第38卷第3期·学术Vol.3838卷第3No.3期
湖南农机
HUNANAGRICULTURALMACHINERY2011年3月
Mar.2011
汽油发动机节气门位置传感器的原理
及检修方法
李原福
（吉林铁道职业技术学院，吉林吉林
132002）
摘要：节气门位置传感器的功用是将节气门开度转变成电信号输入ECU。节气门的开度代表发动机负荷的大
ECU根据节气门开度信号判断发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、大负荷工况等，从而对发动机进行相应小，
的控制。节气门位置传感器一般固定在节气门室的外部，个别的在节气门室内部。文章主要对传感器的原理及检修方法进行了简要的分析，以便于读者在维修过程中更好更快的解决由于节气门位置传感器故障造成的不必要麻烦。
关键词：节气门位置传感器；原理；故障分析中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1007-8320（2011）03-0093-01
PetrolEngineThrottlePositionSensorPrincipleandMaintenanceofthe
Methods
LIYuan-fu
(InstituteofRailwayTechnology,Jilin,Jilin132002，China)
Abstract:ThefunctionofthrottlepositionsensorisconvertedintoelectricalsignalsthrottleinputECU.
Representativeofthrottleopeningthesizeoftheengineload,ECUaccordingtoenginethrottlepositionsignal,ECUdeterminestheworkingconditions,suchastheidlecondition,part-loadconditions,highload,soastocontroltheengineaccordingly.Throttlepositionsensorfixedtothethrottlechambergenerallyoutsideofindividualroomswithinthethrottle.Inthispaper,thesensorprincipleandmaintenanceofabriefanalysisofmethodstofacilitatethereaderintherepairprocessbetterandfastersolutiontothethrottlepositionsensorfailurecausedunnecessarytrouble.
Keywords:Throttlepositionsensor;Principle;Failureanalysis
在发动机电控系统中节气门位置传感器判断发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、大负荷工况等，从而对发动机进行相应的控制。
1节气门位置传感器的工作原理
节气门位置传感器实质是一电位计，如图1所示，它的内
部结构主要由可变电阻、滑动触点、怠速触点等组成，怠速触点与滑动触点随节气门轴一起转动。
发动机怠速时，节气门关闭，怠速信号端与地端接通，怠速信号端输出低电平。当节气门开度增大，怠速触点顺时针旋转，怠速信号端与地端断开，怠速信号端输出高电平；同时滑动触点也顺时针旋转，电源端与信号端之间的电阻增加，信号端输出电压增加。信号端输出的电压增加反映了节气门位置的开度，即发动机的负荷。
图1节气门位置传感器内部结构1-滑动触点；2-可变电阻；3绝缘镀层
2.2节气门位置传感器各端子作用
各种车型的节气门位置传感器原理略有差别，对于图1所示，电源端(VC)、信号端(VTA)、怠速信号端(IDL)和地端(E2)。对于这样的电路我们很容易判断各端子的作用，但在实际维修工作中，有些传感器则没有相关的电路信息，这样维修起来就很困难，判断传感器的质量好坏就比较麻烦。为了解决这样的矛盾，在此我进行了如下判别方法，仅供大家参考。
打开点火开关，将万用表调至直流电压档，将万用表黑表
2节气门位置传感器的检修方法
2.1节气门位置传感器的基本电路如图2所示
收稿日期：2011-01-10
作者简介：李原福（1973-），男，吉林吉林人，硕士，副教授，
研究方向：机械。
）笔（负极）接蓄电池负极，用万用表红表笔（下转第100页
