《发动机电控系统原理与维修课件》-任务2 爆震传感器检修

CONTENTS目录1任务描述2学习目标3知识准备4操作指引5任务实施6任务小结任务描述一辆2014款新速腾1.6L轿车，装备CLR发动机，行驶里程仅1213公里，客户李先生反映该车出现行驶加速无力，最高只有80Km/h，转速3000转不升档的故障现象。发动机机械系统正常的情况下，发动机加速无力，一般故障出现在发动机电控系统的传感器、ECU或执行器。当爆震传感器出现故障时，可能会出现发动机加速无力、排放超标等故障现象。若判断故障在爆震传感器，则需要对爆震传感器进行检修。学习目标知识目标12能力目标能叙述爆震传感器的功用了解爆震传感器的类型能叙述爆震传感器的组成结构、工作原理及信号特性能在实车上找到爆震传感器的安装位置能运用检测和诊断设备进行爆震传感器的检测与诊断能参阅维修手册进行爆震传感器的更换1233具备信息查询和维修手册使用的基本能力能够按照企业5S要求和安全生产规范进行操作具有与同学密切合作，规范安全的完成学习活动的能力（具有自主学习、操作规范的工作作风及环保意识素质目标1423知识准备1.发动机爆震传感器分类检测发动机爆震的方法检测发动机缸体的振动频率检测发动机燃烧室的压力变化检测混合气燃烧的噪声爆震传感器的工作原理图5-21爆震传感器类型（a）非共振型压电式爆震传感器（b）共振型压电式爆震传感器（c）磁致伸缩式爆震传感器1.发动机爆震传感器分类图5-22非共振型压电式爆震传感器

它由两个压电元件同极性相向对接，使用的配重块用一根螺丝固定在壳体上，它将加速度变换成功用于压电元件上的压力，输出电压由两个压电元件的中央取出。这种传感器构造简单，制造时不需调整。2.非共振型压电式爆震传感器结构组成与工作原理介绍接收加速度信号非共振型压电式爆震传感器判别爆震是否产生3.共振型压电式爆震传感器结构组成与工作原理

传感器在爆震时的输出电压比无爆震时的输出电压高得多，因此无需使用滤波器，即可判别有无爆震产生。如图9-294（a）所示为共振型压电式爆震传感器的结构发动机振动频率传感器本身的固有频率产生共振现象以此来检测爆震是否发生（a）共振型压电式爆震传感器结构（b）共振型压电式爆震传感器工作原理

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。振荡片随发动机振动而振荡，并且波及压电元件，使其变形而产生电压信号。介绍发动机振动频率震荡片的固有频率振荡片产生共振压电元件将产生最大的电压信号3.共振型压电式爆震传感器结构组成与工作原理4.磁致伸缩式爆震传感器结构组成与工作原理图5-25磁致伸缩式爆震传感器当发动机的汽缸体出现振动时，该传感器在7kHz左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU。工作原理结构组成二、爆震控制过程爆震现象简介火花塞跳火点燃混合气后，如果火焰在传播途中压力异常升高，一些部位的混合气不等火焰传到，自己就会着火燃烧，造成瞬时爆发燃烧爆震现象危害噪声大很可能使发动机损坏消除爆震的方法采用抗爆性能好的燃料改进燃烧室结构加强冷却液循环、推迟点火时间在大负荷条件下，这种可能性会增加推迟点火时间对消除爆震有明显的作用。试验证明，发动机发出最大扭矩的点火时刻是在发动机即将产生爆震的点火时刻附近。二、爆震控制过程通常情况下，爆震传感器安装在发动机的缸体上，根据发动机产生的各种不同的振荡频率的振动，而产生不同的电压信号。当发动机发生爆震时，爆震传感器的感应性能最好，产生最大的电压信号，其输出电压特性如图5-26a）所示。b）爆震传感器信号强度a）爆震传感器电压输出特性爆震强度以超过基准值的次数计量，次数越多，爆震强度越大；次数越少，爆震强度越小，如图5-26b所示。二、爆震控制过程

