浅谈汽车发动机传感器的认知及检测的教学模式
2022-12-07南京交通职业技术学院赵宝平
南京交通职业技术学院 赵宝平
汽油发动机电控系统维修是高职院校汽车运用与维修专业的核心课程，本课程学分为3分，周课时为16节，教学周数为4周，总课时为64课时。课程内容主要包括发动机电控系统总体认识、燃油供给系统认识与检修、发动机进排气系统认识与检修、发动机点火系统认识与检修、发动机管理系统认识与检修、发动机综合故障诊断等6等个部分。本文以2018款一汽大众迈腾B8L车CUGA发动机的节气门位置传感器及加速踏板位置传感器的认知与检测为例介绍其教学模式，教学时长为90 min。
节气门位置传感器及其相关线路故障会导致发动机加速无力、EPC灯报警及发动机易熄火等故障现象；加速踏板位置传感器及其相关线路故障会导致发动机加速无反应且发动机怠速偏高等故障现象。
1 授课前设备、仪器及工具的准备
授课前设备、仪器及工具的准备见表1所列。
表1 授课前设备、仪器及工具的准备
2 课程考核评分标准设置
课程考核评分标准设置见表2所列。
表2 课程考核评分表
3 对传感器安装位置及端子数目进行认知（时间：10 min）
将班级学生分成4组，各组均选出1名学生为组长，由2位教师分别各带2组学生，让学生在发动机教学台架上认知节气门位置传感器及加速踏板位置传感器的安装位置，并能根据发动机教学台架PCV电路板电路上标注的端子号核对相应传感器的端子及导线颜色。
4 传感器供电线、搭铁线、信号线的快速判别与检测（时间：35 min）
迈腾B8L车CUGA发动机节气门位置传感器相关电路如图1所示，加速踏板位置传感器相关电路如图2所示。
4.1 传感器的信号线、搭铁线、供电线的快速判别（时间：10 min）
通过图1可以得知，端子T6e/4所连线路为节气门位置传感器1（G187）信号线（特征：导线连线带有可变的箭头），端子T6e/1所连线路为节气门位置传感器2（G188）信号线（特征：导线连线带有可变的箭头）。端子T6e/2与端子T6e/6所连线路分别为传感器的供电线与搭铁线，即端子T6e/2所连线路为传感器的供电线，端子T6e/6所连线路为传感器的搭铁线（因端子T6e/6所连线路的导线为褐色，在大众车系电路中，所有的褐色线均定义为搭铁线）。端子T6e/3与端子T6e/5连接节气门驱动装置（G186）。
通过图2可以得知，端子T6bf/4所连线路为加速踏板位置传感器（G79）信号线（特征：导线连线带有可变的箭头），端子T6bf/6 所连线路为加速踏板位置传感器2（G185）信号线（特征：导线连线带有可变的箭头）。
4.2 传感器供电线及搭铁线的检测与确认（时间：15 min）
通过万用表测量得知，端子T6e/2与搭铁间的电压为5 V，即G187和G188共用供电线（也称为5 V参考电源或基准电压），测量端子T6e/2与端子T6e/6间的电压为5 V，说明端子T6e/6所连线路为G187和G188的共用搭铁线。
通过万用表测量得知，端子T6bf/2与搭铁间的电压为5 V，即G79的供电线，测量端子T6bf/2与端子T6bf/3间的电压为5 V，说明端子T6bf/3为G79的搭铁线。测量端子T6bf/1与搭铁间的电压为5 V，即G185的供电线，测量端子T6bf/1与端子T6bf/5间的电压为5 V，说明端子T6bf/5所连线路为G185的搭铁线。
上述相关测量可以在发动机台架PVC电路板上测量，也可在传感器侧测量，前提是将点火开关置于ON挡。
4.3 传感器信号电压的检测及确认（时间：10 min）
通过万用表测量得知，端子T6e/4与搭铁间的电压为4.18 V，即G187的信号电压，将加速踏板瞬间踩到底，此信号电压能够随加速踏板位置的变化而变化，从4.18 V下降至0.79 V为正常。端子T6e/1与搭铁间的电压为0.81 V，即G188的信号电压，将加速踏板瞬间踩到底，此信号电压能够随加速踏板位置的变化而变化，从0.81 V上升至4.23 V为正常。上述测量可以在发动机台架PVC电路板上测量，也可以在传感器本体侧测量，前提是不拔下连接器T6e，将点火开关置于ON挡。
通过万用表测量得知，端子T6bf/4与搭铁间的电压为0.72 V，即G79的信号电压，此信号电压应能够随加速踏板位置的变化而变化，将加速踏板瞬间踩到底，此信号电压能够由0.72 V上升至3.96 V。端子T6bf/6与搭铁间电压为0.36 V左右，即G185信号电压，此信号电压应能够随加速踏板位置的变化而变化，将加速踏板瞬间踩到底，此信号电压能够由0.36 V上升至1.98 V。上述测量可以在发动机台架PVC电路板上测量，也可以在传感器本体侧测量，前提是不拔下连接器T6bf，将点火开关置于ON挡。
5 分组讨论2种传感器的供电方式及信号电压的特点（时间：5 min）
通过上述测量得知，G187和G188共用5 V参考电源（基准电压）和搭铁线路；而G79、G185分别有各自的5 V参考电源（基准电压）与搭铁线路。G187和G188信号电压之和始终为5 V（无论发动机处于怠速状态还是加速状态），其信号均呈线性状态；而G79和G185信号电压数值始终是2倍的关系（无论是发动机怠速状态还是加速状态）。
6 通过故障检测仪读取发动机怠速时相关数据流（时间：10 min）
发动机怠速状态下，要求每位同学读取发动机数据流，在数据流中找出上述2种传感器的数据流数值。在发动机怠速状态下，节气门位置传感器及加速踏板位置传感器的数据流见表3所列。
表3 节气门位置传感器及加速踏板位置传感器数据流
7 传感器信号波形检测（时间：25 min）
依然将学生分成4组，通过预先准备好的示波器、笔记本电脑及拖线板对传感器信号波形进行检测。
节气门位置传感器信号波形的检测如图3所示。绿色线表示G187信号波形，蓝色线表示G188信号波形。
加速踏板位置传感器信号波形的检测如图4所示。粉色线表示G79信号波形，蓝色线表示G185信号波形。
G186工作波形的检测如图5所示。G186为占空比控制，其工作波形为方波。
8 课程结束后对教室进行5S（时间：5 min）
课程结束时，由各组组长对本组所用设备、仪器与工具进行收集整理，班长组织值日生对整个教室进行5S清洁。
通过上述教学模式的试行，课堂安排上更加紧凑，教学内容上也进行了细化，结合具体的考核评分标准，让每位同学在课堂上都有事干，激发了学生的学习热情及动手能力，提高了课堂教学质量。
