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原创论文--------诊断中华轿车曲轴位置传感器漏装

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发表于 2014-6-21 21:42:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 雨云 于 2014-6-22 21:42 编辑

             诊断中华轿车曲轴位置传感器漏装
摘 要】:在电子点火系统中应用的磁电式曲轴位置传感器,过大的空气间隙会引起信号过弱,甚至不输出信号。本文讲述了由于修理工的责任心不强,漏装零件,致使发动机无法起动的故障诊断与排除的过程。

关键词】: 发动机无法起动  曲轴位置传感器    故障诊断与排除
                                                                      前 言  
       在汽车工业迅速发展的今天,汽车已成为集计算机技术、电子技术、新工艺和新材料为一体的高科技载体,电子化、智能化成为现代汽车的重要标志。面对现代汽车,检测靠仪器、拆装靠设备和检查靠资料。因而要求现代汽车维修从业人员掌握现代汽车维修的技术信息和新工艺,不仅要对机械,还要对电子技术、计算机技术都有系统的了解,从而正确的判断并解决现代汽车出现的各种疑难杂症,而目前汽车维修从业人员的技术水平远远滞后于汽车技术的进步。
    说到修理工,就不能不说我国的教育体制问题,就不能不说维修从业人员的来源。在今天的教育体制下,一切以中考和高考的指挥棒为中心导向,大批的农村孩子厌学,辍学,为了学一技之长以安身立命,到修理厂为修理工或学徒。他们年纪很小,有的连初中没毕业就辍学了。知识水平低,不明白机械原理,电路原理,只是师父让怎么做就怎么做。自己不想琢磨弄明白各种问题,又因为工资低,工作强度大,又脏又累,所以工作热情并不高,责任心不强,安装工艺不到位。以致车子修完了,老问题解决了(也不一定),新的故障来了,我们作为汽车维修技师,根据法律法规,有责任和义务在维修以及排除故障隐患等工作,应起骨干带头作用;在传授技艺(绝招)培养技术工人方面当好指导教师,
    下面谨以中华轿车由于修理工的安装工艺不到位。以致车辆修完后,新问题又来了。致使发动机不能起动的故障来说明一下“检测靠仪器、拆装靠设备和检查靠资料”,以及维修技师要做好培养和指导技术工人方面的工作。
                                                          一、故障现象  
       一辆中华轿车,2003年出厂(LSYYSCDA93A00****),搭载4G63S4M发动机,其车辆外形和铭牌(见图1)。于2013年11月2日拖入我厂报修。根据司机的报修原因是曾在其它厂由于皮带异响,更换了助力泵皮带、发电机皮带后,不能启动发动机,但起动机能带动发动机正常运转,且无着车征兆的现象。
                   图片1.jpg
                        
