汽车发动机上常见的12个传感器，详细解读

电控柴油发动机上的传感器可谓五花八门，其中传感器类型大致分为压力传感器、温度传感器、速度与位置传感器这三类，今天就给给大家详细介绍一下在柴油发动机上的各个传感器的工作原理以及检测标准。

01

结构： 电磁式跟霍尔式两种

功用： 转速传感器采集柴油机转速信号以便ECU计算循环供油量，还可提供曲轴位置信号以便ECU对喷油正时作出准确控制；辅助转速传感器用来作为转速信号计算曲轴转角的信号，进行判缸。

安装位置： 飞轮壳、风扇后边。传感器与信号盘间隙为0.5—1.5mm

同步状态： 同步信号博世国三为48，博世EDC17国四系统为30。

工作电压： 电磁式没有工作电压，电阻为860欧姆左右。霍尔式有工作电压三线分别是5V、信号、地线。

故障现象： 1、不好启动 2、冒白烟 3、动力不足 4、报ECU修复故障泄压阀打开（一般都是信号盘有跳动 、修理工更换信号盘不标准）5、启动不了

02

水温传感器

结构： 负温度系数的热敏电阻，其使用范围为40-130°C 功用：通过测量冷却液的温度来指出发动机的温度，冷却液温度信号可用于冷起动及风扇控制等，主要用于测量发动机冷却的温度，从而进一步精确控制燃油喷射量 。

安装位置： 冷却液温度传感器安装在冷却液循环回路上

工作电压： 两线一根是5V信号电压，另一根是地线

水温传感器信号异常可对发动机工作状况造成：

1、产生的低温信号可使ECU认为使冷起动加浓工况，喷油加大，造成混合气过浓，发动机产生燃烧不完全，功率降低状况。

2、产生的高温信号可使ECU认为发动机已高温，限油降低发动机的转速。

3、温度超过100度车会熄火或者限速1500转

4、断缸测试、加速测试、高压测试都需要温度达到75度以上

5、电子风扇工作需要温度到85到93之间

6、进气预热需要水温信号。后处理系统喷射前提、EGR工作也需要温度到达70度以上。

03

增压（进气）压力传感器

结构： 半导体压敏电阻式压力传感器

功用： 计算空气量，用来控制空燃比和负温度细数的热敏电阻，从而进一步精确控制燃油喷射量， 增压压力传感器用于测量进气歧管内的绝对压力。发动机的进气量是由进气压力和发动机转速决定的。博世LDF6T型的传感器集成立压力传感器和温度传感器。

安装位置： 增压压力传感器通常安装在涡轮增压器之后。

1、进气压力损坏导致动力不足、白烟、黑烟

2、怎样判定进气量不足“看数据”一般来说六缸机进气量空车加油最大为1200Hpa=120Kpa 爬坡或者重车行驶时最大为2600Hpa=260Kpa左右进气压力传感器是ECU计算喷油量大小的重要依据信号异常：高电压值信号，可使ECU认为保证混合比加大喷油量，产生发动机无力冒黑烟，当超过极限时ECU突然断电停油。低电压值信号可使ECU减少喷油量发动机无力。

04

机油压力温度传感器

结构： 半导体压敏电阻式压力传感器及负温度细数的热敏电阻

功用: 用于向发动机控制单元提供发动机的机油温度，特别是在寒冷气温状态下。机油压力传感器安装在机油泵之后，用于测量机油压力并将这个信号传给电控单元（ECU）。

位置： 主机油管上 ，发动机机体油道处

限速1600到2000转左右，机油压力低会导致熄火

05

共轨压力传感器

结构： 压阻式高压传感器，最高频率在1KHz，最大工作轨压：1600bar

功用： 实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，增减调节油压 ，轨压传感器是用来测量高压共轨系统中共轨管内的实际压力。共轨压力传感器将压力值转换为电压信号给电控单元（ECU）， 以实现燃油压力的闭环控制。

