浅谈爆震传感器的故障检修

浅谈爆震传感器的故障检修 [1] 李峥. 浅谈爆震传感器的故障检修[J]广东交通职业技术学院学报, 2002,(01) . 第I期 2002年3月 广东交通职业技术学 JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATION 院学报 POLYTECHNIC March,2002 文章编号:44-1555(2002)01-0049-03 浅谈爆展传感器的故障检修 李峥 (广州市第二公共汽车公司修配二厂，广东广州，510650) 摘要:本文主要从爆震传感器及其控制机理出发，重点阐述了爆震传感器的检查和有关“爆震传 感器信号不良”所反映发动机其它相关故障的分析判断，这是我们修理中容易出现判断失误的地方。 关键词:爆震故障检修 中图分类号:U464文献标识码:A 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，二是很有可能使发动机损坏，特别是在大负荷条 件下，这种可能性更大。 要消除爆震，通常可以使用辛烷值比较大的汽油，辛烷值越大说明抗爆能力越强，同时在汽车设 计方面，可以通过改进燃烧室结构、加强冷却水循环、推迟点火提前角。尤其是推迟点火提前角对消 除爆震有比较明显的作用，但一味推迟点火提前角将会牺牲发动机的功率，导致发动机动力不够强劲， 燃油经济性不好。 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。 1爆震传感器的工作原理 目前，发动机电子集中控制系统ECU己广泛使用点火提前闭环控制，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压电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。 我们知道，压电式爆震传感器由压电元件、平衡块及导线等构成。当发动机缸体的振动传到传感 器壳体时，壳体与平衡块之间产生相对运动，从而使夹在中间的压电元件所承受的推压力变化。于是， 随着压电件承受推压作用力而产生电压。在ECU上只检出达到7kHz左右爆震所产 生的电压，通过该电压值的大小可以判定发动机爆震强度。 2发动机爆震控制机理 2. 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 收稿日期:2002-02-15 作者简介:李峥(19 72. 6-)，男，助理工程师 录用日期:2002-02-24 研究方向:汽车工程、汽车检测 第I期广东交通职业技术学院学报NO. t 2002年3)J JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATION POLYTECHNIC March,2002 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。 2.2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‘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_r作在爆震边缘，从而提高发动机功率，降低燃油消耗。 现代汽车厂‘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」卜线束短路、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。日.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 }牧障〔 3共振型压电式爆震传感器的检测 3.1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，、与 发动VL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” 卜又恢复原状，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;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。 3.2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，爆震传感器一般有二条线，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己经 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。 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，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。 4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 卜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、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 第1期广东交通职业技术学院学报NO.1 2002年3月JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATION POLYTECHNIC March,2002 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，根据我多年的修车经验，“爆 震传感器信号不良”包含的故障含义及诊断方法如下: (1)发动机怠速时一般汽车发动机点火提前角在100左右变化，爆震传感器调节的范围一般是士 40，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己停止调节点火提前，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。 5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，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，后来经过询问司机，得知车中途 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 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，在拔掉电瓶负极消除故障码后，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，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，根据这一现象又反复检查，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。 另外，有时我们还能从一些资料上看到过类似出现“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，这充分说明我们在维修车辆的过程中，不能仅仅完全依靠仪器，同时还应该根据结 构原理，深入分析，方能做到“画龙点睛”。 参考文献: [1」王遂双，电控汽油喷射运力原理及故障检修.人民交通出版社，1998. [21李东江.汽车电控结构原理及维修.吉林科学技术出版社，1999. (下接第48页) 第I期 2002年3月 广东交通职业技术学院学报 JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATION POLYTECHNIC NO. I March.2002 Application of Magnesium Alloys to The Lightweight of Saloon Car LI Ming-hui (Guangdong Communication Polytechnic, Guangzhou 510650, China) Abstract: This paper describes the performances of magnesium alloys，the advantage in the lightweight of saloon car, and the main application in saloon car. Keywords: Magnesium alloys;lightweight (_卜接第51页) Failure Examination Of The Knocked Sensor LI Zhen (No.2 Supply Replacement Factory ,Guangzhou Autobus No.2 CO., Guangzhou 510650 China) Abstract: Knocked sensor and its control principle are analysed in the article.What is more,the checking of knocked Sensor and the problems about "the knocked sensors" related to the engine,which making us judge wrongly easily,are also elaborated at the same time. Key words:Knocked sensor;Failure Examination (L接第64页) Analysis for the New and Old Methods to Test the Strength of Cement LI Yan-qing (GuangDong Communication Polytechnic, GuangZhou 510650,China) Abstract: Cement is one of the major stuff in highway or bridge engineering. There are six new standard about cement ,which have been carried out from Dec. l st,1999. This paper discusses not only the main differences between the new standard and old one,but also the influenc on the strength of cement and design of mix proportioning of concrete. Key words: Strength of cement test;infulence 415