《各种传感器作用与故障》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各种传感器作用与故障（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽车上氧传感器的作用故障1捷达20V怠速不稳，部分负荷冒黑烟，有时换挡熄火。检测过程：电脑内故障存储为空气流量计故障，但具体检测空气流量计电路时 情况正常，更换空气流量计故障依旧，更换电脑后冷车正常，热车后故障依旧。 这时（用VA.G1551故障诊断仪）再检测全车数据块，发现08数据组第7组第 2区氧传感器电压变化频率慢。正常变化每分钟2030次，此时平均只有56 次，说明氧传感器有故障。维修结果：更换氧传感器，故障排除。故障分析：此故障在于电脑内出现空气流量计信号与氧传感器信号矛盾，实际 上是由于氧传感器失准，造成误调节，但从结果上看和空气流量计信号严重超 差，造成氧传感器无法调整是一样的。
2、这里电脑优先考虑重要信号即空气流量 计信号，只要我们能正确理解电脑的故障提示，问题就不难解决。这个故障可 理解为：从与空气流量计有关的故障，我们就很容易联想到氧传感器。这就需 要我们对其原理多了解一些，去对应不同情况。1. 氧传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含 量，并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机，使发动机能够实现以 过量空气因数为目标的闭环控制；确保三效催化转化器对排气中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三种污染物都有最大的转化效 率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。空燃比对排气中碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的
3、含量有很大影响， 在空燃比低于14.7： 1时，HC及CO含量降低；如果空燃比高于14.7： 1时， HC及CO含量迅速上升。但是，降低空燃比会导致燃烧温度升高，排气中的氮 氧化合物（NOX ）升高。所以，理想的空燃比应在接近14.7： 1的很小范围内。 另外三效催化转化器的转化效率只有在空气因数为1的很小范围内最高。2. 作用是这样的，氧传感器负责监控尾气的含氧量，如果含氧量过高就说明燃烧 不是很充分，电脑就会修整油气的混合浓度，已达到一定的节约油耗的目的。 如果有一天你发觉你车的油耗突然见大了，也许就是氧传感器被积碳堵塞了， 这个时候就要清理一下了！车速传感器车速传感器检测电控汽车的车速，
4、控制电脑用这个输入信号来控制发动机 怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和 巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以 是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或 变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压 电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯 不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题，在汽车上磁电式及光电式传 感器是应用最多的两种车速传感器，在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广 泛采用磁电式传感器来进行车速（VSS）、曲轴转角（CKP）和凸轮轴转角（C
5、MP）的 控制，同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，例如压缩机 离合器等。1）磁电式车速成传感器，参见图16。磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器，它们产生交变电流信号， 通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端 子，当由铁质制成的环状翼轮（有时称为磁组轮）转动经过传感器时，线圈里将产 生交流电压信号。磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出 信号的振幅（峰对峰电压）与磁组轮的转速成正比（车速），信号的频率大小表现于 磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的 幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个
6、或多个齿就可以产生同步脉冲来确定 上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也 会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火 时间或燃油喷射时刻的。测试步骤可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测 试线加长，在行驶中进行测试。波形结果车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动， 并随着车速的提高跳动越来越高。波形显示与例子十分相似，这个波形是在大 约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波 形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。通常，波形在零伏线上下的跳变是非常
7、对称的，车速传感器的信号的振幅 随车速增加。速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加， 示波器将显示有较多的波形震荡。确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可 预测的。这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预 测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传 感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传 感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得 短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码（DTC），故障在示
8、波器上显示的摇 动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感 器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐宜的 直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确 认零部件能否转动（塑料齿轮有没有咬死等）确认传感器气隙是否正常，然后再断 定传感器。2）霍尔式车速传感器，参见图17。霍尔效应传感器（开关）在汽车应用中是十分特殊的，这主要是由于变速器周 围空间位置冲突，霍尔效应传感器是固体传感器，它们主要应用在曲轴转角和 凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制 转动部件的位置和速度控制电脑电路中。霍尔效应传
