SQR480发动机传感器的检测-韩朋宾

1、铜陵职业技术学院毕业论文论文题目： SQR480发动机传感器的检测 姓 名： 韩 朋 宾 专 业： 汽车技术服务与营销 学 号： 09422219 指导老师： 尹 爱 勇 安徽铜陵二O一二年五月目录摘 要2引 言2第一章 传感器的主要分类31.空气流量传感器32.爆震传感器33.转速传感器44.进气歧管压力传感器45.氧传感器46.水温传感器47.进气温度传感器5第二章 传感器的检测61.转速传感器的检测82.爆震传感器的检测93.水温传感器的检测94.进气温度传感器的检测95.进气歧管压力传感器的检测96.氧传感器的检测97.空气流量传感器的检测10第三章 传感器的未来发展趋势121.开发新

2、型传感器82.集成化 智能化 多功能化93.新材料开发94.新工艺应用95.智能材料9致谢14参考文献15摘要 摘要：传感器通常由敏感元件、转换元件及测量电路组成。敏感元件是指能直接感受被测量的部分。转换元件是指能将非电量转换成电量的部分。有些敏感元件可以直接输入电量。测量电路是指将转换元件输入的电量经过处理，以便进行显示、记录和控制的部分。关键词：发动机 传感器 检测 引言 发动机上传感器主要是应用于电子控制系统，诸如：电控点火系统和汽油喷射系统。传感器能够检测各种状态的物理量，并把物理量转变为电量在进行输送。它犹如人的感觉器官，对发动机所有条件下的物理量进行正确的检测，并输入控制计算机电路

3、。因此，传感器是决定发动机电子控制系统好坏的关键元件。 本文通过对发动机传感器的检测，可以查明故障的部位和原因，进而确定出汽车的技术状况和工作能力，为汽车维修人员提供一定的参考与借鉴。第一章 传感器的主要分类目前应用于汽车发动机电子控制系统的传感器主要有：1、 空气流量传感器2、 爆震传感器3、 转速传感器4、 进气歧管压力传感器5、 氧传感器6、 水温传感器7、 进气温度传感器第二章 传感器的检测传感器在使用过程中难免会出现故障，一旦出现故障，可能会导致发动机起动困难或者根本不能起动、排放污染增加、动力性能下降等，直接影响汽车的正常运行。下文对各主要传感器的检测进行简单的叙述。1、转速传感器

4、的检测转速传感器通常安装在分电器或发动机曲轴的前端或后端，它可以检测出曲轴的转角,提供点火和喷油信号。一但发生故障，会破坏点火系统的工作和发动机的喷油，使发动机不能工作。由于大多数转速传感器是磁脉冲式的，它能发出微弱的电信号，检测时可使用万用表或示波器；    一个性能良好的转速传感器用万用表的交流电压档测量转动曲轴时，其输出电压应在1.53.0V范围内。若无交流电压输入或输出电压不符合规定，则为传感器损坏，应将其更换；   在发动机不转时，可进行传感器线圈电阻检查。检查方法是拆下其导线插头，用万用表电阻档测量，其阻值应在2501500范围内；如果阻值无

5、穷大，则断路；如果无穷小，则短路。    如果怀疑传感器内部导线接触不良，可将万用表置于电阻档与传感器导线相连接，然后晃动导线看万用表指针是否摆动，如果摆动则证明传感器内部导线接触不良，应即排除；2、爆震传感器的检测 爆震传感器直接安装在汽缸上，是一种振动加速度传感器,产生一个与发动机机械振动相对应的输出电压。作用是：检测发动机的气缸是否发生爆震，若发动机有爆震倾向或发生爆震时，ECU会发出一个信号，使发动机点火提前角减小，当发动机没有发生爆震时，会增大点火提前角，使发动机的输出功率最大。这样就是实现了发动机点火的闭环控制。由于直接受到发动机缸体上的温度变化或震动

6、影响，因此要求具有较高的可靠性或稳定性。其检修工具“万用表”；    在发动机运转时，连接好传感器导线，缓慢提高转速，同时用万用表的交流电压档进行测量，如果电压值随之升高，则表明传感器可能有故障；   在发动机运转时，连接好传感器导线 ，用小胶锤轻轻敲击进气歧管，同时用万用表的交流电压档来测量。如果电压指示值发生波动，则表明传感器有故障；针脚：1 爆震信号 （对应ECU19#） 2 爆震信号传感器地（对应ECU20#）传感器的屏闭线采用的是双绞线结构，没有实际、可见的屏蔽线，双绞线的特殊结构可以实现信号的有效屏蔽，防止外界信号干扰。故

