(1)结构组成 进气歧管绝对压力和温度传感器安装在进气歧管上,其外形及安装位置如图1-10所示,主要由PCB板、传感元件、压力支架、密封圈、不锈钢衬套和壳体等组成。
图1-10 进气歧管绝对压力和温度传感器的外形及安装位置
(2)故障诊断 如果进气歧管绝对压力和温度传感器存在故障会产生发动机熄火、怠速不良等故障现象。导致它发生故障的原因,一是使用过程有不正常的高电压或反向大电流;再就是维修过程中真空元件受损。
(3)检修方法 该传感器与ECU的连接如图1-11所示。端子1的作用是搭铁,端子2负责向ECU输出温度信号;端子3与ECU相连,ECU向其提供5V电源;端子4向ECU输出压力信号。传感器的检测分以下两部分内容:
1)温度传感器部分的检测。断开传感器的导线插接器,接通数字式万用表至电阻档,两表笔分别接插接器端子1和端子2,20℃时,其额定电阻应为2.5kΩ±125Ω。测量时也可用模拟法,用电吹风加热传感器(注意不可靠得太近),观察传感器电阻的变化,此时电阻应下降。
2)压力传感器部分的检测。将导线插接器接好,将数字式万用表调至直流电压档,用黑表笔搭铁,红表笔分别与插接器端子3和端子4相连。怠速状态下,端子3的电压应为5V,而端子4的电压应在1.3V左右;空载状态下,慢慢打开节气门,端子4的电压变化不大;若快速打开节气门,端子4的电压可瞬间达到4V左右,然后下降至1.5V左右(以上数据在比亚迪F0轿车上测得)。节气门开度的突然增大,导致进气量突然增加,而发动机转速却还没有来得及变化,由于进气量增加,气体的绝对压力上升,传感器的输出电压上升;而后发动机转速上升,气体的流速加快,因此进气歧管的绝对压力又明显下降,传感器输出电压也应随之明显下降;当急减速时,由于瞬间节气门开度突然减小,发动机转速却不变,因此绝对压力突然下降,压力传感器输出电压非常低(小于1V)。
图1-11 进气歧管绝对压力和温度传感器电路图
技巧点拨 进气歧管绝对压力和温度传感器虽然集成的一起,但仍旧是两个传感器,检测时要依据两个传感器的作用和特性进行正确的检测。
2011款高尔夫、捷达轿车的半导体压敏电阻式进气压力传感器与进气温度传感器制成一体,安装在进气系统的动力腔上,这两种传感器配合工作能准确地反映气缸的进气量。该传感器插接器的4个连接端子1、2、3、4分别与ECU的220、T60/42、发动机线束中的D101、ECU的T60/59端子相连接,其连接电路如图1-12所示。此种压力传感器的检测方法如下。
图1-12 2011款高尔夫、捷达进气压力传感器电路
G42—进气温度传感器 G71—进气歧管绝对压力传感器J623—发动机控制单元,在排水槽内中部 —接地连接(传感器接地),在发动机线束中 —连接1,在发动机线束中
(1)电阻检测 关闭点火开关,拔下ECU线束插接器和进气压力传感器线束插接器。用万用表的电阻档检测ECU与传感器有关端子间的电阻。该电阻值应符合表1-1中列出的标准规定值,如果电阻值过大或为无穷大,则说明线束与端子接触不良或有断路,应更换传感器。
(2)电压检测 用万用表直流电压档检测电压,打开点火开关,检查进气压力传感器插接器端子3与端子1间的电源电压,标准值应为5V左右;打开点火开关,发动机不运转,检查进气压力传感器信号输出端子4与搭铁端子1间的信号电压,标准值应为3.8~4.2V,当发动机怠速运转时,信号电压应为0.8~1.3V;当节气门开度加大时,信号电压应上升。如果信号电压经检查不符合上述规定,则说明传感器已经损坏,应进行更换。
表1-1 进气歧管压力传感器线束电阻值的检测
技巧点拨 2011款高尔夫、捷达轿车半导体压敏电阻式进气压力传感器与进气温度传感器的检测要符合相应参数,作为判断工作是否正常的依据。
大众CC、速腾、迈腾、高尔夫等车型都使用同一型号的冷却液温度传感器G62,G62使用的是负温度系数热敏(NTC)电阻,安装在发动机冷却液出液管(即冷却液套)中,用于检测发动机冷却液的温度,并把所检测到的温度信号以电信号的形式输入ECU,为修正喷油量及点火时刻提供依据。G62的插头端子为端子1和端子2,与J623的插头端子T60/57和T60/14相连,传感器与发动机ECU的连接电路如图1-13所示。
