汽车检测与维修专业奥迪a6l点火系统--毕业设计论文.doc

目录摘要2引言3第一章 奥迪A6L 2.0T点火系统的作用及其组成41.1点火系的作用41.2组成4第二章 奥迪A6L 2.0T点火系统工作原理152.1点火正时控制182.2点火提前角和闭合角的控制192.3爆震控制202.4分层燃烧控制20第三章 奥迪A6L 2.0T点火系统故障及案例223.1电子点火系统使用维修注意事项223.2常见故障及影响223.3故障检查223.4故障分析与排除23结论25参考文献26致谢27摘要点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。汽车在行驶中出现的发动机工作不良，点火系统的故障占了好大的比例。因此，具有性能优良、工作可靠的点火系统，一直是广大汽车设计、制造和使用者所努力追求的。点火系统的电子化，使得点火系统的点火性能进一步提高，工作可靠性加强，这对降低发动机的油耗和排污，提高发动机的动力性、经济性和工作可靠性都起了很大的作用，使电子点火系统特别是使用了微机控制的电子点火系统其维修的难度也相应增加了。关键字：点火 正时 传感器 控制 引言奥迪A6L2.0T发动机点火系统系统的阐述、结合实例进行论证、对实际的情况简单总结、最后综合各种经验得出结论。2.0T发动机采用直列四缸废气涡轮增压技术的发动机，这就要求点火系统需要更高、更有效、更准确的时间控制。而一系列的控制就要求各单元之间的默契配合，蓄电池，控制单元，传感器，信号传导，执行器，调节器等就成了此系统必不可少的组成部分。各个单元的准确程度都会影响点火系统的整体性能，本文就带领读者走进奥迪A6L2.0T点火系统的各个角落，由整化零，由小到大的分析这个默契配合的新生命。奥迪A6伴随着历史的演变从第一代走到了2012年的第七代，也从古老的机械式点火系统走到今天的微机控制点火系统，技术随着时间变化而创新与改变，奥迪A6L就是时代变迁的产物，而今天就走进这即即将成为历史的过去吧。第一章 奥迪A6L 2.0T点火系统的作用及其组成 1.1点火系的作用 点火系统在发动机运转时所扮演的角色是在任何发动机转速及不同的发动机负荷下，均能在适当的时机提供足够的电压，使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花，让发动机得到最佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源、点火系统（电瓶）、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器（高压线圈）、高压电分配装置（分电盘）、高压导线及火花塞。现代的点火提前装置则已改由发动机管理电脑所控制，电脑收集发动机转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到控制点火正时的目的。 1.2组成 1.2.1点火控制模块（图1-1） 集成在ECU中，它具有辨别点火气缸，实现点火线圈的初级电路的接通和切断功能。点火控制器的反馈功能主要是向ECU提供火花塞是否正常的点火信号。ECU在每次发出点火正时指令后都通过IGF信号进行检测。当连续三次没有反馈信号时，ECU认为点火系统有故障并会自动停止喷油，从而避免由于过多可燃混合气未被点燃而导致危险和发生其他的机件损坏的事故。 图1-11.2.2高压线圈（图1-2） N70带有功率输出级的点火线圈 1 图1-2相当于自耦变压器，用来将电源供给的12V的低压直流电转变为1520kV的高压直流电。奥迪A6L2.0T发动机的点火线圈有五个接线针脚，分别是3-IGT点火正时控制信号线，1-电源正极31线，2,4-分别是发送机舱的接地点1和接地点3，I-是高压线圈连接火花塞的接头。在检测点火系统工作情况时，这几根线的信号是否正常是检查的关键。1.2.3电源（图1-3）图1-3 蓄电池结构提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标称电压一般为12V。蓄电池的作用：1、发动机起动时，由蓄电池向起动机、点火系统、仪表等用电设备供电。2、当发电机输出电压低于蓄电池电压时，由蓄电池向汽车用电设备供电，并向交流发电机提供激磁电流。3、蓄电池存电不足，由发电机向蓄电池充电。4、具有吸收高压脉冲（即电路中产生的过电压），稳定电网电压，保护用电设备功能。使用时需检查项目：1、 蓄电池壳体的状况。2、 电解液的液位、颜色、气味。3、 蓄电池电缆和极桩的情况。4、 蓄电池固定夹是否松动或腐蚀。5、定期检查蓄电池电解液的密度。