭头必须指向汽车的前方；对于尼桑和马自达轿车，碰撞传感器上的箭头则应指向汽车的后方。3确保传感器的气隙不变车用传感器的气隙，有的能够调整，有的不能调整。例如曲轴位置传感器的气隙为0.20.5mm，轮速传感器的气隙为1.0mm左右。而变速器输入速度传感器及变速器输出速度传感器的间隙为1.5mm，而且不可以调整。对于需要调整气隙的电磁感应式传感器，可以采用类似于传统分电器触点间隙的调整方法进行。曲轴位置传感器、轮速传感器等电磁感应式传感器对装配间隙(气隙)有严格的要求。如果曲轴位置传感器信号发生盘与传感头之间的气隙不合适，就难以精确感知磁力线的变化，将造成输出信号减弱或无信号输出，无法触发电子点火器(或ECU)工作，从而导致没有点火指令，发动机将无法启动。一辆1989年2.0L雪佛兰轿车，发动机大修后无法启动。检查喷油器，有连续的喷油脉冲；检查点火系统，发现没有高压火花。先后更换了点火模块、曲轴位置传感器和动力系统控制模块(PCM)，还是没有点火火花。最后发现曲轴位置传感器的传感头与信号发生盘(安装在曲轴上的带切槽的圆盘)之间的间隙过小，因而传感头只能检测到间隔为60的6个切槽，而检测不到间隔仅10的第7个切槽，点火模块便无法确定曲轴的瞬间位置，因而不会使点火线圈一次侧电路接地导通，不能产生高压火花，致使发动机无法启动。在曲轴位置传感头与信号发生盘之间增加一个0.50mm厚的垫圈，发动机能够顺利启动了。为了保证感应式传感器的气隙不变，请注意以下几点。不能随便加装垫片。例如在装配发动机时，应当在组装完飞轮和变矩器后再安装曲轴位置传感器，而且要紧固可靠，不允许随意增加垫片，如果拧得不紧或者加装垫片，会使曲轴位置传感器与飞轮的间隙超过规定值，从而导致信号失真。一辆长安之星，采用474型电喷发动机，该车型曲轴位置传感器的传感头固定在油底壳上，而信号发生盘安装在曲轴上。同时，在汽缸体与油底壳之间是没有密封垫圈的，如果在汽缸体与油底壳之间加装密封垫圈，将导致曲轴位置传感器的气隙超过1.0mm。由于曲轴位置传感器的传感头与信号发生盘的相对位置起了变化，将使曲轴位置信号失准，导致发动机加速不良等后果。因此在维修中，不能在长安之星汽车发动机的汽缸体与油底壳之间加装密封垫圈。当汽车发生强烈碰撞后，要注意检查发动机机体、变速器壳体等是否出现了变形，变形即使非常轻微(用肉眼往往难以发现)，也足以影响安装在它上面的传感器的性能。这是因为电磁感应型传感器的标准气隙只有1.0mm左右，安装基座的变形将导致传感头与脉冲信号发生盘之间的气隙过大或过小，最终影响传感器的信号输出。注意信号发生盘的安装位置失常引起传感器的气隙改变。一辆广州本田雅阁2.3L轿车，发生交通事故以后，经过全面整修，发动机却无法启动。经过反复检查，未发现不正常之处，但是用胶锤轻轻敲击曲轴带轮时，发出“嗒”的一声，曲轴带轮向里移动了一个位置。用游标卡尺测量，发现曲轴带轮的移动量达到6mm。原来是曲轴带轮因固定螺栓松动后向外移，而曲轴位置传感器的信号发生盘安装在曲轴的带轮上，导致传感器的气隙变大，使曲轴位置传感器输出的信号电压过低。按照标准力矩拧紧曲轴带轮的固定螺栓后，发动机能够顺利启动了。4防止传感器表面被脏污传感器表面的脏物主要是尘土、积炭、铁粉及油液等。传感器表面脏污对电控系统的危害性在于削弱了传感器感知所测参数变化的灵敏度，使ECU获得失真的信号，这一点在空气流量传感器和轮速传感器上表现得尤其明显。若空气流量传感器的热线上粘有污垢，由于污物会影响热量传导，当进气管的空气流量增大时，热线的温度降低缓慢，其电阻值的变化量也相应减小，使惠斯登桥电压和流过热线的电流不能同步地增加，以致传给ECU的信号电压偏低，最终造成混合汽过稀。虽然热线具有一定的自洁能力(发动机熄火5s后，热线被加热，在1s内升温到1000，用以烧掉沾附在热线上的杂质)，若积炭厚重地胶结在空气流量传感器的金属铂丝上，单靠热线本身的净化作用往往难以清除，需要借助化油器清洗剂加以清除。对于光电式曲轴位置传感器，不要轻易打开分电器的盖子(因为光电式曲轴位置传感器安装在分电器内)，若确实需要打开检查，要注意避免尘土对发光元件、光敏元件和遮光转子的污染。对于轮速传感器，由于它容易被制动器的磨屑和灰尘所污染，因此要注意加以保养，以免影响其磁通量的变化。为了避免灰尘及飞溅的泥、水等杂物对传感器产生不良影响，在安装前可以在轮速传感器上涂覆防锈油。