浅谈爆震传感器的故障检修分解

浅谈爆震传感器的故障检修分解 谈谈爆震传感器的故障检修 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ -2- 关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ -2- 主体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ -2- 前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ -2- 爆震传感器的工作原理„„„„„„„„„„„„„ -3- 发动机爆震控制机理„„„„„„„„„„„„„„ -4- 共振型压电式爆震传感器的检测„„„„„„„„„ -5- 利用爆震传感器诊断发动机故障„„„„„„„„„-6- 故障实例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„-7- 结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„-9- 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„-9- 1 谈谈爆震传感器的故障检修 谈谈爆震传感器的故障检修 摘 要: 本文主要从爆震传感器及其控制机理出发，重点讲述了爆震传感器的检查和有关“爆震传感器信号不良”所反应发动机其他相关故障的分析判断，这是我们修理中容易出现的判断失误的地方。 关键词: 爆震燃烧 故障检修 论文主体: 一、 前言 汽油发动机是利用火花塞跳火将混合气点燃，使火焰在混合气内不断传播进行燃烧，火焰在传播过程中，如果压力异常升高时，一些部位的混合气不等火焰传到就自行燃烧，造成瞬时爆发燃烧，这种现象称为爆震。爆震的主要危害有:一是噪音大，二是强烈爆震危害性很大，它会使发动机的功率下降;发动机温度急剧升高，冷却水带走的热量增大，从而使热效率降低;不正常燃烧脉冲压力波冲击和加剧发动机零部件的负荷，使应力增加而容易损坏;气缸过热会加重积碳形成局部过热，甚至会使金属变软、熔化或烧损;发动机运转不稳定，剧烈振动。 要消除爆震，通常(1)高压缩比是形成爆震的条件之一，所以要定期清除燃烧室和活塞顶部的积碳。大修时缸盖端面变形应立即换新的。将端面加工刨平往往会增加压缩比。 (2)消除排气门、活塞顶和燃烧室积碳，消灭可能的终燃灼热点。 2 谈谈爆震传感器的故障检修 (3)使用符合发动机压缩比的汽油。汽油中的辛烷成分能抑制爆震，加了辛烷值低的汽油心然引起爆震。汽油的标号可见汽车使用说明书。 (4)冷却系统功能发挥正常，水温过高或经常“开锅”一定要排除障碍，否则容易引起爆震。 (5)点火提前过早也易引起爆震。点火提前角应按说明书或飞轮点火正时记号调整，或调到低转速、高挡、猛加油时有权轻微的爆震。 (6)发动机在低转速而需要大负荷时(爬坡或加速)，应及时换入低挡，切勿以高墚引发爆震. 为了增强发动机输出功率，降低燃油消耗，现代汽车一般都实行点火闭环控制，其点火闭环反馈信号由爆震传感器来完成，这样发动机可以更精确控制点火提前，以便可以更好地控制发动机输出最大功率和节省燃油。 二、爆震传感器的工作原理 目前，发动机电子集中控制系统ECU已广泛使用点火提前闭环控制方法，它可以有效抑制发动机爆震现象的发生，爆震传感器是这一系统中不可缺少的反馈信号，它的作用是检测发动机有无爆震，并将信号送至ECU，以便更好控制点火时刻。 一般来说，目前使用最广泛的方法是使用压电式爆震传感器来检测发动机爆震。 压电式爆震传感器分为共振型和非共振型，现代绝大多数汽车采用共振型传感器，它是利用发动机产生爆震时发动机的振动频率和传感器本身的固有频率一致而产生共振现象，用以检测爆震是否产生，其输出信号为电压，电压的大小表示爆震的强度。 附图1是爆震传感器的结构图， 3 谈谈爆震传感器的故障检修 压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上。振荡片随发动机的振荡而振荡，波及压电元件，使其变形而产生电压信号，当发动机爆震时的振荡频率和振荡片固有频率相同时，振荡片产生共振，此时压电元件将产生最大的电压信号， 如附图2。 1 (1.振动质量 2.外壳 3.压电陶瓷 4.螺钉 5.接触片 6.