汽车九大主要传感器教学PPT.ppt

传感器 电控发动机主要传感器 空气流量传感器简称 maf进气绝对压力传感器简称 map节气门位置传感器简称 tps水温传感器简称 ects进气温度传感器简称 iats爆震传感器简称 kps氧传感器简称 o2s凸轮轴位置传感器简称 ckps曲轴位置传感器简称 cmps 空气流量传感器 maf 定义 检测空气流过歧管的量 以修正点火种类 热线式 热膜式 卡门漩涡式适用车型 日产 通用 丰田下图为热线型maf 空气流量传感器与ecu连接 丰田公司 原理 当key on后 流量计电源接通 流量计输出信号0 1 0 5v 怠速时 气道内气流通过 流量计输出信号0 8 1 5v 加速时信号呈线型升高 当key由on变成off时 由ecu通过f向流量计输出9 12v信号 流量计内集成电路会向 热丝 提供10倍的电流 使热线温度达1000度 使依附在热线上的杂质烧掉 流量计波形 分析 a通常热线 热膜 式空气流量传感器 输出信号电压范围是从怠速时超过0 2v至节气门全开时超过4v 当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低 b发动机运转时 波形的副值在不断的波动 这是正常的 分析 因为热线式空气流量计没有任何运动部件 因此没有惯性 所以它能快速的对空气流量的变化作出反应 ecu会处理这些信号 c不同的车型输出电压将有很大差异 测怠速时的电压可以判断空流量的好坏 d如果怠速时电压太高 而高速时电压又达不到4v则说明流量计损坏 e如果在急加速时信号电压上升缓慢 而在急减速时输出信号波形下降缓慢 则说明热线 热膜 脏污 进气绝对压力传感器 map 作用 依据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化 并转换成电压信号与转速信号一起输送到微机控制装置 作为决定基本喷油量的依据 分类 半导体压敏电阻式电容式膜盒传动的可变电式表面弹性波式 传感器构造 滤芯 压力转换元件和放大器等组成 压力转换元件是利用半导体的压敏效应制成的硅膜片 硅膜片的一面是真空室 另一面导入进气歧管 压力传感器波形图 工作原理 当key on 不发动车时 歧管内无真空 硅膜片不变形 因电阻最小 因此输出信号较高 怠速时 歧管内真空最大 硅膜片受压变形成度最大 因此电阻较大 输出信号电压较低 a通常输出电压在怠速时为1 25v 当节气门全开时略低于5v 全减速时接近0v b真空度高时 全减速时80kpa 产生对地电压信号 接近0v 真空低时 接近大气压时 全负荷接近10kpa 产生的电压信号高 接近5v c一般4缸发动机杂波较多 因为真空波动比较大 工作状态数据 一般故障 a 传感器开路或pim开路 现象 带速稍有不稳 ecu修正值 缓加速正常 急加速不良 回火甚至熄火 检测 测vc 应5v与tps共用 无电为vc线路或ecu故障 测pim 应符合数据表 若为5v 证明传感器开路或插头松动 5v为ecu监控电压 测ecupim电压应与map输出pim相等 若为5v 证明pim线开路 b 传感器内pim对地短路或pim线搭铁 现象 发动机有着火意思 但无法发动 因为喷油量过小 检测 测pim信号应符合数据 若测pim为0v 证明线搭铁或map故障 拨下map插头 测pim若此时为5v 证明map故障 若仍为0v 证明pim线搭铁 c map真空管脱落或真空管漏气现象 起动时淹死火花塞 怠速严重抖动 冒黑烟 分析 由于真空管脱落造成map无法检测歧管压力 而是检测大气压力 因此输出信号过高 3 3 3 9v 造成喷油量过大 d map真空管堵塞现象 怠速稍抖 加速不良 节气门位置传感器 tps 分类 线性型 组合型 开关型 作用 idl和psw可检测节气门的运行工况 idl信号主要用于断油控制 怠速控制和点火提前角的修正 psw为全负荷开关信号 用于增加喷油量 以提高发动机的输出功率 同时也是变速器强制降档信号 组合型电路图 工作原理 当节气门全关时 idl开关闭合为0v 表示发动机处于怠速工况 当tps接近全开时 psw开关闭合 说明发动机处于大负荷工作 一般故障 a idl线搭铁或idl开关卡死 现象 怠速正常 加速不良 特别是d型控制会加速游车 分析 由于出现以上故障后 造成ecu已直接受到节气门全关信号而错误的将喷油量和点火提前角控制在怠速状态 