100湖南农机
2011年3月
动，可分别在缸盖、缸体中上部、缸体下部及油底壳部位察听。在缸盖部位用螺钉旋具或听诊器处听汽缸盖各燃烧室部位，能辅助诊断活塞顶碰缸盖、汽缸上部凸肩、气门座圈脱出、上置凸轮轴轴承响等故障。在缸体中上部，可辅助诊断活塞敲缸、活塞销响等故障。在汽缸体与油底壳结合面的附近，可辅助诊断曲轴轴承异响或曲轴断裂等故障。
（2）通过改变发动机异响的影响因素来判断异响出处。异响与发动机的转速、温度、负荷、润滑条件、缸位和工作循环等因素有关，可充分利用异响与这些因素的关系进行异响诊断。
时气缸内有异响，大多为装配、换件中出现问题。在发动机运转时，用分缸断火法确定故障部位，检查结果为1缸有异响。从气缸盖加油口处听诊，异响明显，应该立即分解发动机进行检查。分解发动机，抽出1缸活塞连杆组，发现1缸活塞裙部已有纵向拉痕，气缸壁内也有拉痕，显然该发动机发生了拉缸故障。测量活塞，圆柱度符合要求，圆度为+0.15mm(标准值为+
0.10mm)，不符合要求，导致活塞与汽缸筒的配合间隙过大（桑
塔纳轿车JV1.8L发动机活塞与汽缸配合，极限间隙为
0.12mm），因此判断发动机拉缸故障是活塞质量不符合要求造
成的。选配合格的活塞，拉伤的缸壁用细砂纸研磨或用手电钻附上蘸油的细砂布研磨，之后装复发动机试车，发动机异响消失，故障得以排除。产生这起故障的原因是驾驶员在市场购买并更换不合格的活塞，此类活塞冷态时各尺寸可能符合要求，但因制造工艺不良，热稳定性差。
（3）故障原因。经排查分析，该故障的原因大修时选用的活塞质量不合格，造成发动机拉缸，从而产生异响
①在听诊气门响时，在怠速或低速时异响非常明显；并且曲轴
转2圈响1次。负荷和温度的变化时，气门异响基本不变。②主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到；随负荷增大而增强，随负荷减小而减弱；在相邻两缸断火时，异响消失或减弱。在发动机一个工作循环中，曲轴转1圈连杆轴承发响1次；这类异响对诊断温度无特别要求。③活塞敲缸响，在发动机冷起动时，异响非常明显（冷敲缸），一旦温度升高，响声即减弱或消失。诊断冷敲缸异响应在发动机低温下进行。
另外，不论哪个部位的机械异响，润滑
4结论
在进行发动机异响诊断时，应先掌握发动机异响的种类、
条件不良时，异响一般都会越来越严重。
3发动机异响故障的排除实例
（1）故障现象。桑塔纳型轿车，行驶里程为176100km。车
分析方法和诊断程序，只要掌握了这些基本知识，并在实践中积累经验，就能够对发动机常见异响作出及时、正确的诊断，从而保证发动机与汽车良好的技术状况。俗话说：“无病不呻吟”，发动机的异响发出异响，表明发动机存在不同性质和不同程度的故障，及时的发现和排除发动机异响的故障，不但能够延长发动机的使用寿命，还能有效防止交通事故发生。
辆大修后，启动发动机并运转时发出异响，怠速时发出“嗒嗒”的声响，发动机温度升高时响声更明星，且常伴有发动机抖动现象，在发动机熄火之际，响声更加严重，驾驶员要求返修。
（2）故障诊断与排除。如果发动机在大修后，发动机运转
（上接第93页）(正极)分别接触各线，如果测得电压为5V，则
为传感器的电源线；如测的电压为0V，则为搭铁线；如测得电压随着节气门的开度变化而变化，则为传感器的信号线；如测的电压当节气门打开时为无穷大，则为怠速信号线。通过上述的方法，可以判定传感器各端子的作用，也有利于我们有目的的进行检测和故障排除。
2.3节气门位置传感器元件本身、线束、ECU的故障的分析。
用上述同样的方法进行进一步测量分析，重点要对上述测量到的信号线进行分析，如果测量数据与上述数值相差太大或无变化，就说明此传感器已坏，要用一个新传感器进行更换。对于搭铁线，只要电压不为0伏，则可以判断为此传感器搭铁不良，说明此传感器也有故障，通过以上测量方法可以判断传感器是否损坏。如果要判断线束到底有没有问题，我们可以把插头拔下，测量电脑到该插头的各脚电压，电源为5V、信号线为空载电压小于5V、搭铁线为0V、怠速端子电压小于
5V,只要符合这种情况，可以判定线束没有问题。
总之，在节气门位置传感器的检查过程中，要特别注意内部滑动变阻器是否有磨损、怠速触点是否工作良好。如果输出信号不准会直接影响发动机的性能，造成发动机工作不正常的故障现象。
参考文献
[1]（美）T.吉尔.汽车发动机诊断与大修[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]陈焕江.汽车检测与诊断[M].北京：机械工业出版社.，2007.