安装位置： 共轨管上

轨压传感器损坏会导致 轨压超高 、泄压阀打开限速1700转

EDC16C39/ECD17C55电脑版轨压传感器损坏不能着车

06

燃油温度传感器

原理跟水温一样，燃油温度高会导致熄火或者限速。

电装系统一般安装在回油管上、博士一般安装在滤芯上边有一部分没有装、德尔福安装在油泵上、单体泵装在油泵上边。

07

冷却水位传感器

同油门位置2、远程油门、风扇转速共用5V电压和地线；

康明斯系统专用3线，损坏会导致加油缓慢、加不上油、限速。

08

机油液位传感器

作用： 检测油底壳是否有油，提供警示信息。没有工作电压

原理： 热敏电阻式，停机时测量。EECU每间隔15s在1.75s内送200mA电流，金属丝发热，燃油量的多少决定了金属丝散热程度，从而影响金属丝的电阻，以此确定机油油量。

09

排气管温度传感器

不同车型所装配的不一样：

信号工作电压4.9V和地线，检测排气温度反馈至ECU，用于控制SCR后处理系统的起喷时间。

10

尿素箱液位温度传感器

安装与尿素箱上，能够监测尿素溶液温度，能够通过发动机热水对尿素溶液加热，能够监测液位高度，满液位和零液位、空罐时向ECU发出报警信号。

温度：

液位：

11

尿素压力传感器

锡柴、潍柴博士.安装在尿素泵里边,作用检测尿素压力的高低.

损坏会导致不喷尿素、降动力、轨压失效泄压阀打开

12

NOX传感器

作用就是检测尾气中有毒气体NOX的排放值。

损坏会导致： 1、不烧尿素 2、不能加油 3、动力不足 4、CAN线通讯失败

NOX传感器分两种 一种博士 另一种康明斯

探头工作最高温度—40到800

13

故障案例

下面以机油压力温度传感器为例，给大家讲解因发动机传感器故障导致的车辆限扭，及其排查步骤。

01

限扭表现

行车中，油门加到最大，转速表最高转速只能到1300转，熄火重新启动，故障依旧，发动机指示灯亮，进入跛行回家模式。

02

排查过程

1.用金扳手A60N诊断仪检测，有传感器供电模块1故障，该故障为当前故障无法清除；

2.根据维修经验，用金扳手A60N诊断仪读取了车辆数据流，进行分析排查，发动机EDC7UC1供电模块1输出5V电源，所对应的传感器为机油压力温度传感器、进气温度压力传感器；

动车辆读取数据流判断，机油压力及进气压力温度传感器的信号电压不正常，熄火断电拔掉进气压力机 机油压力温度传感器线束接头上点测量，电压均为5V电压，电压正常。

3.此时可以排除ECU及线束故障，基本断定为某一个传感器本身损坏所致，通过对传感器线束交替断开测量，机油压力温度传感器损坏使ECU对发动机保护，限转速，开启车辆跛行回家模式，更换传感器，故障排除。

来源：汽修案例

无线温度传感器在压力机上的应用

广告赏析

轴承是现代机械设备中的一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦力，并保证其回转精度。不仅如此，轴承还会影响传动精度，为了保证轴承在机械设备中正常发挥作用，确保设备安全可靠运转，就必须对轴承的运转状态予以监控。

影响轴承正常运转的因素有很多，如润滑不充分、安装精度差都可能造成轴承温度的异常升高，此时如果立刻停机，可有效避免设备、产品质量甚至人身安全事故的发生。

由此可见，针对轴承温度的监测对于设备维护保养具有重大现实意义，尤其对于重载、高速轴承，加装测温传感器便显得更为必要。本文将结合轴承温度检测介绍一种无线测温技术在压力机上的成功运用。

项目背景

此无线测温项目系老旧汽车冲压线针对轴承温度监测的改造项目，由于原始供货范围内并未包含温度监测设备，因此原压力机上梁主传动系统(图1)也未考虑在设备上设计开槽、布线等结构。加之目前设备处于正常生产状态而不具备长时间停机条件，此时无线测温传感器因其结构紧凑、免布线等特点在该特定情况下展示出其特有的运用优势。