发电机工作电路1-4发电机图1-51.2.4 火花塞 图1-7 火花塞结构火花塞（spark plugs），俗称火嘴，它的作用是把高压导线（火嘴线）送来的脉冲高压电放电，击穿火花塞两电极间空气，产生电火花以此引燃气缸内的混合气体。高性能发动机的基本条件：高能量稳定的火花、混合均匀的混合气、高压缩比。1.2.4.1A6L 2.0T火花塞的材料汽车改装的基本动作，是从引擎的点火系统和进气系统着手。而火花塞和高压导线就是点火系的首步火花塞改动。 常听说普通火嘴、铂金火嘴、铱金火嘴，其实这是对火花塞电极材料的不同而区分出来的特殊称谓。一般汽车的原厂火花塞，其电极材料由镍锰合金制成（即普通火嘴），它们一般在行驶2万公里或1年后都要进行检查或更换。而奥迪A6L 2.0T则使用铂金火花塞，可实现3-5万公里内免检查更换，而近年来才出现的铱金属材质的火花塞（简称依金火花塞）使用寿命已超越了普通火花塞与铂金火花塞,这给用车带来极大的方便.一般普通火花塞使用1-2万公里就需要更换，以防止行驶到高速出现火花塞故障和节油性，铂金、铱金火花塞的售价比较贵，毕竟是稀有金属。其实它们的份量很少，仅在两电极的尖端焊上一点，不过不要小看这么一点。为什么要用稀有金属，正如前所说首先是耐用。气缸在工作时，混合气压缩、燃烧产生极高的温度和压力，使火花塞电极温度高达900左右，此时还要火花塞点火，电极上的高温程度可想而知。由于银、金的熔点太低所以不能用作电极材科，而镍则有接近1500的熔点且价格便宜，所以被广泛应用。铂金则接近2000才被熔掉，其稳定性和抗烧蚀自然比镍要好。而新近出现的铱金材料则比铂金有更高的熔点，所以更加适合高性能发动机长时间、高转速情况下使用。另外化学特性比较稳定是稀有金属的本质，所以铂金、铱金在极高转速的高温、高压下，依然能提供准时、强劲的火花。要知道在这种极限情况下，普通火花塞极有可能发出不稳定、不准时的火花，甚至有可能“失火”，引擎的工作因此大打折扣。明白为什么改装高性能火花塞之后，改火花塞需把自己车的情况和使用习惯联系一起。使用依金属类的火花塞相对行车而言，使用稳定性好，寿命长，节油，故障率低。 在奥迪车上不同的发动机也使用不一样的火花塞，A6L 2.0T发动机上使用的是博世公司专门提供的我们常说的“一角”火花塞（在火花塞的侧电极部只有一个爪，其他车型使用的有两爪三爪或是四爪的）。 1.2.4.2火花塞在A6L 2.0T发动机上的功能和作用凡是汽油发动机上都有火花塞，一缸一个，个别的高速汽油发动机每缸还装有2个火花塞。火花塞虽然只有是一只小零件，但它却极其重要，没有它发动机将不会工作。火花塞的作用是把点火线圈产生的高压电（10,000V以上）引入发动机气缸，在火花塞电极的间隙之间产生火花点燃混合气。火花塞的工作环境极为恶劣，BPJ四冲程汽油机的火花塞，在进气冲程时温度只有60，压力90KPa；而在点火燃烧时，温度会瞬间上升至3000，压力达到4000KPa；这种急冷急热的交替频率很高，不是一般材料所能够适应的恶劣环境，还要保证绝缘性能，因此对火花塞的材料要求十分苛刻。火花塞很小，但它构造不简单。它有绝缘体和金属壳体两大组成部分：金属壳体带有螺纹，用于拧入气缸；在壳体内装有绝缘体，它里面贯通着一根中心电极、中心电极上端有接线螺母，连接从控制单元过来的高压线圈；在壳体的下端面焊有接地电极，中心电极与接地电极之间有0.61.0毫米的间隙，高压电经过这个间隙入地就会迸发出火花点燃混合气。 火花塞关键部分是绝缘体，如果绝缘体不起作用，高压电就会“抄小路”而不经两极入地，造成无火花现象。火花塞的绝缘体必须要有良好的机械性能和耐高电压、耐高温冲击，耐化学腐蚀的能力，普通火花塞多采用以氧化铝为基础的陶瓷做成。火花塞的尺寸是全世界统一的，任何汽车上都可以通用，但由于汽油发动机类型有区别，因此火花塞也会分有二种基本类型，冷型和热型。冷型与热型是相对而言，它反映了火花塞的热特性性能。火花塞要有适当的温度才能工作良好，没有积炭才能工作正常。实践证明火花塞绝缘体保持在500600温度时，落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭，高于这个温度会早燃，低于这个温度有积炭。在不同发动机上的温度会不一样，设计者就利用绝缘体裙部的长度来解决这个矛盾。有些裙部短受热面积小，散热快，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些裙部细长受热面积大，散热慢，因此裙部温度高些，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。 火花塞这个元件看上去简单，做起来不容易，它对材料及制造工艺的要求十分高，由于工作环境十分恶劣，火花塞绝缘体被击穿、电极积炭失效常会发生，因此它属于“易损件”，当在工具箱里常备火花塞，以便随时更换。