爆震传感器输入处理回路如图5-27所示，发动机电脑收到爆震传感器的信号后，经过滤波回路滤波，将爆震信号与其他振动信号分离，只允许特定频率范围的爆震信号通过滤波电路，再经峰值检测4、比较基准能量级计算5使输入信号的最大值与爆震强度基准值进行比较，比较后由爆震判定6判断是否产生爆震并将判定后的信号传给微处理器，微处理器相应的减小点火提前角来消除爆震。图5-27爆燃识别电路二、爆震控制过程图5-28爆燃控制过程有爆震推迟点火爆震消失提前点火爆震传感器输入给ECUECU分析后，做出判定，并给予反馈可以使发动机处于爆燃的边缘工作，既能防止爆燃发生，又能有效地提高发动机动力性和经济性。爆燃控制实际是点火提前角控制中的追加功能，控制过程如图5-28所示。操作指引（1）场地设施：举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。（2）设备设施：迈腾轿车（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、示波器、万用表等。（4）耗材：保险丝、线束、爆震传感器等。（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价。（1）穿戴干净整洁的工作服。（2）遵守场地安全规定，注意用电安全。（3）插拔诊断仪时一定要关闭点火开关。（4）正确使用万用表、示波器等工量具。（5）在检测爆震传感器时，严禁用力拉扯线束。1.课前准备2.注意事项任务实施任务实施客户李先生反映一辆装备CLR发动机的2014款新速腾1.6L轿车，出现行驶加速无力、最高只有80Km/h、转速3000转不升档的故障现象。能引起此故障的因素有多个，可能是进气系统故障、燃油供给系统故障、点火系统故障或发动机电控系统故障等。现在需要使用诊断仪器、设备和工具做进一步检测。故障原因分析1现在需要使用诊断仪器、设备和工具做进一步检测故障原因分析图5-29、图5-30所示为迈腾1.8TCEA发动机爆震传感器的安装位置图和电路图。图5-29爆震传感器安装位置图图5-30爆震传感器电路故障原因分析任务实施故障诊断与排除过程21）1）读取故障码用诊断仪VAS6150读取故障码，发动机控制单元内存有“00807P0327002（爆震传感器1-G61信号太小静态）”故障，其余均正常，如图5-31所示。图5-31读取故障码故障诊断与排除过程22）读取数据流燃油品质差点火提前正时故障爆震传感器故障线路故障发动机电脑板故障等图5-18功能切换读取发动机怠速数据未发现异常，外出试车发现车子动力不足，转速在3000转才升档，油门踩到底只能升到5档80码，读取01发动机14.15.16.组数据并未发现有失火现象，以故障码分析造成这种故障现象可能性有：故障诊断与排除过程23）检查爆震传感器插头、线束及发动机电脑点火开关置于“OFF”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表欧姆档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为0Ω（导通）则须更换爆震传感器。用万用表的欧姆挡测量传感器两个端子与接地之间的电阻，若导通，说明传感器已经损坏，必须更换。对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应用万用表欧姆档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。（1）爆震传感器电阻的检测故障诊断与排除过程23）点火波形分析爆震传感器是否正常，应该用示波器检测发动机工作时，爆震传感器输出电压波形。如果有不规则的振动波形出现，并且该波形随发动机爆震情况的变化而有明显的变化，则说明爆震传感器工作正常。如果没有波形输出或者输出波形不随发动机工作情况的变化而变化，说明爆震传感器有故障，应该更换。图5-20次级波形故障反映区（2）爆震传感器波形的检测故障诊断与排除过程23）点火波形分析1.8T发动机爆震传感器的3个端子及电路图如图5-30所示，在爆震传感器的连接电路中，端子1为信号线正极，端子2为信号线负极，端子3为屏蔽线。拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。图5-20次级波形故障反映区（3）爆震传感器输出信号的检测故障诊断与排除过程23）点火波形分析爆震传感器是否正常，应该用示波器检测发动机工作时，爆震传感器输出电压波形。如果有不规则的振动波形出现，并且该波形随发动机爆震情况的变化而有明显的变化，则说明爆震传感器工作正常。如果没有波形输出或者输出波形不随发动机工作情况的变化而变化，说明爆震传感器有故障，应该更换。图5-20次级波形故障反映区（4）排除故障任务实施爆震传感器本身在实际中很少发生故障，发生故障时多为爆震传感器拧紧力矩不对，标准力矩为20N.m。如果发动机爆震传感器固定力矩过大，可能使它过于灵敏，减小了点火提前角造成发动机反应迟钝、排气温度过高、油耗增大；而如果发动机爆震传感器固定力矩过小，传感器灵敏度下降，此时发动机容易产生爆震，从而使得发动机温度过高、NOx化合物的排放量超标。进行故障检测和诊断时，不要盲目更换零部件，要学会使用诊断仪，并通过故障原因分析和检测，最终确定故障点，并按照维修手册要求，