插头.7发动机机体 V-振动速度 图2 三、 发动机爆震控制机理 1、 爆震与点火提前的关系 爆震与点火提前存在着密切关系，点火提前角越大，燃烧的最大压力就越 4 谈谈爆震传感器的故障检修 大，就越容易产生爆震。实验证明，发动机发出最大扭矩的点火时刻是在开始产生爆震点火时刻附近。而对机械控制点火、普通电子点火或电控电子点火(没有爆震反馈，即没有装备爆震传感器系统的点火系统)，为了使其在最恶劣的条件下也不至于产生爆震，其点火提前角均设定在爆震边缘的范围以内，使其远离爆震界限并存在有较大的余量。这样势必会降低发动机功率，使发动机输出功率下降，燃油消耗增加。 2、 爆震控制机理 电脑控制闭环点火系统，由安装在机体上的爆震传感器检测发动机的爆 震强度，当爆震传感器检测到机体爆震时，电控电脑自动逐步减少点火提前 角，直到发动机不产生爆震，当发动机不产生爆震时，在一定时期内维持当 前的点火提前角，在此期间，若有爆震产生，也同样减少点火提前角，若在 这段时间内一直没有爆震产生，电控电脑又自动逐步增加点火提前角直到发 动机产生爆震，这样控制电脑始终保持发动机工作在爆震边缘，从而提高发 动机功率，降低燃油消耗。 现代汽车广泛使用共振式压电爆震传感器，其安装在发动机缸体上。为 防止线束短路、断路、传感器失灵、缸体发生异常震动、检测电路发生故障 等意外情况，系统内安装有一个安全电路以保护发动机。一旦出现这些情况， 安全电路将点火时刻推迟，并接通仪表板故障警告灯，提示司机系统出现故 障。 四、 共振型压电式爆震传感器的检测 1( 就车检测 根据爆震控制原理，当发动机产生爆震时，发动机将推迟点火提前角直 至发动机不产生爆震，当发动机不爆震时，发动机又将增大点火提前角直到 发动机产生爆震。所以，当我们用扳手或其他金属物体敲击一下发动机缸体 时，发动机转速应该马上下降然后又马上恢复，此时发动机会突然“顿”一 5 谈谈爆震传感器的故障检修 下又恢复原状，或我们用正时枪观察点火提前角，此时点火提前应该马上往 后推迟，然后又向前提前，此现象说明爆震传感器在起作用，爆震传感器及 其线路基本没有问题;反之，说明爆震传感器或线路出现故障，应检查爆震 传感器或线路是否存在问题。 2( 离车检测 如果就车检查检查出爆震传感器有故障就应作离车检查，爆震传感器一般有三条线，其中两条是爆震信号线，一条是屏蔽线，防止爆震信号受到干扰。检测时，如果我们有万用表，应将旋钮旋至毫伏级电压档，用扳手或其他物体直接敲击爆震传感器基座，其应该有电压显示，大致范围为400mV左右，说明其基本完好，否则应检查传感器到电脑之间的线路，如果完全没有电压产生说明传感器已经损坏，应根据线路图检查。 不过，用万用表检测一般不太准确，也不太直观，如果用示波器检查，将更直观也更准确，当我们用硬物体敲击其共振片时，示波器将输出一个清楚直观的振荡波形，说明传感器完好，如果没有波形输出或输出极其微弱，说明传感器已损坏，应更换爆震传感器。 线路图 当爆震传感器损坏、线路短路、线路断路、紧固螺丝没有上紧、汽缸工作严重不平衡、发动机与车架连接机脚胶损坏时等，发动机自诊断系统都将存储“爆震传感器信号不良”，发动机故障警告灯点亮，我们可以用解码器读出故障码， 6 谈谈爆震传感器的故障检修 但有“爆震传感器信号不良”不一定绝对说明爆震传感器或线路出现问题，具体问题我们应具体分析，切不可根据自诊断结果盲目行事，否则，我们可能会上当吃亏。 五、 利用爆震传感器诊断发动机故障 故障特征:爆震传感器信号不良时，发动机将推迟点火提前角，此时发动机将不能有效地发出功率，汽车容易出现加速不良，废气排放超标，发动机工作粗暴，有时如果还会出现怠速不稳等。 爆震传感器反应的是发动机机体是否产生爆震，它是一个反馈量，电脑判断其好坏的依据是其反馈信号是否在正常范围内，如果一直超出范围，电脑自诊断系统就会设置故障码，而发动机是否爆震又发动机工作的一个综合体现，其中有“真爆震”和“假爆震”之分，“真爆震”是指发动机燃烧异常机体产生强烈震动，主要是由于曲轴信号错乱导致点火信号错乱、发动机水温过高导致混合气在中心火焰还没有传到之前就自行燃烧、配气相位错乱导致进排气和点火正时全部错乱、三元催化器严重堵塞排气受阻急加速导致发动机产生强烈震动;“假爆震”是指机体其它部件震动导致爆震传感器错误反应爆震信号，主要是指汽缸工作严重不平衡导致发动机严重抖动、机脚胶损坏导致发动机和车架直接发生硬碰撞、传感器锁紧螺丝松动导致爆震传感器震动厉害、急加速间歇性不点火造成发动机异常抖动等。所以爆震信号一方面跟其本身线路有关，还与发动机的“真爆震”和“假爆震”有关，根据发动机自诊断结果进行故障分析，我们一方面可以诊断其本身，而且还可以诊断发动机其它部分的故障，这是我们应该注意和值得认真思考的。 