戚志剛(南京交通技師學(xué)院汽車應(yīng)用系 211135)

緒論

現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用點(diǎn)火時(shí)刻閉環(huán)控制系統(tǒng)。爆震傳感器(KS)是控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)重要的組成部分，通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)間的修正，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最理想的狀態(tài)下進(jìn)行燃燒，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。

一、爆震傳感器(K S)的簡(jiǎn)介

1、KS的安裝位置

桑塔納GSI時(shí)代超人轎車設(shè)有2只爆震傳感器。分別稱為爆震傳感器Ⅰ號(hào)和爆震傳感器Ⅱ號(hào)。

爆震傳感器Ⅰ（G61、白色插頭）是檢測(cè)1、2缸的，安裝在缸體氣管側(cè)1、2缸之間；爆震傳感器Ⅱ（G66、藍(lán)色插頭）是檢測(cè)3、4缸的，安裝在缸體進(jìn)氣管側(cè)3、4缸之間。

2、KS 的作用

爆震傳感器向ECU提供爆震信號(hào)，經(jīng)ECU處理后，控制點(diǎn)火提前角，抑制爆震產(chǎn)生。

3、KS的工作原理

當(dāng)前，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震傳感器大部分采用壓電式，SANTANA2000GSi型AJR發(fā)動(dòng)機(jī)采用的KS為德國博世生產(chǎn)的壓電型。在傳感器內(nèi)裝有配重塊一個(gè),配重塊以一定的扭力安裝在壓電元件上，而壓電元件安裝在配重塊和殼體之間。當(dāng)缸體產(chǎn)生爆震時(shí)，傳感器配重塊及套筒底座將發(fā)生震動(dòng)，配重塊將產(chǎn)生交變力，其大小與運(yùn)動(dòng)加速度成正比的，該力作用在壓電元件上，由于壓力產(chǎn)生變化，所以壓電晶體發(fā)生變形，傳感器的信號(hào)端就會(huì)輸出與強(qiáng)度和振動(dòng)頻率相應(yīng)的交替變化的電信號(hào)，其振動(dòng)強(qiáng)度變化越大，則電信號(hào)輸出也越高。

二、K S的故障診斷

在對(duì)KS的進(jìn)行故障診斷時(shí)，第一步，根據(jù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)診斷的程序，向司機(jī)了解故障現(xiàn)象；第二步，直觀檢查，檢查傳感器各部件有無缺失，導(dǎo)線有無松脫和接錯(cuò)等；第三步，用電腦診斷儀讀取故障碼。若故障碼不變，則表明該故障碼一直存在，否則為偶發(fā)性故障。查詢維修手冊(cè)故障碼表，根據(jù)提示對(duì)相應(yīng)部件進(jìn)行檢查，排除故障。

需要提醒的是，KS反饋的是發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性工況，它反映許多與之相關(guān)的其它部件故障信息。因此若檢測(cè)儀顯示“沒有識(shí)別出故障”，正常情況下，應(yīng)從以下幾個(gè)方面去考慮：

1、KS安裝不當(dāng)，過松或過緊。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及壓縮機(jī)等固定不牢。

3、與汽車電子的電磁兼容性能有關(guān)。

三、爆震傳感器檢修

發(fā)動(dòng)機(jī)每?jī)筛坠灿靡粋€(gè)KS，分別為G61和G66。KS傳感器上設(shè)有三根導(dǎo)線，其中一根為干擾屏蔽線，另外二根均為信號(hào)線。因?yàn)镵S壓電元件產(chǎn)生的電信號(hào)非常微弱，所以屏蔽線的功用是防止其它用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，以防發(fā)動(dòng)機(jī)ECU不能準(zhǔn)確地接收信號(hào)。

1、檢查傳感器本體的電阻

發(fā)動(dòng)機(jī)熄火并使點(diǎn)火開關(guān)處于關(guān)閉，等待片刻之后，斷開KS連接器接頭，測(cè)量KS的任意兩個(gè)端子間的電阻均應(yīng)為無窮大，若電阻值不在范圍內(nèi)，則更換KS。另外還要檢查傳感器各端子與殼體的電阻是否為無窮大。若為0歐姆，說明KS已損壞，則需更換KS。

