電噴發(fā)動機爆震傳感器故障的診斷及排除

1、.1畢 業(yè) 論 文 標 題：電噴發(fā)動機爆震傳感器故障的診斷與排除 關(guān) 鍵 詞：爆震傳感器損壞起動困難 高速無力 撰 寫 人：_ _ _ _ _ 指導(dǎo)教師：_ _ _ _ 提交日期：_ _ _.1摘 要本文主要介紹一臺皇冠2.5轎車，由于爆震傳感器有微裂紋并進了水，使兩信號引線間產(chǎn)生了電阻，這一電阻令電腦ECU誤認為爆震信號，進而推遲了點火提前角，降低了混合比，從而導(dǎo)致汽車起動困難且高速無力。在自診斷系統(tǒng)解讀無故障碼的情況下，根據(jù)系統(tǒng)工作原理，通過對故障現(xiàn)象的分析和檢查，采用經(jīng)歷診斷和萬用表檢測的手段找出故障原因并加以排除。關(guān)鍵詞：爆震傳感器損壞；起動困難且高速無力；點火提前角過小淺談電噴發(fā)動機

2、爆震傳感器故障的診斷與排除一、引言 現(xiàn)代的汽油發(fā)動機，為了提高其動力性和經(jīng)濟性，通過選取最大的點火提前角或增大壓縮比來實現(xiàn)。但點火提前角過大，會使發(fā)動機活塞上行還未到達上止點時，電火花就點燃混合氣，令混合氣提前點燃做功，產(chǎn)生對上行的活塞進展反沖的阻礙作用，這樣很容易引起燃燒爆震。而燃燒爆震會使發(fā)動機汽缸活塞組受高壓作用，使機體及冷卻系統(tǒng)過熱，以致功率下降，油耗上升，甚至還可使活塞頂部產(chǎn)生積炭或溶化。為了使發(fā)動機功率發(fā)揮到最正確狀態(tài)而又不發(fā)生爆震現(xiàn)象，必須要將點火提前角控制在爆震發(fā)生的臨界數(shù)值上，其最有效的方法是裝用爆震傳感器，使其感知爆震發(fā)生時壓力波的信號，進而自動推遲點火提前角至最正確值，到

3、達自動消除爆震的目的。但假設(shè)爆震傳感器有故障，則會將造成發(fā)動機的控制失調(diào)，影響發(fā)動機的使用性能。二、構(gòu)造原理爆震傳感器裝在發(fā)動機缸體中間以四缸機為例就裝在2缸和3缸之間，或者1 ，2缸中間一個，3，4缸中間一個。是用來測定發(fā)動機抖動度的，當(dāng)發(fā)動機產(chǎn)生爆震時用來調(diào)整點火提前角的。爆震傳感器有很多種，其中應(yīng)用最早的當(dāng)屬磁致伸縮式爆震傳感器，它主要由磁芯、永久磁鐵和感應(yīng)線圈等組成。當(dāng)機體振動時，磁心受振偏移，使感應(yīng)線圈的磁通量發(fā)生變化，而在感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。其他種類如壓電瓷式的，當(dāng)發(fā)動機有抖動時里面的瓷受到擠壓產(chǎn)生一個電信號，因為這個電信號很弱所以一般的爆震傳感器的連接線上都用屏蔽線包裹的。其

4、中壓電式共振型傳感器應(yīng)用最多，它一般安裝在發(fā)動機機體上部，利用壓電效應(yīng)把爆震時產(chǎn)生的機械振動轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘栯妷?。?dāng)產(chǎn)生爆震時的振動頻率(約6000Hz左右)與壓電效應(yīng)傳感器自身的固有頻率一致時，即產(chǎn)生共振現(xiàn)象。這時傳感器會輸出一個很高的爆震信號電壓送至ECU，ECU及時修正點火時間，防止爆震的產(chǎn)生。低標號燃油，點火過早等原因引起的發(fā)動機爆震會造成發(fā)動機損壞。爆震傳感器的作用是將發(fā)動機爆震以電信號的形式傳遞給電子控制模，作為控制模塊調(diào)整點火正時以阻止進一步爆震的重要依據(jù)。爆震傳感器一般都是壓電瓷式的，當(dāng)發(fā)動機有抖動時里面的瓷受到擠壓產(chǎn)生一個電信號。三、故障現(xiàn)象 有一臺皇冠2.5轎車，因冷卻液泄漏造成

