汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器故障診斷與檢修

阿布來提·阿不力肯

(庫爾勒市農(nóng)村公路規(guī)劃管理辦公室,新疆　庫爾勒　841000)

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汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器故障診斷與檢修

阿布來提·阿不力肯

(庫爾勒市農(nóng)村公路規(guī)劃管理辦公室,新疆庫爾勒841000)

[摘要]文章結(jié)合電控發(fā)動(dòng)機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)闡述了進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器故障的測量方法,傳感器電壓的檢測、波形分析、讀出故障數(shù)據(jù)等診斷方法。

[關(guān)鍵詞]發(fā)動(dòng)機(jī)；傳感器；檢測；診斷

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.071

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中進(jìn)氣歧管絕對壓力(MAP)傳感器是一個(gè)主要傳感器之一。因?yàn)檫@個(gè)傳感器能感測到發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。能產(chǎn)生一個(gè)與進(jìn)氣歧管真空度成比例的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)電腦用這個(gè)信號(hào)來調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)和燃油噴油量。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作比較困難時(shí),進(jìn)氣歧管真空度隨著節(jié)氣門開度的增加而降低。這個(gè)時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)吸入更多的空氣需要與更多的燃油混合保持空燃比的平衡。實(shí)際上,發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的電腦從進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器中讀取大負(fù)荷的信號(hào),并把燃油混合氣比由正常變?yōu)檩^濃,以便發(fā)動(dòng)機(jī)輸出更多的動(dòng)力。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)電腦適當(dāng)推遲點(diǎn)火正時(shí),防止爆震燃燒。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件發(fā)生變化并小負(fù)荷滑行時(shí),需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力較小。這時(shí),節(jié)氣門開度較小,因此導(dǎo)致真空度變大。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器檢測到這種信號(hào)并輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦,并使它回應(yīng)混合氣變稀,以便減小燃油消耗量,提前點(diǎn)火正時(shí),提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

1進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的工作過程

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力與外部大氣壓力一樣大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),進(jìn)氣歧管內(nèi)形成真空度,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度降至零,也就是說,進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力重新與外部大氣壓力一樣大。一般大氣壓力由于地理位置和氣候條件的不同,為95～105kPa。

在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程中,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度從零升高到約75kPa,甚至更高(主要取決于工作條件)。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)真空度較高,大部分汽車為54～67kPa。一般較高的真空度發(fā)生在減速至節(jié)氣門關(guān)閉的時(shí)候。

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打開,在發(fā)動(dòng)機(jī)沒有啟動(dòng)之前,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的信號(hào)來確定大氣壓力。因此進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器也可以當(dāng)作大氣壓力傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)這個(gè)信號(hào)來調(diào)整空燃比,以便修正因海拔高度或氣候變化的氣壓。因此,有些汽車專門采用大氣壓力傳感器。

2模擬式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器

模擬式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器由中間膜片隔開的兩個(gè)室組成。其中一個(gè)是參考?xì)馐?它是被封裝的或者與外部空氣相通的),另一個(gè)是真空室,真空室由軟管連接到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管上。這個(gè)傳感器一般可以安裝到機(jī)艙圍欄內(nèi)的進(jìn)氣歧管上。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器內(nèi)的壓敏電子電路監(jiān)測膜片的移動(dòng)并產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的電壓信號(hào)。產(chǎn)生的電壓信號(hào)就是模擬信號(hào),一般信號(hào)電壓范圍為1～5V。

模擬式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器上有三根線：一根是搭鐵線，另一根是電腦給傳感器的參考電壓5V,還有一根是信號(hào)線。一般在節(jié)氣門打開、真空度降低時(shí),輸出電壓增加。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí),傳感器測出的電壓為1～2V,而節(jié)氣門開度大的時(shí)候,傳感器測出的電壓為4.5～5V,如圖1所示。真空度每變化16.9kPa時(shí),輸出的信號(hào)電壓可以為0.7～1.0V。

