曲軸位置傳感器的工作原理及檢修

1、第 22卷 第 5期 邢 臺(tái) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) V ol.22 No.5 2005年 10月 Journal of Xingtai Vocational and Technical College Oct . 2005 收稿日期 20050902 作者簡(jiǎn)介 梁春蘭1970-女河北柏鄉(xiāng)人邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)系實(shí)驗(yàn)師56曲軸位置傳感器的工作原理及檢修梁春蘭(邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車(chē)系河北 邢臺(tái) 054035摘 要 本文系統(tǒng)介紹了曲軸位置傳感器的工作原理及種類(lèi) 在此基礎(chǔ)上介紹了曲軸位置傳感器的檢測(cè)方法關(guān)鍵詞工作原理;檢測(cè)方法檢修中圖分類(lèi)號(hào)U270.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)100861

2、29200505005603曲軸位置傳感器即曲軸位置和轉(zhuǎn)角傳感器 它是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳感器之一 主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角和活塞 上止點(diǎn)位置 以便于發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置發(fā)出點(diǎn)火及噴油指令 提供最佳的點(diǎn)火時(shí)刻及最合理的燃油供給 從而提高車(chē)輛的經(jīng) 濟(jì)性及排放的環(huán)保性 除此之外曲軸位置傳感器還承擔(dān)著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)檢測(cè)功能 根據(jù)傳感器產(chǎn)生信號(hào)的原理不同 曲軸位置傳感器類(lèi)型大致可分為磁脈沖式霍爾式及光電式三種類(lèi)型 一 磁脈沖式曲軸位置傳感器 傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理磁脈沖式曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪之后或分電器中 其 主要構(gòu)成部件有信號(hào)轉(zhuǎn)子和信號(hào)發(fā)生器兩大部分 如圖 1所示 信號(hào)轉(zhuǎn)子 或與曲軸皮帶輪

3、一起安裝于曲軸上 與曲軸同步運(yùn)轉(zhuǎn) 或安裝于分電器的 轉(zhuǎn)子軸上 與轉(zhuǎn)子軸同步運(yùn)轉(zhuǎn) 信號(hào)轉(zhuǎn)子的外緣沿圓周方向開(kāi)有若干個(gè)齒 每齒之間的間隔角度均相同 車(chē)型不同齒數(shù)也不盡相同 信號(hào)發(fā)生器裝于 信號(hào)轉(zhuǎn)子的邊緣 由永久磁鐵和線(xiàn)圈構(gòu)成 對(duì)于安裝在分電器內(nèi)的磁脈沖 式曲軸位置傳感器而言 往往包含上下兩個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)子 它們分別產(chǎn)生曲軸 位置信號(hào) 及活塞上止點(diǎn)位置信號(hào) 和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào) 即曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào) 如圖 2所示 1其工作原理如圖 3所示 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 信號(hào)轉(zhuǎn)子便隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng) 信號(hào)轉(zhuǎn)子上的輪齒與齒隙便相繼通過(guò)信號(hào)發(fā)生器的永久磁鐵部 分 當(dāng)輪齒通過(guò)時(shí) 纏繞于磁鐵上的感應(yīng)線(xiàn)圈中 即感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) 齒隙 通過(guò)時(shí)

4、該電動(dòng)勢(shì)由于磁通量的減小而減弱 于是隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng) 線(xiàn)圈中就產(chǎn)生交變的電動(dòng)勢(shì) 經(jīng)過(guò)信號(hào)發(fā)生器的集成電路濾波及整形后 變?yōu)槊}沖電壓信號(hào)輸送至電子控制裝置 用以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 確認(rèn)活 塞上止點(diǎn)位置 進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火及噴油時(shí)刻傳感器的檢測(cè)1. 查阻值 拔下傳感器插頭 用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器線(xiàn)圈的阻值 一般情況下傳感器線(xiàn)圈阻值在 1K 左右 不同車(chē)型阻值不盡相同否則 為傳感器故障2. 查傳感器 將傳感器插頭接好 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于 ON 位 利用 探針檢測(cè)信號(hào)線(xiàn)電壓 用手轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí) 萬(wàn)用表上應(yīng)有交變電壓信 號(hào)出現(xiàn) 否則為傳感器故障3. 查間隙 傳感器與信號(hào)轉(zhuǎn)子的間隙約為 0.30.5mm 且信號(hào)轉(zhuǎn)

