18L福克斯加速无力的故障排除Word格式文档下载.docx
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3、磁脉冲式曲轴位置传感器的结构和工作原理
磁脉冲式曲轴位置传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。
在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘(用以产生信号,称为信号盘),它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上,随曲轴一起旋转。
在信号盘的外缘,沿着圆周每隔4°
有个齿。
共有90个齿,并且每隔120°
布置1个凸缘,共3个。
安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号信号发生器。
信号发生器内有3个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头,其中磁头②产生120°
信号,磁头①和磁头③共同产生曲轴1°
转角信号。
磁头②对着信号盘的120°
凸缘,磁头①和磁头③对着信号盘的齿圈,彼此相隔了曲轴转角安装。
信号发生器内有信号放大和整形电路,外部有四孔连接器,孔“1”为120°
信号输出线,孔“2”为信号放大与整形电路的电源线,孔“3”为1°
信号输出线,孔“4”为接地线。
通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECU。
发动机转动时,信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化,从而在感应线圈里产生交变的电动势,经滤波整形后,即变成脉冲信号。
发动机旋转一圈,磁头②上产生3个120°
脉冲信号,磁头①和③各产生90个脉冲信号(交替产生)。
由于磁头①和磁头③相隔3°
曲轴转角安装,而它们又都是每隔4°
产生一个脉冲信号,所以磁头①和磁头③所产生的脉冲信号相位差正好为90°
。
将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后,即产生曲轴1°
转角的信号。
产生120°
信号的磁头②安装在上止点前70°
的位置,故其信号亦可称为上止点前70°
信号,即发动机在运转过程中,磁头②在各缸上止点前70°
位置均产生一个脉冲信号。
二、故障现象
一辆2011款长安福特公司产的1.8L福克斯轿车,发动机型号为CAF483QO,装配自动变速器,已行驶13500km。
该车在发生一次交通事故后进行了发动机大修和车架校正维修,维修完成并使用一周后,司机把车开回维修厂并反映此车在不平路面行驶时容易熄火,冷车启动困难,一旦启动后发动机出现怠速抖动、加速无力、油耗明显增加等现象。
维修工读取发动机故障码,无故障码显示,便告知司机此车没有问题,并解释为该车发动机进行过大修,需要磨合一段时间,磨合过后就会正常。
司机不愿意,只好把车开到我厂进行检查。
三、故障诊断
1、接车后,我们先用故障诊断仪KT300读取发动机故障码,确实无故障码显示。
启动发动机时间稍长,但能启动着车。
发动机启动后出现怠速抖动,加速响应时间稍长。
2、根据以往排除发动机启动困难的经验可知,若要发动机顺利启动,必须同时具备三个要素,即足够的汽缸压力、合适的空燃比以及强且正时的高压火花。
(1)首先检查空气滤清器,发现空气滤清器很干净。
考虑到此车发动机进行过大修,我们怀疑是发动机配气正时有问题。
为了验证配气正时是否存在问题,拆下发动机4个缸的火花塞,用缸压表检测各缸的汽缸压缩压力,经检测,4个缸缸压均在1.65MPa以上,(标准缸压1.72MPa)说明此发动机配气正时没有问题。
(2)连接油压表对油路油压进行检测,油压在0.3MPa左右,油压也正常。
(3)对各缸点火线圈进行失火实验,发现各缸点火线圈产生的火花偏弱。
查阅1.8L福克斯轿车点火系控制电路(图1),得知点火系控制系统主要接受曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆震传感器1和爆震传感器2的信号来控制的,其中曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器主要确定点火时刻,爆震传感器主要修正点火提前角。
难道是控制点火系统的传感器有问题吗?
于是我们装复火花塞,再次启动发动机,用故障诊断仪器读取怠速时发动机控制单元数据流(见图2)。
在读取的数据流中,点火提前角为
-0.25°
,远远低于标准值(搭载自动变速器的车辆怠速时其标准值在5~7°
之间;
手动变速器车辆点火提前角一般在10~12°
左右)。
四、故障分析:
通过读取发动机数据流,我们判断此车故障的主要原因是火弱且点火提前角过小,而导致火弱或点火提前角小的主要原因有以下几点:
①凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器不同步;
②爆震传感器安装拧紧力矩太大;
③冷却液温度传感器输送一个高温度错误信号;
④点火控制系统电路插头出现虚接;
⑤搭铁不实;
⑥各缸点火线圈性能下降;
⑦发动机控制单元点火控制程序错误。
由于用缸压表测量各缸缸压都正常,就可以排除配气不正时的可能,通过读取发动机冷却液温度数据流和仪表水温,又可以排除冷却液温度传感器故障。
考虑到发动机控制单元不容易出现故障,所以我们决定先检查传感器。
五、故障排除
1、举升车辆,找到曲轴位置传感器安装位置(见图3)。
用手触摸曲轴位置传感器,发现曲轴位置传感器没有固定牢固。
仔细观察发现固定曲轴位置传感器的两个螺丝均未拧紧(见图4),曲轴位置传感器能顺时针或逆时针转动,这应该是在前一家维修厂维修时造成的。
2、举升车辆,一个人在驾驶室启动发动机并用故障诊断仪器KT300读取发动机数据流中点火提前角的数据,另一个人在车辆底下用手逆时针转动曲轴位置传感器,直到故障诊断仪器中点火提前角数据显示为5°
为止。
拧紧曲轴位置传感器的两个固定螺钉,降下车辆,试车后发动机启动正常,怠速稳定、加速有力,故障彻底排除。
六、维修总结
此车故障的主要原因是曲轴位置传感器固定螺丝未拧紧,导致汽车在不平的路面行驶时,曲轴位置传感器与信号发生盘间隙变大(即曲轴位置传感器前后窜动),导致发动机容易熄火。
又由于曲轴位置传感器可以顺时针或逆时针转动,导致曲轴位置传感器点火提前角变化,从而影响发动机的怠速和加速工况。
在排除此例故障时,如果在读完发动机故障码后立即读取发动机数据流,就可尽早找到故障原因,也可避免走弯路。
在此也给我们维修人员提出一点,就是维修完成故障车后,一定要多验证几次,确保故障彻底排除,减少客户的抱怨。
结束语
通过这次维修,加深了我对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。
参考文献:
1、福特福克斯维修手册
2、蒙迪欧/福克斯轿车快修、精修手册