任务二  进气歧管绝对压力传感器的检测

任务引入

一辆别克威朗轿车，车主在近期行驶过程中发现车辆出现油耗增加的同时伴随着发动机加速不畅等情况，疑似该车的进气歧管绝对压力传感器出现故障。针对该故障，请你结合相关知识完成本项检修任务。

一、进气歧管绝对压力传感器的类型、作用

进气压力传感器（MAP），如图2-4所示。它通常位于发动机的进气歧管上边，并以真空管进行连接。在发动机工作时，随着节气门开度的变化，进气歧管内的真空度、绝对压力以及输出信号特性曲线均在变化。而D型喷射系统检测的是节气门后方进气歧管内的绝对压力，在发动机工作中，节气门开度越小，进气歧管的真空度越大，歧管内的绝对压力就越小，输出信号电压也越小；反之节气门开度越大，进气歧管的真空度越小，歧管内的绝对压力就越大，输出信号电压也越大。随着引擎不同的转速负荷，感应进气歧管内的真空变化，再根据感知器内部电阻的改变，转换成电压信号，为ECU修正喷油量和点火正时角度提供参考。

进气歧管绝对压力传感器有多种形式，根据其信号产生的原理可分为压电式、半导体压敏电阻式、电容式、差动变压器式及表面弹性波式等。

（a）半导体压敏电阻式

（b）电容式

图2-4  进气压力传感器

二、进气歧管绝对压力传感器的结构

不同型号的进气压力传感器可能采用不同的技术和结构，以下是其常见的结构组成。

（一）敏感元件

敏感元件是进气压力传感器的核心部件，通常由压电材料、压阻材料或电容式结构制成，负责直接测量进气管中的压力。

（二）信号转换电路

信号转换电路能将敏感元件产生的压力信号转换成电信号，通常包括运放、电阻和电容等电子元件，用于信号的放大和滤波。

（三）接线端子

进气压力传感器通过接线端子与其他电子元件连接，接线端子主要负责将传感器的测量数据传输到引擎控制模块中。

（四）外壳

外壳通常由金属或塑料制成，以保护传感器内部的组件免受损坏。

（五）橡胶密封圈

橡胶密封圈用于防止水分、灰尘等杂物影响传感器的测量准确性。

（六）压盖和密封圈

压盖和密封圈有助于确保传感器在各种环境下都能稳定工作。

（七）电路板和芯片

电路板上安装有感压芯片和其他电子组件，负责处理和传输压力数据。

不同类型的进气压力传感器，如半导体压敏电阻式（见图2-5）和电容式，可能有特定的结构细节，例如，半导体压敏电阻式进气压力传感器使用由单晶硅制成的膜片，而电容式传感器则可能包含厚膜电极和氧化铝膜片。

图2-5  半导体压敏电阻式进气压力传感器

1—滤清器；2—塑料外壳；3—MFI过滤器；4—混合集成电路；5—压力转换元件

半导体压敏电阻式中的硅膜片（见图2-6）是压力转换元件，用单晶硅制成。硅膜片的长和宽约为3mm、厚度约为160μm，在硅膜片的中央部位有一个采用腐蚀方法制作的直径为2mm、厚度约为50μm的薄膜片；在薄硅膜片的表面上，采用集成电路加工技术与台面扩散技术制作四只梳状且阻值相等的半导体压敏电阻，它们通常被称为固态压阻器件或固态电阻；并利用低阻扩散层（P型扩散层）将四只电阻连接成惠斯顿电桥电路（见图2-7），然后再与传感器内部的信号放大电路和温度补偿电路等混合集成电路连接。

图2-6  硅膜片结构

图2-7　惠斯通电桥电路

三、进气歧管绝对压力传感器的工作原理

压敏电阻式压力传感器，膜片一面通真空室，另一面导入进气歧管压力，如图2-8所示。在进气歧管压力的作用下，硅膜片就会产生应力，应力又会使半导体压敏电阻的电阻率发生变化进而引起阻值变化，此时惠斯通电桥上电阻值的平衡就被打破。当电桥输入端输入一定的电压或电流时，在电桥的输出端就可得到变化的信号电压或信号电流。再根据信号电压或信号电流的大小，就可检测出进气歧管压力的高低。