9、感器或开关，由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分 的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的 窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中 断磁场，因此，叶片转子窗口的作用是开关磁场，使霍尔效应象开关一样地打 开或关闭，这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍 尔开关的原因，该组件实际上是一个开关设备，而它的关键功能部件是霍尔效 应传感器。测试步骤将驱动轮顶起模拟行使状态，也可以将汽车示波测试线加长进行行驶的测 试。波形结果当车轮开始转动时，霍尔效应传感器开始产生一连串的信号，脉冲的个数 将随着车速增加而增加，与图例相像
10、，这是大约30英里/小时时记录的，车速传 感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加，但位置的占空比在任何速度下保 持恒定不变。车速传感器越高，在示波器上的波形脉冲也就越多。确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度，频率和形状是一致的，这就是说幅 度够大通常等于传感器的供电电压，两脉冲间隔一致，形状一致，且与预期的 相同。确定波形的频率与车速同步，并且占空比决无变化，还要观察如下内容： 观察波形的一致性，检查波形顶部和底部尖角。观察幅度的一致性：波形高度应相等，因为给传感器的供电电压是不变的。 有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。这里关键是波形的稳定性不变，若波形对地电位过高，则说明电阻过大或 传感
11、器接地不良。观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常，这样可以确 定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150笆温度下运行，但它们的工作仍然会受到温度的影响，许多霍尔效应传感器在一定的温度下（冷或热）会失效。如果示波器显示波形不正常，检查被干扰的线或连接不良的线束，检查示 波器和连线，并确定有关部件转动正常（如：输出轴、传感器转轴等）。当示波器显示故障时，摇动线束，这可以提供进一步判断，以确认霍尔效 应传感器是否是故障的根本原因。3）光电式车速传感器，参见图18。光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器，它由带孔的转盘两个
12、光导 体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够 功率的信号，光电三极管和放大器产生数字输出信号（开关脉冲）。发光二极管透 过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。转盘上间断的孔可以开 闭照射到光电三极管上的光源，进而触发光电三极管和放大器，使之像开关一 样地打开或关闭输出信号。从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完 全一样，只是光电传感器有一个弱点即它们对油或赃物在光通过转盘传递的干 涉十分敏感，所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好，但损坏 的分电器或密封垫容器在使用
13、中会使油或赃物进入敏感区域，这会引起行驶性 能问题并产生故障码。空气流量计一般装在空滤芯后节气门以前的进气管路上，其主要作用将发动机不同工况下的 进气量（物理信号）转换成电信号输送给ECU,并肩负测量发动机的进气温度.作用当然是对流通路径中的空气进行体积计量了 .一般瞬时流量的单位为立方米 /小时,累积流量的单位为立方米.原理是在流通路径中串接一个比通常阻力大的通过装置，在此装置前后端当有空 气流通时会产生一个较小的压力差，这个压力差会与通过的空气的速度成一定的 比例，检测这个压力差就可以检测出空气的瞬时流量了用一个微差压变送器来检测装置两端的差压，变换成相应的电信号一般是电流 信号,传送到与
14、之匹配的仪表装置上,通过设计好的比例关系可将实际的瞬时流 量显示出来,根据瞬时流量值和它所持续的时间可显示出累积流量值了发动机空气流量计损坏后，车辆出现加速无力、冒黑烟（也就是燃烧不好，空燃 比不对）、无法跑到最高车速、没有怠速等现象。解决：建议视行车空气状况及时清洁或更换空滤。只有经常保持进入发动机的 空气含尘量少，才能使空气流量计的寿命延长。不知道你的是什么类型的流量计啊，活门式空气流量？热膜式空气流量计？还是，总之上面这2个我感觉比较容易损坏 进气压力传感器电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统（速度密 度型）。进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检
15、测，而是 采用间接检测，同时它还受诸多因素的影响，因而在检测和维修中就有许多不 同于量传感器进气流的地方，所产生的故障也有它的特殊性。一、进气压力传感器的工作原理进气压力传感器检测的是节、气门后方的进气歧管的绝对压力，它根据发动 机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化，然后转换成信号电压送至 电子控制器（ECU），ECU依据此信号电压的大小，控制基本喷油量的大小。进气压力传感器种类较多，有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有 响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点，因而被广泛用于D型喷 射系统中。压敏电阻式进气压力传感器的工作原理。应变电阻R1、R2、R3、R4,它们构成惠斯
16、顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅 膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形，从而引起应变电阻R阻值的变化， 歧管内的绝对压力越高，硅膜片的变形越大，从而电阻R的阻值变化也越大。 即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号，再由集成电路放大后输出至ECU。二、进气压力传感器的输出特性发动机工作时，随着节气门开度的变化，进气歧管内的真空度、绝对压力以 及输出信号特性曲线均在变化。但是它们之间变化的关系是怎样的？输出特性 曲线是正的还是负的？这个问题常常不易被人理解，以致有些检修人员在工作 中有一种“吃不准”的感觉。D型喷射系统中检测的是节气门后方的进气歧管内的绝对、压力。节气门的后 方既反映了真空度又反映了绝对压力，因而有人认为真空度与绝对压力是一个 概念，其实这种理解是片面的。在大气压力不变的条件下（标准大气压力为 101.3kPa），歧管内的真空度越
