汽車傳感器常見故障及維修技術探究

陳一明　王駿　董雪強

摘 要：隨著汽車工業的發展，傳感器在汽車系統中的應用越來越廣泛。然而，傳感器的故障是導致汽車性能下降甚至安全隱患的主要原因之一，降低了汽車的使用壽命。文章針對汽車傳感器的常見故障及維修技術進行探究，旨在為汽車維修人員提供有效的解決方案。文章首先對汽車傳感器的發展現狀進行了概述，然后分析了傳感器的常見故障模式，最后提出了針對性的維修技術。通過文章的研究，可以為汽車維修提供實用的指導，提高汽車傳感器的維修效率和安全性。

關鍵詞：汽車傳感器 故障維修 維修技術 探究

1 汽車傳感器發展現狀

傳感器是一種能夠感知和響應外部環境變化，并將其轉換為可讀和可用的信號的設備。在汽車工業中，傳感器、能夠監測車輛的運行狀態，提高車輛的性能和安全性。隨著技術的發展，汽車傳感器的種類和功能也在不斷增加和改進[1]。目前，汽車傳感器市場已經進入了快速發展階段，據市場研究公司預測，未來幾年全球汽車傳感器市場將以每年約5%的速度增長，到2025年有望達到約400億美元的市場規模，這一增長的主要推動力是汽車行業的發展以及人們對車輛安全和環保性能的需求不斷提高。在汽車傳感器市場中，最主要的傳感器類型包括壓力傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、位置傳感器和加速度傳感器等，其中，壓力傳感器和溫度傳感器是市場需求最大的兩類傳感器，其主要用于監測汽車發動機、制動系統和空調系統的運行狀態。隨著汽車智能化和電動化的發展，新型的汽車傳感器也在不斷涌現，例如：用于監測電池狀態的電池傳感器、用于監測空氣質量的空氣質量傳感器、用于監測車速和位置的GPS傳感器等，這些新型傳感器的出現，為汽車的設計和性能提升提供了更多的可能性。在技術方面，汽車傳感器也在不斷改進，一方面，傳感器技術的進步使得傳感器的精度和可靠性不斷提高；另一方面，隨著人工智能和物聯網技術的發展，傳感器數據的處理和傳輸速度也在不斷加快，其的進步，為汽車智能化和電動化的發展提供了有力的支持。

2 汽車傳感器常見的故障

2.1 溫度傳感器

溫度傳感器是一種用于監測汽車溫度的裝置，包括發動機溫度、冷卻液溫度、空調溫度等，如果溫度傳感器出現故障，便會導致汽車無法正常啟動或者運行不穩定。在溫度傳感器中，最常見的故障是短路或斷路，當溫度傳感器出現短路時，電信號將被誤導，使得ECU錯誤地認為溫度已經達到最高值，從而限制發動機的功率輸出。而當溫度傳感器出現短路時，ECU將無法接收到溫度信號，導致發動機無法正常運行。不僅如此，溫度傳感器還可能會發生其他故障，如：如果溫度傳感器的安裝位置不正確，將會導致傳感器讀數不準確；如果傳感器內部的熱敏電阻老化或失效，也會導致傳感器讀數不準確。為了解決溫度傳感器的故障，需要仔細檢查傳感器的線路和連接是否良好，若線路沒有問題，則需要檢查ECU的軟件是否需要更新。如果這些方法都無法解決問題，則需要考慮更換溫度傳感器[2]。

2.2 氧傳感器

氧傳感器是一種常見的汽車傳感器，通常安裝在汽車的排氣管上，用于檢測廢氣中的氧含量，并將信號傳遞給發動機控制單元，用于控制空燃比和燃油噴射量。在氧傳感器中，常見故障包括以下幾個方面：①傳感器中毒：由于廢氣中含有硫、鉛等有害物質，如果長期接觸這些物質，會使傳感器中毒，導致信號不準確。此時，需要更換新的傳感器。

②傳感器陶瓷損壞：傳感器陶瓷是一種敏感材料，容易受到高溫和震動的影響，如果長時間使用或受到強烈震動，會導致陶瓷損壞，從而影響信號的準確性。此時，需要更換新的傳感器。