图2丰田汽车节气门位置传感器原理电路图
第38卷第3期·学术Vol.3838卷第3No.3期
湖南农机
HUNANAGRICULTURALMACHINERY2011年3月
Mar.2011
汽油发动机节气门位置传感器的原理
及检修方法
李原福
（吉林铁道职业技术学院，吉林吉林
132002）
摘要：节气门位置传感器的功用是将节气门开度转变成电信号输入ECU。节气门的开度代表发动机负荷的大
ECU根据节气门开度信号判断发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、大负荷工况等，从而对发动机进行相应小，
的控制。节气门位置传感器一般固定在节气门室的外部，个别的在节气门室内部。文章主要对传感器的原理及检修方法进行了简要的分析，以便于读者在维修过程中更好更快的解决由于节气门位置传感器故障造成的不必要麻烦。
关键词：节气门位置传感器；原理；故障分析中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1007-8320（2011）03-0093-01
PetrolEngineThrottlePositionSensorPrincipleandMaintenanceofthe
Methods
LIYuan-fu
(InstituteofRailwayTechnology,Jilin,Jilin132002，China)
Abstract:ThefunctionofthrottlepositionsensorisconvertedintoelectricalsignalsthrottleinputECU.
Representativeofthrottleopeningthesizeoftheengineload,ECUaccordingtoenginethrottlepositionsignal,ECUdeterminestheworkingconditions,suchastheidlecondition,part-loadconditions,highload,soastocontroltheengineaccordingly.Throttlepositionsensorfixedtothethrottlechambergenerallyoutsideofindividualroomswithinthethrottle.Inthispaper,thesensorprincipleandmaintenanceofabriefanalysisofmethodstofacilitatethereaderintherepairprocessbetterandfastersolutiontothethrottlepositionsensorfailurecausedunnecessarytrouble.
Keywords:Throttlepositionsensor;Principle;Failureanalysis
在发动机电控系统中节气门位置传感器判断发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况、大负荷工况等，从而对发动机进行相应的控制。
1节气门位置传感器的工作原理
节气门位置传感器实质是一电位计，如图1所示，它的内
部结构主要由可变电阻、滑动触点、怠速触点等组成，怠速触点与滑动触点随节气门轴一起转动。
发动机怠速时，节气门关闭，怠速信号端与地端接通，怠速信号端输出低电平。当节气门开度增大，怠速触点顺时针旋转，怠速信号端与地端断开，怠速信号端输出高电平；同时滑动触点也顺时针旋转，电源端与信号端之间的电阻增加，信号端输出电压增加。信号端输出的电压增加反映了节气门位置的开度，即发动机的负荷。
图1节气门位置传感器内部结构1-滑动触点；2-可变电阻；3绝缘镀层
2.2节气门位置传感器各端子作用
各种车型的节气门位置传感器原理略有差别，对于图1所示，电源端(VC)、信号端(VTA)、怠速信号端(IDL)和地端(E2)。对于这样的电路我们很容易判断各端子的作用，但在实际维修工作中，有些传感器则没有相关的电路信息，这样维修起来就很困难，判断传感器的质量好坏就比较麻烦。为了解决这样的矛盾，在此我进行了如下判别方法，仅供大家参考。
打开点火开关，将万用表调至直流电压档，将万用表黑表
2节气门位置传感器的检修方法
2.1节气门位置传感器的基本电路如图2所示
收稿日期：2011-01-10
作者简介：李原福（1973-），男，吉林吉林人，硕士，副教授，
研究方向：机械。
