曲轴位置传感器及凸轮轴位置传感器常见故障及检测

2024-06-24
关注

 点击↑上方发动机维修关注,汽修大师解读

   摘要:曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器,其功用是收集曲轴转动角度、发动机转速信号,并将该信号输入ECU,用以确定点火时刻和喷油时刻。本文围绕曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构、安装位置、检修方法加以阐述。

    1 曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的安装位置
    凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的结构和工作原理基本相同,通常安装在一起,只是各车型安装位置不同,但必须安装在与曲轴有精确传动关系的位置,如曲轴、凸轮轴、分电器或飞轮处。美国通用、韩国大宇等轿车通常安装在曲轴处,皇冠3.0等轿车安装在分电器内,桑塔纳2000等轿车安装在飞轮处。也有的轿车把曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器分开安装,如凌志400轿车的曲轴位置传感器安装在曲轴处,两个凸轮轴位置传感器分别安装在左右两侧凸轮轴处。

    2 曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的结构
    2.1电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    该传感器分成上、下两部分:上部分是凸轮轴位置传感器,由两个感应线圈和一个带凸齿的G转子构成,将产生第一缸的上止点基准信号,也就是G信号;下部分是曲轴位置传感器,它由固定在下半部具有等间隔24个轮齿的Ne转子和固定在其对面的Ne感应线圈构成,将产生曲轴转角信号,也就是Ne信号。
    该传感器是利用电磁感应原理产生脉冲信号,当转子旋转时,感应线圈凸缘部(磁头)与轮齿的空气间隙将发生变化,导致通过感应线圈的磁场发生变化,而产生感应电动势。轮齿靠近及远离感应线圈时,将产生一次磁通的变化,便会在线圈两端产生感应电压,ECU根据感应线圈产生的脉冲信号确定发动机转速和各缸工作位置。发动机工作时,曲轴每转两圈,分电器轴转一圈。故曲轴旋转7200时,转子旋转360°,感应线圈产生24个交流电压信号。Ne信号的一个周期的脉冲相当于30°曲轴转角。
    发动机工作时,曲轴每转两圈,分电器轴转一圈,G1和G2感应线圈各产生一个脉冲信号,在设计和安装时,只要G转子的凸齿在第一缸位于上止点时与G1或G2感应线圈靠近,ECU即可根据G1或G2确定第一缸上止点位置,并以此为基准,根据曲轴转角(Ne信号)和各缸工作顺序确定其它各缸的工作位置。
    由于G1、G2信号发生器设置位置的关系,当产生G1、G2信号时,实际上活塞并不是正好到达上止点的位置,而是在上止点前10°的位置。

    2.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    日本日产、三菱车系和韩国现代轿车通常采用光电式曲轴位置传感器/凸轮轴位置传感器。
    安装在发光二极管与光敏二极管之间的信号盘,当它的透光孔旋转到发光二极管与光敏二极管之间时,发光二极管发出的光线就会照射到光敏二极管上,因此产生电压信号,经放大电路放大后的信号输入ECU。转子内外圈的透光孔数量不等,分别用以产生G信号和Ne信号。

    2.3霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    霍尔式传感器主要由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片(磁扼)与永久磁铁等组成。触发叶轮安装在转子轴上,叶轮上制有叶片(在霍尔式点火系统中,叶片数与发动机气缸数相等)。当触发叶轮随转子轴一同转动时,叶片便在霍尔集成电路和永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。
    该传感器的工作原理,ECU提供电源,使其电流通过霍尔晶体管,当旋转转子的凸齿经过磁场时,使磁场强度改变,霍尔晶体管产生的霍尔电压经放大后输入ECU。ECU根据霍尔电压产生的时刻来确定凸轮轴位置,根据霍尔电压产生的次数确定发动机转速和曲轴转角。

    3 曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修
    3. 1 电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    丰田电控单元控制系统(TCCS)采用的电磁式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的检修方法如下:
    (1)检查传感器线圈电阻。断开点火开关,拔下传感器线束插头,如图1所示。用万用表电阻档检测各端子间的电阻值应符合标准值,见表1。如检测电阻值不符合要求,应更换传感器总成。



    (2)检查传感器磁路气隙。用非导磁塞尺测量信号与传感线圈磁头之间的气隙,气隙应为0. 20.4 mm。如气隙不符合规定,应更换传感器总成。

    3.2光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    现代索纳塔轿车采用的是光电式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器,其检测方法如下:
    (1)检查连接线束。如图2所示,检查时,把曲轴位置传感器的导线连接器断开,把点火开关打开,把万用表置于电压档的位置,用其测量线束侧4号端子与搭铁之间的电压,电压值应为12 V,线束侧2号端子与搭铁之间的电压,电压值应为4.8~5. 2 V;在把万用表置于电阻档的位置,用其测量线束侧1号端子与搭铁之间的电阻,电阻值应为0。

    (2)检查信号电压。把万用表置于电压档的位置,将其接在传感器侧3号端子和1号端子上,在启动发动机时,电压值应为0.2~1.2 V。在启动发动机后的怠速运转期间,用其检测2号端子和1号端子的电压,电压值应为1.8~2.5 V,否则应更换曲轴位置传感器。

    3.3霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器
    北京切诺基汽车采用的是霍尔式曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器,也称为同步信号传感器。电路图如图3所示。

    检测时,拆开传感器线束连接器,将点火开关转至“ON”,检查传感器电源端子A与C之间的电压应为8V;发动机转动时,检查信号端子B与C之间输出的信号电压应为5V和0交替变化;如不符合规定,首先应检查线路是否有故障,必要时更换传感器。

您觉得本篇内容如何
评分

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