7、障检测：将万用表打到mv档,用橡胶锤敲击发动机缸体，此时应该有传感器电压输出，或者轻轻敲打传感器（注意不要损坏传感器），此时传感器应该有电压输出。  3、水温传感器的检测    水温传感器是检测发动机冷却水温度的感应器，在发动机起动的瞬间提供喷油信号。因为在发动机刚起动时各个参数的变化非常大，不能按照进气量来供油。因此，汽车在冷车不好起动可能跟水温传感器有关。水温传感器由负系数（负系数指电阻的阻值随温度的升高而减小）的热敏电阻构成，安装在发动机冷却水道上。当冷却水温度发生变化时，其阻值随之改变。在电控燃油喷射系统中，这一信号会输入电控单元，就能

8、按照冷却水温度修正喷油量的多少。因此，水温传感器的精密度对喷油量有一定影响。当混合气过浓或过稀时，应先检查水温传感器，然后在检查其它传感器。     在检查时，可拆下水温传感器，将其置于茶壶内对其进行加热测试，测量在不同水温时的电阻值，在水温20时其阻值应为23K阻值左右,80时应为0.20.4k阻值左右.如果测量结果不符合规定要求,则应更换水温传感器。 系统检测：断开连接插头，测量插头侧的各个针脚其输出信号如下：1: 12V 2: 0V诊断仪测量数据：1 冷却液温度为：78时传感器电压为1.25V2 冷却液温度为：90时传感器电压为0.94V3 冷却液

9、温度为：59时传感器电压为1.89V以上数值均为发动机正常状态下，用诊断读出来的数据，供做参考。参考数据：-10 8.62-10.28 k20 37-2.63 k80 0.299-0.345 k4、进气温度传感器的检测    进气温度传感器是测量发动机进气空气温度的传感器，因为在温度不同时气体的密度也不一样。因此，在进气体积相同时，其进气的质量不一样。而有些发动机是根据进气质量来决定供油量的多少，例如装有热膜式、热线式和卡门涡旋式的空气量计。所以进气温度传感器测量进气温度目的在于确定发动机吸入空气的密度，按照吸入空气的温度变化而引起的空气密度变化来修正喷油量。它通

10、常安装在空气流量计内（叶片式空气流量计内就有进气温度传感器）或空气格之后的进气岐管上；    由于其结构与水温传感器基本相似，检查时可采用水温传感器的检查方法。在正常情况下，当温度在20时，阻值约为23k，60时，阻值约为0.40.7k。如果测量结果不符合规定要求，则应更换其传感器。当安装于空气流量计内的进气温度传感器损坏时应更换空气流量计 ；5、进气歧管压力传感器的检测    进气歧管压力传感器，是D型（速度密度型）燃油喷射系统中非常重要的传感器，其作用是将进气歧管内的压力变化转换成电压信号。控制电脑（ECU）依据该信号和发动机转速（由装在分

11、电器内的发动机转速传感器提供的信号）来确定进入汽缸内的空气量。1、安装部位与接线端子由于歧管压力传感器内部有放大电路，故需要电源线、地线和信号输出线共三根导线，它们相应地在接线端子上有三个接线端，分别为电源端子（Vcc）、接地端子（E）和信号输出端子（PIM），三个端子通过导线连接器及导线与控制电脑ECU相连。为了减少进气歧管压力传感器内部电子元器件的振动，它通常安装在车辆振动相对较小的位置上，并处于进气总管的上方，以防来自进气歧管的窜气侵入压力传感器。另外进气歧管压力传感器从下边接受进气管压力也可防止信号传感部分不受污染，因此，通过橡胶管从进气歧管靠近节气门处所采集的进气管气体，是从歧管压力

12、传感器下端接入的。2、单体检测（1）外观检视检视时，只需从进气歧管靠近节气门端找到橡胶软管，便可在汽车上找到歧管压力传感器。首先，在关闭点火锁的状态下，检查进气歧管压力传感器导线连接器的连接是否良好、橡胶软管是否脱落。然后启动发动机，查看橡胶软管有无密封不严和漏气现象。（2）仪表测试A、接通点火开关（ON位），用万用表的直流电压挡（DCV-20）测试接线端子Vcc与E2之间的电压值，该电压值即为ECU加在歧管压力传感器上的电源电压值，其正常值应为：4.55.5V之间，若该值不正确，则应检查蓄电池电压或导线间的连接情况，有时问题也可能出在控制电脑ECU上。B、接通点火开关（ON位），并从进气歧管

13、压力传感器上拔下真空橡胶软管，使进气歧管压力传感器的进气口与大气相通，此时测试接线端子输出电压信号（PIM与地线E2之间的电压值），其正常值为：3.33.9V之间，若输出电压过高或过低，均说明进气歧管压力传感器有故障，应予更换。C、接通点火开关（ON位），拆下进气歧管压力传感器上的真空橡胶软管，用手持真空泵向歧管压力传感器进气口处施以不同的负压（真空度），边施压边测试接线端子输电压信号PIM与地线E2之间电压值。该电压值应随所施加负压的增长呈线性增长，否则，说明传感器内的信号检测电路有故障，应予以更换。例如皇冠3.0型轿车2JZ-GE发动机有关正常数据如下表所示：负压值（kPa）13.326.

