4g63曲轴位置传感器 诊断中华轿车曲轴位置传感器漏装

诊断中华轿车曲轴位置传感器漏装

在汽车工业迅速发展的今天，汽车已成为集计算机技术、电子技术、新工艺和新材料为一体的高科技载体，电子化、智能化成为现代汽车的重要标志。面对现代汽车，检测靠仪器、拆装靠设备和检查靠资料。因而要求现代汽车维修从业人员掌握现代汽车维修的技术信息和新工艺，不仅要对机械，还要对电子技术、计算机技术都有系统的了解，从而正确的判断并解决现代汽车出现的各种疑难杂症，而目前汽车维修从业人员的技术水平远远滞后于汽车技术的进步。

说到修理工，就不能不说我国的教育体制问题，就不能不说维修从业人员的来源。在今天的教育体制下，一切以中考和高考的指挥棒为中心导向，大批的农村孩子厌学，辍学，为了学一技之长以安身立命，到修理厂为修理工或学徒。他们年纪很小，有的连初中没毕业就辍学了。知识水平低，不明白机械原理，电路原理，只是师父让怎么做就怎么做。自己不想琢磨弄明白各种问题，又因为工资低，工作强度大，又脏又累，所以工作热情并不高，责任心不强，安装工艺不到位。以致车子修完了，老问题解决了（也不一定），新的故障来了，我们作为汽车维修技师，根据法律法规，有责任和义务在维修以及排除故障隐患等工作，应起骨干带头作用；在传授技艺（绝招）培养技术工人方面当好指导教师，

下面谨以中华轿车由于修理工的安装工艺不到位。以致车辆修完后，新问题又来了。致使发动机不能起动的故障来说明一下“检测靠仪器、拆装靠设备和检查靠资料”，以及维修技师要做好培养和指导技术工人方面的工作。

一、故障现象

一辆中华轿车，2003年出厂（LSYYSCDA93A00****），搭载4G63S4M发动机，其车辆外形和铭牌（见图1）。于2013年11月2日拖入我厂报修。根据司机的报修原因是曾在其它厂由于皮带异响，更换了助力泵皮带、发电机皮带后，不能启动发动机，但起动机能带动发动机正常运转，且无着车征兆的现象。

图1 车辆外形和铭牌

二、故障分析

从故障现象来看，发动机不能着车也没有启动征兆,根据经验,可能是某些原因导致没有点火高压电或喷油器不喷油，导致无点火控制信号和喷油控制信号的主要原因之一是曲轴位置传感器信号不良。从之前的维修过程与维修人员的描述,故障可能与拆卸或装配有关。

秉着“检测靠仪器”原则，

1、首先用检测仪进入发动机的控制系统，发现故障码记录为：P0335 曲轴位置（CKP）传感器A电路（图2）。

2、秉着“检查靠资料”原则，查阅了此车的维修手册。该款发动机使用了意大利玛瑞利公司的多点电喷控制系统，使用了磁电感应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮前方，更换发电机皮带时必须要拆下曲轴位置传感器。而最有可能造成此类故障的是曲轴位置传感器信号不正常。

图2 故障码

分析磁电式曲轴位置传感器

曲轴位置传感器也称曲轴转角传感器，是计算机控制的点火系统中最重要的传感器，其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。

1、结构

磁电式曲轴位置传感器的核心元件是一个电磁线圈，该线圈缠绕在一个永久性磁铁上，它被螺栓固定在传感器安装支架上。绕组的两端与电器引线相连接，如图3所示。在电磁线圈的对面，安装着一个用作信号发生器的磁阻轮，该磁阻轮随发动机曲轴的转动而转动。对应特定的曲轴转角，磁阻轮上都有相应的一个凸齿与之相对应，磁阻轮转动时这些凸齿以很小的间隙扫过传感器线圈。由于传感器线圈是用螺栓固定在传感器安装支架上的，因而磁阻轮凸齿与传感器之间的间隙通常是可调的。

