《汽车发动机电控系统结构与检修》-2.1 曲轴、凸轮轴位置传感器的检测

任务导入：

汽车在使用过程中，曲轴位置传感器或其线路损坏，发动机会出现以下故障：

无法起动；动力下降；容易熄火；怠速不稳。

凸轮轴位置传感器或其本身线路损坏，发动机会出现以下故障：

容易熄火；动力下降；起动困难。

作为汽车维修及管理人员，必须了解、熟悉曲轴和凸轮轴位置传感器结构及原理，会检测传感器及传感器线路，才能准确判断传感器及其线路故障。

一、曲轴与凸轮轴位置传感器的结构与工作原理

（一）磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器的结构与工作原理1.结构：由转子和定子两大部分构成（如图2-1-1）图2-1-1磁感应式曲轴位置传感器的结构

（1）转子（信号轮）

固定在分电器轴或曲轴上，部分发动机转子由发动机飞轮充当，随发动机曲轴一起转动转子上有4个或24个信号齿，每转过一个信号齿，曲轴转动90°或15°，以此可以依据传感器转子转过的齿数来判断曲轴转动的位置和转速。

（2）定子：

固定在发动机机体上，定子由线圈、铁芯、永久磁铁组成（如图2-1-1所示)，转子与定子之间的空气间隙为0.2-0.4mm，使用中不能随意变动。

2.工作原理

如图2-1-2所示，当转子旋转时，永久磁铁的磁力线、磁路中的气隙周期性地产生变化，磁路的磁阻和穿过线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理，传感线圈产生交变电动势。子与定子之间的空气间隙为0.2-0.4mm，使用中不能随意变动。图2-1-2感应式传感器的工作原理图

（3）电气原理图（如图2-1-3）

图2-1-3磁感应式传感器电气原理图

（4）磁感应式传感器的万用表检测

检测内容：传感器电阻、工作电压、线束导通性、搭铁性能

1）测线圈电阻

检测方法：如图如图2-1-4所示

参数范围：正常电阻0.5-3kΩ

检测条件：拆下传感器

2）测电压

检测方法：如图2-1-5所示

图2-1-4测传感器电阻

检测参数：在0.3~3V之间

检测条件：装好传感器接插件和传感器，起动发动机。

3）测线束导通性

①万用表挡位：蜂鸣挡。

②测量方法：

如图2-1-6所示。端子1—5、2—17应呈导通状态；插好ECU接插件，测搭铁端子2与车体的电阻，应导通且阻值为1Ω左右。

图2-1-5

测五菱车曲轴位置传感器电压

图2-1-6

测五菱车传感器线束导通性

（2）霍尔式曲轴与凸轮轴位置传感器的结构与工作原理

1）结构

定子和转子两部分构成（如图2-1-7、2-1-8）

图2-1-7霍尔传感器定子

图2-1-8霍尔传感器转子和定子

定子：

固定在发动机机体上，定子由霍尔元件及集成电路、导磁钢片、永久磁铁等组成（如图2-1-7)转子与定子之间的空气间隙为0.2~0.4mm，使用中不能随意变动。

转子（信号轮）：

固定在配气凸轮轴或曲轴上，部分发动机转子由发动机飞轮充当，随发动机曲轴一起转动转子上有信号齿，每转过一个信号齿，曲轴转动一定角度，以此可以依据传感器转子转过的齿数来判断曲轴转动的位置和转速。

图2-1-9霍尔式凸轮轴位置传感器内部结构及外形

2）工作原理

如图2-1-10所示，当隔板（叶片）进入霍尔元件气隙时，霍尔元件不产生电压，传感器输出5V的高信号电压；当隔板（叶片）离开霍尔元件气隙时，霍尔元件产生电压，传感器输出0.1V的低信号电压。

图2-1-10霍尔曲轴位置传感器的工作原理图图2-1-11霍尔曲轴位置传感器原理图

3）电气原理图及连接线的区分（如图2-1-11所示）

1号线：电源线（5V或12V）

2号线：信号线（在0.1-4.5V变化）

3号线：搭铁线（搭铁电阻1Ω以下）

4）霍尔式曲轴位置传感器的万用表检测

图2-1-12测搭铁性能

检测内容：

测搭性能、基准电压、信号电压、线束导通性

①测搭铁性能

检测条件：拔下传感器接插件。

检测方法：如图2-1-12所示。

图2-1-13测基准电压

参数范围：电阻应为1Ω以下。

②

测基准电压

检测条件：拔下传感器接插件，打开点火开关。

检测方法：如图2-1-13所示。

参数范围：电压应为4.5-5.5V或9-12V

图2-1-14测信号电压

③测信号电压

检测条件：插好传感器接插件，发动机怠速、中速、高速运转。

检测方法：如图2-