当然，随着技术的发展，火花塞的耐用性也提高了，电极材料使用铂合金来代替传统的铜镍合金，延长了火花塞的使用寿命，现代轿车的火花塞一般使用里程达十五万公里左右。 选择火花塞考虑的因素较多，如发动机型号、冷却方式、冲程数、燃油标号和使用环境温度及常用工况等。一般摩托车、汽车出厂时已将火花塞型号确定，在安装尺寸相符的情况下，用户可根据环境温度、道路条件、机器新旧对火花塞的热值作选择。如国产火花塞标准条件下一般采用的热值型号为5（日本NGK为7.8），当气温低于5时，就应选用热值再低一级的火花塞以保证火花塞裙部的工作温度。对于旧发动机而言，选用热值低一级的火花塞，可抵制因机件磨损窜油对火花塞的污染。 1.2.4.3火花塞损坏很多时候汽车会出现发动机冷、热机启动都较困难，有时要启动多次，发动机才能着车。着车后，怠速不稳、抖动、加速不良、动力不足，频繁出现怠速自行熄火现象，油、气消耗量增大。这是由于火花塞的损坏导致的。 首先应该进行故障检查。清洗节气门、更换火花塞和高压线后，故障现象没有好转， 开空调时故障现象更加明显。连接好油压表测试，在怠速抖动、熄火时，油压保持在260 千帕，说明供油正常;采用断缸法检查各缸点火及工作状态，取下第1 缸高压线，用良好的火花塞做跳火试验时， 发动机虽然抖动但不熄火;而分别取下第2、3、4 缸高压线做跳火试验时， 发动机则难以启动，即使偶尔启动了也会自动熄火。由此判定第1 缸火花塞工作不良。 其次进行故障排除，将第1 缸新火花塞更换后，故障彻底排除。 最后进行故障分析，查证该车型的点火系统资料得知： 本车采用模块式、无分电器型、双火花静态高压分配点火系统，静态高压配电体内有2个点火线圈，每个点火线圈次级各有2 个输出端，通过高压线分别连接到各缸的火花塞上，形成双点火回路。当点火线圈正常点火时，若2 个火花塞间隙正常，做功的一缸在压缩上止点， 可燃混合气压缩后，在火花塞电极间所形成的阻抗较小，易被击穿跳火，点火电量就会集中到做功缸的火花塞上跳火；而另一缸相对因处于排气上止点，缸内气体形成的阻抗较大， 不易被击穿跳火， 这样便保证了做功缸的正常点火。当某个火花塞有短路现象时， 该火花塞击穿电压降低， 大部分电能经故障火花塞流失，致使另一缸无法正常点火，造成2 个汽缸都工作不良， 发动机就不易启动； 而当某个火花塞有断路现象时， 因该火花塞击穿电压过高， 点火能量都经正常火花塞跳火，所以，另一相对缸仍可正常点火工作， 发动机有3 个缸能正常工作， 所以稳定性和动力性很差。 通常火花塞使用寿命为15000km，长效火花塞使用寿命为30000km。发动机工作时，火花塞绝缘体裙部的温度应保持在500600。如果温度过低，绝缘体容易积炭，可能引起漏电而产生缺火现象；如果温度过高，易引起早燃和爆震。 火花塞在使用中常见的故障现象如下： 1.火花塞严重烧蚀。火花塞顶端起疤、破坏或电极熔化、烧蚀都表明火花塞已经毁坏，应更换。更换时应检查烧蚀的症象以及颜色的变化，以便分析产生故障的原因。 (1)电极熔化且绝缘体呈白色。表明燃烧室内温度过高。这可能是燃烧室内积炭过多，使气门间隙过小等引起的排气门过热或是冷却装置工作不良，也可能是火花塞未按规定力矩拧紧等。 (2)电极变圆且绝缘体结有疤痕。表明发动机早燃，可能是点火时间过早或者汽油辛烷值低，火花塞热值过高等原因。 (3)绝缘体顶端碎裂。爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。而点火时间过早、汽油辛烷值低、燃烧室内温度过高，都可能导致发动机爆震燃烧。 (4)绝缘体顶端有灰黑色条纹。这种条纹标志火花塞已经漏气，应更换新件。 2.火花塞有沉积物。火花塞绝缘体的顶端和电极间有时会粘有沉积物，严重时会造成发动机不能工作，如清洁火花塞可暂时得到补救。为了保持良好的性能，必须查明故障根源。 (1)油性沉积物。火花塞上有油性沉积物，表明润滑油进入燃烧室内。如果只是个别火花塞，则可能是气门杆油封损坏。如果各缸火花塞都粘有这种沉积物，表明气缸窜油，应检查空气滤清器和通风装置是否堵塞。 (2)黑色沉积物。火花塞电极和内部有黑色沉积物，表明混合气过浓，可以增高发动机运转速度，并持续几分钟，就可烧掉留在电极上一层黑色的煤烟层。 火花塞技术状况除用专用仪器进行密封发火试验以外，还可采取下述方法检查。(1)就车检查法触摸法：起动发动机，使其怠速运转，用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位，如温度上升得很高很快，表明火花塞正常，反之为不正常。 短路法：起动发动机，使其怠速运转，然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路，听发动机转速和响声变化，转速和响声变化明显，表明火花塞正常，反之为不正常。跳火法：旋下火花塞，放在气缸体上，用高压线试火，若无火花或火花较弱，表明火花塞漏电或不工作。 (2)观色法 如为赤褐色或铁锈色，表明火花塞正常；如为渍油状，表明火花塞间隙失调或供油过多，高压线短路或断路；如为烟熏之黑色，表明火花塞冷热型选错或混合气浓，机油上窜；如顶端与电极间有沉积物，当为油性沉积物时，说明气缸窜机油与火花塞无关，当为黑色沉积物时，说明火花塞积碳而旁路，当为灰色沉积物时，则是汽油中添加剂覆盖电极导致缺火；若严重烧蚀，如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化，表明火花塞损坏。(1) 间隙测量：专用量规或厚薄规检查，但厚薄规所测值不太准确。(2) 间隙调整：应用专用工具扳动侧电极来调整，不能扳动或敲击中心电极。注意：调整多极性火花塞间隙时，应尽可能使各侧电极与中心电极间隙一致。各缸火花塞间隙应基本保持一致。火花塞间隙与使用条件有关。奥迪发动机的火花塞冬夏季通用。 火花塞拆装注意事项(1)拔下高压线接头时应轻柔，操作时不可用力摇晃火花塞绝缘体，否则会破坏火花塞密封性能。 (2)发动机冷却后方可拆卸，当旋松所要拆卸的火花塞后，用一根细软管逐一吹净火花塞周围的污物，以防火花塞旋出后污物落入燃烧室内。 (3)螺丝周围、火花塞电极和密封垫必须保持清洁，干燥无油污，否则会引发漏电、漏气、火花减弱等故障。 (4)安装时，先用套筒将火花塞对准螺孔，用手轻轻拧入，拧到约螺纹全长的1/2后，再用加力杠杆紧固。若拧动时手感不畅，应退出检查是否对正螺口或螺纹中有无夹带杂质，切不可盲目加力紧固，以免损伤螺孔，殃及缸盖，特别是铝合金缸盖。 (5)应按要求力矩拧紧，过松会造成漏气，过紧使密封垫失去弹性，同样会造成漏气。锥座型火花塞由于不用密封垫，遵守拧紧力矩尤显重要。在保养汽车时，应多关注火花塞的状况，性能优良的火花塞可提高车辆动力性能。通常情况下，火花塞的使用寿命为15000公里，长效火花塞的使用寿命也不超过30000公里。然而不少车主的火花塞常常出现这样那样的问题，达不到其正常使用寿命。 其实，火花塞的工作温度是相当高的。发动机正常运转时，火花塞绝缘体裙部的温度一般保持在500到600摄氏度之间。温度过高或过低对火花塞影响都不好。在火花塞温度过低的情况下，火花塞上的绝缘体容易积炭，最终引起漏电以至于产生缺火现象。如果火花塞工作温度过高，容易引起早燃和发动机爆震。在奇瑞汽车训练营中，专卖店的工作人员将火花塞出现的常见故障归纳为两种。一为火花塞严重烧蚀，另一种为火花塞有沉积物。 1.2.5 传感器曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器（Ne和G） 图1-6凸轮轴位置传感器 也叫同步信号传感器，它是一个气缸判别定位装置，向ECU输入凸轮轴位置信号，是点火控制的主控信号。有曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器两类。凸轮轴位置传感器(Camshaft Position Sensor，CPS)又称为气缸识别传感器(Cylinder Identification Sensor，CIS)，为了区别于曲轴位置传感器(CPS)，凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸1压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以称为气缸识别传感器。奥迪A6L2.0T采用磁感应式曲轴位置传感器。 (1)磁感应式传感器工作原理 磁感应式传感器的工作原理，磁力线穿过的路径为永久磁铁N极一定子与转子间的气隙一转子凸齿一转子凸齿与定子磁头间的气隙一磁头一导磁板一永久磁铁S极。当信号转子旋转时，磁路中的气隙就会周期性地发生变化，磁路的磁阻和穿过信号线圈磁头的磁通量随之发生周期性变化。根据电磁感应原理，传感线圈中就会感应产生交变电动势。 当信号转子按顺时针方向旋转时，转子凸齿与磁头间的气隙减小，磁路磁阻减小，磁通量增多，磁通变化率增大(ddt0)，感应电动势E为正(E0)。当转子凸齿接近磁头边缘时，磁通量急剧增多，磁通变化率最大ddt=(ddt)max，感应电动势E最高(E=Emax)。转子转过b点位置后，虽然磁通量仍在增多，但磁通变化率减小，因此感应电动势E降低。 当转子旋转到凸齿的中心线与磁头的中心线对齐时，虽然转子凸齿与磁头间的气隙最小，磁路的磁阻最小，磁通量最大，但是由于磁通量不可能继续增加，磁通变化率为零，因此感应电动势E为零。当转子沿顺时针方向继续旋转，凸齿离开磁头时，凸齿与磁头间的气隙增大，磁路磁阻增大，磁通量减少(ddt 0)，所以感应电动势E为负值。当凸齿转到将要离开磁头边缘时，磁通量急剧减少，磁通变化率达到负向最大值ddf=-(ddt)max，感应电动势E也达到负向最大值(E=-Emax)。 由此可见，信号转子每转过一个凸齿，传感线圈中就会产生一个周期性交变电动势，即电动势出现一次最大值和一次最小值，传感线圈也就相应地输出一个交变电压信号。磁感应式传感器的突出优点是不需要外加电源，永久磁铁起着将机械能变换为电能的作用，其磁能不会损失。当发动机转速变化时，转子凸齿转动的速度将发生变化，铁心中的磁通变化率也将随之发生变化。转速越高，磁通变化率就越大，传感线圈中的感应电动势也就越高。转速不同时，磁通和感应电动势的变化情况如图2-24所示。由于转子凸齿与磁头间的气隙直接影响磁路的磁阻和传感线圈输出电压的高低，因此在使用中，转子凸齿与磁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，气隙一般设计在0.20.4mm范围内。 热膜式空气流量计（绝对压力传感器）进气量信号该流量计采用等温热线的方式，如图1-7所示。图中RH 、RK 、RA 、RB 组成惠斯顿电桥的四个臂，将热线RH （通常以铂丝制成）与温度补偿电阻RK （冷线）同置于所测量的通道中，使RH 与气流的温差维持在一个水平（通常是100ºC或150ºC）。当气流加大时，由于散热加快， RH 降温阻值变化，电桥失去平衡，这时集成电路会提高桥压使电桥恢复平衡，通常取RA 上的压降为测量信号。 该传感器与热线式传感器原理一样，只是在制作的时候把热线做成了片状。图1-7水温传感器：水温传感器，它的作用是向发动机控制单元提供一个温度变化的模拟量信号。它的供电电压是由控制单元提供的5V电源，返回控制单元的信号为1.3V-3.8V的线性变化信号。主要作用是告诉发动机控制单元现在的温度有多少。反过来讲它的信号对于控制单元及其重要。主要是发动机在不同的工作温度下有不同的工作方法。例如：在86度以下发动机要比正常温度多喷10%的燃油，目的是为了让发动机快速升温以减少发动机的低温磨损。而温度升到86度以上后又要让发动机少喷点儿油，要让温度上升得慢一点。所以它的作用是很重要的。如果它要是出现了故障，向发动机控制单元提供了错误的信号，如在热车时提供了发动机低温信号发动机控制单元就指导喷油器多喷燃油。当水温传感器出现故障时，往往冷车起动时显示的还是热车时的温度信号，ECU得不到提供过浓混合气的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气(热车时的信号)，所以发动机冷车不易起动。这种情况需要检查水温传感器插头接触是否正常或更换水温传感器。 比如：读取该车静态发动机(所指的是冷车时)数据发现，发动机ECU输出的冷却液温度为105，而此时(设定是冬天的温度)发动机的实际温度只有1，很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明水温传感器出现了问题。 需要说明的是，传感器是一种汽车电路上的电子原器件，如果这个器件坏了，修复的余地不大，只有换了。如果你想测试一下，简单的方法是将水温传感器放到加热杯里加热(注意别淹没插头部分)，用万用表的“电阻档位“去测量，当温度升高时，电阻应该变小就对了，如果没有变化，则证明这个东西坏了。 如果用用故障诊断仪检测这个部件，则需要再冷车时检测。 水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后有：1、修正喷油量;当低温时增加喷油量。2、修正点火提前角;低温时增大点火提前角，高温时，为防止爆燃，推迟。3、影响怠速控制阀;低温时ECU根据水温传感信号控制怠速控制阀动作，提高速转。 4、影响EGR阀;氧传感器：氧传感器的工作原理氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气分测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。 氧传感器的工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是：在一定条件下(高温和铂催化)，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21%，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。 在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管废气一侧的氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压(0。61V)，这个电压信号被送到ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300C以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800C时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOX的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。 目前，实际应用的氧传感器有氧化锆式氧传感器和氧化钛式氧传感器两种。而常见的氧传感器又有单引线、双引线和三根引线之分，；单引线的为氧化锆式氧传感器；双引线的为氧化钛式氧传感器；三根引线的为加热型氧化锆式氧传感器，原则上三种引线方式的氧传感器是不能替代使用的。 氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。因此，必须及时地排除故障或更换。 氧传感器的常见故障 1.氧传感器中毒 氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障，尤其是经常使用含铅汽油的汽车，即使是新的氧传感器，也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒，接着使用一箱不含铅的汽油，就能消除氧传感器表面的铅，使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度，而使铅侵入其内部，阻碍了氧离子的扩散，使氧传感器失效，这时就只能更换了。 另外，氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说，汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅，硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体，都会使氧传感器失效，因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈，不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等。 2.积碳 由于发动机燃烧不好，在氧传感器表面形成积碳，或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物，会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部，使氧传感器输出的信号失准，ECU不能及时地修正空燃比。产生积碳，主要表现为油耗上升，排放浓度明显增加。此时，若将沉积物用草酸清除，就会恢复正常工作。 3.氧传感器陶瓷碎裂 氧传感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲击或用强烈气流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，处理时要特别小心，发现问题及时更换。 4.加热器电阻丝烧断 对于加热型氧传感器，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。 5.氧传感器内部线路断脱。 6氧传感器外观颜色的检查 从排气管上拆下氧传感器，检查传感器外壳上的通气孔有无堵塞，陶瓷芯有无破损。如有破损，则应更换氧传感器。 通过观察氧传感器顶尖部位的颜色也可以判断故障： 淡灰色顶尖：这是氧传感器的正常颜色； 白色顶尖：由硅污染造成的，此时必须更换氧传感器； 棕色顶尖：由铅污染造成的，如果严重，也必须更换氧传感器； 黑色顶尖：由积碳造成的，在排除发动机积碳故障后，一般可以自动清除氧传感器上的积碳。 主氧传感器包括一根加热氧化锆元件的热棒，加热棒受（ECU）电脑控制，当空气进量小（排气温度低）电流流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓度。 在试管状态化锆元素（ZRO2）的内外两侧，设置有白金电极，为了保护白金电极，用陶瓷包覆电机外侧，内侧输入氧浓度高于大气，外侧输入的氧浓度低于汽车排出气体浓度。 应当指出采用三元催化器后，必须使用无铅汽油，否则三元催化器和氧传感器会很快失效。再注意，氧传感器在油门稳定，配制标准混合时较为重要的作用，而在频繁加浓或变稀混合时，（ECU）电脑将忽略氧传感器的信息，氧传感器就不能起作用。 前后氧传感器 奥迪A6L2.0T发动机上安有两个氧传感器，三元催化器前安装一个，后安装一个。前方的作用是检测发动机不同工况的空燃比，同时电脑根据该信号调整喷油量和计算点火时间，形成闭环控制。后方的主要是检测三元催化器的工作好坏！即催化器的转化率。通过与前氧传感器的数据作比较来检测三元催化器是否工作正常(好坏)的重要依据.节气门位置传感器：节气门开闭或全开、全闭、加速信号节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。其主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况。它实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上。电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速工况信号；当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷；根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。计算机根据这些工况信息来修正喷油量，或者进行断油控制。；车速传感器：车速信号车速传感器 车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号，也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号，车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内，车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内，这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰，用于保证电子通讯不产生中断，防止造成驾驶性能变差或其他问题，在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器，在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(VSS)、曲轴转角(CKP)和凸轮轴转角(CMP)的控制，同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等，例如压缩机离合器等。 磁电式车速传感器 磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器，它们产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子，当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组轮)转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。 磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。输出信号的振幅(峰对峰电压)与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大，如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变，而在齿减少时输出信号幅度也会改变，发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。 测试步骤 可以将系统驱动轮顶起，来模拟行驶时的条件，也可以将汽车示波器的测试线加长，在行驶中进行测试。 波形结果 车轮转动后，波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动，并随着车速的提高跳动越来越高。波形显示与例子十分相似，这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的，它又不像交流信号波形，车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。 通常，波形在零伏线上下的跳变是非常对称的，车速传感器的信号的振幅随车速增加。速度越快波形幅值就越高，而且车速增加，波形频率也将增加，示波器将显示有较多的波形震荡。 确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。