14、74053.5 66.7电压值（V）0.30.5 0.70.9 1.11.3 1.51.7 1.92.1  6、氧传感器的检测    传感器安装在发动机排气管上，起作用是检测排气管中氧分子的浓度，并将其转换成电压信号或电阻信号，使电控单元依此信号来控制混合气的浓/稀；来实现供油的闭环控制。    传感器有加热式和非加热式两种，氧传感器的工作温度在300800摄氏度，加热式的氧传感器应检查其加热电阻；    加热电阻的检查：用万用表测量其接线端中加热器的两根接线柱之间的电阻，其正常电值应

15、为440k。否则应更换其氧传感器；    感器反馈电压的检测：拆下氧传感器线束插头，将电压表的正极测试棒直接与氧传感器反馈电压输出端连接。启动发动机，采用突然踩下或放松加速踏板的方法改变混合气浓度，突然踩下加速踏板时，混合气加浓，反馈电压应上升；突然放松时，混合气变稀电压应下降，否则表明传感器失效，应将其更换；    外观检查：将传感器从排气管上拆下，检查其外壳上的通气孔是否堵塞，瓷芯是否破裂。如有损坏应立即更换；    发动机在使用中应使用高品质的无铅汽油，其寿命通常可达10万km 以上,若使用含铅汽油则行驶一定

16、里程后,氧传感器就会铅“中毒”失效。7、空气流量传感器的检测空气流量传感器，是L型（质量流量型）电子燃油喷射发动机中最主要的传感器之一。它测试进入汽缸的空气流量是用来确定发动机基本喷油持续时间和基本点火提前角的重要参数。因此，空气流量传感器单体的故障检测与分析，对电喷发动机是至关重要的。目前，空气流量传感器的种类较多，但就其测量原理的不同，大致分为三种：叶板式、涡流式和热线式空气流量传感器。由于三种传感器的结构差异，其单体故障检测各异，现分别加以分析。1、叶板式空气流量传感器（1）安装部位及接线端子叶板式空气流量传感器安装在空气滤清器和节气门体之间，以便准确测量吸入发动机的空气量。在发动机控制

17、中，为了精确得出发动机所需要的空气质量流量，需要考虑空气的密度，而空气的密度是随空气的温度、压力而变化的。为了防止因空气温度变化而引起进气质量的检测偏差，在空气流量计中装有进气温度传感器。因此叶板式空气流量传感器的接线端子上有空气温度信号（THA）输出（有关进气温度传感器的情况将另外加以分析）。为了保证电喷发动机的电动燃油泵只在发动机运转时工作，防止误操作，因此在叶板式空气流量传感器内，装有电动燃油泵控制开关，只是在发动机转动时，有空气流入空气流量传感器后，油泵开关才闭合，从而启动燃油泵工作。当发动机停止转动，即使点火开关打开（ON位置），空气流量传感器叶板不转动，油泵也不工作。因此，在叶板式

18、空气流量传感器接线端子上有电动燃油泵控制信号（FC、E1）输出。叶板式空气流量传感器共有7个接线端子，通过导线连接器，用导线与控制电脑相连，它们分别为：用于燃油泵控制的FC和E1端子；用于输出空气温度信号的THA端子；用于向传感器输入电源电压和接地的VC和E2端子；以及向电脑ECU输出进气量信号的VB和VS端子（采用双信号输出，在ECU中以VB/VS的电压比形式分析进气量，可以消除因电源电压VC的波动而使测量出的进气信号失准的现象）。（2）传感器单体检测外观检测首先检查导线与接线器接触是否良好（插接传感器时，要关闭点火开关），再检查空气流量传感器外壳有无破裂、与进气管连接处有无漏气的现象（在发

19、动机行驶时，可用纸片贴近空气流量传感器，看有无吸力，若有，则漏气，应加以密封紧固，对裂纹可粘修或更换）。发动机停转后，关闭点火开关（OFF位置），用手拨动叶板看其摆动是否平顺，有无卡滞现象，若有应更换。电压检测接通点火开关，但不要起动发动机，然后在控制电脑ECU的相应端子上测量叶板式空气流量传感器输入输出电压值（以判断其性能特征如何），应符合下表规定：端子条件标准电压(V)VC-E2测量板在任何开度46VS-E2测量板全关3.74.3测量板全开 0.20.5检测的方法：因为霍尔传感器是有源传感器，所以对于霍尔传感器可以检测线路的通断。磁感应式的传感器可以检测其阻值和线路的通断。第三章 传感器的

