知识点五 检查、更换节气门位置传感器《汽车发动机构造与维修》河南省（对口招生）交通运输类 知识点讲解

河南省（对口招生）交通运输类 《汽车发动机构造与维修》 知识点讲解 五、检查、更换节气门位置传感器 【课程要求】 1. 能准确说出空气供给系统的组成及节气门位置传感器的作用。 2. 能区分触点式、线性式、综合式三种节气门位置传感器的结构与特点。 3. 能按照规范步骤，使用万用表和故障诊断仪检查节气门位置传感器及其电路。 4. 能独立完成节气门位置传感器的拆卸与安装，并掌握车辆自学习操作。 5. 能根据发动机怠速不稳、加速抖动、最高转速受限等故障现象，分析节气门位置传感器可能引起的故障。 6. 能养成整理工位、清洁工具的职业习惯。 【知识网络】 【知识要点】 知识点 1 空气供给系统概述 1. 空气供给系统的作用与组成 空气供给系统向汽油机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气，同时对流入发动机气缸的空气质量进行直接或间接计量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。空气供给系统提供发动机工作所需的新鲜空气，同时把进气量的多少以电信号的形式告知电子控制单元，作为喷油的主要依据。 2. 空气流量计的类型与安装位置 空气流量计的作用是对进入气缸的空气量进行直接测量，并把空气流量的信息输送到电子控制单元。空气流量计一般安装于空气滤清器后的进气道中。在电子控制汽油喷射式发动机中使用的空气流量计主要有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式空气流量计。 知识点 2 各类空气流量计的结构与原理 1. 翼片式空气流量计 翼片部分由测量翼片和缓冲翼片、螺旋复位弹簧、进气温度传感器、电位计转轴、旁通空气道等构成。电位计部分在空气流量计壳体上方，由电位计滑动触点、印刷电路板、接线插座、CO调整螺钉、螺旋复位弹簧、调节齿扇、油泵触点等组成。 2. 卡门旋涡式空气流量计 主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测装置组成。当空气流过旋涡发生器时，在其后部产生卡门旋涡，单位时间内产生的旋涡个数与气流速度有关。检测卡门旋涡频率有反光镜检测法和超声波检测法两种。反光镜检测法由反光镜、发光二极管、光敏晶体管、板弹簧等组成。超声波检测法利用卡门旋涡使通道横截面空气密度发生变化的原理。 3. 热线式空气流量计 主要由铂丝制成的热线电阻（发热体）、温度补偿电阻、控制热线电流并输出信号的控制电路板、采样管和流量计壳体等组成。根据铂丝热线安装位置的不同，分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式。 4. 热膜式空气流量计 热膜式空气流量计是对热线式的改进，结构更稳定，抗污染能力更强。 5. 进气歧管绝对压力传感器 一般装于发动机机舱内，用真空管与进气歧管相连接或直接装在节气门后方的进气歧管上。分为压敏电阻式和电容式两种。压敏电阻式利用半导体压阻效应制成的硅膜片，膜片表面有四个应变电阻，以惠斯顿电桥方式连接。电容式由弹性膜片与两个金属涂层形成两个串联电容，压力变化引起电容变化。 知识点 3 节气门体与节气门位置传感器 1. 节气门体的结构与原理 节气门体装在空气流量计和发动机进气总管之间的进气管上，由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、辅助空气阀等组成。节气门与加速踏板联动，驾驶员通过加速踏板控制节气门开度，对发动机输出功率进行控制。怠速旁通气道安装了怠速调整螺钉，用于调整怠速转速。辅助空气阀在发动机低温起动后打开，增加暖机过程中所需的空气量，提高怠速转速，加快暖机过程。发动机完成暖机后，辅助空气阀自动切断。 2. 触点式节气门位置传感器 主要由一个滑动触点和两个固定触点（怠速触点、全开触点）组成。滑动触点随节气门轴转动，节气门全关时与怠速触点闭合，接近全开时与全开触点闭合，中间位置时与两个触点均断开。ECU根据触点闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工况。 