大众-迈腾传感器的检测与维修

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1、目目 录录 【 【摘摘 要要】 】.1 【 【关关键键字字】 】.1 1 引言引言1 2 发动发动机常机常见传见传感器感器1 2.1 进气岐管压力、温度传感器1 2.2 冷却液温度传感器-G62-和-G83-2 2.3 凸轮轴位置（相位）传感器-G40-.3 2.4 氧传感器.3 2.5 爆震传感器.4 2.6 节气门开度传感器.5 2.7 曲轴位置传感器.6 3 氧感器的故障与氧感器的故障与检测检测7 3.1 氧传感器的作用及其故障原因.7 3.2 氧传感器的故障诊断.8 4 迈腾迈腾 1.8 TSI 轿车轿车自自动动空空调调系系统检统检修案例修案例 .9 5 现现代汽代汽车传车传感器的感器

2、的发发展展趋势趋势11 结结束束语语.12 致致谢谢.12 参考文献参考文献.12 大众-迈腾传感器的检测与维修 沈涛 指导教师：李坚华 【摘 要】本文对大众汽车和车用传感器中常用的传感器作了简介，并就大众车系 中各系列轿车的传感器故障产生原因及对汽车发动机的影响，并提出了检测、维护 方法。以及对现代汽车传感器的发展趋势作了介绍。 【关键字】大众迈腾；传感器；检测；维修。 1 引言引言 大众汽车公司是世界十大汽车公司之一，1937 年 5 月 28 日，创始人世界著名的汽 车设计大师费尔迪南特波尔舍在奔驰公司的支持下创建了大众开发公司，同年 9 月改为大众汽车股份有限公司。大众汽车公司是德国最

3、大也是最年轻的汽车公司,是 一家国际性集团公司,总部位于德国沃尔夫斯堡的大众集团，是全球领先的汽车制造 商之一，同时也是欧洲最大的汽车生产商。在全球最大的汽车市场西欧，大约每 5 辆新车中就有 1 辆来自大众集团。大众公司生产汽车以外，同时兼营汽车销售、 汽车运输、汽车租凭、汽车信贷银行以及住宅等。作为汽车产品，以生产大众型小 轿车和轻型货车著称于世。其著名汽车品牌有“甲壳虫” 、 “马球” 、 “高尔夫” 、 “奥 见面礼 80” 、 “奥迪 100” 、 “奥迪 200” 、 “海风” 、 “帕塞特” 、 “波尔舍” 、 “桑塔纳” 、 “捷达”等。大众汽车公司经营汽车产品占主要地位，是一

4、个在全世界许多国家都 有汽车活动的跨车汽车集团。大众汽车顾名思义是为大众生产的汽车。 2 发动机常见传感器发动机常见传感器 随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解 决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根 据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时 间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为汽 车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。目前，普通汽车上大 约装有 10-20 只传感器，高级豪华轿车则更多，这些传感器主要分布在发动机控制 系统、底盘控制系统和车身控制

5、系统中。大众 TSI 是一套双增压技术高性能的发动 机，在发动机排量不变的情况下，能够吸入越多的氧气分子，再配合燃油喷射系统 提供的更多的汽油那么可以输出更高的动力。本文将对大众迈腾 TSI 上采用的主要 传感器的结构及其工作原理作一综述。 2.1 进气岐管压力、温度传感器进气岐管压力、温度传感器 进气压力与温度传感器集成在一起，安装在进气岐管上。进气温度传感器采用 负温度系数（NTC）热敏电阻，热敏电阻式传感器灵敏度高，响应特性较好，但线 性差，适用温度较低。其作用是：由于进气的密度随温度变化而改变。所以发动机 控制单元必须根据进气温度信号对喷油量进行修正。以获得最佳的空燃比。 进气岐管压力

6、传感器信号作用：进气压力传感器能依据发动机的负荷状况，测 出进气岐管中绝对压力的变化，将其转换电压信号与转速信号一起发送给发动机控 制单元，作为基本的喷油量依据。 2.2 冷却液温度传感器冷却液温度传感器-G62-和和-G83- 冷却液温度的特征值存储于发动机控制单元中。实际的冷却液温度值通过循环 系统中两个不同的点识别，并且传输给发动机控制单元一个电压信号。 -冷却液温度实际值 1：安装于冷却液法兰的冷却液出口处。 -冷却液温度实际值 2：安装于散热器前出水口处。 发动机控制单元通过比较温度值 1 和 2，调节散热器电子扇。 冷却液温度传感器 G62 冷却液温度传感器是负温度系数热敏电阻(N

