冷机传感器发动机上这些重要的传感器，作用，工作原理，安装位置是否都了解

发布时间：2024-11-24 06:11:07

发动机上这些重要的传感器，作用、工作原理、安装位置是否都了解

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空气流量传感器

■ 作用

空气流量传感器又称空气流量计，其作用是检测发动机进气量的大小，并将进气量信息通过电路的连接转化为电信号输入给ECU，以供ECU确定喷油量和点火时间。空气流量传感器获得的进气量信号是ECU进行喷油控制的主要依据，若其损坏或其电路连接出现故障，则会使发动机的进气量测量不准确，使进入气缸的混合气过浓或过稀，从而导致ECU无法对喷油量进行准确的控制，导致发动机运转不正常，排放超标。

■ 安装位置

一般安装在进气管上，如下图所示。

■ 种类

空气流量计可分为体积式和质量式，其中体积式又分为叶片式、卡曼涡流式和量芯式；质量式又分为热线式和热膜式。

冷却液温度传感器

◎ 作用

冷却液温度传感器(即水温传感器)的主要作用是检测冷却液温度，在发动机电控系统中，传感器能感知到冷却液温度的变化，并将这种变化通过电路的连接转化为电信号输送给ECU，ECU根据输入的电信号即冷却液温度的变化信号，来对电喷发动机的喷油量及喷油时间进行修正，同时调整空燃比，使进入发动机内的混合气能稳定地燃烧，冷机时供给较浓的可燃混合气，热机时供给较稀的可燃混合气，使发动机良好地工作。

◎ 安装位置

冷却液温度传感器一般装在电喷发动机缸盖的水套及上出水管、节温器等处，如下图所示。

◎ 类型

冷却液温度传感器主要有绕线电阻式、热敏电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式、金属芯式、热电偶式等类型。应用最广泛的是热敏电阻式。

进气温度传感器

■ 作用

进入发动机气缸内的空气质量与进气温度和进气压力有关，即当温度低时，空气密度大，相同体积空气的质量大；反之，进气温度升高时，相同体积空气的质量少。在采用空气流量传感器的燃油喷射系统中，空气流量传感器测定的空气质量为体积流量，因此需要进气温度传感器和大气压力传感器。

进气温度传感器也是由负温度系数的热敏电阻组成的，即温度升高时传感器的电阻明显减小。其用来检测发动机的进气温度，并将这种温度信号通过电路的连接以电信号的形式输入给ECU，ECU则根据输入的电信号对喷油量进行修正。

如果进气温度传感器出现故障，会使输入给ECU的进气温度电信号出现中断，使进入发动机气缸中的混合气过稀或过浓，燃烧情况变差，出现热启动困难、废气排放量增大、工作不稳定情况。同时若在行车中出现上述情况，则应对进气温度传感器进行检测。

■ 安装位置

进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管、空气流量传感器、节气门体和进气歧管上，如下图所示。有的还在空气流量传感器和谐振腔上各安装一个，以提高喷油器的控制精度。

EGR监测温度传感器

◎ 作用

EGR监测温度传感器用来监测EGR阀内再循环气体的温度变化情况，并监测EGR阀的正常工作，从而控制排气歧管出来的部分废气再循环地进入进气歧管中，降低气缸的最高燃烧温度，并减少尾气中NOx的含量，以降低对环境的污染程度。

EGR监测温度传感器也是采用负温度系数的热敏电阻为检测元件，EGR阀在发动机中速运转及中等负荷时开启，在发动机低速运转、水温低于60℃时EGR阀关闭，以防止发动机怠速不稳，发动机在大负荷运转时EGR阀也关闭，以保证发动机有足够的功率输出，因此EGR监测温度传感器检测的温度范围为50~400℃。

导致EGR系统停止工作的可能原因：EGR监测温度传感器的连接电路短路或断路；EGR控制系统发生故障；管路中的沉积物堵塞了管路等。当EGR系统停止工作时，应对EGR监测温度传感器进行检测。

◎ 安装位置

EGR监测温度传感器安装在EGR阀的进气道上，如下图所示。

进气歧管压力传感器

■ 作用

进气歧管压力传感器(也称为进气压力传感器或MAP )用在D型和缸内直喷系统中(当应用在发动机上电控多点间歇式汽油喷射系统中时，基本特点是以进气歧管绝对压力和发动机转速为基本控制参数来控制喷油器的基本喷油量)，根据发动机的负荷测出进气歧管内压力的变化，并通过电路的连接转化为电信号和转速信号，一起输入发动机ECU，作为确定喷油器喷油量的基本依据。进气压力增大，喷油量增多，点火提前角变小。如果进气压力传感器工作不良，则一般会使发动机出现启动困难、怠速抖动、加速无力、油耗增大、排放超标等故障 。