图2-8  不同角度压敏电阻式压力传感器的结构

四、进气歧管绝对压力传感器的压值

进气歧管的绝对压力值在40～80kPa之间，这也是进气压力传感器的正常值。当发动机工作时，在进气冲程活塞向下运动形成的抽吸作用下，进气歧管压力会低于大气压力。正常工作的发动机的进气歧管内真空度的大小及变化都有固定的范围和规律。发动机进气歧管真空度的高低及其稳定性与发动机工作的气缸数、转速、密封性能、点火性能、混合气空燃比和节气门开度等因素有关。

五、进气歧管压力传感器的注意事项

（一）安装前的准备与检查

在安装进气歧管压力传感器之前，需要进行以下准备和检查工作。

1．检查零件完整性

确保进气歧管压力传感器及其附件齐全，无损坏。

2．清洁安装区域

清除安装区域的油污、灰尘和杂物，保证传感器能够紧密贴合且不受污染。

3．校验安装位置

确认安装位置是否符合设计要求，避免安装位置不当导致的测量误差。

（二）正确连接传感器与发动机系统

确保进气歧管压力传感器与发动机系统正确连接，应注意以下事项。

1．遵循连接规范

按照车辆制造商提供的规范连接传感器，包括正确的线路连接和接口对接。

2．检查连接紧固

确保所有连接处都紧固可靠，避免松动导致的信号失真或故障。

（三）了解进气歧管压力传感器的原理和功能

深入理解进气歧管压力传感器的原理和功能有助于更好地使用和维护它。

1．工作原理

进气歧管压力传感器主要是基于压阻效应或电容效应工作，能将进气歧管内的压力变化转换为电信号。

2．功能作用

传感器提供进气歧管内的压力信号给ECU，ECU根据该信号计算空气流量并控制燃油喷射和点火等参数，以实现发动机的优化运行。

（四）日常维护和检查

为保证进气歧管压力传感器的正常运行，需要进行以下日常维护和检查工作。

1．定期检查连接

定期检查传感器与发动机系统的连接情况，确保无松动或破损。

2．检查传感器外观

观察传感器外观是否完好，有无裂痕或腐蚀现象。

3．记录数据变化

记录传感器输出数据的变化情况，以便及时发现异常。

（五）处理故障和报警的方法

当进气歧管压力传感器出现故障或报警时，应采取以下处理措施。

1．读取故障代码

使用诊断工具读取故障代码，以便快速定位问题所在。

2．检查传感器电路

检查传感器的供电和信号电路是否正常，排除电路故障的可能性。

3．更换故障传感器

若确认是传感器本身发生故障，则应及时更换新的传感器。

（六）清洁和维护进气系统的方法

保持进气系统的清洁对于确保进气歧管压力传感器的正常运行至关重要。具体清洁和维护方法如下。

1．定期更换空气滤清器

按照车辆制造商的建议定期更换空气滤清器，防止灰尘和杂质进入进气系统。

2．清洗进气管道

定期清洗进气管道，去除积累的油污和积炭对进气系统造成的影响。

（七）避免人为误差和错误操作

在操作进气歧管压力传感器时，应注意避免以下人为产生的误差和错误操作。

1．不当安装

确保按照正确的方法安装传感器，避免安装不当导致的测量误差或损坏。

2．误操作

在拆卸或安装传感器时，避免使用不当的工具或方法，以免损坏传感器或相关部件。

（八）延长进气系统寿命

为了延长进气系统的寿命，可以采取以下措施。

1．使用优质油品

选用符合车辆要求的优质燃油和机油，以减少对进气系统和传感器的损害。

2．定期保养

按照车辆制造商的保养建议进行定期保养，包括更换机油、清洗进气系统等项目，以保持进气系统的良好状态。

通过遵循上述注意事项和采取相应措施，可以有效确保进气歧管压力传感器的正常运行和进气系统的稳定性，从而提高车辆的性能和可靠性。

六、任务实施

（一）实施方案

1．作业准备

使用万用表时，不要将红黑表笔接反。

设备器材：进气压力传感器、常用工具（一套）、万用表。

耗材：干净抹布。

2．学生分组

以6～8人为一组，选出组长并进行任务分配，填入表2-5中。

表2-5 小组概况及分工情况表

（二）操作步骤

进气歧管绝对压力传感器的检测步骤见表2-6。

表2-6  进气歧管绝对压力传感器的检测步骤

请将故障判断信息填入表2-7中。

表2-7 故障判断表

（三）任务评价（每组一份）

将小组成员评价分数填入表2-8中。

表2-8　任务评价表