iat传感器 国六柴油机部分传感器详解（2）

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。

汽车发动机空气流量传感器（MAF）原理及检测

空气流量传感器

空气流量传感器（MAF）安装在空气滤清器与进气歧管之间，用于测量进入发动机的空气质量，ECM根据MAF信号计算喷油脉宽和基本点火提前角。

热线式空气质量流量

热线式空气质量流量（MAF）传感器电路由传感器、控制模块及将上述二者连接起来的导线构成。传感器向动力控制模块（ECM）输出直流电压信号，其幅度正比于发动机的进气量。

热线式空气流量传感器的基本结构由感知空气流量的铂热线（电热丝）、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷线）、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。

打开点火开关后，铂热线通电并产生热量，当气流通过这根线时，热线的冷却与进气量相应。ECM通过控制流过热线的电流来保持热线温度恒定，这样电流与进气量成比例，而ECM通过检测通电电流就可以测得当前的进气量。

MAF传感器的工作原理示意效果

上图为MAF传感器的工作原理示意效果，在实际空气流量计，铂热线并入了惠斯顿桥式电路。如下图所示。惠斯顿桥式电路具有这样的特性：当沿着对角线的电阻值相等（[Ra+R3]·R1=Rh·R2）时，A点和B点的电位相等。

桥式电路的特性

当热线（Rh）被吸入的空气冷却时，电阻值降低导致A点、B点产生电位差。运算放大器检测到电位差并且施加电压给电路（增加热线（Rh）电流）。这样热线（Rh）温度上升使热线阻值增大，直到A点和B点的电位相等（A、B电压升高）。

通过利用这种桥式电路的特性，空气流量计就可以通过检测B点电压来测量进气量。

放大器的作用是，把大气温度和热线电阻的温度进行比较，然后通过三极管进行调节，使热线电阻的温度保持高于大气温度100℃（由车型而定）的目标。

在此系统中，由于使用了热敏电阻（Ra），热线（Rh）的温度可持续地保持在比进气温度更高的恒定温度上（一般为100℃，由车型而定）。而且，即使进气温度是变化的，也能将进气的质量精确地测量出，所以ECM就没有必要为了进气温度而来校正燃油喷射时间。

此外，因处于高海拔，空气密度较小，与处于海平面处、相同容积的空气做比较，则其冷却能力也较小。其结果是热线的冷却量降低。既然探测到的进气质量也将降低，所以不须要采用高海拔补偿校正。

空气流量传感器故障现象及诊断：

当空气流量传感器信号出现故障时，导致的故障现象主要有：起动困难、怠速不良、加速无力、油耗和排放性能（EGR）变差等。

例如，某车辆的MAF传感器连接器安装不到位，导致车辆起动后传感器出现松动现象，这样，MAF传感器的检测到的电压信号值出现了快速的波动（高低变化）。ECM根据此信号控制喷油脉宽，从而导致了发动机的运转非常不稳。

MAF传感器的主要故障原因包括：

1．传感器内部损坏。

2．传感器安装方向错误（反向）。

3．传感器端子或线路断路/短路。

性能检查：

下面以某车辆为例说明MAF传感器的性能检查方法

1．断开MAF和IAT传感器的连接器。

2．打开点火开关，使用万用表的电压档从线束侧测量MAF的电源端子（BLK/RED线），测量值应等于电源电压（12V左右）。

3．关闭点火开关，接上连接器。

4．打开点火开关，测量“C63-26”接线端子与专用工具接线端子之间的MAF信号电压，应为：0.5~1.0 V。

5．启动发动机，怠速运转，测量此电压值应在1.3~1.8 V之间，随着发动机速度加快，电压应升高。

以上测量结果如果不正确，则可能是因为传感器损坏、线路/连接器接触不良或断路/短路、ECM损坏等原因导致。

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