5、嚴重損壞，進展大修后還缺乏2個月，車主則反映，車輛在剛修好后根本是正常的，但近期卻出現(xiàn)冷、熱車都起動困難且高速無力的現(xiàn)象，時速行駛在100km/h時，就感到動力缺乏，加速無力。 檢查車輛，故障指示燈不亮，顯示電控系統(tǒng)無故障碼存在。啟動車輛，發(fā)動機有起動征兆，但需連續(xù)啟動很長時間才能啟動成功，路試感覺發(fā)動機發(fā)悶無力，最高車速勉強到達100km/h。四、故障原因分析 汽車剛大修不久，經(jīng)觀察，起動后工作平穩(wěn)且無機械異響，可以說機械原因造成此故障的可能性甚微。該皇冠2.5裝備的是V型六缸2JZ-GE電子控制D型多點汽油噴射發(fā)動機，電控單元ECU是依據(jù)曲軸位置信號進展判缸，在燃油壓力正常的情況下，根據(jù)起

6、動信號、轉(zhuǎn)速信號、冷卻液溫度、節(jié)氣門位置等信號，以ECU存信息為基準，通過計算比較后進展起動時點火正時與空燃比的控制的。起動后，ECU根據(jù)進氣岐管壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置等信號決定最正確點火提前角及空燃比，而且根據(jù)進氣溫度、冷卻液溫度、爆震等信號對點火提前角及空燃比進展修正，以此到達最正確的控制。通常，根據(jù)工作原理分析，造成發(fā)動機起動困難或高速無力的故障有以下原因：起動困難1燃油壓力過低；2點火正時失準；3水溫傳感器損壞；4怠速閥卡死進氣不良；5爆震傳感器損壞。2、高速無力1燃油壓力過低；2點火正時失準；3節(jié)氣門位置傳感器損壞；4進氣歧管壓力傳感器損壞；5爆震傳感器損壞。 五、故障診斷與排

7、除根據(jù)以上分析，對有可能產(chǎn)生故障的局部進展檢測：油壓測試。連接好燃油壓力表后，啟動發(fā)動機，測得燃油壓力怠速為234kPa，符合原廠怠速標準228255kPa的要求，拔掉油壓調(diào)節(jié)器接收，真空壓力為305kPa，也符合原廠標準225315kPa的要求。夾緊回油管檢測油壓升到475kPa，也符合應(yīng)比怠速油壓高150300kPa標準，證明系統(tǒng)油壓正常。點火正時測試。預(yù)熱發(fā)動機后，將轉(zhuǎn)速表的探頭與檢查連接器的IG“-連接注意：轉(zhuǎn)速表探頭不得再碰觸車身或搭鐵，否則會損壞點火器用連接線連接TE1和E1端子，用正時燈照射曲軸皮帶上的正式標記,發(fā)動機在怠速時700r/min,點火提前角為上止點前8，而此車原廠標

8、準是10，稍慢了一點。 經(jīng)上述的測試，我注意到點火提前角稍慢，這稍慢的點火正時，按常規(guī)也不至于引致起動困難和高速無力。但檢查分電器發(fā)現(xiàn)調(diào)整圍已到盡頭，不能再調(diào)。是什么原因引起的呢.用起動機帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)，此時檢查點火正時，結(jié)果點火提前角在上止點前12，明顯反映點火提前角過小，這一發(fā)現(xiàn)促使我更疑心故障是點火正時的影響所致，于是，檢查空轉(zhuǎn)高速與帶負荷高速時的點火正時。這一檢查，問題就出來了，高速空轉(zhuǎn)尚可，帶負荷高速時點火提前角明顯失調(diào)，車速一過65km/h，點火提前角就只有56，太大低于正常的提前角2025這一圍。是什么原因造成點火提前過小，而ECU的自診斷系統(tǒng)又未能檢測出其故障碼呢.這只能有兩個

