任務(wù)載體:
發(fā)動機(jī)爆震是由燃燒室中的空氣—燃油混合氣自燃(熾熱點火)導(dǎo)致的。點火被提前時,更易于產(chǎn)生爆震。
過度爆震會對發(fā)動機(jī)性能產(chǎn)生負(fù)影響,比如燃油消耗率差,動力下降。相反,輕微的爆震可以改善燃油消耗率和動力性。
爆震控制:
目前的點火系統(tǒng),當(dāng)爆震傳感器檢測到爆震時,延遲點火正時。檢測不到爆震時,提前點火正時。通過防止發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震,改善了動力性和燃油消耗率。
發(fā)動機(jī)爆震危害:
發(fā)動機(jī)輸出功率低,發(fā)動機(jī)易損壞,燃燒不完全,耗油大和帶來污染。
目前廣泛采用檢測發(fā)動機(jī)缸體振動頻率來檢測爆震故障。并通過將檢測信號傳送給ECU,調(diào)整最佳點火提前角和點火線圈的控制信號,消除爆震故障。
一、結(jié)構(gòu)和原理
微機(jī)控制點火系統(tǒng)爆震控制系統(tǒng)組成和原理
組成:由傳感器和開關(guān)信號,電子控制單元,點火執(zhí)行元件等3部分組成。
桑塔納2000GSi型矯車微機(jī)控制直接點火系統(tǒng)
微機(jī)控制點火系統(tǒng)原理圖
爆震控制系統(tǒng):
由傳感器,ECU,點火控制器,點火線圈等組成。
基準(zhǔn)電壓Ub的確定
爆震強(qiáng)度的判別
不同發(fā)動機(jī)用的爆震傳感器一般不能互換。
其擰緊力矩不得隨意調(diào)整。
爆震控制系統(tǒng)圖
二 、爆震傳感器的作用和類型
作用:
提高發(fā)動機(jī)的動力性能同時不產(chǎn)生爆震
降低油耗
降低有害氣體的排放量
爆震傳感器的類型:
發(fā)動機(jī)氣缸壓力檢測法
發(fā)動機(jī)機(jī)體振動檢測法(廣泛采用)
按檢測方式:共振型 (美國通用汽車)
非共振型(中國,日本,歐洲公司多采用)
按結(jié)構(gòu)不同:壓電式,磁致伸縮式
燃燒噪聲檢測法
1、壓力檢測式爆震傳感器
墊圈式爆震傳感器:非共振型壓電效應(yīng)式
燃燒壓力經(jīng)火花塞墊圈再傳給壓力檢測式爆震傳感器
傳感器信號電壓間接隨燃燒壓力變化
如:一種壓力檢測式爆震傳感器參數(shù):
工作溫度: 180℃
擰緊力矩: (25±5)N·m
輸出電荷: 100pc/N
壓力檢測式爆震傳感器
2、共振型
感器固有振動頻率與發(fā)動機(jī)爆震頻率相同,爆震時,發(fā)生諧振,輸出電壓信號最大,無需使用濾波器即可識別爆震。
共振型爆震傳感器信號波形
3、非共振型
爆震時,傳感器輸出電壓不大,具有平緩的輸出特性,需將信號送到濾波器中識別是否發(fā)生爆震。
中國,日本,歐洲多數(shù)汽車公司采用。
不同轉(zhuǎn)速地壓電式非共振爆震傳感器輸出波形
4、壓電式爆震傳感器
當(dāng)晶體受到外力作用時,晶體兩表面產(chǎn)生電壓,電壓大小與外力大小成正比;外力撤去,晶體不帶電。
桑塔納2000GLi壓電式爆震傳感器結(jié)構(gòu)圖
5、磁致伸縮式爆震傳感器
發(fā)動機(jī)振動時,鐵心振動偏移,線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,輸出電壓信號,其大小與振動頻率有關(guān),爆震時發(fā)生諧振,輸出最大信號。
磁致伸縮式爆震傳感器結(jié)構(gòu)圖
三、故障分析與檢修
案例1:發(fā)動機(jī)爆震故障原因分析
燃油不合格?
高負(fù)荷區(qū)域發(fā)生爆震?
輸出功率不足?
點火時間問題?
A. 爆震傳感器故障?
B. 傳統(tǒng)點火系統(tǒng):元件磨損或老化
案例2:發(fā)動機(jī)爆震故障常用檢修方法
常見故障:傳感器內(nèi)部線路斷路,或搭鐵、壓電元件損壞
分析:
A. 檢查爆震傳感器;
B. 檢查爆震傳感器信號線:一般檢查其電阻。
檢測:
(1)檢查爆震傳感器:
A. 用萬用表歐姆檔測量爆震傳感器信號輸出端子與外殼間的電阻,阻值應(yīng)為無窮大。如果阻值很小,則表示輸出端子與外殼導(dǎo)通,需更換爆震傳感器。
B. 發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn),用(指針式)電壓表檢查爆震傳感器輸出端子與搭鐵處的電壓。如果爆震傳感器正常,有脈沖電壓輸出。否則,需更換爆震傳感器。
(2)檢查爆震傳感器信號線:
用萬用表歐姆檔測量爆震傳感器信號輸出導(dǎo)線兩端的電阻,阻值應(yīng)為0。否則,應(yīng)修復(fù)或更換導(dǎo)線。
診斷:
根據(jù)檢測結(jié)果:按上述步驟檢測的結(jié)果,電阻值大小或脈沖電壓情況,判斷是否需更換爆震傳感器或修復(fù)更換導(dǎo)線。
維修:
更換爆震傳感器或修復(fù)更換導(dǎo)線。
檢驗:
發(fā)動機(jī)是否正常起動。
案例3:威弛矯車裝豐田8A發(fā)動機(jī)行駛無力
分析:
判斷可能是爆震傳感器問題
檢測:
發(fā)動機(jī)在正常溫度下運轉(zhuǎn),接故障診斷儀檢測,自診斷代碼P0325/52顯示:
爆震傳感器差;
爆震傳感器系統(tǒng)配線斷開或短路
診斷:
根據(jù)檢測結(jié)果,可以判斷是爆震傳感器問題,需更換爆震傳感器。
維修:
更換爆震傳感器。
檢驗:
發(fā)動機(jī)在正常溫度下運轉(zhuǎn),接故障診斷儀檢測,波形正常。
小結(jié):