电控柴油发动机中应用的传感器种类繁多,根据其功能特点,主要可以分为压力类传感器、温度类传感器以及速度与位置类传感器三大类别。本文将详细解析柴油发动机上各类传感器的工作机制及其检测标准。
01
曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器
构造特点:主要分为电磁感应式与霍尔效应式两种类型
核心功能:转速传感器负责采集柴油机的运行速度信息,为电子控制单元(ECU)计算燃油喷射量提供依据;同时,它还提供曲轴位置信号,确保ECU能够精确控制喷油正时。辅助转速传感器则用于计算曲轴转角,实现气缸识别功能。
安装方位:通常安装在飞轮壳体或散热风扇后方,传感器与信号轮的间隙需保持在0.5至1.5毫米之间
同步信号标准:博世国三标准下为48个脉冲/转,博世EDC17国四系统则采用30个脉冲/转的同步信号
电气参数:电磁式传感器无需工作电压,其电阻值约为860欧姆。霍尔式传感器则需工作电压,通常包含5V电源线、信号输出线和接地线三根线路
常见故障征兆:1、启动困难;2、排气管冒白烟;3、动力响应不足;4、ECU报告修复故障泄压阀动作(多数情况下与信号轮异常跳动有关,部分维修人员更换了规格不匹配的信号轮);5、车辆无法启动
02
发动机冷却液温度传感器
技术构造:采用负温度系数热敏电阻,工作温度范围介于40至130摄氏度
主要用途:通过监测冷却液的温度变化,向ECU提供发动机热状态信息,该信号不仅用于冷启动控制,还影响散热风扇的启停逻辑。其主要功能是精确测量发动机冷却系统的温度,进而优化燃油喷射策略
安装位置:通常布置在冷却液循环回路的关键节点上
供电特性:传感器连接两根线路,一根为5V标准信号电压,另一根为接地线
信号异常对发动机运行的影响:
1、低温信号误导ECU进入冷启动加浓模式,导致喷油量增加,混合气过浓,引发燃烧不完全现象,使发动机功率下降
2、高温信号可能使ECU误判发动机处于过热状态,进而限制燃油供应,降低发动机转速
3、当温度超过100摄氏度时,车辆可能自动熄火或限制最高转速至1500转/分
4、进行断缸测试、加速测试或高压测试前,需确保温度达到75摄氏度以上
5、电子散热风扇的启动需要温度在85至93摄氏度之间
6、进气预热系统依赖水温信号。后处理系统喷射控制、废气再循环(EGR)系统的运行也要求温度达到70摄氏度以上
03
进气歧管压力传感器
技术构造:基于半导体压敏电阻原理的压力传感器
核心功能:用于测量进气歧管内的绝对压力值,通过计算进气量,为ECU调整空燃比提供依据。发动机的进气量由进气压力和发动机转速共同决定。部分博世型号(如LDF6T)的传感器将压力传感器与温度传感器集成设计
安装位置:普遍安装在涡轮增压器之后的位置
1、进气压力传感器损坏将导致动力下降、排气管冒白烟或黑烟现象
2、判断进气量不足的方法:对于六缸发动机,空载状态下的最大进气压力为1200帕(120千帕);爬坡或重载行驶时,最大进气压力约为2600帕(260千帕)。进气压力传感器是ECU计算喷油量的关键依据,信号异常时:高电压值信号会使ECU认为需要增加喷油量,导致发动机无力并冒黑烟,当压力超过极限值时,ECU可能突然切断燃油供应。低电压值信号则会导致ECU减少喷油量,同样造成发动机动力不足
04
机油压力与温度复合传感器
技术构造:结合了半导体压敏电阻式压力传感器与负温度系数热敏电阻的设计
主要作用:向发动机控制单元提供机油温度信息,特别是在低温环境下。机油压力传感器安装在机油泵之后,负责监测机油压力并将数据传输给ECU
安装位置:位于主油管上,发动机机体油道附近
当机油压力过低时,车辆可能会限制最高转速至1600至2000转,严重时甚至导致熄火
05
共轨压力传感器
技术构造:采用压阻式高压传感器,最高工作频率可达1千赫兹,最大测量压力可达1600巴