         图1  车辆外形和铭牌     

                                                             二、故障分析
    从故障现象来看,发动机不能着车也没有启动征兆,根据经验,可能是某些原因导致没有点火高压电或喷油器不喷油,导致无点火控制信号和喷油控制信号的主要原因之一是曲轴位置传感器信号不良。从之前的维修过程与维修人员的描述,故障可能与拆卸或装配有关。
秉着“检测靠仪器”原则,
    1、首先用检测仪进入发动机的控制系统,发现故障码记录为:P0335 曲轴位置(CKP)传感器A电路(图2)。                                                                  
   2、秉着“检查靠资料”原则,查阅了此车的维修手册。该款发动机使用了意大利玛瑞利公司的多点电喷控制系统,使用了磁电感应式曲轴位置传感器。曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮前方,更换发电机皮带时必须要拆下曲轴位置传感器。而最有可能造成此类故障的是曲轴位置传感器信号不正常。
图片2.jpg
                   图2   故障码
分析磁电式曲轴位置传感器
    曲轴位置传感器也称曲轴转角传感器,是计算机控制的点火系统中最重要的传感器,其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号,并将其输入计算机,从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。                     
     1、结构
     磁电式曲轴位置传感器的核心元件是一个电磁线圈,该线圈缠绕在一个永久性磁铁上,它被螺栓固定在传感器安装支架上。绕组的两端与电器引线相连接,如图3所示。在电磁线圈的对面,安装着一个用作信号发生器的磁阻轮,该磁阻轮随发动机曲轴的转动而转动。对应特定的曲轴转角,磁阻轮上都有相应的一个凸齿与之相对应,磁阻轮转动时这些凸齿以很小的间隙扫过传感器线圈。由于传感器线圈是用螺栓固定在传感器安装支架上的,因而磁阻轮凸齿与传感器之间的间隙通常是可调的。
图片3.jpg
                       图3 磁电式曲轴位置传感器的结构
   2、工作原理
    当磁阻轮凸齿与传感器线圈不对中时,凸齿和感应线圈之间的空气间隙比较大,因而磁场比较弱,(如图4所示)。当磁阻轮的凸齿接近与传感器线圈对中时,空气间隙比较小,因而围绕传感器的磁场强度增大。这种交替变化的磁场使传感器线圈内感应出交流电压信号,在磁阻轮凸齿正好对准感应线圈中心线的瞬间,磁场不再变化,感应电压降为零。磁阻轮凸齿离开传感器线圈中心线时,磁场减弱到某一程度或消失。这种磁场的变化在传感器线圈内感应出负电压。所以,每当磁阻轮的一个凸齿转过传感器时,曲轴位置传感器线圈就产生一个电压信号。电脑根据这些信号来计算和确定曲轴的位置  
图片4.jpg
                      图4   曲轴位置传感器的工作原理                 
                         三、故障诊断与排除
    1、拆下4个火花塞接到高压线上,放在汽缸盖上试火,4个火花塞电极都没有火花。
      2、在打开点火开关或启动时,可以听到燃油泵运转的工作声。按常规程序,燃油泵虽然工作了,还要检查燃油系统压力是否正常,连接燃油压力表,运转启动机,燃油压力读数为270kPa,关闭点火开关15min后,保持油压在230kPa,燃油系统压力及保持油压在正常范围。  
3、测量汽缸压力,连接汽缸压力表,测得4个汽缸压力都是在950kPa以上,汽缸压力及各缸压力差都在正常范围内。缸压压力正常,说明配气正时正常,基本可以排除发动机内部机械故障的可能性。
(一)测量诊断曲轴位置传感器的好坏:  
         图片5.jpg
                                    图5  传感器线圈电阻                                 图6  信号线与屏蔽线电阻
       1、断开传感器插头后,测量传感器2、3脚电阻约为1.25kΩ左右(图5);测量传感器3脚与1脚(屏蔽线)、2脚与1脚(屏蔽线)的电阻值都为无穷大(图6)。查阅维修手册的数据与测量的阻值数据对比结果是其阻值数据正常。
  2、断开传感器插头后,打开点火开关测量线束侧电压,检测从电脑来的自检电压。2脚为2.52 V(图7);3脚为1.61 V(图8);1脚(屏蔽线)电压为0 V。与维修手册的数据对比,数据正常。说明电脑到传感器插头的线路正常。
                图片6.jpg               
                                 图7  插头2脚自检电压                                图8  插头3脚自检电压
     3、启动发动机,用万用表交流电压档测量曲轴位置传感器的输出电压,为0.0V左右,此传感器无交流电压输出(图9);拆下万用表装上示波器(装在笔记本电脑上的虚拟示波器),再次启动发动机,观察屏幕没发现有交变信号波形(图10),再次证明此曲轴位置传感器没有信号输出。
          图片7.jpg
                   图9  传感器无交流电压输出                             图10  传感器无波形信号
(二)排除故障
      经过以上检测,初步把故障目标锁定在磁电式曲轴位置传感器与磁阻轮上,所以我们决定要对这两个零件进行拆下检查。因为此车的发动机是采用横置式,而磁电式曲轴位置传感器与磁阻轮是安装在皮带轮的前端,由于发动机前端与车身的空间太小,从上面不能动手拆装。把车从升降台上升起,拆下右前轮、再拆下右前轮内的隔垫。立即就发现了故障的问题所在-----原来就是修理工为了更换发电机皮带,把曲轴位置传感器移开。(不移开曲轴位置传感器是拿不出发电机皮带的)。当他装好发电机皮带后就忘记了把曲轴位置传感器装回去(图11)。空气间隙远远大于正常的标准值,导致轴位置传感  器无法感应出交变信号。把曲轴位置传感器安装到正确的位置后,用厚薄规测量曲轴位置传感器与磁阻轮之间的空气间隙为1mm,符合维修手册的标准数据。此时能顺利起动发动机。     
       图片8.jpg      
                 图11  曲轴位置传感器被移开  
       起动发动机后再次对曲轴位置传感器的输出信号进行检查,怠速时曲轴位置传感器输出信号的交流电压为4.19V(图12);连接上示波器(装在笔记本电脑上的虚拟示波器),调到2V/5ms档,再次启动发动机,观察屏幕的交变信号波形(图13)。通过与维修手册标准数据对比,此信号电压和波形正常
       图片9.jpg
                                  图12  怠速时的电压                              图13  正常的曲位信号波形                  

                                                                      四、结束语
       1通过这次维修,加深了我对磁电式曲轴位置传感器工作条件的认识,在电子点火系统中应用的磁电式曲轴位置传感器,过大的空气间隙会引起信号过弱,甚至不输出信号。加深认识了由于曲轴位置传感器信号缺失,ECU就无法指令火花塞点火与喷油器喷油,致使发动机无法起动。
      2 通过对上述故障的诊断说明目前维修行业普遍存在的几个问题:(1)维修企业的业绩考核过于强调工时。维修人员只是一味地追求工时,埋头苦干挣工时,他们认为没用的就不给你安装上,他们着急赶时间就一切从简了。(2)维修规范性实施效果差。现在维修行业中虽严格规定“三检制度 ”(自检、互检、总检),但这些环节由于所谓的工作“忙”而敷衍了事。
     3、维修人员责任心不强。汽车维修人员在汽车维修行业中承担着重要的社会责任,应时时事事关心托修方的利益,以高度的责任感和热爱汽车维修职业的饱满激情,全心全意为托修方提供汽车维修服务。因为汽车维修涉及到道路交通安全问题,是驾驶员安全行驶的重要保证,如果汽车维修人员不负责任,在修车中有马马虎虎,特别是在修理汽车安全部位的制动系、转向系、灯光等不认真,没有责任心,就有可能造成车毁人亡。


参考资料   
      [1]、中华轿车维修手册手册         电子网络版  
      [2]、关于加强技师管理工作的通知   劳动和社会保障部 1991-10-10 颁布   


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说的太详细了,好帖可以收藏。
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想编辑一下,图片就移位了,现在也上传不了图片。
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