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汽车油压传感器:结构、工作方式及维护指南
2024-09-13

汽车油压传感器 检测车辆发动机油压的重要装置,其检测到的数据可以帮助控制发动机的正常工作。

油压传感器的结构

电子油压传感器由厚膜压力传感器芯片、信号处理电路、壳体、固定电路板装置、两根引线(信号线、报警线)等组成。信号处理电路由电源电路、传感器补偿电路、调零电路、电压放大电路、电流放大电路、滤波电路、报警电路等组成。

图1为传感器结构图,图2为其原理框图。厚膜压力传感器是20世纪80年代出现的一种新型应变式压力传感器,它是利用印刷烧结在陶瓷弹性体上的厚膜电阻的压阻效应发展起来的。在陶瓷弹性膜片上直接印刷烧结四个厚膜电阻,并通过导带连接组成惠斯通电桥。当被测液位压力作用于陶瓷弹性体时,弹性膜片产生屈曲变形,与此同时,印刷在弹性膜片上的厚膜电阻也产生相同大小的应变量,其中两个厚膜电阻受到压缩应变,阻值减小;另两个受到拉伸应变,阻值增大。这样,被测压力值就转化成了电桥输出信号,信号的大小与压力成正比。

油压传感器如何工作?

机油压力传感器安装在发动机的主油路上,发动机运转时,压力测量装置检测机油的压力,将压力信号转换成电信号,送至信号处理电路。放大后的压力信号经电压放大、电流放大后通过信号线接入机油压力表,改变流过机油压力表内部2个线圈的电流比例,从而指示发动机的机油压力。经过电压放大、电流放大后的压力信号还要与报警电路中设定的报警电压进行比较,当电压低于报警电压时,报警电路通过报警线输出报警信号,并点亮报警灯。

电子式机油压力传感器的接线方法与传统机械式传感器完全相同,可替代机械式压力传感器,直接与汽车机油压力表、低压警示灯连接,指示柴油机机油压力,提供低压警示信号。电子式汽车机油压力传感器与传统压阻式机油压力传感器相比,具有无机械运动部件(即无触点)、精度高、可靠性高、寿命长等优点,满足了汽车电子化发展的要求。

由于汽车工作环境恶劣,对传感器的要求十分严格,在电子式汽车油压传感器设计中,不仅需要选择耐高温、耐腐蚀、精度高的压力测量器件和性能可靠、工作温度范围宽的元器件,而且还需要在电路中采取抗干扰措施,提高传感器的可靠性。

油压传感器位置

据 Repair Pal 介绍,机油压力传感器通常位于机油滤清器 和油底壳之间,靠近发动机右下方。但是,机油压力传感器(也称为机油压力开关或传感器)的位置因车辆而异。

汽车油压传感器的位置

据 Autos 称,油压传感器测量油泵泵送的发动机油的压力。工作良好的油泵工作压力为每平方英寸 20 至 40 磅。如果压力低于此范围,可能会造成严重且永久性的发动机损坏。有些车辆的仪表板内置有电动和机械油压表,而有些车辆则配有信号灯。车辆油压警告系统会提醒驾驶员传感器检测到的问题。

据 AutoZone 称,油压读数低通常是由于油压传感器故障造成的。如果主油道中的油压不低,但油压传感器读数低,则传感器很可能出现故障,需要更换。机械师可以检查传感器的连接是否松动或断裂。如果油压低,机械师可以寻找漏油的迹象。

如何检测油压传感器

油压传感器的检测方法:油压传感器的压力与输出电压成线性关系,压力从0~10bar,输出电压从0.5~4.5伏。判断故障的方法:先将点火开关置于OFF,拔下油压传感器的线束插头,再将点火开关置于ON,测量插头3针A24与地之间的电压是否为输入电压,4针与地之间的电压是否为零。

压力传感器包括硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,它们都是在硅晶片上生成的微机械电子传感器。

硅压阻式压力传感器采用高精度半导体 电阻与应变片组成惠斯通电桥作为功率-电能转换测量电路,测量精度高,功耗低,成本极低。对于惠斯通电桥的压阻式传感器来说,如果没有压力变化,它的输出为零,几乎不消耗功率。

MEMS硅压阻式压力传感器采用周边固定的圆形应力杯硅膜内壁,利用MEMS技术,在表面应力最大处直接刻上四片高精度半导体应变片,组成惠斯通测量电桥,作为功率-电能转换测量电路,直接把压力物理量转换成电能,其测量精度可达0.01-0.03%FS。

电容式压力传感器是利用MEMS技术在硅片上制作横向隔栅,上下横向隔栅成为一组电容式压力传感器,上方横向隔栅受压力作用而向下发生位移,改变了上下隔栅的间距,也改变了极板间电容的大小,即压力= 电容。

油压传感器故障的症状

油压信号显示表明发动机的油压低于规定值,ECM认为是故障,并以故障代码415的形式存储该故障。此时由于油压过低,发动机的保护功能起作用,迫使发动机的功率和转速下降,并可能导致发动机保护性熄火。

启动后油压指示灯常亮,怠速时发动机故障灯常亮,油压值显示为0.99,故障码:P01CA(油压传感器电压高于上限)

机油压力传感器故障该如何解决?

有一些 油压传感器出现故障的情况。

1、发动机储油量太少,造成润滑系统无油或少油,造成油压低。 

解决方法:添加燃料。

2、油太脏或者太粘稠使油泵不能有效吸入和泵出油,造成油压低或者没有油压。 

解决方法:更换机油。

3、机油稀薄或因发动机温度高导致机油变稀,会从发动机各摩擦副的间隙中渗漏,造成机油压力过低。 

解决方法:更换机油或者检修冷却系统。

4、油管漏油、油泵损坏或其零部件磨损过大,都会造成进油量和泵出油量减少,或根本不出油,造成油压低或无油压。 

解决方法:修复。

5、曲轴与大小瓦间隙超标,导致漏油,造成油压低。 解决方法:修理。

6、限压阀或泄压阀弹簧太软或发夹、钢球损坏,使阀功能消失或减弱,导致油压下降。 

解决方法:更换、修复。

7、油压感应塞、压力表或电路故障,造成油压低。 

解决方法:更换、检查。

 


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