3. 线性式节气门位置传感器 主要特点是表示节气门开度的输出电压与节气门开度呈线性关系。由电阻膜、节气门开度信号动触点、怠速信号动触点等组成。 4. 综合式节气门位置传感器 由一个电位计和一个怠速触点组成，工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器。 知识点 4 节气门位置传感器的检查与更换实训 1. 扫描网关，读取故障码及数据流 以别克凯越轿车为例。打开点火开关到ON挡，检查发动机故障报警灯应常亮；起动发动机，若故障灯常亮则进入检测；关闭点火开关，连接解码器；重新打开点火开关至ON，进行解码器操作；读取节气门位置传感器数据值，验证故障码真实性。进入解码器数据流，选定节气门，慢慢踩下加速踏板再松开，反复几次，节气门角度应随踏板动作正常变化，不变化或异动则节气门有问题。熄火发动机，根据解码器提示查找维修手册。 2. 断开蓄电池负极电缆 停稳汽车，拉紧手刹并拔下车钥匙，先断开电池负极。 3. 拆卸怠速电机 使用6mm内六方扳手。如果不拆卸怠速电机，则无法拆卸节气门位置传感器。依次拆下怠速电机插头、拧松螺栓、拆卸怠速电机。 4. 检查节气门位置传感器 关闭点火开关，拆下节气门位置传感器插头。拆插头时用食指顶住钢丝卡子往下抽，不要硬拉。用万用表测量两端子之间的电阻值，慢慢踩下油门踏板，观察电阻值的变化情况，变化规律应符合要求。 5. 拆卸与安装节气门位置传感器 拆卸节气门位置传感器。装上新的节气门位置传感器，拧紧螺丝，连接插头。 6. 安装怠速电机与蓄电池负极电缆 安装怠速电机，连接怠速电机插头。安装蓄电池负极电缆。 7. 车辆自学习与完成更换 插上车钥匙接通电源5秒，然后关闭拔下，等10秒后再插上，让车子自学习。发动汽车，完成更换。整理工位，清扫、清洁，保持环境优美，养成完工收工的良好习惯。 知识点 5 案例分析及超级链接拓展 1. 节气门位置传感器故障现象分析 节气门位置传感器是检测节气门开度的信号。ECU根据节气门开度调节喷油量和调整点火时间。节气门开度增大，进气量增大，点火提前。当传感器损坏时，ECU会默认控制喷油，空气流量计起主要作用，但急加速时喷油反应慢，严重时熄火。传感器信号异常会导致怠速不良、急加速动力不足或加不上速，发动机转速只能升到2800r/min。故障检测中，在ECU接线端测量VTA与E2间电压有时为5V，有时接近2V（标准值：节气门全闭0.5V，全开约2.5V）。实测IDL与E2、VTA与E2间电阻有时大、有时小，说明传感器故障。 2. 迈腾发动机进气系统 发动机进气系统是把空气或混合气导入发动机气缸的零部件集合体，作用是测量和控制进入发动机的空气质量。为提高进气量，发动机采用涡轮增压技术、进气通道面积可变技术、气门升程控制技术。为实现对进气量的精准测量，系统安装了空气流量传感器、进气歧管压力传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器、增压压力传感器。为控制进气质量，系统安装了节气门、进气歧管栅板、废气旁通阀、涡轮增压器空气再循环阀。排气系统为减少污染安装了三元催化转换器等，为减少噪声安装了消音降噪装置。 【练习题】 一、单项选择题 1. 空气供给系统中，用于直接测量进入气缸空气量的传感器是（） A. 节气门位置传感器 B. 空气流量计 C. 氧传感器 D. 爆震传感器 2. 下列哪种空气流量计利用卡门旋涡原理工作？（） A. 翼片式 B. 热线式 C. 卡门旋涡式 D. 热膜式 3. 触点式节气门位置传感器中，滑动触点在节气门全关时与哪个触点闭合？（） A. 全开触点 B. 怠速触点 C. 中间触点 D. 启动触点 4. 线性式节气门位置传感器的输出电压与节气门开度呈（）关系。 A. 反比 B. 非线性 C. 线性 D. 对数 5. 拆卸节气门位置传感器前，通常需要先拆卸（） A. 空气流量计 B. 燃油泵 C. 怠速电机 D. 氧传感器 6. 更换节气门位置传感器后，需要进行（）操作。 A. 更换机油 B. 车辆自学习 C. 清洗喷油器 D. 更换火花塞 7. 节气门位置传感器损坏后，可能导致发动机最高转速只能升到（）左右。 A. 1200r/min B. 1800-2800r/min C. 4000r/min D. 6000r/min 8. 