项目2.3燃油供给系统检修2广东交通汽车技术系88课件

项目2.3燃油供给系统检修(2)广东交通职业技术学院汽车技术系3.凸轮轴/曲轴位置传感器的结构原理及检修1．凸轮轴/曲轴位置传感器（CPS）凸轮轴位置传感器（CMPS）功用：给ECU提供曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号。曲轴位置位置传感器（CKPS）功用：又称转速传感器，给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号。安装位置：与曲轴有精确传动关系的位置，如曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。类型：电磁式、霍尔式和光电式三种。目前最常用的是电磁式、霍尔式

常用两条线一条信号线一条搭铁（和ECU共同搭铁）原理传感器的软铁芯被线圈包围，与安装在曲轴上的一脉冲齿圈正对安装，两者间有一狭小(1mm)空气间隙。软铁芯与一永磁铁相连，磁场延伸至铁磁性的脉冲齿圈，并受其影响。随着曲轴带动齿圈的转动，齿圈的齿尖可能与传感器正对或偏离，引起磁路的变化，从而在线圈中感生交流电压，其频率取决于转速，而电压幅值则与转速和空气隙大小有关。在齿圈上加工出一个大“齿间距”，于是不仅可以测量转速，也可获取曲轴的位置信息。转速传感器DG6

转速传感器永磁铁：安装在信号盘的边缘，产生永磁场，穿过信号盘、电磁线圈等。电磁线圈：当磁场变化时，产生感应电动势，输出信号。信号盘：安装在曲轴、凸轮轴或分电器轴上，并随之转动，信号盘上均制有若干凸齿和齿槽（特殊：一宽齿槽或装一销钉），信号盘形状决定了信号波形。气隙(小于2mm)：过大，信号弱；过小，碰撞结构特性曲线转速传感器DG6

特性参数线圈电阻(+20℃): 860Ω±10%线圈电感(1kHz,串联电路)： 370±60mH工作温度(线圈外): -40~+150℃引脚１1－接屏蔽，2、3－接信号线。转速传感器DG6

引脚２1、2－接信号线，3－接屏蔽。[注]：具体车型所使用传感器的引脚形式请参照相应的产品技术资料。注意－感应式转速传感器是用压入而非锤击的方法安装；－安装时请按照要求的扭矩(8±2Nm)紧固；－感应式转速传感器与脉冲齿尖之间的气隙应为0.8~1.2mm。检测提示－转速传感器正常工作时，利用示波器观察其输出为接近正弦的电压信号，

其频率与曲轴转速成正比，幅值也随转速和空气间隙大小而改变。－20℃时转速传感器的线圈电阻为860Ω±10%，线圈电感(1kHz,串联电路) 为370±60mH。转速传感器DG6

1、桑塔纳AJR发动机电磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴后端飞轮附近，信号盘有60-2个凸齿。

信号信号屏蔽搭铁曲轴位置传感器检修万用表检测测量信号电压：2和3间应有交流电压信号，信号电压或频率随发动机转速的增大而增大。测量传感器电阻：传感器2和3间的电阻，480Ω～1000Ω。测量屏蔽线：线束端子1与搭铁间的电阻，应为0Ω。测量间隙：传感器与信号盘凸齿间隙，约为0.2mm～0.4mm。信号盘应无缺损。VΩΩ曲轴位置传感器检修示波器检测频率和幅值随转速的增大而增大；靠除去触发轮上一个齿所产生的同步脉冲，可以确定上止点的信号；波形的形状基本一直，在0V电位的上下基本对称；各个峰值电压应相差不多，若某一个峰值电压低于其他的峰值电压，则应检查触发轮是否有缺角或弯曲。三看：看数值，看趋势，看形状曲轴位置传感器检修概述本传感器可用于向电控单元提供发动机凸轮轴相位信息，结合速度传感器信号，可区分曲轴压缩上止点和排气上止点。凸轮轴相位传感器PG-1

原理当一电流Is流过处于强度为B的磁场中的半导体薄片时，在垂直于电流与磁场的方向上会产生电压UH(霍尔电压)，当磁场消失时电压立即消失。且UH与B和Is的大小成正比。这种现象称为霍尔效应。相位传感器正是基于这种原理进行工作的。它包括一个永磁铁、一个霍尔元件和一个钢板制成的转子组成，并且集成了信号放大电路。霍尔元件固定，转子装在凸轮轴上。转子为一个180°的圆柱面形钢制叶片。凸轮轴相位传感器PG-1

当发动机凸轮轴带动触发钢制转子旋转，叶片周期性通过空气隙引起磁路变化的开关状态。由此产生相应的霍尔电压UH以及输出电平UA脉冲信号。由于本传感器只在凸轮轴的半周有输出信号，另半周无输出，而两个半周合起来相当于曲轴两整周，由此就可区分曲轴压缩上止点和排气上止点。凸轮轴相位传感器PG-1

霍尔集成电路：安装在分电器上，位于触发叶轮的外测。触发叶轮：安装在分电器轴上，缸数相等的四个叶片（50°）和四个窗口（40°）。永久磁铁：安装在分电器底板上，位于触发叶轮的内侧，与霍尔集成电路相对。（桑塔纳AFE发动机）结构叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0,输出高电平；叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出低电平。动画（霍尔式）发动机不停地运转，产生数字脉冲信号，信号的频率随发动机转速的增大而增大。原理桑塔纳AJR发动机霍尔式凸轮轴位置传感器安装在凸轮轴前端，信号盘有一个缺口和一个叶片。

信号线搭铁线电源线凸轮轴位置传感器检修万用表检测测量信号电压：将二极管测试灯接在连接器端子“2”、“3”间，运行发动机，试灯应闪亮。断开连接器，点火开关置“ＯＮ”端子“2”和搭铁间的电压，应为12V。测量电源线：断开连接器，点火开关置“ON”，用万用表测量连接器插头端子“1”与搭铁间的电压，应为5V。测量搭铁线：断开连接器，点火开关置“OFF”，用万用表测量连接器插头端子“2”与搭铁间的电阻，应与规定一致。灯ΩVV凸轮轴位置传感器检修请根据触发轮形状画出波形？（示波器检测）触发轮形状信号波形示波器检测高电平为电源电压，低电平为0V的数字信号；信号的垂直沿好，频率转速的增大而增大；应与曲轴位置传感器信号有同步关系。三看：看数值，看趋势，看形状曲轴/凸轮轴位置传感器检修概述本传感器可用于提供燃烧后后的排气中氧是否过剩的信息。电子控制器据此进行喷油量闭环控制，使得排气中三种主要的有毒成分HC、CO和NOX都能被三元催化器最大程度地转化和净化。氧传感器

空燃比氧喷油14.7:1如何将空燃比控制为14.7？ECU如何获得空燃比信号？氧传感器气油空燃比修正油

用来检测排气管中氧气的浓度，并将氧气浓度信号转变成电子信号输送给ECU，作为判定混合气浓度并对混合气浓度进行修正的重要参考信号。1、氧传感器的作用安装位置：发动机排气管上。伸入排气管内排气管上位置氧传感器

安装(前、后氧传感器）氧传感器安装在排气管上的位置不仅要能够反映出所有气缸的排气成分，而且还必须有足够高的温度：－非加热形传感器应当工作在350℃以上；－加热型传感器应当工作在150℃以上。按材料和结构分：氧化锆式、氧化钛式按传感器是否有加热装置分：加热型、非加热型按传感器接线分：1线、2线——————非加热型3线、4线——————加热型5线、6线——————宽带加热型按检测范围分：窄型氧传感器（氧传感器）、宽型氧传感器（空燃比传感器）按位置分：上游氧传感器、下游氧传感器氧传感器的分类2线氧传感器ECU信号线接地1线氧传感器ECU信号线3线氧传感器ECU信号线4线氧传感器ECU信号线信号线类型氧传感器外部接线：单线：信号线、外壳接地双线：信号线、接地线三线：电源、加热、信号（外壳接地）四线：电源、加热、两个信号、加热加热器：预热，300℃锆管：敏感元件废气大气冷态不工作ECU结构结构氧传感器的电极外部处于排气气流中，内部则和周围空气相通。氧传感器的内核为一气密性的二氧化锆陶瓷体，内核表面则是一层很薄的、可透气的铂。铂层一方面起到催化作用，另一方面也作为物理电极。在铂层的外面则是非常坚硬的多孔陶瓷层，该陶瓷层除了可以透气之外还可以保护铂层免受排气气流的破坏。氧传感器

1-二氧化锆陶瓷体，2-铂层，3-内连接头，4-外连接头，5-排气管，6-多孔陶瓷，7-排气，8-空气氧化锆式氧传感器

将氧化锆烧结成试管状并在内侧和外侧镀有白金电极；其内侧注入大气并使氧浓度保持一定，而外侧则处于接触排气的状态。氧化锆型氧传感器构造

原理：氧化锆(ZrO2)固体电解质具有当温度升高时，使氧离子在它的内部容易移动的性质。原理根据Nernst原理，当加热的时候，传感器利用陶瓷体的多孔特性吸收空气中的氧并将其电解，对应氧传感器内外氧含量的不同就可以产生电势差，通过测量这个电势差就可以得到当前排气残余的氧含量。由于排气残余的氧含量在=1附近有非常明显的变化，这样将导致

氧传感器在=1附近也产生一个跳跃性的输出电压变化。氧传感器

输出电压过量空气系数

混合气浓，空燃比小于14.7，约为0.9V混合气稀，空燃比大于14.7，约为0.1V电压在空燃比14.7跃变V微电池：氧浓度差—电压无源传感器（参考电压0.45V）跃变——灵敏——精确废气大气氧浓度的电压信号？原理特点：喷油器增油氧传感器高电压空燃比14.7:1喷油器减油氧传感器低电压低氧传感器信号空燃比14.7：1？原理工作原理：当两级间产生氧浓度差时，氧离子就从氧浓度高的一侧向低的一侧流动，从而产生电动势。当浓混和气燃烧所生产的废气遇上外侧的白金电极时，在白金的催化作用下其残余的微量O2与废气中的CO和HC产生反应，使外侧白金表面上的O2几乎全部消失。而此时它与内侧电极的氧浓度之差达到最大，可产生较大的电动势。当稀混合气燃烧时，因为废气中含有高浓度的O2和低浓度的CO和HC，即使O2和CO发生反应，外测电极表面上还有剩余的O2。所以，氧浓度差小，几乎不产生电动势。低频脉冲直流电压档，观察信号跳动评价氧传感器性能的三大指标：最大：近1V最小：近0V变化次数：一般10s变化不少于8次（2500r/min）氧传感器的信号波形（2500r/min）特性氧传感器ECU喷油器空燃比闭环控制的条件发动机怠速和部分负荷发动机温度高于60℃氧传感器温度高于300℃特性空燃比燃烧过程内因：氧传感器外因：O2浓度差氧传感器信号的影响因数分析：氧传感器信号氧传感器信号不仅反映氧传感器性能，同时反映发动机的工作状态。特性氧化锆式氧传感器的工作条件

氧化锆氧传感器满足以下三个条件才能正常调节混合气浓度：发动机温度高于的60℃；氧化锆氧传感器自身温度高于300℃；发动机工作在怠速工况和部分负荷工况。因此：氧化锆氧传感器安装在温度较高的排气管上；采用了加热器对锆管进行加热；氧传感器检测1、指针万用表测试：电压变化应在0.1—0.9V之间，怠速情况下，10秒钟至少变化5次以上，否则氧传感器老化。测试导线：分为1线、2线、3线、4线、5线、6线等氧传感器检测氧化锆传感器氧化钛传感器2、示波器的检测：信号电压在0.1—0.9V之间变化，而且是以0.45V为中心上下跳动，一次高于0.45V，然后一次又低于0.45V,交替变化。

氧传感器的基本电路如图6所示。

（1）氧传感器加热器电阻的检测

点火开关置于“OFF”，拔下氧传感器的导线连接器，用万用表Ω档测量氧传感器接线端中加热器端子与自搭铁端子（图6的端子1和2）间的电阻（图7），其电阻值应符合标准值（一般为4-40Ω；具体数值参见具体车型说明书）。如不符合标准，应更换氧传感器。测量后，接好氧传感器线束连接器，以便作进一步的检测。学习体验1、氧传感器的检测氧传感器

特性－<1时混合气浓，输出值为800~1000mV；>1时混合气稀，输出值为100mV(LSU型除外)。－长期暴露在过高的排气温度中，氧传感器对空燃比变化的响应速度开始放慢，而这将导致两态控制响应延迟，变化周期延长。电子控制器中有一个诊断功能模块则负责监控这种控制响应的频率，当发现氧传感器响应过于延迟时会点亮诊断灯以警告司机。信号电压信号电压信号电压时间a-新氧传感器，b-旧氧传感器I，c-旧氧传感器II，T-信号周期。宽频氧传感器的作用宽频氧传感器的作用是监测尾气中氧的浓度,并将信息反馈给控制单元修正喷油量,实现发动机的闭环控制,减少有害气体的排放。随着发动机电控技术的发展,普通的4线制氧传感器由于其检测范围的局限性,已不能满足汽车工况的需求,因而宽频氧传感器在汽车上的应用越来越广泛。其次，现代汽车为了省油，都趋向与稀薄燃烧，也就是空燃比从10至20，相当于过量空气系数从0.686至1.405的宽范围，这样，原有的氧传感器就无法适应，于是宽带氧传感器诞生了，有5线、6线的氧传感器。宽频带氧传感器大众

氧传感器构造:宽频带型传感器外形尺寸比跳跃型传感器仅大几毫米。1单元泵2能斯托单元3传感器加热器更换传感器时，必须线与插头同时更换。4外界空气通道5测量室6放氧通道氧传感器参考电池空气加热器能斯特电池泵电池除融合间隙排气第209页到第210页6线宽频氧传感器原理5线宽频氧传感器原理普通氧传感器电压随空燃比的变化普通氧传感器、宽频氧传感器电压随空燃比的变化比较5线宽带氧传感器大众车前氧与后氧传感器线路连接图氧化钛式氧传感器组成：二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等。原理：废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；废气中氧浓度较低时，二氧化钛的电阻值减小。二氧化钛