曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器常見故障及檢測
來源：發(fā)動機(jī)維修
發(fā)布時間：2024-6-24
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1 曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的安裝位置
凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，通常安裝在一起，只是各車型安裝位置不同，但必須安裝在與曲軸有精確傳動關(guān)系的位置，如曲軸、凸輪軸、分電器或飛輪處。美國通用、韓國大宇等轎車通常安裝在曲軸處，皇冠3.0等轎車安裝在分電器內(nèi)，桑塔納2000等轎車安裝在飛輪處。也有的轎車把曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器分開安裝，如凌志400轎車的曲軸位置傳感器安裝在曲軸處，兩個凸輪軸位置傳感器分別安裝在左右兩側(cè)凸輪軸處。
2 曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)
2.1電磁式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
該傳感器分成上、下兩部分：上部分是凸輪軸位置傳感器，由兩個感應(yīng)線圈和一個帶凸齒的G轉(zhuǎn)子構(gòu)成，將產(chǎn)生第一缸的上止點基準(zhǔn)信號，也就是G信號；下部分是曲軸位置傳感器，它由固定在下半部具有等間隔24個輪齒的Ne轉(zhuǎn)子和固定在其對面的Ne感應(yīng)線圈構(gòu)成，將產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角信號，也就是Ne信號。
該傳感器是利用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生脈沖信號，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)線圈凸緣部（磁頭）與輪齒的空氣間隙將發(fā)生變化，導(dǎo)致通過感應(yīng)線圈的磁場發(fā)生變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。輪齒靠近及遠(yuǎn)離感應(yīng)線圈時，將產(chǎn)生一次磁通的變化，便會在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓，ECU根據(jù)感應(yīng)線圈產(chǎn)生的脈沖信號確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和各缸工作位置。發(fā)動機(jī)工作時，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈，分電器軸轉(zhuǎn)一圈。故曲軸旋轉(zhuǎn)7200時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)360°，感應(yīng)線圈產(chǎn)生24個交流電壓信號。Ne信號的一個周期的脈沖相當(dāng)于30°曲軸轉(zhuǎn)角。
發(fā)動機(jī)工作時，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈，分電器軸轉(zhuǎn)一圈，G1和G2感應(yīng)線圈各產(chǎn)生一個脈沖信號，在設(shè)計和安裝時，只要G轉(zhuǎn)子的凸齒在第一缸位于上止點時與G1或G2感應(yīng)線圈靠近，ECU即可根據(jù)G1或G2確定第一缸上止點位置，并以此為基準(zhǔn)，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角（Ne信號）和各缸工作順序確定其它各缸的工作位置。
由于G1、G2信號發(fā)生器設(shè)置位置的關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)生G1、G2信號時，實際上活塞并不是正好到達(dá)上止點的位置，而是在上止點前10°的位置。
2.2光電式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
日本日產(chǎn)、三菱車系和韓國現(xiàn)代轎車通常采用光電式曲軸位置傳感器／凸輪軸位置傳感器。
安裝在發(fā)光二極管與光敏二極管之間的信號盤，當(dāng)它的透光孔旋轉(zhuǎn)到發(fā)光二極管與光敏二極管之間時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線就會照射到光敏二極管上，因此產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)放大電路放大后的信號輸入ECU。轉(zhuǎn)子內(nèi)外圈的透光孔數(shù)量不等，分別用以產(chǎn)生G信號和Ne信號。
2.3霍爾式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
霍爾式傳感器主要由觸發(fā)葉輪、霍爾集成電路、導(dǎo)磁鋼片（磁扼）與永久磁鐵等組成。觸發(fā)葉輪安裝在轉(zhuǎn)子軸上，葉輪上制有葉片（在霍爾式點火系統(tǒng)中，葉片數(shù)與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)相等）。當(dāng)觸發(fā)葉輪隨轉(zhuǎn)子軸一同轉(zhuǎn)動時，葉片便在霍爾集成電路和永久磁鐵之間轉(zhuǎn)動?；魻柤呻娐酚苫魻栐?、放大電路、穩(wěn)壓電路、溫度補(bǔ)償電路、信號變換電路和輸出電路等組成。
該傳感器的工作原理，ECU提供電源，使其電流通過霍爾晶體管，當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的凸齒經(jīng)過磁場時，使磁場強(qiáng)度改變，霍爾晶體管產(chǎn)生的霍爾電壓經(jīng)放大后輸入ECU。ECU根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的時刻來確定凸輪軸位置，根據(jù)霍爾電壓產(chǎn)生的次數(shù)確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸轉(zhuǎn)角。
3 曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的檢修
3. 1 電磁式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
豐田電控單元控制系統(tǒng)（TCCS）采用的電磁式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的檢修方法如下：
（1）檢查傳感器線圈電阻。斷開點火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，如圖1所示。用萬用表電阻檔檢測各端子間的電阻值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值，見表1。如檢測電阻值不符合要求，應(yīng)更換傳感器總成。
（2）檢查傳感器磁路氣隙。用非導(dǎo)磁塞尺測量信號與傳感線圈磁頭之間的氣隙，氣隙應(yīng)為0. 20.4 mm。如氣隙不符合規(guī)定，應(yīng)更換傳感器總成。
3.2光電式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
現(xiàn)代索納塔轎車采用的是光電式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器，其檢測方法如下：
（1）檢查連接線束。如圖2所示，檢查時，把曲軸位置傳感器的導(dǎo)線連接器斷開，把點火開關(guān)打開，把萬用表置于電壓檔的位置，用其測量線束側(cè)4號端子與搭鐵之間的電壓，電壓值應(yīng)為12 V，線束側(cè)2號端子與搭鐵之間的電壓，電壓值應(yīng)為4.8～5. 2 V;在把萬用表置于電阻檔的位置，用其測量線束側(cè)1號端子與搭鐵之間的電阻，電阻值應(yīng)為0。
（2）檢查信號電壓。把萬用表置于電壓檔的位置，將其接在傳感器側(cè)3號端子和1號端子上，在啟動發(fā)動機(jī)時，電壓值應(yīng)為0.2～1.2 V。在啟動發(fā)動機(jī)后的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，用其檢測2號端子和1號端子的電壓，電壓值應(yīng)為1.8～2.5 V，否則應(yīng)更換曲軸位置傳感器。
3.3霍爾式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器
北京切諾基汽車采用的是霍爾式曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器，也稱為同步信號傳感器。電路圖如圖3所示。
檢測時，拆開傳感器線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”，檢查傳感器電源端子A與C之間的電壓應(yīng)為8V；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動時，檢查信號端子B與C之間輸出的信號電壓應(yīng)為5V和0交替變化；如不符合規(guī)定，首先應(yīng)檢查線路是否有故障，必要時更換傳感器。
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