2、檢查KS線路的電阻

通過步驟1的檢查，KS仍然不能正常工作，應(yīng)該對(duì)傳感器連接的導(dǎo)線進(jìn)行檢查，判斷導(dǎo)線的好壞，根據(jù)維修手冊(cè)提示，導(dǎo)線的電阻標(biāo)準(zhǔn)值為0.5Ω。

如果測(cè)量結(jié)果為無窮大，表明導(dǎo)線開路；如果測(cè)量結(jié)果大于標(biāo)準(zhǔn)值，表明導(dǎo)線接觸不良，常見的是銹蝕和臟污所致。

3、檢測(cè)KS輸出的電壓

在汽車怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下，測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)兩個(gè)端子間的電壓，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該在0.3V-1.1V之間變化。同時(shí)，也可以汽車專用示波器調(diào)取波形，波形應(yīng)為脈沖信號(hào)，若輸出電壓不在該范圍內(nèi)，則更換KS。

四、實(shí)例分析

故障現(xiàn)象：

一輛行駛里程超15萬公里的SANTANA2000GSi型時(shí)代超人汽車。該車因交通事故進(jìn)廠維修，修復(fù)后出現(xiàn)了加速無力，油耗增加的現(xiàn)象。

故障分析：

首先用大眾專用故障診斷儀讀取故障碼，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU無故障記憶?？紤]到加速無力與點(diǎn)火系密切相關(guān)，讀取數(shù)據(jù)流，觀察點(diǎn)火提前角的控制情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)001組中的點(diǎn)火提前角數(shù)值偏小，即點(diǎn)火過遲，隨轉(zhuǎn)速升高也無明顯增大。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，初步判斷是KS有故障。首先測(cè)量1缸和2缸G61傳感器，拔下傳感器元件側(cè)插接器，測(cè)量1號(hào)和2號(hào)端子分別與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的T80上的68號(hào)和67號(hào)端子間的電阻，電阻值分別為0.2歐和0.3歐，表明該傳感器導(dǎo)線正常；測(cè)量G61傳感器的三個(gè)端子相互之間的電阻均為無窮大，表明導(dǎo)線連接為正常；然后測(cè)量G61傳感器的外殼間與三個(gè)端子的阻值也為無窮大，表明外殼與三個(gè)端子絕緣，也是正常。根據(jù)前面的步驟，對(duì)G66進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果正常。根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，打算換個(gè)新的傳感器進(jìn)行測(cè)試。在拆下G66時(shí)，明顯覺得螺栓力矩偏小，隨手即可擰出，在拆卸G61時(shí)，同樣發(fā)現(xiàn)類似問題。故考慮故障由于傳感器螺栓過松導(dǎo)致，查閱維修手冊(cè)，將2個(gè)傳感器螺栓按標(biāo)準(zhǔn)要求擰至20N·m，在試車過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。讀取001組數(shù)據(jù)流，所有數(shù)據(jù)一切正常。

故障原因：

SANTANA2000GSi轎車安裝的壓電式KS對(duì)其力矩大小要求比較高，若有松動(dòng)，KS會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供錯(cuò)誤的信息，從而使ECU發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤的點(diǎn)火時(shí)間。

故障排除：

將2個(gè)傳感器螺栓按技術(shù)要求重新擰緊至20N·m后進(jìn)行試車，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常。再次讀取數(shù)據(jù)流001組4區(qū)，點(diǎn)火提前角數(shù)值顯示在正常范圍。

總結(jié)

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，使用汽車的人越來越多，而人們對(duì)于汽車安全節(jié)能也越來越重視了。爆震傳感器恰恰是汽車上關(guān)于這兩種性能的重要組成部分，和車輛的經(jīng)濟(jì)性能、安全性能有著密切的聯(lián)系。本論文就此出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的桑塔納2000GSI爆震傳感器的探究。

[1]董輝.汽車用傳感器.北京：北京理工大學(xué)出版社，2000.

[2]李東江等.現(xiàn)代汽車用傳感器及其故障檢修技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[3]魯植雄，謝劍.汽車傳感器動(dòng)態(tài)與靜態(tài)測(cè)析.北京：人民交通出版社，2005.11.