图3 磁电式曲轴位置传感器的结构

2、工作原理

当磁阻轮凸齿与传感器线圈不对中时，凸齿和感应线圈之间的空气间隙比较大，因而磁场比较弱，（如图4所示）。当磁阻轮的凸齿接近与传感器线圈对中时，空气间隙比较小，因而围绕传感器的磁场强度增大。这种交替变化的磁场使传感器线圈内感应出交流电压信号，在磁阻轮凸齿正好对准感应线圈中心线的瞬间，磁场不再变化，感应电压降为零。磁阻轮凸齿离开传感器线圈中心线时，磁场减弱到某一程度或消失。这种磁场的变化在传感器线圈内感应出负电压。所以，每当磁阻轮的一个凸齿转过传感器时，曲轴位置传感器线圈就产生一个电压信号。电脑根据这些信。号来计算和确定曲轴的位置

图4 曲轴位置传感器的工作原理

三、故障诊断与排除

1、拆下4个火花塞接到高压线上，放在汽缸盖上试火，4个火花塞电极都没有火花。

2、在打开点火开关或启动时，可以听到燃油泵运转的工作声。按常规程序，燃油泵虽然工作了，还要检查燃油系统压力是否正常，连接燃油压力表，运转启动机，燃油压力读数为270kPa，关闭点火开关15min后，保持油压在230kPa,燃油系统压力及保持油压在正常范围。

3、测量汽缸压力，连接汽缸压力表，测得4个汽缸压力都是在950kPa以上，汽缸压力及各缸压力差都在正常范围内。缸压压力正常，说明配气正时正常，基本可以排除发动机内部机械故障的可能性。

（一）测量诊断曲轴位置传感器的好坏：

图5 传感器线圈电阻 图6 信号线与屏蔽线电阻

1、断开传感器插头后，测量传感器2、3脚电阻约为1.25kΩ左右（图5）；测量传感器3脚与1脚(屏蔽线)、2脚与1脚(屏蔽线)的电阻值都为无穷大（图6）。查阅维修手册的数据与测量的阻值数据对比结果是其阻值数据正常。

2、断开传感器插头后，打开点火开关测量线束侧电压，检测从电脑来的自检电压。2脚为2.52 V（图7）；3脚为1.61 V（图8）；1脚(屏蔽线)电压为0 V。与维修手册的数据对比，数据正常。说明电脑到传感器插头的线路正常。

图7 插头2脚自检电压 图8 插头3脚自检电压

3、启动发动机，用万用表交流电压档测量曲轴位置传感器的输出电压，为0.0V左右，此传感器无交流电压输出（图9）；拆下万用表装上示波器（装在笔记本电脑上的虚拟示波器），再次启动发动机，观察屏幕没发现有交变信号波形(图10），再次证明此曲轴位置传感器没有信号输出。

图9 传感器无交流电压输出 图10 传感器无波形信号

（二）排除故障

经过以上检测，初步把故障目标锁定在磁电式曲轴位置传感器与磁阻轮上，所以我们决定要对这两个零件进行拆下检查。因为此车的发动机是采用横置式，而磁电式曲轴位置传感器与磁阻轮是安装在皮带轮的前端，由于发动机前端与车身的空间太小，从上面不能动手拆装。把车从升降台上升起，拆下右前轮、再拆下右前轮内的隔垫。立即就发现了故障的问题所在-----原来就是修理工为了更换发电机皮带，把曲轴位置传感器移开。（不移开曲轴位置传感器是拿不出发电机皮带的）。当他装好发电机皮带后就忘记了把曲轴位置传感器装回去（图11）。空气间隙远远大于正常的标准值，导致轴位置传感 器无法感应出交变信号。把曲轴位置传感器安装到正确的位置后，用厚薄规测量曲轴位置传感器与磁阻轮之间的空气间隙为1mm,符合维修手册的标准数据。此时能顺利起动发动机。

图11 曲轴位置传感器被移开

起动发动机后再次对曲轴位置传感器的输出信号进行检查，怠速时曲轴位置传感器输出信号的交流电压为4.19V（图12）；连接上示波器（装在笔记本电脑上的虚拟示波器），调到2V/5ms档，再次启动发动机，观察屏幕的交变信号波形(图13）。通过与维修手册标准数据对比，此信号电压和波形正常。

图12 怠速时的电压 图13 正常的曲位信号波形

四、结束语

1、通过这次维修，加深了我对磁电式曲轴位置传感器工作条件的认识，在电子点火系统中应用的磁电式曲轴位置传感器，过大的空气间隙会引起信号过弱，甚至不输出信号。加深认识了由于曲轴位置传感器信号缺失，ECU就无法指令火花塞点火与喷油器喷油，致使发动机无法起动。