■ 安装位置

进气歧管压力传感器大多安装在汽车发动机的进气歧管上，也有少部分安装在汽车发动机ECU的控制盒内或发动机室内(皇冠3.0轿车安装在发动机室内、奥迪A6轿车安装在发动机ECU内)。

机油压力传感器

机油压力传感器的作用是向ECU通报发动机机油主油道的压力，当机油压力低于期望值时，ECU将启用降低发动机转速和功率的保护功能，来调节发动机的转速和功率。当检测到机油压力超出规定范围时，ECU将使仪表板上的红色报警灯闪亮，向驾驶员发出报警信号，有些发动机或汽车还可能伴有蜂鸣声。如果ECU设有停机保护功能，当机油压力低于限值30s后会使发动机自动停机，有些系统可能还设有手动延时按钮，按下该按钮后，发动机的运转时间将延长30s，以便驾驶员能够将汽车安全地停靠到路边。

检测： 打开点火开关，但不启动发动机，拔下机油压力传感器的插头，用万用表检测机油压力传感器插头与搭铁线之间的电阻值。在发动机启动后，油压达到20kPa以上时，再对其电阻值进行测量，其阻值应变小，否则说明此传感器已损坏，应进行更换。

曲轴位置传感器

曲轴位置传感器(crankshaftpositionsensor，CPS或CKP )又称发动机转速与曲轴转角传感器，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。它是发动机集中控制系统中最主要的传感器之一，是控制发动机燃油喷射和点火时刻确认曲轴位置的信号源，同时也是测量发动机转速的信号源。曲轴位置传感器用来检测活塞上止点及曲轴转角的信号并将其输入ECU，用来对点火时刻和喷油正时进行控制。在现代电控发动机上，曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既可用于发动机曲轴位置和活塞上止点位置的测定，又可用于发动机转速的测定。

曲轴位置传感器一般安装于曲轴前端、靠近飞轮的变速壳体位置，如下图所示。该传感器按其工作原理的不同可分为磁电感应式曲轴位置传感器、光电式曲轴位置传感器和霍尔式曲轴位置传感器等。

节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门体上，副节气门位置传感器安装在副节气门上。常见的类型有开关式(触点式)节气门位置传感器、线性式(电位计)节气门位置传感器和综合式节气门位置传感器。新型的智能电子节气门控制系统所用的节气门位置传感器常见的有双滑动电阻式和线性双霍尔式两种。如果按是否能调整分类可以分为可调整节气门位置传感器和不可调整节气门位置传感器。可调整节气门位置传感器的固定螺钉的孔是椭圆形的，松动固定螺钉可小范围地调整节气门位置传感器的位置。

◎ 作用

① 检测节气门开度的大小，将节气门的开度信号转换成电压信号输送到发动机ECU。

② 反映车辆的加、减速状态；反映发动机的负荷状态；反映发动机的怠速状态。

③ 控制减速断油。

④ 进行自动变速器的换挡控制。

⑤ 发动机运行时，如果空气流量计有故障，有的发动机控制系统的失效保护是由ECU根据节气门位置传感器信号和转速信号来控制喷油器的通电时间。

⑥ 副节气门位置传感器是防滑系统中的器件，能反映副节气门的位置信号。

◎ 调整

① 启动发动机，怠速运转。

② 用万用表测量节气门位置传感器IDL信号线电压。

③ 当节气门止动螺钉和挡杆之间间隙小于0.35mm时(节气门开度<3°)，IDL信号线电压应为0。

④ 当节气门止动螺钉和挡杆之间间隙大于0.70mm时(节气门开度>3°)，IDL信号线电压应为5V。

⑤ 若不符合以上要求，则松开传感器的两个固定螺钉，慢慢转动传感器给予调节。

⑥ 直至IDL信号线电压符合③、④要求，并紧固传感器固定螺钉。

有一些车没有怠速开关IDL，若需调整节气门位置传感器，可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。

爆燃传感器

爆燃传感器是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件，它的作用是检测发动机有无爆燃现象，并将信号送入发动机ECU。常见爆燃传感器有两种：一种是共振型压电式爆燃传感器；另一种是共振型磁致伸缩式爆燃传感器。

爆燃传感器将检测到的发动机爆燃信号——气缸体振动的压力波，转变为电信号传给ECU，ECU立即将点火时间推迟，避免爆燃。爆燃消失后，控制系统使点火提前角逐步恢复。

大多数发动机有1~2个爆燃传感器，为了感应发动机敲缸情况，爆燃传感器只能安装在缸体上。

大众汽车发动机控制单元利用霍尔信号，将爆燃信号选择性地指定给各个气缸。若爆燃传感器检测到某个气缸中发生爆燃，那么发动机管理系统将改变该气缸的点火时刻(点火提前角向“滞后”方向调节)，直至不再发生爆燃。若确认该气缸中没有继续发生爆燃的趋势，那么控制单元将其点火提前角恢复到最初位置(向“提前”方向调节)。桑塔纳2000GSi型发动机采用两个爆燃传感器，分别安装在气缸体进气管侧第1、第2缸和第3、第4缸之间。