图1-13 冷却液温度传感器与发动机ECU的连接电路
G42—进气温度传感器 G62—冷却液温度传感器 G70—空气质量传感器 G83—冷凝器出口处的冷却液温度传感器(黑色) J623—发动机ECU(安装在排水槽内中部)
冷却液温度传感器的检测方法如下。
(1)检测电源电压 拔下冷却液温度传感器插接器插头,打开点火开关,测量传感器相应端子与J623端子T60/14和T60/57之间的电压,电压值应为5V左右。
(2)检测信号电压 插上冷却液温度传感器插头,接通点火开关,检测端子2和端子1之间的信号电压。该电压应为0.5~4.8V;若该电压不在此范围内,则表明冷却液温度传感器已失效或损坏,应予以更换。冷却液温度传感器的信号电压与冷却液温度之间的关系见表1-2。
表1-2 冷却液温度传感器的信号电压与冷却液温度之间的关系
(3)检测电阻 断开点火开关,拆下冷却液温度传感器,并将其放入装满冷却液的容器中加热,用万用表测量不同温度下该传感器两端子间的电阻值。该电阻值应满足表1-3所列的要求;否则,应更换传感器。
表1-3 冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系
技巧点拨 冷却液温度传感器G62不断地向ECU输入冷却液温度信号,如果此时该传感器发生故障或损坏,则信号将中断,ECU将不能再确定冷却液温度,这会导致发动机冷机或暖机状态下起动困难、油耗增加、怠速不稳、废气排放增加等故障。
2011款捷达轿车冷却液温度传感器G62与冷却液温度表传感器G2安装在一个壳体里。冷却液温度传感器使用的是一个NTC电阻,当冷却液温度升高时,其电阻值降低;冷却液温度传感器则将冷却液温度信号输入ECU,为发动机修正喷油量和点火正时提供依据。传感器与ECU的连接电路如图1-14所示。
冷却液温度传感器插头端子T4y/3和T4y/4分别与ECU的T80/74线端子和负信号线端子相接。传感器的检测方法如下:
1)检测电源电压。拔下冷却液温度传感器插头,接通点火开关,测量ECU的T80/74与车身搭铁之间的电压,该电压应为5V左右。
2)检测传感器电阻值。关闭点火开关,拔下冷却液温度传感器,将冷却液温度传感器放入盛满冷却液的容器中加热,在不同的温度下测量传感器两端子T4y/3和T4y/4之间的电阻值。该电阻值应符合表1-4中的规定值;如果测量结果不符,则表明传感器已损坏,应予以更换。
图1-14 2011款捷达冷却液温度传感器与ECU的连接电路
G2—冷却液温度表传感器 G62—冷却液温度传感器J361—发动机控制单元 —发动机线束内的搭铁连接(传感器搭铁)
表1-4 2011款捷达轿车冷却液温度传感器的电阻值与温度之间的关系
技巧点拨 冷却液温度传感器不断地向ECU输入冷却液温度信号,如果信号中断,则ECU不能再确定冷却液温度,这将会导致发动机在冷机或热机状态下起动困难、油耗升高、怠速不稳、废气排放增加。
燃油压力传感器用于检测发动机实际燃油压力。该传感器由印制电路板、传感器元件、隔离块(间隔块)及壳体等组成,安装在进气歧管下方靠近飞轮一侧,用螺栓紧固在油轨上。它用来监控燃油系统高压部分的压力,并且把信号传给发动机ECU,如图1-15所示。传感器的核心是一个钢膜,在钢膜上贴有应变电阻,要测的压力经压力接头作用到钢膜的一侧,钢膜弯曲,引起应变电阻的电阻值发生变化,分析电路将电信号放大处理后传递给与ECU的连接电路,如图1-16所示。
发动机ECU给燃油压力传感器供电,供电电压升高时,传感器电阻值降低,于是信号电压升高。燃油压力传感器的特性曲线如图1-17所示。
图1-15 燃油压力传感器的结构及其安装位置
a)安装位置 b)结构
图1-16 燃油压力传感器与ECU的连接电路
图1-17 燃油压力传感器的特性曲线