压敏电阻式进气歧管绝对压力传感器中，四个应变电阻以（）方式连接。 A. 串联 B. 并联 C. 惠斯顿电桥 D. 混联 二、填空题 1. 空气供给系统向汽油机提供与发动机负荷相适应的、______的空气，并对流入气缸的空气质量进行______或间接计量。 2. 翼片式空气流量计由______部分和______部分两部分组成。 3. 检测卡门旋涡频率的两种方法是______检测法和______检测法。 4. 节气门体由节气门、______、怠速调整螺钉、______等组成。 5. 触点式节气门位置传感器主要由一个______触点和两个固定触点（怠速触点、全开触点）组成。 6. 线性式节气门位置传感器的输出电压与节气门开度呈______关系。 7. 更换节气门位置传感器后，车辆自学习的操作是：插上车钥匙接通电源______秒，然后关闭拔下，等______秒后再插上。 8. 进气歧管绝对压力传感器分为______式和______式两种。 三、判断题 1. 空气流量计一般安装于节气门之后、进气歧管之上。（） 2. 热线式空气流量计的核心元件是铂丝制成的热线电阻。（） 3. 翼片式空气流量计中的缓冲翼片用于减小测量翼片的振动。（） 4. 触点式节气门位置传感器在全负荷工况时，滑动触点与怠速触点闭合。（） 5. 拆卸节气门位置传感器插头时，可以用力硬拉，不需要注意卡子。（） 6. 更换节气门位置传感器后不需要进行任何学习操作即可正常使用。（） 7. 节气门位置传感器信号异常会导致发动机怠速不稳、加速无力。（） 8. 压敏电阻式压力传感器利用半导体压阻效应工作。（） 四、简答题 1. 简述空气供给系统的作用及其主要组成部件。 2. 分别说明触点式、线性式、综合式三种节气门位置传感器的结构特点。 3. 以别克凯越为例，简述检查与更换节气门位置传感器的主要操作步骤。 4. 节气门位置传感器损坏会导致哪些常见的故障现象？为什么？ 【答案】 一、单项选择题 1. B 2. C 3. B 4. C 5. C 6. B 7. B 8. C 二、填空题 1. 清洁；直接 2. 翼片；电位计 3. 反光镜；超声波 4. 怠速旁通气道；辅助空气阀 5. 滑动 6. 线性 7. 5；10 8. 压敏电阻；电容 三、判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. × 7. √ 8. √ 四、简答题 1. 空气供给系统的作用是向汽油机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气，并对流入发动机气缸的空气质量进行直接或间接计量，使它们与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。主要组成部件包括：空气滤清器、空气流量计（或进气歧管绝对压力传感器）、节气门体、节气门位置传感器、进气管等。 2. 触点式：主要由滑动触点和怠速触点、全开触点组成，滑动触点随节气门轴转动，通过触点闭合情况判断发动机工况。线性式：输出电压与节气门开度呈线性关系，通过电位计原理输出连续电压信号。综合式：由一个电位计和一个怠速触点组合而成，兼具线性输出和怠速触点判断功能。 3. 主要操作步骤：①连接解码器，读取故障码及数据流，验证节气门角度随踏板动作变化；②停稳汽车，拉紧手刹，断开蓄电池负极电缆；③用6mm内六方扳手拆卸怠速电机；④拆下节气门位置传感器插头，用万用表测量电阻随油门变化；⑤拆卸旧传感器，安装新传感器并拧紧螺丝；⑥安装怠速电机并连接插头；⑦连接蓄电池负极电缆；⑧进行车辆自学习（接通电源5秒→关闭拔下→等10秒→再插上）；⑨发动汽车验证，整理工位。 4. 节气门位置传感器损坏会导致：怠速不稳（时而升高时而降低）、加速抖动、急加速动力不足或加不上速、发动机最高转速受限（约1800-2800r/min）、严重时熄火。原因：节气门位置传感器向ECU提供节气门开度信号，ECU据此调节喷油量和点火时间。传感器损坏后，ECU无法准确判断节气门开度，只能默认控制喷油，导致喷油响应慢、点火正时不准确，从而出现上述故障。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $