汽修实训教学中如何正确使用进气歧管绝对压力传感器

王军玉

摘要 简要分析汽修实训教学中进气歧管压力传感器损坏出现的故障现象，判断故障及原因，阐释进气歧管绝对压力传感器的作用、分类、结构、原理、检测方法，以期教学借鉴。

关键字 汽修实训；歧管传感器；检测方法

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671—489X（2017）19—0148—03

1前言

汽修实训教学中，经常遇到进气歧管压力传感器损坏的故障，出现无法计算空气流量、无怠速、加速无力、发动机运转不稳定以及急加速时回火、产生放炮（混合气体太稀或太浓）等问题。如果学生对进气歧管绝对压力传感器没有全面掌握，就很难分析出故障原因，找出解决办法。

2进气歧管传感器作用及形状

进气歧管传感器多用于D型燃油喷射系统。它在汽油喷射系统中所起的作用和空气流量传感器相似，主要用于测量进入发动机的空气量。进气歧管传感器是根据汽油机的负荷状态计算出进气歧管压力（真空度），并转换成信号，与转速信号输送到电控单元（ECU）。进气歧管压力传感器的数据是传感器输入的主要数据，电控单元（ECU）根据发动机转速以及传感器数据，进行喷油器喷油量的计算。以HONDA轿车为例，进气歧管压力传感器如图1所示；以BUICK轿车为例，进气歧管压力传感器如图2所示。

3进气歧管传感器安装位置

进气歧管压力传感器一般安装在发动机机舱内，位于节气门后方进气管上，或者用真空管与进气总管相连，部分车型安装在进气总管与进气歧管交界处。可通过实车或发动机实验台，引导学生找到传感器的位置并学会判断，让学生有初步的感性认识，组织学生实车找出传感器位置并记录数据，作为以后学习的依据。

4进气歧管传感器分类及结构

进气歧管压力传感器按输出信号分，一般分为电压型和频率型，电压型又分为半导体压敏电阻式和真空膜盒式，频率型主要是电容式的。目前普遍使用的是半导体压敏电阻式，因此，本文只论述半导体压敏电阻式。半导体压敏电阻式结构简称MAP，如图3所示，主要由真空室、硅片（包括硅膜片、四个应变电阻，如图4所示）、输出端子、过滤体等四部分组成。了解传感器结构的最好方法是让学生拆开传感器，通过观察实物这种感性认识，更好地了解传感器的构造；进而教师讲解原理，提高学生的认知能力。

5进气歧管传感器工作原理

通过拆装，让学生對进气歧管压力传感器有一个初步认识。在拆装的基础上，教师再讲工作原理。教师在讲工作原理时一定要讲明单压电效应，因为只有让学生知道压电效应，才容易理解工作原理。因此，这里的关键是讲压电效应。讲完压电效应后，教师再讲原理一定要简单分析工作过程，不易讲得太深。

压电效应实现能量的转换是利用压电材料，当压电材料受到外面的压力时，产生电荷，对外输出电能，这个电压信号的高低与外力大小成正比。压电材料主要由压敏电阻组成，组成硅膜片，一侧真空，一侧进负压。管内的压力越高，膜片变形越大，变形的大小决定力度大小，反映到电压信号就越大，反之越小。这个信号传给ECU，控制单元计算后控制油量的大小，达到控制目的。

为了让学生深刻理解压电效应，可以给他们做一个实验，实验方法是在传感器上接上电源，接上电压表，人为地给歧管压力，观察电压表的变化。如果有变化，说明有电压输出，实际说明机械能转变为电能的过程。生产中常见的压力传感器是电子秤，选择电子秤的工作配合讲解压电效应，较为简单、具体。

6进气歧管传感器信号特点

学生在学习完原理的基础上理解信号的特点，有助于分析故障点。分析过程：随着进气歧管压力的上升，传感器的电压也升高，基本上呈线性关系（图5所示）。在通常情况下，传感器输出信号电压在怠速运转时大约为1.25V，上升到节气门全开时大约为4.5 V。

7进气歧管传感器电路

熟记电路接线是另一个教学重点，要求学生必须熟记电路的原理。图6所示就是ECU通过VC端子给传感器提供电压的接线图。从图中可以看出，ECU测量标准为5V电压左右，传感器信号通过端子PIM输送给ECU，E2为搭铁端子，这三根线如果断一根，就能检测到信号不工作。可以让学生做一个实验：分别断开VC、PIM、E2端，查看分别出现什么故障，记录下来，作为检修时的依据，也是维修经验。

8进气歧管传感器检测

掌握了以上知识点后，教师可以给学生设置故障，让他们通过自学、研究、探索，找出故障点，主要是训练学生发现问题、解决问题的能力，自己总结出故障点和经验。一般传感器故障主要有线路故障和传感器故障两大类。其中，线路故障点主要有短路、断路和信号搭铁等几种，传感器故障主要有传感器损坏、接触不良等。对这些故障点，教师每个都必须设置，都必须训练到位。

学生应能够熟记信号线输出的电压、搭铁线的电阻和电源的供电电压，这是维修过程中判断故障点的依据。

下面介绍用万用表检测数据（丰田8A-FE发动机）。

1）电源线。打开点火开关，使用万用表电压挡测量进气歧管绝对压力传感器端插头针脚VCC与搭铁间的供电电压，应为4.5～5.0 V。如电压正常，则证明线路无故障；如无4.5～5.0V电压，说明线路短路，应对电源线路进行维修。

2）信号线。打开点火开关，使用万用表电压挡测量针脚PIM与E2间的动态信号电压。怠速时为1.5V左右；踩下油门踏板，使发动机转速增高，电压信号应随进气压力增大而增大，当节气门全开时，电压信号为4.0～4.5 V。如未检测到电压信号，则为进气歧管压力传感器损坏或信号线断路或对地搭铁。关闭点火开关，使用万用表电阻挡测量信号线传感器端和ECU之间的电路，应为0.1Ω左右，如电阻无穷大则为线路断路；使用万用表电阻挡测量信号线与对地搭铁之间的电阻，应为无穷大，如有电阻，说明信号线与对地搭铁短路。

3）搭铁线。断开点火开关，使用万用表电阻挡测量气歧管压力传感器插头E2与搭铁间的电阻，应为0.1Ω左右。如果电阻为无穷大，则说明搭铁线断路。

9进气歧管传感器示波器检测

为准确分析传感器的工作过程，可以用示波器观察波形，波形的变化反映歧管压力的变化。通常发动机在怠速下信号电压为1.25V，如果发动机节气门最高电压低于4.5V，则发动机全减速电压等于0V。部分进气歧管传感器设计成相反工作方式，即当真空度增高到一定电压，输出电压增高。部分汽车系统一般显示出许多杂波，在传送至发动机ECU后，发动机ECU中的作用信号处理电路将会被清除杂波（图7）。熟练应用示波器也是修理过程中的重要手段，对高端车型和疑难杂症故障车很有帮助；但对学生的要求很高，必须认真理解波形的特点和故障的关系。实践中，中职学生很难对波形识别和示波器使用有一个明确的认识，但通过认真学习、反复研究，也能掌握。

10进气歧管传感器案例分析

以一台凯迪拉克4.1 L汽车为例，该车出现故障是进气压力传感器的真空管破裂，油耗大但不冒黑烟，怠速稳定，动力性和加速性能也较好。

1）检查。用诊断仪读取发动机数据，其中MAP=100 kPa，MAP=5 V。从数据分析，MAP=100 kPa，可能原因是进气压力传感器真空管脱落、破裂、损坏。检查发现，接在进气传感器上的真空管破裂，及时更换真空管后，怠速时信号为

1.5 V左右，迅速踩下加速踏板时信号电压上升，故障排除。

2）故障分析。真空管如果破裂，就会造成真空度为零，输出压力最大，所以测量信号电压显示是5V电压；发动机控制单元认为发动机一直是全负荷工况，所以不断增加喷油量，造成油耗增大。

11结语

总之，在中职汽修实践教学中，对进气歧管压力传感器的组织训练，如能按照本文所列学习要点，大多数学生经过探索和记忆，能掌握进气歧管压力传感器故障的判断和维修。汽车发动机的传感器很多，使用其他类型的传感器时，学生同样可以从上述要点中去研究和学习，掌握检测方法。