正是因为爆震传感器反馈的是发动机的综合工况，所以它与氧传感器一样反应许多与它相关联的故障信息，这是我们分析判断发动机其它部位是否异常的重要依据，根据一般的修车经验，“爆震传感器信号不良”包含的故障含义及诊断方法如下: 7 谈谈爆震传感器的故障检修 1) 发动机怠速时一般汽车发动机点火提前角在10度左右变化，爆震传 感器调节的范围一般是正负4度，当我们用点火正时枪观察点火提前 角，如果点火正时提前角固定不变，说明爆震信号线路不良，发动机 控制点火闭环已停止调节点火提前，应重点检查爆震传感器是否损 坏、线路短路、线路断路。 2) 当点火提前角剧烈摆动，可能是机体异常震动导致爆震传感器反馈异 常，我们应重点检查:a)爆震传感器固定螺丝松动。b)曲轴转角信 号或判缸信号错乱。c)发动机和车架连接机脚胶磨损。d)汽缸工作 严重不平衡。e)发动机水温过高。f)点火不良，如间歇性不点火。 g)正时皮带跳齿及装配错误。h)三元催化反应器严重堵塞。 六、 故障实例分析 例1)一台96款广州云豹水星，故障警告灯亮，用解码器读码为“爆震传感器信号不良”和“氧传感器信号不良”，此车怠速抖动严重，怠速转速为1100rpm，正常为780 rpm，我用解码器先消除故障码，多次急加油又出现“爆震传感器信号不良”，调整怠速螺丝转速没有什么大的反应，试拔分缸线，发动机汽缸工作不平衡比较严重，再量汽缸压力有两个缸相差很大，后来我询问司机，司机说车中途坏在湖南，在湖南大修过，开了半年就出现怠速不稳现象。根据我的分析，这种情况可能不关爆震传感器的事，可能是发动机剧烈抖动，传感器反馈信号一直超出正常范围，发动机电脑误认为其故障。于是我将发动机重新大修并重新调整怠速，发动机工作一切正常。 例2)一台佳美V6有时中速急加速不良，发动机故障警告灯亮，用解码器读码读出“爆震传感器信号”不良，首先我拔掉电瓶负极消除故障码，再读码为系统正常，当时试车没有问题，但司机没过一个星期又将车开了回来，因为这是一例软故障，为此我详细检查了油路、气路、、点火电路、传感器电路都没有发现问题，用扳手模拟发动机爆震，试验正常，后来我反复试车发现速度稍微高一点时急加速不仅加速不良，而且发动机还伴有机体敲击声，根据这一现 8 谈谈爆震传感器的故障检修 象我又检查了很多东西，并且强制更换爆震传感器没有效果，最后发现发动机和车架连接的机脚胶磨损，导致中高速发动机急加速发动机和车架发生硬碰撞而导致爆震传感器反馈信号电压大，发动机控制电脑根据这一错误信号马上推迟点火提前角，发动机功率马上下降，从而导致发动机中速加速不良。 例3)一台新的上海别克，故障表现为怠速严重抖动，急加速放炮，用解码器读码同样为“爆震传感器信号超出极限”，这车刚开始不是我修的，其他人处换了节气门位置传感器、氧传感器、爆震传感器、水温传感器、空气流量计、点火线圈、分缸线、火花塞、汽油，该换的基本都换了，不该换的也换完了，最后没有办法换了控制电脑还是没有排除故障，这差不多是一例疑难故障，根据我的经验，发动机在这种情况下出现爆震传感器的故障码应该不关爆震传感器的事，我仔细检查各种传感器线路也没有发现问题，而当用正时枪观察点火正时时，急加速点火提前角极不稳定，点火提前角跟曲轴转角信号有着最紧密的联系，于是我拆开发动机检查曲轴转角传感器(霍尔效应式)没有问题，再检查3X和18X信号发生盘，其固定在飞轮上没有出现损坏或掉缺等，此时差不多到了“山穷水复疑无路”的地步，此车又放了两天，当我再检查曲轴转角信号盘时，偶然发现信号盘相对飞轮已松动，其松动将产生曲轴转角信号和判缸信号错乱，所以点火和喷油也全部错乱，从而导致发动机工作异常。 七、 结束语 另外，我有时从杂志上还看到过类似出现“爆震传感器信号不良”故障码而不是爆震传感器损坏的实例，这充分说明我们维修车辆，不能仅仅完全靠仪器，我们应该根据结构原理，深入分析，方能做到“画龙点睛”，否则我们可能会修来修去也走不出诸葛亮的“八卦阵”--------破阵还得懂阵法。 致谢:本文在写作过程中，得到老师的大力指导，在此深表感谢。同时由于本人水平有限，文中难免有错漏和不当之处，敬请各位老师和同行批评指正。 9 谈谈爆震传感器的故障检修 参考文献:电控汽油喷射运力原理及故障检修 王遂双著 人民交通出版 社1998年出版 汽车电器与电子技术 李涵武主编 哈尔滨工业大学出版社 10 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果