7、TC)。安装在缸盖的冷却液的接头 上，将冷却液温度传送给发动机控制单元。其具体作用如下： 信号作用：发动机控制单元利用冷却液温度传感器信号，修正喷油量。同时与 散热器出水口温度传感器 G83 进行比较，控制冷却风扇的转速。 通过 CAN-BUS 为仪表等控制单元提供信号（其电路图如图 1 所示） 。 图 1 冷却液温度传感器-G62-和-G83- 2.3 凸轮轴位置（相位）传感器凸轮轴位置（相位）传感器-G40- 凸轮轴位置传感器安装在发动机排气端侧壁上，监测安装在凸轮轴齿轮上的靶 轮上的位置。信号作用：发动机控制单元利用凸轮轴位置传感器产生的信号识别 1 缸上止点位置。 2.4 氧传感器氧传

8、感器 氧化锆氧传感器（结构图如图 2 所示）是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量排气管 道中的氧电势：陶瓷材料表面多孔，能够允许空气的氧分子在其中扩散。陶瓷在温 度较高时成为导电体。如果电极两面上的氧含量不一样的话，电极两侧就会有一个 电压形成。当 =1 时，混合气完全燃烧，外侧电极面无氧分子存在，这时输出电 压就会产生一个突变。氧传感器通过探测废气中含氧量的多少，能获得上次喷油时 间过长或过短的信号，并将该信号修正。氧传感器是完成混合气闭环控制的重要组 件，它又称 传感器，其外侧电极面暴露在废气流中，而其内侧电极面与外界空 气相接触。该传感器由一个特殊陶瓷体（ZiO2 或 TiO2）构成，在它的表面

9、涂有透 气性好的铂电极。混合气通过氧传感器闭环调节后，能将空燃比控制在 =0.98 1.02 之间范围内，从而得到一个最佳的混合气浓度，同时也使废气中的有害物排放 量大大减少。 氧传感器在满足下述条件后才能进行正常调节： 发动机温度60； 氧传感器温度300； 发动机在怠速或部分负荷下工作。 为了使氧传感器迅速加热，尽早正常工作，在氧传感器中装有加热装置 图 2 氧化锆式氧传感器 1 保护套管 2 内表面铂电极层 3 氧化锆陶瓷体 4 外表面铂电极层 5 多孔氧化锆保护层 6 线束接头 图 3 氧传感器的输出电压特性 当氧传感器的电动势经 ECU 内的 A/D 转换后（如图 3 所示） ，变为

10、信息输入到 微机中与判别值进行比较，当电动势高于判别值时，即空燃比较浓时，反馈控制使 其变稀，当电动势低于判别值时，反馈控制使其变浓。 2.5 爆震传感器爆震传感器 爆震传感器是检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器用来识别发动机爆震 工况。震传感器是一种振动加速度传感器，它装在发动机气缸体上。传感器的敏感 元件为一压电晶体，发动机爆震时，发动机振动通过传感器内的质块传递到晶体上。 压电晶体由于受质块振动产生的压力，在两个极面上产生电压，把振动转化为电压 信号。传递给发动机控制单元 ECU。ECU 根据爆震传感器传递来的信号，对点火 提前角进行修正，从而使点火提前角的值始终处于最佳状态。当爆震

11、传感器发生故 障，发动机控制单元在一定条件下能够检测到，并能使发动机转入故障应急状态下。 （结构控制图如图 4 所示） 图 4 爆震传感器 2.6 节气门开度传感器节气门开度传感器 节气门开度传感器实质上是与节气门轴相连的旋转式可变电阻器（其结构如图 5 所示） 。在节气门的怠速开度下，传感器的输出电压为 0.5V，而在全开时传感器 输出电压为 4V。在安装时，因为是以怠速时的开度为基准进行调整的，所以全开 时输出电压值是参考值。此外在检测时应该注意，只能在点火开关闭合的状态下测 量传感器的输出电压值。还有在怠速开度下，有时基准电压偏离规定的基准值，这 时首先确定节气门的限位器是否在规定位置上