采用爆燃传感器信号进行点火提前角闭环控制可以防止发动机爆燃，使燃烧总接近于爆燃点，最大限度地提高燃烧质量。不仅可保证使用低牌号汽油时不损坏发动机，同时也保证发动机在使用高质量汽油时能发出最大功率。

国六柴油机部分传感器详解（2）

一，压差传感器

用于检测催化器中DPF进气口端与出气口之间的压力差，压差转变为电压信号发送给ECU ，并将相应的信号传输给ECU来进行DPF的功能性控制及OBD的监控。ECU则根据压差信号检测DPF是否堵塞或者移除。

传感器装配位置

运行温度：-40~130°

供电电压：5V

压差测量范围：0~100kPa

压差管不允许装反，否则导致DPF无法正常再生。

压差传感器电气参数

针脚定义

压差传感器在国六上的运用主要是辅助监控后处理是否堵塞，主要的是监控DPF是否为空管(烧穿或移除)。

二，排温传感器

国六发动机共安装4个排温传感器，排气温度传感器用于测量催化器上不同位置的排气温度，将相应的信号传输给ECU，ECU根据传感器反馈的数据执行相应的再生策略及尿素喷射策略。

T4温度传感器：监测DOC上游进气温度；

T5温度传感器：监测DPF的进气温度；

T6温度传感器：监测SCR的进气温度；

T7温度传感器：监测催化器排气尾管的温度。

T4、T5、T6、T7温度传感器是正温控(PT200)，温度越高电阻值、信号电压值越高。注2：部分T5温度传感器一般比其他传感器长，不得错装，否则将导致ECU监测到的温度错误，DPF不能正常再生造成堵塞，及亮灯报故障码。

温度传感器参数(Ω、V）对照表

排温传感器工作参数（T4、T5、T6、T7 ）

三，国六康明斯ETV阀

国六发动机后处理系统的柴油氧化催化器(DOC)及氮氧化物催化还原器(SCR)必须达到一定的温度才能工作。但是有些特殊工况，比如刚启动发动机在低速低负荷的时候，排气温度会较低。需要尽快让DOC达到氧化催化温度，此时如果后处理系统因为温度低(SCR)也会无法工作，将导致发动机排放不满足要求，发动机的扭矩将被强制降低。

仔细观察康明斯国六发动机会发现增压器和后处理氧化催化器（DOC）之间多了一个零件：排气节气门(ETV)，这个ETV的工作原理是：通过控制阀片的转动，来抑制流过ETV阀的排气流量，流量越小，则其温度越高。ETV通过精准的调节阀片转动的角度来控制不同的排气流量，就可以获得所需的排气温度。

康明斯技术发布会对于ETV的介绍：排气节气门(ETV)关闭会产生非常高的排气背压，高排气背压在发动机上产生泵气功提高排气温度，这玩意就是个排气制动啊！

这个就是个可以调节关闭位置的排气制动阀，关闭排气制动让发动机冷机尽快提高温度这一技术其实早就在一些发动机上应用了，康明斯国六采用的是可以调节关闭角度大小从而达到精准控制温度高低的策略。

在康明斯某些中等马力发动机上已经用它代替排气制动了：比如日常载荷较低的市政用车，ETV阀片处于全关位置，就可以代替排气制动阀来进行辅助制动。与ETV调节低速工况下排气温度原理相似的是可以使用废气再循环（EGR）来提高发动机排气温度，驱动后处理系统工作。相比较之下，使用ETV的发动机，动力性和油耗方面更有优势。

当然，关闭ETV主要功能是提高低速运行工况下的排气温度。康明斯开发者将其命名为：“oscar奥斯卡模式”针对的主要是低速小油门状态的排气快速升温（对应），排气节气门可以和进气节气门IAT一起工作达到更好的排气升温效果。

四，玉柴天然气发动机

玉柴天然气国六系统采用主流的当量燃烧+EGR+TWC的技术路线。

为满足国六排放法规，天然气发动机采用当量燃烧方式结合三元催化器（TWC）成为重要技术路线。

耦合EGR，以期在满足国六法规要求前提下，提高天然气发动机经济性，降低热负荷，充分发挥当量燃烧方式所具有的仅通过三效催化器即可实现超低排放同时保证发动机动力性的优势，实现发动机综合性能提升。

控制系统主要功能

电控供气系统的基本工作原理

国五国六系统零部件对比

电控系统主要执行器组成

自主气体机的燃气系统由高压电磁阀（CNG专用）、高压减压器（CNG专用）、稳压器（LNG专用）、低压电磁阀、燃气喷射部件、混合器等控制天然气喷射和供给的相关零部件组成。