在正常情况下，轿车每行驶1万km就需要清除空气流量传感器(或进气歧管绝对压力传感器/进气温度传感器)上的积炭和灰尘，以保证各传感器的性能良好。5爆震传感器的安装要领爆震传感器一般用螺栓固定在发动机汽缸体或者汽缸盖的进气侧，它像话筒一样“听取”汽缸内的点火爆燃情况，用于检测发动机汽缸内混合汽爆燃的程度，并且将爆燃信号传输给发动机电控单元(ECU)。当冷却液温度高于40时，开始爆燃控制，让发生爆燃汽缸的点火提前角同步延迟(最大12)，直到爆燃停止。从爆震传感器的结构和工作原理可以看出，爆震传感器固定螺栓的拧紧力矩至关重要，它直接影响压电元件的预紧力，进而影响其所感受的振动程度。安装爆震传感器时，必须以其金属面紧贴在汽缸体上，而且不允许使用任何类型的垫圈；爆震传感器的信号电缆布线时应注意，不能让信号电缆发生共振，以免断裂。在下列情况下，由于可能产生额外的振动，容易影响爆震传感器的检测信号：a.爆震传感器安装过紧或过松；b.发动机、发电机、空调压缩机等固定不牢；c.点火时刻不对；d.气门间隙过大或轴承间隙过大；e.其他机械振动。一辆凯迪拉克5.7L轿车，热车急加速时发动机抖动，排气管冒黑烟，故障指示灯不亮，冷车时一切正常。用金德K8故障诊断仪检测，调得43号故障代码，与之对应的故障是：爆震传感器(KS)电路故障；电子点火控制(ESC)电路不良；2号氧传感器显示混合汽浓；PCM不良。检测爆震传感器，性能良好。阅读数据流，发现点火提前角在急加速时有时显示为5。偶然之间发现从发动机左侧排气歧管处有蓝烟冒出，原来是因为固定左侧排气歧管的螺钉松动，造成废气泄露。紧固该螺钉后，发动机的运转状况明显好转。分析原因：该发动机的爆震传感器安装在左侧排气歧管的下方，左侧排气歧管的漏气处正好对着爆震传感器，发动机加速时漏气产生的振动波被爆震传感器检测到，并将此信号传到发动机ECU，ECU误判为发动机发生爆燃，于是推迟点火时间，由于发动机的转速较高，点火时间推迟造成混合汽燃烧不完全，所以氧传感器一直显示混合汽过浓，同时发动机加速无力。由于冷车时发动机ECU实行开环控制，并不采集爆震传感器的信号，所以该车冷态时基本正常。6拆装氧传感器的注意事项氧传感器前方的排气管及其连接部位必须保证良好的密封性，以免因空气进入排气管而影响氧传感器调节的灵敏度。禁止在氧传感器上使用清洗液、油性液体或挥发性固体，也不能使用硅密封胶。这是由于硅胶中含有醋酸，若硅密封胶应用在有机油流动的部位，其中的醋酸蒸发，进入曲轴箱，或者经过废气再循环系统又进入汽缸，最终通过排气管排出而损害氧传感器，表现在氧传感器的顶端工作面呈现白色，俗称“硅中毒”。对于V形排列的发动机，左右两列汽缸排气管上的氧传感器导线侧连接器不要接反。一辆2003年宝马530i型轿车(采用E39底盘)，累计行驶10万km，在发动机刚启动的几十秒内运转正常，尔后怠速开始出现抖动的现象。怀疑故障是在发动机进入闭环控制后才出现，于是拔下两只氧传感器导线侧连接器，然后试车，结果发动机运转恢复正常。最后证实是由于左右两侧排气管的氧传感器导线侧连接器接反了。氧传感器的感应元件是一个陶瓷管，其外侧通排气管的废气，内侧通空气。当陶瓷管的温度达到350时才具有固态电解质特性。因此，从排气管上拆卸氧传感器往往比较困难，为此需要在氧传感器的安装螺纹上涂覆专用的防黏剂。这种专用防黏剂是由石墨、玻璃胶等组成的石墨悬浮液，在工作中石墨被烧掉，玻璃胶保留下来，使氧传感器便于拆卸。新氧传感器和维修用氧传感器的螺纹上已经涂有这种防黏剂，若氧传感器从排气管上拆下来，又需要重新装上，则在重新安装之前必须涂抹防黏剂。拆卸旧氧传感器时，如果损坏了排气管上的螺纹，可以使用丝锥进行修复(丰田车系可用M181. 5丝锥)。7其他拆装注意事项在拆装过程中，要防止抛摔传感器，如果传感器掉落在坚硬的地面上，不可再用，应当更换新件。这是因为磁钢在遭受剧烈振动(还有受热)以后，其磁场强度会严重削弱，以至无法产生电平变化，导致霍尔传感器输送到ECU的信号不良。安装曲轴位置传感器的脉冲信号发生盘，应该采用压入的方法，不要用锤击的方法安装。安装节气门位置传感器时，不能随意改变其在节气门体上的位置，否则因初始位置不准确而导致节气门位置传感器输出的信号电压偏高或偏低，使发动机及自动变速器都无法正常工作。这是因为发动机ECU具有记忆功能，它记录了点火开关断开