图1 压力机上梁内部主传动系统

无线测温系统设计思路

本系统采用分散式就地安装的温度传感器，通过与测温位置直接接触采集被测点温度数据，然后传感器把采集的温度数据信号通过无线的形式上传到无线测温中继器上，中继器再把接收到的信号增强后转发到无线测温主机，无线测温主机可以实时显示被测点的温度数据，同时具有保存历史数据、被测点温度越限报警等功能，该系统的拓扑图如图2 所示。

图2 无线测温系统拓扑图

无线测温系统优势

相比传统的有线测温方式，无线测温系统的优势除了体现在“无线”这一点上，还兼具其他优点。

⑴因免于布线，设备本身开槽、打孔更少，对设备本体强度影响更低，安装周期短、安装方便灵活。

⑵由于摆脱了走线的限制，无线温度传感器的布置方式相对传统有线方式更灵活、结构更紧凑。

⑶无线测温的方式组网灵活，可扩展性更强。

项目改造适用性分析

贴片式无线温度传感器

该型号贴片式无线温度传感器(图3)采用低功耗设计，通过3.6V 耐高温锂电池供电，无需外接电源。它利用无线通信方式，将采集的温度数据发送给主机，温度每变化一次，发送一次数据，温度无变化则每15 分钟刷新一次数据，延长了电池的使用寿命。传感器整体采用金属设计，形成电磁屏蔽，不受周围磁场干扰，能在强电磁场环境下稳定工作；安装方便，只需要两个不锈钢螺丝固定；传感器采用抗振结构，完全满足冲压车间现场使用需求。

图3 贴片式无线测温传感器

无线通讯

考虑到压力机上横梁内为封闭式结构，采取无线通讯技术，对传感器的信号传输进行了验证测试，最大发射功率不超过10mW，最远传输距离不小于300m，检测温度采取中继器将信号进一步增强后转换到无线显示主机，主机与压力机PLC 系统通讯关联，将异常温度报警与压力机运行联锁，实现数据可视化联锁保护，做到风险的预见预测，便于查找源头问题，彻底避免异常温升导致的结构件重大损伤乃至损坏。

运动干涉检查及强度分析

运用3D 建模技术，对主传动部件进行运动模拟仿真，检查安装位置是否发生干涉，如图4 所示。

图4 运动干涉检查

利用有限元分析软件，对安装打孔部件进行强度校核，由图5 所示轴承座有限元分析可知，打孔对轴承座强度的影响甚微。

图5 打孔对轴承座强度的影响

传感器安装

结合此种无线传感器的安装环境和要求，设计制造一块安装板，如图6 所示，用以固定传感器，同时安装板两端设计安装孔，采用不锈钢螺栓将传感器固定在压力机横梁内需监控的位置上，再使用高强度导热胶填充，兼顾安装牢固度与测温精度，实际安装效果如图7 所示。

图6 无线传感器安装板示意

图7 无线传感器安装实物展示

改造与实践

通过上述针对无线温度传感器的信号穿透能力、运动干涉及强度分析等一系列适用性研究可知，无线温度传感器能够较好地应用于冲压车间。同时，以其安装的灵活性与便利性完美匹配新旧机型，对于改造类项目意义重大。现场实践表明，该无线测温系统运行稳定，测温精准。通过此类技术的推广与应用，设备的使用者与维护者可实现对设备重点部位的实时监控，有效降低了设备点检难度，对于设备的预防性维护起到了事半功倍的效果。

另外，随着通信技术及网络技术的发展，目前无线测温传感器制造商已推出了移动端APP，通过云平台技术，可实现数据的上传与下载。也就是说，设备维护人员能够实现足不出户，只通过手机就可对设备加以远程监控与诊断，大大提高了操作维护的便利性与设备的安全性。

结束语

将无线温度传感器应用于压力机的轴承温度监测，是一次大胆而有意义的尝试。通过新技术的普及与应用，广大设备的使用者与维护者手中无疑又增加了一个为设备安全保驾护航的利器。

作者简介

马海源

项目经理，工程师，主要从事锻压类设备的经营和销售工作。

——来源：《锻造与冲压》2020年第14期

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