20、未来发展趋势在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中，传感器 发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力，而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展，传感器也在不断的更新发展。  1、开发新型传感器 新型传感器，大致应包括：采用新原理、填补传感器空白、仿生传感器等诸方面。它们之间是互相联系的。传感器的工作机理是基于各种效应和定律，由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料 ，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器件，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。结构型传感器发展得较早，目前日

21、趋成熟。结构型传感器，一般说它的结构复杂，体积偏大，价格偏高。物性型传感器大致与之相反，具有不少诱人的优点，加之过去发展也不够。世界各国都在物性型传感器方面投入大量人力、物力加强研究，从而使它成为一个值得注意的发展动向。其中利用量子力学诸效应研制的低灵敏阈传感器，用来检测微弱的信号，是发展新动向之一。2、集成化、多功能化、智能化  传感器集成化包括两种定义，一是同一功能的多元件并列化，即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上排列起来，排成1维的为线性传感器，CCD图象传感器就属于这种情况。集成化的另一个定义是多功能一体化，即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化，组装成

22、一个器件。随着集成化技术的发展，各类混合集成和单片集成式压力传感器相继出现，有的已经成为商品。集成化压力传感器有压阻式、电容式、等类型，其中压阻式集成化传感器发展快、应用广。 传感器的多功能化也是其发展方向之一。所谓多功能化的典型实例，美国某大学传感器研究发展中心研制的单片硅多维力传感器可以同时测量3个线速度、3个离心加速度(角速度)和3个角加速度。主要元件是由4个正确设计安装在一个基板上的悬臂梁组成的单片硅结构，9个正确布置在各个悬臂梁上的压阻敏感元件。多功能化不仅可以降低生产成本，减小体积，而且可以有效的提高传感器的稳定性、可靠性等性能指标。把多个功能不同的传感元件集成在一起，除

23、可同时进行多种参数的测量外，还可对这些参数的测量结果进行综合处理和评价，可反映出被测系统的整体状态。由上还可以看出，集成化对固态传感器带来了许多新的机会，同时它也是多功能化的基础。 传感器与微处理机相结合，使之不仅具有检测功能，还具有信息处理、逻辑判断、自诊断、以及“思维”等人工智能，就称之为传感器的智能化。借助于半导体 集成化技术把传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等制作在同一块芯片 上，即成为大规模集成智能传感器。可以说智能传感器是传感器技术与大规模集成电路 技术相结合的产物，它的实现将取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。这类传感器具有多能、高性能、

24、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点，可以肯定地说，是传感器重要的方向之一。3、新材料开发 传感器材料是传感器技术的重要基础,是传感器技术升级的重要支撑。随着材料科学的进步,传感器技术日臻成熟,其种类越来越多,除了早期使用的半导体材料 、陶瓷材料以外,光导纤维以及超导材料的开发,为传感器的发展提供了物质基础。例如,根据以硅为基体的许多半导体材料易于微型化、集成化、多功能化、智能化,以及半导体光热探测器具有灵敏度高、精度高、非接触性等特点,发展红外传感器、激光传感器、光纤传感器 等现代传感器;在敏感材料中,陶瓷材料、有机材料发展很快,可采用不同的配方混合原料,在精密调配化学成分的基础

25、上,经过高精度成型烧结,得到对某一种或某几种气体具有识别功能的敏感材料,用于制成新型气体传感器 。此外,高分子有机敏感材料,是近几年人们极为关注的具有应用潜力的新型敏感材料,可制成热敏、光敏、气敏、湿敏、力敏、离子敏和生物敏等传感器。传感器技术的不断发展,也促进了更新型材料的开发,如纳米材料等。美国NRC公司已开发出纳米ZrO2气体传感器,控制机动车辆尾气的排放,对净化环境效果很好,应用前景比较广阔。由于采用纳米材料制作的传感器,具有庞大的界面,能提供大量的气体通道,而且导通电阻很小,有利于传感器向微型化发展，随着科学技术的不断进步将有更多的新型材料诞生。 4、新工艺的采用 在发展新型传感器中，离不开新工艺的采用。新工艺的含义范围很广，这里主要指与发展新兴传感器联系特别密切的微细加工技术。该技术又称微机械加工技术，是近年来随着集成电路工艺发展起来的，它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术，目前已越来越多地用于传感器领域，例如溅射、蒸镀、等离子体刻蚀、化学气体淀积(CVD)、外延、扩散、腐蚀、光刻等，迄今已有大量采用上述工艺制成的传感器的国内外报道。5、智能材料智能材料是指设计和控制材料的物理、化学、机械、电学等参数，研制出生物体材料所具有的特性或者优于生物体材料性能的人造材料。有人认为，具有下述功能的材料可称之为智能材料：具备对