2、 通过对上述故障的诊断说明目前维修行业普遍存在的几个问题：(1)维修企业的业绩考核过于强调工时。维修人员只是一味地追求工时，埋头苦干挣工时，他们认为没用的就不给你安装上，他们着急赶时间就一切从简了。(2)维修规范性实施效果差。现在维修行业中虽严格规定“三检制度 ”(自检、互检、总检)，但这些环节由于所谓的工作“忙”而敷衍了事。

3、维修人员责任心不强。汽车维修人员在汽车维修行业中承担着重要的社会责任，应时时事事关心托修方的利益，以高度的责任感和热爱汽车维修职业的饱满激情，全心全意为托修方提供汽车维修服务。因为汽车维修涉及到道路交通安全问题，是驾驶员安全行驶的重要保证，如果汽车维修人员不负责任，在修车中有马马虎虎，特别是在修理汽车安全部位的制动系、转向系、灯光等不认真，没有责任心，就有可能造成车毁人亡。

汽车维修技术论坛http://bbs.ephua.com/forum.php?mod=viewthread&tid=131440：雨云 原创

曲轴位置传感器的作用、工作原理、电路、故障检查

一、曲轴位置传感器的作用、结构

1.曲轴位置传感器作用

曲轴位置传感器（CPS或CKP），通常也称为发动机转速传感器，是发动机控制系统最主要的传感器之一，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入ECU，以便确定喷射顺序、喷射正时、点火顺序、点火正时，然后根据信号监测到的曲轴转角波动大小来判断发动机是否有失火现象 。

2.曲轴位置传感器类型

现在汽车曲轴位置传感器主流的是磁脉冲式曲轴位置传感器，它一般安装于靠近飞轮的变速器壳体位置，见下图。还有一种是霍尔式曲轴位置传感器，一般安装在曲轴前端的曲轴皮带轮旁的位置，也有安装在曲轴末端飞轮旁的变速器壳体上，现在已经不是主流。再有一种是光电式曲轴位置传感器，现在基本已经淘汰。

3. 磁脉冲式曲轴位置传感器的结构

磁脉冲式曲轴位置传感器用螺钉固定在发动机缸体上，由永磁铁、线圈和连接器插头组成，线圈即为信号线圈，永磁铁上带有一个磁头，磁头与信号转子相对安装，磁头与导磁板连接构成导磁回路（下图）。

二、曲轴位置传感器工作原理

发动机控制单元根据读取的信号计算出发动机转速。为了正常启动发动机，发动机控制单元检查下列条件是否满足：曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器发出的信号没有错误；必须按规定的时间顺序识别到这两个信号。这一步骤称为同步过程，并仅在车辆启动时执行。首先，同步使发动机控制单元能够正确控制燃油喷射。不同步时不能启动车辆。

如果在发动机启动时（在曲轴旋转第一圈时），曲轴位置传感器信号缺失，或识别出无效同步，便会立即开始进行诊断。这时将读取凸轮轴位置传感器信号。如果读取了凸轮轴上的12个齿面，而故障仍然存在，便会存入一个故障。一旦运转中的发动机未接收到曲轴位置传感器信号，或不存在有效的同步，便会开始确认故障。

曲轴位置传感器特性线

从高相位到低相位的过渡标志着磁场的变化。在发动机控制单元中对这些变化进行计数。磁场两次切换之间的偏差为6°曲轴转角。

曲轴位置传感器（特性曲线）

1—信号曲线（系统内部计算）；2—多极传感轮；3—基准信号

曲轴位置传感器信号

1—曲轴位置传感器参考信号；2—曲轴位置传感器信号曲线

曲轴位置传感器参数

三、曲轴位置传感器电路

1

磁感应式曲轴位置传感器电路

（1）电路连接

在发动机运行中，当曲轴位置传感器出现故障时，会导致信号中断，发动机不能启动或在运行时立即熄火，这时ECU可以诊断到故障并进行故障码存储。

维修图解：

如下图所示，大众车磁感应式曲轴位置传感器的端子T3i/2为传感器其中一极，与ECU的T80/64端子相连；端子T3i/3与ECU的T80/53端子相连；端子T3i/1为屏蔽线端子，在发动机线束内的搭铁连接。

