电喷发动机传感器的故障检测与排除

电喷发动机传感器的故障检测与排除摘要：随着汽车工业的发展，电子控制系统在汽车上的应用越来越普遍。电喷发动机即电子控制燃油喷射发动机系统，其核心是有一个16位单片机、集成电路和一些精密的电子元件组成的控制装置（简称ECU）。ECU的作用是接受各种传感器送来的信息，对它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号。虽然带装置在设计上有很高的可靠性，但由于使用条件复杂，故障还是时有发生。电控系统在提高汽车性能的同时，也使汽车的故障诊断变得复杂。汽车故障自诊断系统的开发应用，对于及时发现故障一级故障维修提供了方便。汽车维修人员通过解读故障代码，大多数能判明故障可能发生的原因和部位。然而，在维修汽车时若仅靠故障代码需找故障，往往会出现判断上的错误。实际上，故障代码只是电控汽车电脑（ECU）认可的一个是或否的界定结论，不一定是汽车真正的故障部位。因此，在对电控汽车进行维修时应综合分析判断，结合汽车故障的现象来寻找真正的故障部位。一、电控发动机有哪些传感器，都有什么用处1）爆震传感器KS功能：检测发动机缸体振动情况，以供电子控制器识别发动机爆震工况。原理：爆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，可装一只或多只。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输出。特点：结构牢固、紧凑；测量敏感度高。怠速调节器EWD3功能：提供怠速旁通空气通道，并通过改变通道截面积影响旁通气量，实现发动机怠速工况时转速闭环控制。原理：怠速调节器内一块可在轴上自由转动的永久磁铁上刚性连接着一块旋转滑块，永久磁铁可以在电缆线圈驱动下旋转，使滑块随之旋转。滑块的角位置决定了执行器旁通气流通道的开度，因而可以调节旁通气量的大小。电子控制器通过改变输送给执行器脉冲信号的占空比决定滑块的角位置，从而决定了旁通空气流量。特点：能耗低，结构紧凑，对尘垢不敏感，具有安全回家功能。2）节气门位置传感器DKG1功能：提供发动机负荷信息、工况信息。原理：此传感器实际上是具线性输出特性的转角电位计。电位计转臂与节气门同轴安装，当节气门转动时，带动电位计转臂滑到一定的电阻位置，电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。3）压力传感器DS-S，DS-S/TF功能：测量进气歧管绝对压力，提供发动机负荷信息。原理：传感元件由一片硅芯片组成。在硅芯片中蚀刻出压力膜片，定值和整流电路也集成在硅片上。空气压力的改变使膜片变形受力，压组效应使电阻改变，通过芯片处理后，形成与压力成线性关系的电压信号。该传感器直接安装在进气歧管上，DS-S/TF型还把压力和空气温度传感器组合在一起。特点：重量轻；结构紧凑；采用先进的电子传感技术；占用进气管极小空间。4）喷油器EV6功能：将燃油喷在气缸进气口前。原理：壳体内的回位弹簧将阀针压紧在阀座上并封住喷油口。喷油时，电子控制器给出控制信号，电磁线圈通电，产生磁场克服回位弹簧的压力、阀针重力、摩擦力等将阀针升起，燃油在油压作用下喷出。只要喷油器进、出口的压力差恒定不变，喷油流量就恒定不变，由通电时间可以决定喷油量。特点：重量轻；良好的热启动性能；使用寿命长；防腐蚀能力强。5）空气质量流量计HFM5功能：测量空气质量流量，提供发动机负荷信息。原理：传感器内有加热的传感元件，此传感元件同时构成电桥的一个臂。流过传感器的空气从传感元件表面带走热量，同时改变传感元件电阻，电桥电路与混膜电路配合，对信号进行处理，以提供控制器反映空气质量流量的电压信号。传感元件的独特设计使空气流量的测量不受进气回流的影响。特点：重量轻，成本低，响应迅速，测量精度高，测量结果不受空气密度的影响。6）温度传感器TF-W，TF-F功能：测定发动机冷却液或进气温度。原理：传感器内的NTC热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减小。冷却液或进气温度的变化引起电阻值的变化，然后通过一个分压电路转换为电压信号送往电子控制器。碳罐控制阀TEV2功能：控制蒸发排放控制系统中再生气流的流量。原理：蒸发排放控制系统中的碳罐吸收来自油箱的油蒸气，直至油蒸气饱和。电子控制器控制碳罐控制阀打开，新鲜空气与碳罐中饱和油蒸气形成再生气流，重新引入发动机进气管。阀内设有电磁线圈，根据发动机不同工况，电子控制器改变输送给电磁线圈脉冲信号的占空比，从而改变阀的开度。此外，阀的开度还受阀两端压力差的影响。特点：工作范围广；精确流量控制；阀门密封性优良。7）压力调节器DR2功能：保持燃油分配管总成系统的压力与进气管内的压力差为恒值。原理：压力调节器为膜片式溢流阀。当系统压力升高时，进油口内的油压超过弹簧的预紧弹力和弹簧室内空气压力的合力，膜片发生位移，将装在膜片上的阀球组件顶开，使燃油室中一部分燃油流回燃油箱，系统油压回复。特点：应用范围广；安装简便；重量轻；结构紧凑；使用寿命长；防腐蚀能力强二、各种传感器故障的现象和检测方式1）节气门位置传感器的检测节气门位置传感器的调整a、起动发动机怠速运转或在熄火状态下打开电门对节气门强制开启装置施以负压。b、用万用表测节气门位置传感器IDL信号线电压。