核心功能:实时监测共轨管内的实际压力,并将数据反馈给ECU,以便动态调整燃油压力。共轨压力传感器将压力值转换为电压信号,为ECU提供闭环控制所需的精确信息
安装位置:直接安装在共轨管上
共轨压力传感器损坏将引发以下问题:共轨压力异常升高、泄压阀自动打开、限制最高转速至1700转。对于特定型号(如EDC16C39/ECD17C55)的ECU,传感器损坏可能导致车辆无法启动
06
燃油温度传感器
其工作原理与水温传感器类似,燃油温度过高可能导致发动机熄火或限制转速。不同品牌的传感器安装位置有所差异:电装系统通常安装在回油管上,博世系统一般安装在滤清器上方(部分车型未安装),德尔福系统则安装在油泵上,单体泵系统通常安装在油泵附近
07
冷却液液位传感器
该传感器与油门位置传感器、远程油门传感器以及风扇转速传感器共用5V电源线和接地线;康明斯系统的传感器采用专用三线设计。传感器损坏可能导致加油过程缓慢、无法加足油量以及限制最高转速等问题

08
机油液位传感器
作用机制:用于检测油底壳内的机油量,并在机油不足时发出警报。该传感器无需外部工作电压
工作原理:基于热敏电阻原理,在发动机停机状态下进行测量。ECU每隔15秒在1.75秒内向传感器提供200毫安的电流,金属丝通电发热,机油量的多少会影响金属丝的散热效率,进而改变其电阻值,从而确定机油储量
09
排气管温度传感器
型号多样性:不同车型的配置存在差异
该传感器的工作电压为4.9V,并与接地线相连。它负责监测排气管温度,并将数据反馈给ECU,用于控制SCR后处理系统的喷氨时间
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尿素箱液位与温度传感器
安装在尿素箱上,能够监测尿素溶液的温度和液位高度。通过发动机热水对尿素溶液进行加热,当液位达到满量或空量状态时,会向ECU发出相应报警信号
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尿素压力传感器
锡柴、潍柴博士系统将该传感器集成在尿素泵内部,主要功能是检测尿素系统的压力状态。传感器损坏可能导致尿素系统无法正常喷洒、发动机动力下降以及共轨压力系统失效和泄压阀异常打开等问题
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NOX传感器
其作用是检测尾气中NOX(氮氧化物)的排放浓度。传感器损坏可能导致以下后果:1、尿素系统无法正常工作;2、发动机无法正常加浓;3、动力响应不足;4、CAN总线通信中断
NOX传感器主要分为博世型和康明斯型两种。传感器的探头工作温度范围介于-40至800摄氏度
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故障案例分析
以下以机油压力温度传感器为例,详细说明因发动机传感器故障导致的车辆动力限制现象及其排查流程
01
动力限制表现
行驶过程中,当油门踩到底时,发动机转速表最高只能达到1300转/分,随后车辆熄火。重新启动后,故障依旧,发动机故障灯点亮,车辆进入跛行模式行驶
02
故障排查步骤
1.使用金扳手A60N诊断仪检测,发现存在传感器供电模块1故障,该故障为当前故障且无法清除;
2.根据维修经验,使用金扳手A60N诊断仪读取车辆数据流进行分析,发现发动机EDC7UC1供电模块1输出5V电源,所对应的传感器包括机油压力温度传感器和进气温度压力传感器;
3.动态读取数据流进行判断,发现机油压力及进气压力温度传感器的信号电压异常。熄火断电后,拔掉进气压力温度传感器和机油压力温度传感器的线束接头,进行电压测量,结果显示均为5V标准电压,电压值正常。
4.此时可以排除ECU及线束的故障,基本确定问题出在传感器本身。通过对传感器线束进行交替断开测量,确认机油压力温度传感器损坏,导致ECU启动发动机保护机制,限制转速并开启跛行模式。更换传感器后,故障得以排除。
来源:汽修案例