曲轴位置传感器关联电路

G2—冷却液温度传感器；G28—曲轴位置传感器（发动机转速传感器）；G61—爆震传感器1；G62—冷却液温度传感器；J361—发动机控制单元；T3i—3芯黑色插头；T4y—4芯黑色插头；T10f—10芯灰色插头；T80—80芯黑色插头；

220—发动机线束中的接地连接（传感器接地）

（2）电路检测

◆ 电阻的检测

关闭点火开关，拔下传感器插接器插头，检测传感器上3端子和2端子间的电阻，应为450〜1000Ω。若电阻为无穷大，则说明信号线圈存在断路，应更换传感器。检测传感器上端子T3i/3或端子T3i/2与屏蔽线端子T3i/1之间的电阻，阻值应为无穷大。如果该电阻不是无穷大，则应更换传感器。

◆ 输出电压检测

用万用表的交流电压挡在线路正常连接、发动机运转时测量端子T3i/3或端子T3i/2间的电压，该电压值在0.2～2V范围内波动。

◆ 曲轴位置传感器与ECU之间的连接线束检测

分别检测T3i/2与ECU的T80/64端子、T3i/3与ECU的T80/53端子、T3i/1端子与发动机线束内电源线间的电阻值，应不超过1.5Ω。如果电阻为无穷大，则说明存在导线断开的情况。

2

霍尔式曲轴位置传感器的电路

（1）电压检测

拔下传感器插头，打开点火开关，检测插头上电源端子与接地之间的电压，为5V。如果无电压，则应检测传感器与ECU之间的线路及ECU上相应端子的电压；如果ECU相应端子有电压，则为传感器到ECU之间线路断路，否则为ECU故障。

（2）输出信号检测

将传感器插头插回，启动发动机，测量传感器输出端子信号的输出电压值，其值应在3～6V之间。如果不符，则为传感器故障。如某车型输出信号是矩形脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V。霍尔式曲轴位置传感器电路如下。

3

双线制霍尔式曲轴位置传感器

普通霍尔式曲轴位置传感器有3根引线，分别为电源线、信号线和搭铁线；有些车采用的新型霍尔式曲轴位置传感器只有2根引线，如大众高尔夫、CC等。

维修图解：

两根引线分别为电源线和信号线。输出信号均为方波脉冲信号，占空比范围为30%～70%，一般为50%，但输出信号的高、低电压存在差异。新型霍尔式曲轴位置传感器输出信号的高、低电压不受速度影响，主要由ECU内部的电阻R决定，电阻R一定，高、低电压便一定，即使转速很低，发动机ECU仍能检测到输出信号电压，这就克服了电磁式传感器输出信号电压随转速变化而变化的缺点。

四、曲轴位置传感器故障

1

霍尔式曲轴位置传感器失灵检查

· 检查霍尔式曲轴位置传感器线路有无断路或短路，以及插接器端子有无腐蚀。

· 清洁霍尔式曲轴位置传感器头部。

· 检查霍尔式曲轴位置传感器的供电与搭铁情况。

· 用示波器读取波形，波形应为方波信号。

· 串接一个发光二极管，启动发动机，观察发光二极管的闪烁情况，发光二极管应有规律地闪烁，否则为曲轴位置传感器信号不良。

2

故障码设置

发动机控制模块使用曲轴位置传感器的信息确定何时出现发动机失火，并且使用凸轮轴位置传感器的信息确定哪个气缸正在失火。发动机控制模块通过监测各缸曲轴转速的变化，可以检测到各个失火。如果发动机控制模块检测到失火率足以使排放水平超出法定标准，则设置故障码P0300。

在一定的行驶条件下，失火率过高会导致三元催化转换器过热，可能使转换器损坏。当转换器过热、出现损坏故障和设置故障码P0300时，故障指示灯将闪烁。4缸发动机故障码P0301～P0304对应于气缸1～4；6缸发动机故障码P0301～P0306，对应于气缸1～6；8缸发动机故障码P0301～P0308，对应于气缸1～8；12缸发动机故障码P0301～P0312，对应于气缸1～12。如果发动机控制模块可以确定失火的是哪个气缸，则设置该气缸的故障诊断码。

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