5、子的輪齒應(yīng)無(wú)缺損或鐵粉粘附57二 霍爾式曲軸位置傳感器 傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理霍爾式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)其工作的 通常有觸發(fā)葉輪式和觸發(fā)齒輪式兩種形式 2觸發(fā)葉輪式曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸前端 別克轎車(chē) 如圖 4所示 有的安裝于分電器內(nèi) 如桑塔納轎車(chē) 如 圖 5所示 它由信號(hào)轉(zhuǎn)子及霍爾信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成 帶有觸發(fā)葉片的信號(hào)轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪固聯(lián) 隨曲軸同步運(yùn)轉(zhuǎn) 或與分電器的凸輪軸固聯(lián) 隨凸輪軸同步運(yùn)轉(zhuǎn) 信號(hào)轉(zhuǎn)子的外緣均布有若干個(gè)觸發(fā)葉輪及相同數(shù)目的缺口 數(shù)目與發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸數(shù)相同霍爾信號(hào)發(fā)生器由永久磁鐵 導(dǎo)磁板及霍爾 集成電路等組成 其工作原理如圖 6所示 信號(hào) 發(fā)生器設(shè)置在

6、信號(hào)轉(zhuǎn)子附近 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨曲軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 觸發(fā)葉片及缺口便依次進(jìn)入永久磁鐵和 霍爾元件之間的空氣隙 當(dāng)葉片進(jìn)入時(shí) 霍爾集 成電路中的磁場(chǎng)就被觸發(fā)葉片所截?cái)?即旁路 霍爾集成電路因此產(chǎn)生低電位 而當(dāng)葉片離開(kāi)缺 口正對(duì)空氣隙時(shí) 又使得霍爾集成電路因重新獲 得磁場(chǎng)而產(chǎn)生霍爾電壓 即高電位 該脈沖電 壓信號(hào)經(jīng)集成電路的放大與整形處理后送至電子控制裝置 經(jīng)細(xì)化處理后用 于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火及噴油時(shí)刻 觸發(fā)齒輪式曲軸位置傳感器通常安裝于變速器殼體上 其結(jié)構(gòu)如圖 7所 示 傳感器的感應(yīng)頭部與固定在飛輪上的信號(hào)轉(zhuǎn)子正對(duì) 隨發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的運(yùn) 轉(zhuǎn)而運(yùn)轉(zhuǎn) 信號(hào)轉(zhuǎn)子上開(kāi)有若干個(gè)槽 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的槽口通過(guò)信號(hào)發(fā)生器的感應(yīng)頭時(shí)

7、霍爾信號(hào)發(fā)生器輸出高電位信號(hào) 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子上的凸齒正對(duì)信號(hào)發(fā)生器的感應(yīng)頭時(shí) 霍爾信號(hào)發(fā)生器輸出低電 位信號(hào) 因此 隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)子通過(guò)信號(hào)發(fā)生器時(shí) 傳感器便產(chǎn)生高低電位相間的脈沖電壓 該電壓信號(hào)經(jīng)放大及整 形處理后送至電子控制裝置 用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 確認(rèn)活塞上止點(diǎn)位置 進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火及噴油時(shí)刻傳感器的檢測(cè)1. 將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于 ON 位 用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器電源電壓 正常值為蓄電池電壓 否則為電源線(xiàn)路連接不良或斷路 故障2. 用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器信號(hào)線(xiàn)工作電壓 在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于 ON 位時(shí) 約為 8V 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 傳感器信號(hào)輸出電 壓應(yīng)在 0.35V 之間變化 且該電壓值呈脈沖性 最高 5V

8、 最低 0.3V 否則應(yīng)更換傳感器三 光電式曲軸位置傳感器傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理光電式曲軸位置傳感器一般安裝于分電器內(nèi) 主要構(gòu)成部件有帶孔的信號(hào)轉(zhuǎn)子 及信號(hào)發(fā)生器兩部分 如圖 8所示 信號(hào)轉(zhuǎn)子裝于分電器軸上 其圓周方向均布有 360條光孔 用于產(chǎn)生 1曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào) 稍稍外圍的圓周方向均布有 6個(gè)光孔 用 于產(chǎn)生 120曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào) 其中較寬的光孔用于產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)一缸上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 120曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào) 如圖 9所示 3信號(hào)發(fā)生器安裝于分電器殼體上 由光源 即發(fā)光二極管 光接收器 即光敏 二極管 和波形電路組成 如圖 10所示 兩只發(fā)光二極管分別與兩只光敏二極管正 對(duì) 當(dāng)遮光盤(pán) 即信號(hào)轉(zhuǎn)子 隨發(fā)動(dòng)機(jī)