这是指波峰的幅值正常，两脉冲间的时间不变，形状是不变的且可预测的，尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的，这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的，尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。 不同型式的传感器，其波形的峰值电压和形状有轻微的差异，另外由于传感器内部是一个线圈，所以故障是与温度有关的，在大多数情况下波形会变得短很多，变形也很大，同时还可能设定故障码(DTC)，故障在示波器上显示的摇动线束，这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因，车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号，但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线，那么应该先检查示波器和传感器的连线，确定电路有没有对地搭铁，确认零部件能否转动(塑料齿轮有没有咬死等)确认传感器气隙是否正常，然后再断定传感器。；P档开关：变速器驻车档信号，变速器必须在p档的时候发动机才能被启动；点火开关：点火开关接通及起动信号；空调开关：根据空调的开关适当的改变转速，喷油和点火也跟着发生变化；进气温度传感器：进气温度信号；作用：检测发动机的进气温度，将进气温度转变为电压信号输入给ECU做为喷油修正的信号。 进气温度传感器也是双线的传感器，安装在进气管上或空气流量计内。进气温度传感器是一个负温度系数热敏电阻，根据电阻变化而产生不同的信号电压。在冷车时，进气温度传感器的信号与发动机水温传感器信号基本相同，在热车时，其信号电压大约是水温传感器的23倍。 进气温度传感器一根是由发动机ECU供应的5V电压THA，另一根为E2 与发动机内部搭铁。爆震传感器A6L 2.0T爆震传感器就装在发动机缸体1缸和2缸， 3和4缸之间各一个。是用来测定发动机震动程度的，当发动机产生爆震时用来调整点火提前角的。是压电陶瓷式的，当发动机有抖动时里面的陶瓷受到挤压产生一个电信号，因为这个电信号很弱所以一般的爆震传感器的连接线上都用屏蔽线包裹的。 爆震传感器是交流信号发生器，但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同，除了像磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器一样探测转轴的速度和位置，它们也探测振动或机械压力。与定子和磁阻器不同，它们通常是压电装置。它们能感知机械压力或振动(例如发动机起爆震时能产生交流电压)的特殊材料构成。 点火过早，排气再循环不良，低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。爆震传感器向电脑(有的通过点控制模诀)提供爆震信号，使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。 爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同位置。当振动或敲缸发生时，它产生一个小电压峰值，敲缸或振动越大。爆震传感器产主峰值就越大。一定高的频率表明是爆震或敲缸，爆震传感器通常设计成测量5至15千赫范围的频率。当控制单元接收到这些频率时，电脑重修正点火正时，以阻止继续爆震，爆震传感器通常十分耐用。所以传感器只会因本身失效而损坏。 发动机爆震时产生压力波,其频率为1-10KHZ.压力波传给缸体,使其金属质点产生振动加速度.加速度计爆震传感器就是通过测量缸体表面的震动加速度来检测爆震压力的强弱.点火时间过早是产生爆震的一个主要原因.由于要求发动机能发出最大功率,为了不损失发动机功率而有不产生爆震,安装爆震传感器,使电子控制装置自动调节电火时间.第二章 奥迪A6L 2.0T点火系统工作原理点火系统的工作原理（见控制拓扑图2-1） 控制拓扑图2-1跟一般的微机控制点火系统基本原理一样，奥迪的独立点火系统也是需要利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来感知曲轴位置和活塞位置，将信号传给电子控制单元ECU，ECU再结合发动机转速，空气流量传感器，水温，节气门位置传感器等信号，发出控制信号控制点火器，从而使点火线圈适时的产生高压电。 发电机采用了先进的无分电器独立点火系统（见下图2-3），这种独立的点火系统有以下优点：每缸都有各自的独立的点火线圈