检测 测idl信号 tps全关时为0v 稍打开立刻变为5v 若一直为0v 说明有故障 拨下tps插头 测idl线 若此时为5v 说明tps内部故障 若仍为0v 说明id线搭铁 b idl线开路现象 怠速不稳 忽高忽低 减速时无断油功能 分析 ecu收不到发动机怠速工况信号 而无法修正怠速时的喷油量 怠速阀和点火时间 检测 测tps测idl tps全开时应为0v 若为5v 证明tps故障或传感器调整不当 若为0v 再测ecu的idl 若这里为5v 说明idl线开路 若这为0v 说明ecu故障 c psw开关线搭铁现象 喷油量会增大 点火时间会提前 但都不太明显 d psw线开路现象 急加速不良 因为ecu收不到大负荷信号 进气温度 iats与水温传感器 ects 作用 进气温度传感器位于进气管内 作用是检测进入气缸空气的温度 用来修正混合比 水温传感器的作用是检测发动机的温度 用来控制喷油量 点火正时和怠速等 工作原理 传感器内装有负温度特性的热敏电阻 温度越低 电阻愈大 反之 电阻愈小 一般故障 a 传感器开路或thw线开路现象 ecu无修正 造成误判为低温信号 ecu会一直加浓混合气 使凉车起动正常 但热机怠速高成不稳 冒黑烟 ecu有修正功能 ecu会自动提80 中间值 因此冷起动困难 冷机怠速抖动 但热机正常 检查 测thw线电压应附合当前温度下的数据 例如20 时为2 3v 若thw线5v 再测e2应0v 若5v说明搭铁不良 若e2正常说明传感器开路 测传感器电阻 结论 当发动机故障现象跟温度有关时 首先考虑水温和进气温传感器b 传感器短路现象 冷车难起动 同时怠速抖动 检测 测传感器电阻 应附合当前数据 并且改变其本身温度测量 若固定在某值不变化证明传感短路 氧传感器 o2s 作用 检测排气中氧分子的浓度 并将其转换成电压信号 ecu根据此信号来控制混合气成分 分类 按原理分 氧化锆式 氧化钛式 按结构分 加热型 非加热型 氧化锆式 构造 基本元件为专用陶瓷体 即氧化锆固体电解质 陶瓷体制成管状 亦称锆管 其内表面与大气相通 而表面与废气相通 锆管内外表面都覆盖着一层多孔性的铂膜作为电极 在镐管外表的铂膜上覆盖着一层多孔的陶瓷层 防止废气中杂质腐蚀铂膜 并且还装一个防护套管 套管上开有窗口 工作原理 当温度较高时 400 600 氧气发生电离 锆管元件成了一个微电池 当混合气稀时 排气中含氧多 两侧氧浓度差小 只产生小的电压 而当混合气浓时 排气中氧含量少 这样使锆管两侧浓度差突然增大 两极电压便突然增大 一般故障 a 气传感器铅中毒现象 输出电压在0 3v以下 且不变化 相当于混合气稀 因此ecu控制混合气浓 造成冒黑烟 油耗大 排除 清洗或更换 b 氧传感器烧死 失效 现象 混合气浓 严重冒黑烟 怠速抖动 加速不良 并且造成三元催化烧坏 火花塞积碳等 氧化锆式又分两种即加热型或非加热型 非加热型 一般有单线和双线两种 加热型 作用是为了使传感器很快达工作温度 特意在传感器内部加装一个电热丝 控制方式有两种一是常供电 二是由ecu控制 氧化钛式 构造与原理 利用二氧化钛 tio2 材料的电阻值随排气中氧会量的变化而变化的特性构成的 故又称电阻型氧传感器 二氧化钛在室温下是具有很高电阻的半导体 但当排气中氧含量少时 氧分子将脱离 使其晶体出现缺陷 便有更多的电子可用来传送电流 材料的电阻亦随之降低 爆震传感器 kps 现象 指燃烧室中 本应逐渐燃烧的部分混合气突然自燃的现象 后果 爆震使发动机部件受高温 高压 会使燃烧室和冷却系过热 严重的可使活塞顶部熔化 爆震还会使发动机功率下降 燃油消耗率上升 爆震检测方法 气缸压力 发动机机体震动 燃烧噪音 a检测气缸压力 其精度最佳 但存在传感器的耐久性差和难以安装的问题 b燃烧噪声检测法 由于是非接触式的 其耐久性很好 但精度和灵敏度偏低 c目前 最常用的检测法是根据发动机机体震动的方法 爆震分类 磁致伸缩式 压电式共振型和非共振型 磁致伸缩式爆震传感器 该传感器由壳体 永久磁铁 可被永久磁铁励磁的强磁体铁心 缠绕在铁心周围的线圈等构成 a 剖视图b 零件图 压电式爆震传感器 利用压电晶体的压电效应制成的爆震传感器 把爆震传到缸体上的机械振动转变成电信号 这种爆震传感器有共振型和非共振型两种 共振型爆震传感器 是由与爆震几乎具有相同共振频率的振子和能够检测振动压力并将其转换成电信