9、曲軸或分電器凸輪軸的運(yùn)轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 發(fā)光 二極管便通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)子上的光孔與光敏二極管之間產(chǎn)生透光與遮光的交替變化 當(dāng) 發(fā)光二極管的光束照射到光敏二極管上時(shí) 光敏二極管產(chǎn)生感光電壓 當(dāng)發(fā)光二極 管的光束被遮擋時(shí) 光敏二極管產(chǎn)生的電壓則下降為 0V 于是 波形電路將光敏二 極管產(chǎn)生的脈沖電壓放大整形處理 從而使得信號(hào)發(fā)生器向電子控制裝置輸送相應(yīng) 曲軸轉(zhuǎn)角的 1和 120信號(hào) 以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 確認(rèn)活塞上止點(diǎn)位置 進(jìn)而控制 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)刻及噴油時(shí)刻 如圖 11所示58 傳感器的檢測(cè)1. 拔下傳感器插頭 并將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于 ON 位 用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器電源電壓 正常值為 5V 或 12V 因車(chē)型而異 否則

10、應(yīng)檢查傳感器至電子控制裝置 之間的電源電路有無(wú)連接不良故障 檢測(cè)傳感器的搭 鐵情況 正常情況下應(yīng)搭鐵良好2. 插好傳感器插頭 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)至 2500r/min左 右 檢測(cè)傳感器電壓輸出 正常值為 23V 左右 否 則為傳感器故障3. 運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī) 用示波器檢測(cè)傳感器輸出電壓信 號(hào) 該信號(hào)應(yīng)為交變電壓輸出 且波形均勻 否則應(yīng) 更換傳感器參考文獻(xiàn)1尹萬(wàn)建 . 轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修實(shí)用教程 M. 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003. 80-85.2魯植雄 . 汽車(chē)傳感器檢測(cè)圖解 M.南京江蘇科學(xué)技術(shù)出版社2001. 101-107.3張 憲 . 汽車(chē)電子控制系統(tǒng)原理與維修技術(shù) M.濟(jì)南 山東科學(xué)技

11、術(shù)出版社1999.152-158.Working Principle and Test Methods of CKP SensorLIANG Chun-lanXingtai Vocational and Technical College, XingtaiHebei 054035 ChinaAbstract: This paper introduces the types and working principles of CKP sensor systematically. Based on this, it elaborates the testmethods of various CKP

12、 sensors. Key words: working principletest methodsrepairing(責(zé)任編輯 苑田家*我院健兒在省大運(yùn)會(huì)上喜創(chuàng)佳績(jī)2005年 8月 15日 21日 河北省第十四屆大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)籃 排球聯(lián)賽在河北省邯鄲市的河北工程學(xué)院舉行 河北省 共有 18所高職院校參加比賽 我院排球隊(duì)籃球隊(duì)以充分的準(zhǔn)備和精湛的技術(shù)取得本次盛會(huì)男排冠軍男籃第六名 女籃第四名的創(chuàng)歷史好成績(jī)本次競(jìng)賽由河北省教育廳主辦 河北工程學(xué)院承辦 比賽中 我院排球隊(duì) 籃球隊(duì)不畏強(qiáng)敵 連續(xù)奮戰(zhàn) 他們克服了 種種不利條件 充分發(fā)揮了自己的水平和團(tuán)隊(duì)精神 我院籃球隊(duì)隊(duì)員優(yōu)秀的整體素質(zhì)和良好的精神風(fēng)貌贏得評(píng)委的一致贊 譽(yù)給各兄弟院校的廣大師生留下了深刻的印象男排還獲得精神文明獎(jiǎng) 樹(shù)立了我院良好形象8月 21日 院排球隊(duì) 籃球隊(duì)在領(lǐng)隊(duì)董勇老師教練員程鵬祝朝選武永軍老師的帶領(lǐng)下載譽(yù)而歸邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育部供稿 曲軸位置傳感器的工作原理及檢修作者:梁春蘭 , LIANG Chun-la