12、，然后根据情况决定是否需要重新调 整传感器。 图 5 节气门开度传感器的结构与特性 节气门轴连接臂 2.刷假 3.电刷 4.电阻基体 利用节气门开度传感器输出的信号，可进行下列项目的控制:减速时中断供油； 加速加浓；减速稀释以及重负荷时全开加浓修正。作为节气门开度传感器的可变电 阻器，将电压信号输入到 ECU 中，经 A/D 转换后，成为输入信息进入微机中，节 气门开度传感器与 ECU 的连接如（图 6）所示。 图 6 节气门开度传感器与 ECU 的连接电路 ECU 内的基准电压 5V 加到传感器上，经分压后再送入 ECU 中，在点 k 开关 断开的情况下，上述的 5V 电压无法加到传感器上，

13、所以无法以电压作为确认开度 的基准。 2.7 曲轴位置传感器曲轴位置传感器 曲轴位置传感器的作用是检测曲轴及发动机转速，提供给 ECU 作为确定点火 正时及工作顺序的基准信号。是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，其作用 是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使 计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式： 电磁脉冲式曲轴位置传感器、霍尔效应式曲轴位置传感器、光电效应式曲轴位置传 感器。曲轴位置传感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器 一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面，有的安装于凸轮轴前端。霍尔式曲轴位置传感 器是利

14、用霍尔效应的原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是利用触 发叶片或轮齿改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压 信号，经放大整形后即为曲轴位置传感器的输出信号。 （其电路图如图 7 所示） 图 7 曲轴位置传感器电路图 3 氧感器的故障与检测氧感器的故障与检测 3.1 氧传感器的作用及其故障原因氧传感器的作用及其故障原因 由于环保的要求，汽车在排气系统中装有三元催化器，以减少汽车的一氧化碳 (CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)的排放量。由于三元催化器在理想空燃比 （14.7:1）附近时净化率最高，所以必须控制发动机工作在理想空燃比很窄的范围 内。发动机

15、每次工作循环的喷油由装在排气管中的氧传感器反馈给发动机的 ECU，ECU 中微机根据氧传感器的反馈信号修正喷油量，达到燃烧最完全。 （如图 8 所示为氧传感器的电路） 图 8 氧传感器电路图 由于汽车尾气及排气温度的原因，使氧传感器的工作条件极其恶劣。因此造成 一般无加热器的氧传感器的寿命约为 58 万公里，而有加热器的氧传感器的寿命 比无加热器长 3 万公里。氧传感器的失效过程都是缓慢进行的，首先是它的响应速 度变慢，输出信号的幅度变低，最后是输出信号不变化或完全没有信号输出。这时 就会有故障代码出现，发动机检查灯或故障指示灯也会亮。 除了由于使用年限或行驶里程的增加而导致氧传感器的正常失效

16、外，氧传感器 还可能因汽油中含铅或冷却液中的硅胶腐蚀而提前失效，氧传感器的衬垫在维修过 程中被拆掉所造成的尾气泄漏也会导致氧传感器提前失效。还有一些潜在的因素， 例如燃油压力过高、喷油器损坏、发动机电脑和传感器损坏以及操作不当等，也都 可能导致氧传感器提前失效。然而，导致氧传感器提前失效的首要原因是由发动机 混合气过浓所造成的炭堵塞。由于氧传感器的失效，微机得不到氧传感器的反馈信 号，也就无法修正喷油量，使怠速时供给发动机过浓或过稀的混合气，造成发动机 断火、工作不稳、加速滞后。 3.2 氧传感器的故障诊断氧传感器的故障诊断 对氧传感器的故障诊断，可从以下几方面入手： 一、发动机冷态下怠速运转时，发动机 ECU 加热器的电源输出端端子的电压 为 12V 左右。如果没有加热电压，则氧传感器必然工作不良。 二、如果 ECU 加热器的电源输出端端子的电压正常，则接下来应检查氧传感 器内加热电阻的好坏。拔开氧传感器的导线连接器，用电阻表检测氧传感器的端子 1 和 2 间的电阻，其电阻值应符合标准值。一般正常值为几欧姆，如电阻值无穷大 或为零，则说明电阻开路或