9、可能，一是點火正時機械系統(tǒng)故障；二是ECU信號處理與控制系統(tǒng)的隱性傳感器故障。經(jīng)檢查，正時齒輪記號對正，正時皮帶松緊度適中，翻開分電器蓋，分火頭也對正第一缸且稍偏前。由于分電器采用了微機控制點火系統(tǒng)，沒有點火提前機構(gòu)，分電器僅起到點火順序分配你高壓電的作用。檢測信號發(fā)生器的間隙及固定情況，以及中央高壓線及分火線、分火蓋等，結(jié)果均為正常，說明機械系統(tǒng)無問題。由于電控單元ECU是根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣歧管壓力、節(jié)氣門位置等信號決定最正確點火提前角，同時根據(jù)進氣溫度、冷卻水溫、爆震信號等來修正點火提前角的，所以ECU不能檢測到故障并以代碼形式儲存起來，這應(yīng)該為傳感器的隱性損壞。我依據(jù)平時的工作經(jīng)歷對各

10、傳感器進展仔細的檢測：進氣歧管壓力傳感器檢查。在ECU與E2間加5V電壓，在幾種狀態(tài)下，檢查PIM與E2間電壓。節(jié)氣門位置傳感器檢查。水溫傳感器、進氣溫度傳感器檢查。 上述的檢查數(shù)據(jù)說明，進氣歧管壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器及進氣溫度傳感器都正常。則最可疑心的就是爆震傳感器了。由于爆震傳感器分別裝于機體兩側(cè)且拆裝不太方便，故在關(guān)掉點火開關(guān)的情況下，我拔下爆震傳感器連接端子，憑著試一試的念頭起動發(fā)動機。當(dāng)起動機一轉(zhuǎn)動，發(fā)動機就馬上能起動，且一連幾次，都能順利起動，此時發(fā)動機故障指示燈是點亮的。 常用的爆震傳感器有電磁式和電壓式2種，2JZ-GE缸發(fā)動機裝用的是共振型壓電式爆震傳感器。

11、 傳感器安裝在發(fā)動機缸體上，發(fā)動機爆震時產(chǎn)生的壓力波傳給缸體，使質(zhì)量塊產(chǎn)生作用力施加到壓電晶體上，壓電晶體兩端產(chǎn)生電荷通過電纜傳輸?shù)紼CU(ECU已先預(yù)存一個固定爆震頻率)，ECU根據(jù)電荷信號，通過計算比較，對點火提前角進展自動控制。 關(guān)閉點火開關(guān)后，用平時準備的連接端子插入爆震傳感器連接座，并引出邊線，然后用萬用表檢測爆震傳感器兩端子間及端子與發(fā)動機機體外殼間的電阻。其中，1號爆震傳感器兩端間電阻為690,端子與外殼間的電阻為無窮大；2號爆震傳感器兩端子間及端子與外殼均為無窮大，符合原廠標準，即1號爆震傳感器已壞。拆下此爆震傳感器仔細檢查，發(fā)現(xiàn)一側(cè)有水漬，用手板動未覺松動，但見有微裂縫，于是

12、更換新件，插回連接端子，拔下EFI保險絲30s，以消除試車時的故障碼。再次試車，冷熱起動都正常，進展路試，輕松就能跑上120km/h。第二天再次起動試車一切正常。 通常ECU監(jiān)測到爆震傳感器損壞，會啟動自我保護系統(tǒng)，將點火提前角鎖定在*一固定值該車標準為10，以保證發(fā)動機的正常起動與行駛，并點亮儀表板上的故障警告燈，發(fā)出警告。則，這車為什么會同時出現(xiàn)冷熱起動困難且高速無力，又無故障碼顯示的情況呢. 因為傳感器有微裂縫并進了水，造成兩信號引線間通過水漬產(chǎn)生電阻，這電阻只是使電腦ECU誤認為爆震信號的正常信號，所以就發(fā)生控制推遲點火提前角和降低混合比的錯誤指令，致使冷、熱起動困難，起動后，由于質(zhì)量塊振動，使端子間電阻暫時分開，ECU回復(fù)到承受正常的信號，使發(fā)動機恢復(fù)正常狀態(tài)。高速時，由于發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)使傳感器質(zhì)量塊振動頻率加劇，兩端間的電阻又重現(xiàn)，并傳給ECU，從而又使ECU重新發(fā)出推遲點火提前角的錯誤指令