圖1　模擬傳感器波形

3數(shù)字式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器

數(shù)字式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器仍然測量發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,但它輸出一個(gè)數(shù)字頻率信號(hào)。這種類型的傳感器還有附加電路,這個(gè)電路能產(chǎn)生一個(gè)5V方波的開關(guān)電壓信號(hào)。而這個(gè)頻率信號(hào)隨著真空度的降低而增加,如圖2所示。

圖2　數(shù)字傳感器波形

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),或者發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí),真空度高。此時(shí),進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器輸出的信號(hào)降至100Hz，甚至更低。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門大負(fù)荷工作時(shí),進(jìn)氣歧管內(nèi)幾乎沒有真空度。此時(shí),傳感器輸出的信號(hào)升高至150Hz，甚至更高。有些汽車在真空度為零(大氣壓力)時(shí),傳感器輸出信號(hào)為159 Hz。

4進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的運(yùn)行征兆

進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器監(jiān)測到的壓力差值較大時(shí),會(huì)打亂混合氣和點(diǎn)火正時(shí)。這就說明進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器本身、搭鐵回路、傳感器線路、進(jìn)氣歧管泄漏或者傳感器連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的軟管有故障。

進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器有關(guān)的故障征兆為：

(1)喘振；

(2)怠速不穩(wěn)；

(3)混合氣濃時(shí),引起火花塞積炭；

(4)提前點(diǎn)火和混合氣稀時(shí),發(fā)生爆震；

(5)由于點(diǎn)火正時(shí)推遲和混合氣過濃等原因,引起動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性下降。

由于真空度泄漏將會(huì)減少進(jìn)氣歧管真空度并導(dǎo)致傳感器輸出的信號(hào)比發(fā)動(dòng)機(jī)正常負(fù)荷時(shí)更高。這個(gè)時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)電腦試圖進(jìn)行混合氣變濃,點(diǎn)火正時(shí)推遲等補(bǔ)償,結(jié)果將會(huì)導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性下降、性能變壞、排放超標(biāo)等。

5用解碼器讀取故障信息

用汽車診斷檢測儀(解碼器)能讀取故障碼,一般進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器相關(guān)的故障碼如下：

P0105—歧管絕對壓力/大氣壓力電路故障；

P0106—歧管絕對壓力/大氣壓力輸出信號(hào)超出范圍；

P0107—歧管絕對壓力/大氣壓力輸入信號(hào)低；

P0108—歧管絕對壓力/大氣壓力輸入信號(hào)高；

P0109—歧管絕對壓力/大氣壓力電路間歇故障。

用汽車診斷檢測儀可以讀取數(shù)據(jù)流和傳感器的數(shù)值。通過診斷檢測儀讀取進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的輸出電壓,并將這個(gè)測出數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值相比較。一般情況下通過檢測儀器可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),檢測突然加速或者突然松開加速踏板時(shí)的傳感器輸出電壓的變化情況。如果怠速、加速和減速情況下,傳感器信號(hào)沒有變化就說明傳感器和線路有故障。

如果傳感器讀取信號(hào)電壓低或者無法讀取信號(hào)時(shí),要檢查電腦給傳感器的參考電壓。參考電壓應(yīng)接近5V。同時(shí)檢查搭鐵回路。如果參考電壓較低時(shí),要檢查線束和連接器是否存在松動(dòng)、損壞、腐蝕等情況。

汽車診斷檢測儀還顯示“計(jì)算負(fù)荷”值,通過計(jì)算負(fù)荷值可以確定傳感器是否工作情況。計(jì)算負(fù)荷值由進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)電壓值來計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷值在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)低,發(fā)動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高。如果計(jì)算負(fù)荷值沒有變化或者在怠速時(shí)比正常值高,就說明進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器有故障。

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[作者簡介]阿布來提·阿不力肯(1972—),男,新疆庫爾勒人,工程師。研究方向：汽車維修。