c、当节气门止动螺丝和挡杆之间间隙小于0.35mm时(节气门开度3度)，IDL信号线电压应为0V。d、当节气门止动螺丝和挡杆之间间隙大于0.70mm时(节气门开度3度)，IDL信号线电压应为12V。e、若不符合以上要求，则松开传感器两个固定螺丝，慢慢转动传感器给于调节。f、直至IDL电压符合c、d要求，并紧固传感器固定螺丝。注：有一些车没有怠速开关IDL，节气门位置传感器的调整方法是：在节气门完全关闭时，调整节气门传感器位置使其VTA电压值小于0.8V即可。节气门位置传感器的检修（1）怠速开关IDL断路及调整不当怠速开关IDL断路及调整不当，会引起电脑误认为发动机已处于中速状态（不在怠速范围），所以会起发动机怠速过高，怠速不稳等现象。检查方法如下：a、在发现怠速过高、怠速不稳时或用汽车专用解码器读取数据流，在怠速开关这项目栏中，观察节气门打开与关闭时IDL信号电压是否有反应迟钝或信号电压不变化现象。b、发现转动节气门IDL信号反应迟钝或信号电压在0-12V之间不变化时，先应调整节气门传感器位置，若调整后IDL信号电压若能符合技术要求，说明传感器及线路正常，原车故障是调整不当引起。。c、在调整节气门传感器位置时，若IDL信号一直处12V时就说明IDL信号线已断路或怠速开关IDL已开路而损坏。d、根据图3拆下节气门位置传感器插头，测量传感器中的IDL接柱与传感器地线E1接柱之间电阻，当节气门关闭为导通，节气门打开为截止，符合以上要求则是传感器好得，则是线路坏。（2）怠速开关IDL短路及调整不当怠速开关IDL断路及调整不当，会引起电脑误认为发动机一直处于怠速工作范围，所以会起汽车在中速时（发动机转速超过2000转/分）会出现断油，游车现象。检查方法如下：a、在发现断油、游车现象时，或用汽车专用解码器读取数据流时，观察怠速开关这项目栏中，在节气门打开与关闭时IDL信号电压是否有反应迟钝或信号电压0-12V之间不变化现象。b、发现转动节气门IDL信号反应迟钝或信号电压在0-12V之间不变化时，先应调整节气门传感器位置，若调整后IDL信号电压若能符合技术要求，说明传感器及线路正常，原车故障是调整不当引起。c、在调整节气门传感器位置时，若IDL信号一直处0V时就说明IDL信号线已短路搭铁或怠速开关IDL已烧闭路而损坏d、根据图3拆下节气门位置传感器插头，测量传感器中的IDL接柱与传感器地线E1接柱之间电阻，当节气门关闭为导通，节气门打开为截止，符合以上要求则是传感器好得，则是线路坏。（3）线性式节气门位置传感器VTA断路此信号断路会引起发动机加速不良，AT换档点不准，等现象，信号断路时电脑会有故障码，所以会比较好检查。检查方法如下：a、若读出41码，一般就说明线性式节气门位置传感器VTA及线路有故障。b、在电门锁打开时，用万用表测量VTA接柱的电压，是否随节气门开度变化而变，若不变就说明线性式节气门位置传感器VTA，及线路一定有故障。c、先测量电脑输向传感器VC-E2电压是否是5V，若没有5V电压则说明，VC、E2线路故障及电脑电源系统出故障。d、传感器VC-E2电压输入正常前提下，测VTA电压应随节气门开度变化电压在0.5-4.5之间变化。否则说明线性式节气门位置传感器VTA坏，及线路VTA断路。具体操作你可先测VTA线电阻的通断，若电阻正常，一般故障出在传感器坏。（4）线性式节气门位置传感器VTA信号不良线性式节气门位置传感器VTA信号不良会引发动机加速不良，或节气门在某一区域内动力性突然变差，若用万用表检测这类间歇性的动态故障比较困难，所以用示波器检测则比较容易。下面图4、图5就是好坏两个线性式节气门位置传感器的电压波形对比。从图5中的线性式节气门位置传感器波形来看，信号波形上有突变，表示该节气门位置传感器内部滑片电阻接触不良，或线束有故障或插件接触不良。2）氧传感器的检测1、测试氧传感器好坏方法：急加速法测步骤如下：a、以2500r/min的转速预热发动机和氧传感器2min～6min，然后再让发动机怠速运转20s。b、在2s内将发动机节气门从全闭(怠速)至全开1次，共进行5次～6次。（特别提醒：不要使发动机空转转速超过4000r/min。）c、接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。d、在信号电压波形中，上升的部分是急加速造成的，下降的部分是急减速造成的。图中最大幅值应达到800mv以上，最小幅值应小于200mv，响应时间小于100ms，峰电压至少为600mv，或大于450mv平均值，该传感器良好。注：因该系统分配至各气缸的燃油也不完全相等，所以氧传感器的信号电压波形会产生杂波或尖峰。2、氧传感器故障现象a、OX无调节。b、有汽油味。c、油耗升高。d、行驶性能变差。e、废气排放值升高。f、出现故障码21、25。3）爆震传感器电阻的检测点火开关至于“OFF”位置，拔开爆震传感器导线线头，用万用表Ω档检测爆震传感器的界限端子与外壳间的电阻，应为不导通；若为导通则须更换爆震传感器。对于磁致伸缩式爆震传感器，还可以用万用表Ω档检测线圈电阻，其阻止应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。爆震传感器输出信号的检查拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。二、几种主要传感器的排故过程