部分传感器介绍

1.天然气压力温度传感器

1.1．工作原理：实时测量电控调压器出口处的天然气温度，ECU 根据测量到的温度、压力等参数以及所需要的目标空燃比计算出需要提供给发动机的天然气供给量。

1.2．电气参数：

①.工作电压：5±0.1 VDC

②.工作电流：最大10mA

③.压力输出电压（100kPa）：0.674±0.01 V

④.静态温度电阻输出（20℃）：12315~12633Ω

⑤.静态温度电阻输出（100℃）：671.3~723.1Ω

⑥.工作温度：-30~130℃

⑦.工作介质：NG、LPG

1.3．天然气压力温度传感器pin示意：

1.4．安装要求：牢固安装在指定位置，要求加密封胶，确保不发生天然气泄漏，拧紧力矩（15～20）N.m。

2.EGR温度传感器

2.1．作用：测量EGR气体的温度，用于计算EGR流量；

2.2．安装位置：

①.需要安装在EGR冷却器和孔板流量计之间；

②.EGRT需安装离EGR冷却器出口三倍管径之内，需离EGR孔板流量计大于三倍管径；

③.EGRT传感器探头位置位于EGR气流中间位置

EGR温度传感器、EGR高压传感器、EGR压差传感器、EGR流量计共同组成了国六气体机的EGR流量测量系统。

3.孔板流量计

3.1．作用：配合上下游EGR压力、温度、压差传感器，实时计算通过的EGR废气流量，进行EGR闭环控制。

3.2．降低零部件成本，提高通用性：

①.所有机型孔板流量计外部尺寸、安装尺寸相同；

②.根据不同机型的EGR流量需求，只需更换孔板喉口处不同直径的零件。

4.EGR高压传感器（ECI/ESI）

4.1．作用：测量EGR气体的压力，用于计算EGR流量；

4.2．安装位置：

①.需要安装在孔板流量计和EGR阀之间

②.EGRP传感器需安装在离EGR阀1-4倍管径范围内，同时不能位置弯管处。

EGR温度传感器、EGR高压传感器、EGR压差传感器、EGR流量计共同组成了国六气体机的EGR流量测量系统。

5.氧传感器

5.1．相关控制策略：

①.空燃比闭环

②.燃料喷射精确控制

5.2．作用：通用尾气含氧量（UEGO）传感器用于稀薄燃烧应用中，以确定进口处空气/燃料供给当量比。

5.3．构造：

①.UEGO传感器比标准的开关式传感器（如加热尾气含氧量传感器）要复杂得多。

②.UEGO传感器由一个窄频带含氧量传感器（HEGO）以及一个加压室、一个小扩散箱组成。

5.4、Smart ZFAS-U A（产品规格）

①工作温度:-40~105℃

②电源电压: 12V系(可选10~16V、24V系)

③测定范围: 10A/F~大气

④输出信号: CAN通信

路由协议配置: CAN 2.0B (ISO1 1898)；

波特率: 500kbps or 250kbps；

格式: 标准CAN (11 bit ID) or J1939 (29bit ID)；

信号: [输出]: 02(%), 02可用信号；

⑤传感器修正机能

⑥连接器:北美USCAR防水认证连接器(4针)

⑦线束长度: 1m(控制器-传感器间)

⑧自己诊断机能

6.排气氧传感器（催化器后）

6.1工作原理

①在传感器正常运行过程中，让尾气气流通过加压室。根据混合物在化学计量中是富还是贫，参比电池会相应地产生一个高电压或低电压；

②如排出气流在化学计量中是富，则会在传感器内产生一个“泵”电流来消耗未燃烧的燃料；如排出气流在化学计量中是贫，则产生一个反向泵电流来消耗过剩氧或游离氧。当游离氧或游离燃料被中和后，电压反馈信号则返回至其基准值。产生该平衡所需的泵电流与进口供给当量比成比例。

③该传感器避免了窄频带传感器固有的平均迟延的缺点，可允许ECU对大功率发动机管理系统的燃料输送和点火定时进行快速地调节，这比使用窄频带含氧量传感器（HEGO）要快速得多。

④Phi值：1.008±0.005，超出这个窗口偏稀或者偏浓都会导致排放超标。

7.爆震传感器（ECI/ESI）

爆震传感器直接安装在发动机机体上

作用：用来探测由异常燃烧导致的缸体震动（爆震），ECM根据爆震情况即时调整点火提前角，使发动机避免在爆震区域工作，保护发动机可靠运行。

爆震是对天然气发动机损害非常大的因素，为了尽可能的减少爆震对发动机的伤害，需要设置爆震传感器。当传感器探测到爆震信号时，立即修正发动机点火角度等参数，减少爆震。

每台发动机会安装2个爆震传感器。

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