）笔（负极）接蓄电池负极，用万用表红表笔（下转第100页
100湖南农机
2011年3月
动，可分别在缸盖、缸体中上部、缸体下部及油底壳部位察听。在缸盖部位用螺钉旋具或听诊器处听汽缸盖各燃烧室部位，能辅助诊断活塞顶碰缸盖、汽缸上部凸肩、气门座圈脱出、上置凸轮轴轴承响等故障。在缸体中上部，可辅助诊断活塞敲缸、活塞销响等故障。在汽缸体与油底壳结合面的附近，可辅助诊断曲轴轴承异响或曲轴断裂等故障。
（2）通过改变发动机异响的影响因素来判断异响出处。异响与发动机的转速、温度、负荷、润滑条件、缸位和工作循环等因素有关，可充分利用异响与这些因素的关系进行异响诊断。
时气缸内有异响，大多为装配、换件中出现问题。在发动机运转时，用分缸断火法确定故障部位，检查结果为1缸有异响。从气缸盖加油口处听诊，异响明显，应该立即分解发动机进行检查。分解发动机，抽出1缸活塞连杆组，发现1缸活塞裙部已有纵向拉痕，气缸壁内也有拉痕，显然该发动机发生了拉缸故障。测量活塞，圆柱度符合要求，圆度为+0.15mm(标准值为+
0.10mm)，不符合要求，导致活塞与汽缸筒的配合间隙过大（桑
塔纳轿车JV1.8L发动机活塞与汽缸配合，极限间隙为
0.12mm），因此判断发动机拉缸故障是活塞质量不符合要求造
成的。选配合格的活塞，拉伤的缸壁用细砂纸研磨或用手电钻附上蘸油的细砂布研磨，之后装复发动机试车，发动机异响消失，故障得以排除。产生这起故障的原因是驾驶员在市场购买并更换不合格的活塞，此类活塞冷态时各尺寸可能符合要求，但因制造工艺不良，热稳定性差。
（3）故障原因。经排查分析，该故障的原因大修时选用的活塞质量不合格，造成发动机拉缸，从而产生异响
①在听诊气门响时，在怠速或低速时异响非常明显；并且曲轴
转2圈响1次。负荷和温度的变化时，气门异响基本不变。②主轴承响、连杆轴承响和活塞销响较为严重时，在怠速和低速下也能听到；随负荷增大而增强，随负荷减小而减弱；在相邻两缸断火时，异响消失或减弱。在发动机一个工作循环中，曲轴转1圈连杆轴承发响1次；这类异响对诊断温度无特别要求。③活塞敲缸响，在发动机冷起动时，异响非常明显（冷敲缸），一旦温度升高，响声即减弱或消失。诊断冷敲缸异响应在发动机低温下进行。
另外，不论哪个部位的机械异响，润滑
4结论
在进行发动机异响诊断时，应先掌握发动机异响的种类、
条件不良时，异响一般都会越来越严重。
3发动机异响故障的排除实例
（1）故障现象。桑塔纳型轿车，行驶里程为176100km。车
分析方法和诊断程序，只要掌握了这些基本知识，并在实践中积累经验，就能够对发动机常见异响作出及时、正确的诊断，从而保证发动机与汽车良好的技术状况。俗话说：“无病不呻吟”，发动机的异响发出异响，表明发动机存在不同性质和不同程度的故障，及时的发现和排除发动机异响的故障，不但能够延长发动机的使用寿命，还能有效防止交通事故发生。
辆大修后，启动发动机并运转时发出异响，怠速时发出“嗒嗒”的声响，发动机温度升高时响声更明星，且常伴有发动机抖动现象，在发动机熄火之际，响声更加严重，驾驶员要求返修。
（2）故障诊断与排除。如果发动机在大修后，发动机运转
（上接第93页）(正极)分别接触各线，如果测得电压为5V，则
为传感器的电源线；如测的电压为0V，则为搭铁线；如测得电压随着节气门的开度变化而变化，则为传感器的信号线；如测的电压当节气门打开时为无穷大，则为怠速信号线。通过上述的方法，可以判定传感器各端子的作用，也有利于我们有目的的进行检测和故障排除。
2.3节气门位置传感器元件本身、线束、ECU的故障的分析。
用上述同样的方法进行进一步测量分析，重点要对上述测量到的信号线进行分析，如果测量数据与上述数值相差太大或无变化，就说明此传感器已坏，要用一个新传感器进行更换。对于搭铁线，只要电压不为0伏，则可以判断为此传感器搭铁不良，说明此传感器也有故障，通过以上测量方法可以判断传感器是否损坏。如果要判断线束到底有没有问题，我们可以把插头拔下，测量电脑到该插头的各脚电压，电源为5V、信号线为空载电压小于5V、搭铁线为0V、怠速端子电压小于
5V,只要符合这种情况，可以判定线束没有问题。
总之，在节气门位置传感器的检查过程中，要特别注意内部滑动变阻器是否有磨损、怠速触点是否工作良好。如果输出信号不准会直接影响发动机的性能，造成发动机工作不正常的故障现象。
参考文献
[1]（美）T.吉尔.汽车发动机诊断与大修[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]陈焕江.汽车检测与诊断[M].北京：机械工业出版社.，2007.
图2丰田汽车节气门位置传感器原理电路图