大众-迈腾传感器检测与维修.doc

浙江汽车职业技术学院成人教育学院毕业（设计）论文目 录【摘 要】 1【关键字】 11引言 12发动机常见传感器 12.1进气岐管压力、温度传感器 12.2冷却液温度传感器-G62-和-G83- 22.3凸轮轴位置（相位）传感器-G40- 32.4氧传感器 32.5爆震传感器 42.6节气门开度传感器 52.7曲轴位置传感器 63氧感器的故障与检测 73.1氧传感器的作用及其故障原因 73.2氧传感器的故障诊断 84迈腾1.8 TSI轿车自动空调系统检修案例 95现代汽车传感器的发展趋势 11结束语 12致谢 12参考文献 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-G62-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(NTC)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-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λ=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λ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λ=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ECUECU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，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，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3.1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5—8万公里，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，则说明电阻开路或短路，则须更换氧传感器三、发动机在中、高速运转时，发动机ECU的氧传感器的信号输入端的电压应处于0—1V的跳跃状态，如长时间处于0V或1V时，可能是氧传感器故障，也可能是发动机其它部件故障这时我们要对氧传感器的基本性能进行测试，以区分这几种可能性测试采用示波器，方法有两种，增加空气法和增加燃料法：1、示波器的接法：虽然氧传感器有其作用电压，但其安培数相当小，也就很容易受到杂讯的干扰，因此。