③線路故障：氧傳感器的線路故障是比較常見的故障之一，通常是由于線路老化或接觸不良引起的。此時，需要檢查線路的連接情況，并更換老化的線路。

④信號不穩定：氧傳感器在正常工作時，信號應該是穩定的，如果信號出現波動或異常變化，很可能是由于傳感器本身或發動機控制單元的問題引起的。此時，需要檢查控制單元的軟件版本是否需要升級或更換新的傳感器。

2.3 空氣流量傳感器

空氣流量傳感器是汽車進氣系統中重要的元件之一，直接安裝在空氣濾清器與節氣門體之間，用來檢測進氣量的多少，并將進氣量轉化為電信號送給發動機控制單元，以決定噴油量的大小。但是，空氣流量傳感器也存在故障，大致可分為以下三種情況：①線路故障?？諝饬髁總鞲衅饕话阌腥€：5V電源線、信號線和接地線，如果接地線斷路，整個控制系統將無法工作；如果信號線斷路或接觸不良，將造成發動機運轉不穩、易熄火、年檢不過和發動機各故障燈不亮等問題。②空氣流量傳感器本身故障?？諝饬髁總鞲衅饕话悴灰讚p壞，損壞的原因多數是由于使用、安裝不當而造成損壞，如：進氣口處積有異物；金屬外殼生銹；安裝時被碰傷；導線接頭松動或接插件不良；導線絕緣層被磨破而與金屬殼體接觸等，一旦空氣流量傳感器發生故障，將會造成發動機運轉不正常甚至熄火，嚴重威脅著用戶的駕駛安全。③輸出信號錯誤?？諝饬髁總鞲衅鬏敵鲂盘栧e誤的原因主要有好幾種，即由于空氣流量傳感器的信號錯誤而導致發動機故障燈亮起；空氣流量傳感器與ECU之間的連接線路接觸不良或信號錯誤；電控單元接收不到空氣流量傳感器的信號而無法進行空燃比反饋控制而導致發動機運轉不正常甚至熄火[3]。

2.4 位置傳感器

位置傳感器是汽車傳感器的一種，主要用于檢測和傳輸汽車的位置信息。常見的位置傳感器包括節氣門位置傳感器、車速傳感器、曲軸位置傳感器等，這些傳感器在汽車行駛過程中發揮著重要的作用，如果發生故障，將會導致汽車行駛不平穩、加速緩慢、發動機故障等問題。首先是節氣門位置傳感器故障。節氣門位置傳感器位于節氣門體上，用于檢測節氣門的開度，并將信號傳輸給發動機控制單元，如果節氣門位置傳感器出現故障，將會導致發動機加速緩慢、油耗增加、排放超標等問題，將需要更換新的傳感器。其次是車速傳感器故障。車速傳感器用于檢測汽車的車速，并將信號傳輸給發動機控制單元和自動變速器控制單元，如果車速傳感器出現故障，將會導致發動機加速緩慢、自動變速器換擋異常等問題。最后是曲軸位置傳感器故障。曲軸位置傳感器用于檢測曲軸的位置，并將信號傳輸給發動機控制單元，如果曲軸位置傳感器出現故障，會導致發動機無法啟動、加速緩慢等問題。

2.5 壓力傳感器

壓力傳感器廣泛應用于汽車發動機控制系統、空調系統、剎車系統等。然而，壓力傳感器也經常會出現一些故障，影響汽車的正常運行。首先，壓力傳感器的常見故障之一是信號偏差。在長時間使用后，壓力傳感器的信號值可能會發生變化，導致控制系統的控制精度降低，這種情況會造成發動機控制不準確、空調制冷效果不佳等問題，降低用戶的使用體驗感。其次，壓力傳感器的另一個常見故障是電路故障。由于壓力傳感器與汽車其他控制系統的電路連接復雜，因此容易出現電路故障，這會造成傳感器無法正常工作或無法輸出信號，大大增強了駕駛過程中的危險性，嚴重威脅著用戶的人身安全。最后，壓力傳感器的其他常見故障包括機械故障和污染故障。機械故障是由于傳感器內部部件損壞或松動所導致的；而污染故障則是由于傳感器受到灰塵、污垢等污染物的污染所導致的，久而久之，將會影響整個壓力傳感器的運轉。