发动机ECU根据这个信号,调节燃油压力调节阀来控制油轨内的燃油压力。如果这个信号反映出燃油压力无法调整了,则燃油压力调节阀会在泵油行程也通电而处于常开状态,这时整个系统的压力降低至低压端的5×10 5 Pa。
如果这个信号失效了,则燃油压力调节阀会在泵油行程也通电而处于常开状态,这时整个系统压力降低至低压端的5×10 5 Pa,发动机的输出转矩和功率都会大幅下降。
(1)电路检测
1)打开点火开关,检查燃油压力传感器插头1端子和3端子间的电压,该电压应为5V。
2)传感器线束和发动机线束与ECU插接器端子相接处有无损坏,若有损坏,则应修复或更换传感器线束。
3)当燃油压力随工况变化而变化时,ECU认为出现了故障,并以故障码268的形式存储该故障。由于该故障的存在,直接导致发动机功率或转速降低,使发动机工作粗暴。起动发动机,怠速运转,连接诊断仪确认是此故障码后清除。
(2)油压检测 注意事项如下:
1)在打开高压范围前(例如拆卸高压泵、燃油分配器、喷射阀、燃油管或燃油压力传感器G247之前),高压范围内的燃油压力必须被降低到剩余压力大约为6×10 5 Pa。
2)请将一块干净的抹布放在连接点周围,并小心地打开,以便卸载大约为6×10 5 Pa的剩余压力。必须回收流出的燃油。
3)请在工作结束后查询发动机ECU的故障存储器,将所有由于插头拔下而生成的故障码和数据输入值清除。
技巧点拨 油轨内的压力保持恒定对减少排放、降低噪声和提高功率有重要影响,因此燃油压力在一个调节回路中进行调节,使传感器的测量误差小于2%。
增压压力传感器用于检测增压器的增压压力,以便对修正喷油量和增压压力进行控制。按增压压力传感器在增压器上的使用,机械增压压力传感器用在奥迪3.0 V6-TFSI发动机的罗茨式机械增压器上。奥迪A6罗茨式机械增压器的结构如图1-18所示。
发动机ECU一方面根据增压压力传感器信号,将增压压力调节到所希望的规定值,另一方面还根据传感器信号来计算出每个工作循环中每个气缸吸入的空气流量,这个输入量将决定喷油时刻、喷油量以及点火提前角。在增压工况下,传感器若出现故障,就会导致增压压力错误,这有可能损坏发动机。因此,在打开点火开关后,这些传感器一直都在彼此互检,以及对照替代模块进行检查,一旦发现有异常,就会记录下故障,同时切换到对应的传感器,或者切换到替代模块。这样就可使车辆尽可能地处于正确的状态来行驶,从而防止出现不良后果。
图1-18 奥迪A6罗茨式机械增压器的结构
涡轮增压压力传感器是用硅膜片上形成的扩散电阻作为传感元件的,用于检测涡轮增压器的增压压力,以便对修正喷射脉冲和增压压力进行控制。检查步骤如下:
1)检查条件是连接好VAS 5053查询发动机ECU故障存储器。如果显示G31有故障,则检查供电电压。
说明:增压压力传感器(G31、G447)及导线由发动机ECU监控。
2)拔下图1-19中箭头所指的传感器插头。
图1-19 涡轮增压压力传感器安装位置
3)将万用表电压档接到插头触点2和4之间,该传感器的连接电路图如图1-20所示。
4)接通点火开关,规定值约为5V。
5)如果未达到规定值,则将万用表接到发动机ECU线束上。
6)检查万用表导线连接是否断路及搭铁/正极短路。
7)如需要,则排除导线断路或短路故障。
图1-20 增压压力传感器的连接电路图
G31—增压压力传感器 G72—进气管温度传感器 G430—进气管温度传感器2 G447—增压压力传感器2 G584—调整风门电位计 J623—发动机ECU J808—调节风门控制单元
8)如果达到规定值,则再检查信号线。
9)插上传感器G31的插头。
10)将万用表电压档接到T4p1和T4p2号插脚之间。
11)起动发动机,使之怠速运转,电压规定值约为1.90V。
12)使发动机急加速,电压规定值为2.00~3.00V。
13)如果未达到规定值,则检查插头触点1与导线的连接是否断路或搭铁/正极短路。
14)如需要,则排除导线断路或短路故障。
15)如果导线正常,则更换增压压力传感器G31。
技巧点拨 如果增压压力传感器损坏,那么在整个负荷转速范围内的混合气空燃比都将是不正确的,结果导致废气排放出现问题。