曲轴位置传感器试验

曲轴位置传感器的检测

曲轴位置传感器的功能是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入控制单元（ECU），以便确定点火时刻和喷油时刻。

一、实训目的和要求

1、了解曲轴位置传感器的结构与工作原理；

2、掌握曲轴位置传感器的检修方法；

3、掌握曲轴位置传感器控制电路的检修方法；

4、掌握曲轴位置传感器数据分析的方法及检测仪器的使用方法。

二、实训课时

实训共安排2课时。

三、器材工具

1、工具：数字万用表。

2、设备：桑塔纳AJR发动机故障实验台、K81故障诊断仪。

3、教具：STN—AJR发动机教学挂图一套，曲轴位置传感器解剖教具一只，测量用桑塔纳2000Gsi轿车曲轴位置传感器5只。

四、成绩评定

成绩评定的等级为优、良、中、及格和不及格。

四、实训原理

1、曲轴位置传感器结构特点

桑塔纳2000GSi型轿车的磁感应式曲轴位置传感器安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体上，结构及安装部位如图2-1所示，主要由信号发生器和信号转子组成。

图2-1桑塔纳轿车曲轴位置传感器的结构

1-缸体2-大齿缺（基准标记）3-传感器磁头4-信号转子

信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上，由永久磁铁、传感器线圈和线束插头组成。传感线圈又成为信号线圈，永久磁铁上带有一个磁头3，磁头正对安装在曲轴上的齿盘式信号转子4，磁头与磁轭（导磁板）连接而构成导磁回路。

信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制作有58个凸齿、57个小齿缺和一个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机1缸或4缸压缩上止点所占的弧度。因为信号转子随曲轴一同旋转，曲轴旋转一圈（360度）信号转子也旋转一圈，所以信号转子圆周上的凸齿和齿缺所占的曲轴转角为360度，每个凸齿和小齿缺所占的曲轴转角均为3度（50*30+57*30=3450），大齿缺所捉拿的曲轴转角为15度（2*30+3*30=150）。

2、曲轴位置传感器工作情况

当曲轴位置传感器随曲轴旋转时，由磁感应式传感器工作原理可知，信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期的交变电动势（即电动势出现一次最大值和一次最小值），线圈相应的输出一个交变电压信号。因为信号转子上设置有一个产生基准信号的大齿缺，所以当大齿缺转过磁头时，信号电压所占的时间较长，即输出信号为一宽脉冲信号，如图2-2所示，该信号对应于1缸上止点位置即将到来，至于即将到来的是1缸还是4缸则需要根据凸轮轴位置传感器输入的信号来确定。由于信号转子上有58个凸齿，因此信号转子每转一圈（发动机曲轴转一圈），传感线圈就会产生58个交变电压信号输入电子控制单元。

图2-2 桑塔纳轿车曲轴位置传感器输出信号

每当信号转子随发动机曲轴转动一圈，传感线圈就会向控制单元ECU输入58个脉冲信号。因此，ECU每接收到曲轴位置传感器58个信号，就可知道发动机曲轴旋转了一转。如果在一分钟内ECU接收到曲轴位置传感器116000个信号，ECU便可计算出曲轴转速n为2000；如果ECU每分钟接收到曲轴位置传感器290000个信号，ECU可计算出曲轴转速为5000r/min.依次类推，ECU根据每分钟接收曲轴位置传感器脉冲信号的数量，便能计算出发动机曲轴旋转的转速。发动机转速信号和负荷信号是电控系统最重要、最基本的控制信号，ECU根据这两个信号就能计算出基本喷油提前角、基本点火提前角和点火导通角（点火线圈初级电流接通时间）3个基本控制参数。

桑塔纳2000GSi型轿车磁感应式曲轴位置传感器信号转子上大齿缺产生的信号为基准信号，ECU控制喷油时间和点火时间是以大齿缺产生的信号为基准进行控制。当ECU接收到大齿缺产生的信号后，再根据小齿缺信号来控制点火时间、喷油时间和点火线圈初级电流接通时间。

六、曲轴位置传感器的检测

在发动机运行过程中，当磁感应式传感器出现故障导致信号中断时，发动机将立刻熄火而无法运转，电控单元ECU能够检测到，利用K81故障诊断仪通过故障诊断插座可以读取此故障的有关信息。

当用万用表电阻OHM*2KΩ档检测传感器信号线圈电阻时，短开点火开关，拔下传感器引线插头，检测传感器插座上端子1与2之间信号线圈的电阻应为450到1000Ω。如阻值为无穷大，说明信号线圈断路，应予更换传感器。

检测传感器端子1或2与屏蔽线端子3之间电阻时，阻值应无穷大，如阻值不是无穷大，则需更换传感器。

检测与控制单元ECU之间的线束时，分别检测传感器线束插头端子1与控制单元线束插孔56、传感器线束插头端子2与控制单元线束插孔63、传感器线束插头端子3与控制单元线束插孔67之间的电阻值，其阻值最大不超过1.5Ω，如阻值为无穷大，说明导线断路，需要修理或更换线束。

信号转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感器圈输出电压的高低，因此在使用中，转子凸齿与词头间的气隙不能随意变动。气隙如有变化，必须按规定进行调整，气隙0.2-0.4mm范围内。

七、实训报告

按学院规定的格式完成实训报告，实训报告作为成绩考核的一部分。

实训指导教师签字：年月日