2.6 其他傳感器方面

除上述故障外，汽車傳感器還包括進氣壓力傳感器故障、水溫傳感器故障及爆震傳感器故障三種，每一種都是汽車傳感器必不可少的組成部分，一旦出現故障，會形成駕駛過程中的安全事故。對于進氣壓力傳感器，其是用于監測進氣歧管中的氣壓變化的傳感器，能夠感知發動機的負荷變化，并根據進氣歧管中的氣壓變化來控制噴油量。如果進氣壓力傳感器出現故障，那么汽車的噴油量將會受到影響，導致汽車的動力不足、加速緩慢、怠速不穩等問題。對于水溫傳感器，其是用于監測發動機水溫的傳感器，能夠感知發動機的水溫變化，并根據水溫的變化來控制噴油量、點火正時等。如果水溫傳感器出現故障，汽車的噴油量和點火正時將會受到影響，也會導致汽車的動力不足、加速緩慢、怠速不穩等問題。對于爆震傳感器，其是用于監測發動機爆震的傳感器，能夠感知發動機的振動變化，并根據振動變化來控制點火正時等。如果爆震傳感器出現故障，汽車的點火正時將會受到影響，無法在點火按鈕按下時就立即啟動[4]。

3 汽車傳感器維修技術

3.1 電路維修

電路維修是汽車傳感器維修技術中的重要一環。電路維修主要針對傳感器電路的故障進行維修，由于傳感器電路的復雜性，電路維修需要具備一定的專業知識和技能。一般來說，電路維修包括以下幾個方面：①電源電路維修。電源電路是傳感器的重要組成部分，其負責為傳感器提供電能。當電源電路出現故障時，傳感器將無法正常工作。因此，對于電源電路的維修，需要檢查傳感器的電源電壓是否正常，保險絲是否燒斷等故障，在維修過程中，還要使用萬用表等工具進行測量和檢查，讓電源電路實現正常工作。②信號電路維修。信號電路是傳感器信息傳輸的核心部分。當信號電路出現故障時，傳感器傳輸的信息將無法被正確識別和處理。因此，對于信號電路的維修，需要檢查傳感器的信號輸出是否正常，信號線的連接是否牢固等故障。在維修過程中，需要使用示波器等工具進行測量和檢查，使信號電路正常工作。③接地電路維修。接地電路是傳感器安全運行的重要保障。當接地電路出現故障時，傳感器容易受到干擾或損壞。因此，對于接地電路的維修，需要檢查傳感器的接地線是否連接牢固、接地電阻是否符合要求等故障。在維修過程中，可以使用萬用表等工具來進行測量和檢查，該工具的應用范圍大、用途廣，是保證接地電路正常運行的關鍵性工具?？偟膩碚f，汽車傳感器維修技術中的電路維修是一項復雜而重要的工作，要求維修人員具備一定的專業知識和技能，才能夠有效地進行維修工作，同時也能提高維修工作的準確性和可靠性。

3.2 故障檢測針對性維修

汽車傳感器故障檢測是維修前的重要環節，通過準確判斷傳感器故障原因，為針對性維修提供依據。據研究，汽車傳感器的故障檢測方法包括電壓檢測法、電阻檢測法、信號模擬法、數據流檢測法四種，能夠找到具體的故障位置，及時維修。電壓檢測法：通過測量傳感器兩端的電壓，判斷傳感器是否正常工作[5]。電阻檢測法：通過測量傳感器的電阻值，判斷傳感器是否正常工作；信號模擬法：通過模擬傳感器的工作環境，判斷傳感器是否正常工作；數據流檢測法：通過讀取汽車ECU的數據流，判斷傳感器是否正常工作。針對不同的傳感器故障類型，需要采取不同的維修技術，及時遏制故障危險性的蔓延，讓汽車傳感器長期處在穩定、安全的狀態下運行，提高用戶行駛過程中的行車安全。在維修工作中，常見的汽車傳感器維修技術包括以下幾個方面：①更換傳感器：對于已經損壞的傳感器，需要及時更換新的傳感器。在更換傳感器時，要注意傳感器的型號、規格以及安裝位置是否正確。

②清洗傳感器：對于受到污染或積碳等影響的傳感器，需要進行清洗。在清洗過程中，要注意使用正確的清洗劑和清洗方法，避免對傳感器造成損害。

③調整傳感器：對于一些需要調整的傳感器，如節氣門位置傳感器、氧傳感器等，需要根據實際情況進行調整。在調整過程中，要注意調整的幅度和順序是否正確，以避免對傳感器造成損害。

④修復線路：對于線路故障引起的傳感器故障，需要修復相應的線路。在修復過程中，要注意線路的布局和連接是否正確，以避免出現短路或斷路等問題。

⑤優化工作環境：對于工作環境對傳感器造成影響的故障，需要優化相應的工作環境，例如：在發動機艙內加裝保護罩，以減少灰塵和水分對傳感器的影響。這些檢測技術的應用，能夠延長傳感器的使用壽命，提高傳感器的穩定性。

3.3 軟件維修工具

當前，對于軟件維修工具的應用越來越廣泛。軟件維修工具可以借助計算機或單板計算機等設備，對傳感器進行在線檢測和調試，快速定位故障并進行修復。與傳統的硬件維修方式相比，軟件維修工具具有操作簡便、維修速度快、成本低等優點，已經成為現代汽車維修的重要發展方向。在使用軟件維修工具時，需要掌握一定的計算機技術和編程技能，首先，需要了解汽車傳感器的類型和基本原理，以及各個傳感器的功能和特點[6]。其次，需要掌握在線檢測和調試設備的操作方法，以及相關的維修軟件和編程語言。在維修過程中，一定要根據故障現象和數據表現，快速定位故障原因，并采取相應的修復措施。同時，還要對維修過程進行記錄和整理，以便對維修結果進行評估和總結。在未來，隨著汽車技術的不斷發展，汽車傳感器維修技術也將不斷進步，為保障汽車的正常運行和安全性能做出更大的貢獻。

4 結語

隨著科學技術的發展，汽車傳感器發生了極大變化，正在由機械化向電子化、智能化的方向發展，提高了汽車的先進性，用戶的使用也更加便捷。當前，由于傳感器技術的不斷提升，其電子器件也更加緊密，雖然對汽車來講是有優勢的，但對于維修工作來說卻提高了難度，一旦汽車傳感器出現故障，這將給維修人員增加了壓力，其不僅要考慮整個傳感器本身可能會出現的故障，還要考慮整個計算機系統是否存在故障問題，這在一定程度上擴大了維修工作的范圍，無法保證維修質量?；诖?，相關企業一定要重點討論汽車傳感器常見的故障，由此制定針對性的解決對策，探索正確的維修技術，一旦發現傳感器故障問題必須第一時間聯系專業維修人員，并且還要在日常行車過程中關注各傳感器的變化，了解更多傳感器知識，這樣能夠保障汽車的安全行駛，從而推動汽車行業的發展。

參考文獻：

[1]SensPro傳感器中樞DSP獲得ASIL B和ASIL D汽車安全合規認證[J].單片機與嵌入式系統應用，2022，22（02）：95.

[2]錢伯章.SABIC推出新型雷達吸收PBT材料，用于汽車雷達傳感器 [J]. 聚酯工業， 2022，35（01）：56.

[3]邵錦才.分布式輪轂直驅電動汽車關鍵傳感器容錯控制策略研究[D].杭州：浙江科技學院，2022.

[4]李文娜，郝俊，佟麗珠.《智能汽車傳感器檢測技術》課程“課證融通”研究[J].時代汽車，2022，（01）：74-75.

[5]宮文峰，王元哲，陳輝等.基于深度學習的無人駕駛汽車導航傳感器異常診斷方法 [J]. 機械工程學報，2021，57（24）：268-278.

[6]英飛凌推出用于汽車應用的高精度無磁芯電流傳感器XENSIV～（TM）TLE4972[J]. 電子質量，2021，（11）：93-94.