淺談A J R發動機爆震傳感器的故障診斷與排除

戚志剛(南京交通技師學院汽車應用系 211135)

緒論

現代電控發動機普遍采用點火時刻閉環控制系統。爆震傳感器(KS)是控制發動機點火正時重要的組成部分，通過對點火時間的修正，使發動機在最理想的狀態下進行燃燒，從而提高發動機的經濟性和動力性。

一、爆震傳感器(K S)的簡介

1、KS的安裝位置

桑塔納GSI時代超人轎車設有2只爆震傳感器。分別稱為爆震傳感器Ⅰ號和爆震傳感器Ⅱ號。

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

2、KS 的作用

爆震傳感器向ECU提供爆震信號，經ECU處理后，控制點火提前角，抑制爆震產生。

3、KS的工作原理

當前，汽油發動機的爆震傳感器大部分采用壓電式，SANTANA2000GSi型AJR發動機采用的KS為德國博世生產的壓電型。在傳感器內裝有配重塊一個,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。當缸體產生爆震時，傳感器配重塊及套筒底座將發生震動，配重塊將產生交變力，其大小與運動加速度成正比的，該力作用在壓電元件上，由于壓力產生變化，所以壓電晶體發生變形，傳感器的信號端就會輸出與強度和振動頻率相應的交替變化的電信號，其振動強度變化越大，則電信號輸出也越高。

二、K S的故障診斷

在對KS的進行故障診斷時，第一步，根據電控發動機診斷的程序，向司機了解故障現象；第二步，直觀檢查，檢查傳感器各部件有無缺失，導線有無松脫和接錯等；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，否則為偶發性故障。查詢維修手冊故障碼表，根據提示對相應部件進行檢查，排除故障。

需要提醒的是，KS反饋的是發動機的綜合性工況，它反映許多與之相關的其它部件故障信息。因此若檢測儀顯示“沒有識別出故障”，正常情況下，應從以下幾個方面去考慮：

1、KS安裝不當，過松或過緊。

2、發動機、發電機及壓縮機等固定不牢。

3、與汽車電子的電磁兼容性能有關。

三、爆震傳感器檢修

發動機每兩缸共用一個KS，分別為G61和G66。KS傳感器上設有三根導線，其中一根為干擾屏蔽線，另外二根均為信號線。因為KS壓電元件產生的電信號非常微弱，所以屏蔽線的功用是防止其它用電設備產生的電磁干擾，以防發動機ECU不能準確地接收信號。

1、檢查傳感器本體的電阻

發動機熄火并使點火開關處于關閉，等待片刻之后，斷開KS連接器接頭，測量KS的任意兩個端子間的電阻均應為無窮大，若電阻值不在范圍內，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，應該對傳感器連接的導線進行檢查，判斷導線的好壞，根據維修手冊提示，導線的電阻標準值為0.5Ω。

如果測量結果為無窮大，表明導線開路；如果測量結果大于標準值，表明導線接觸不良，常見的是銹蝕和臟污所致。

3、檢測KS輸出的電壓

在汽車怠速運轉的工況下，測量傳感器1號和2號兩個端子間的電壓，標準值應該在0.3V-1.1V之間變化。同時，也可以汽車專用示波器調取波形，波形應為脈沖信號，若輸出電壓不在該范圍內，則更換KS。

四、實例分析

故障現象：

一輛行駛里程超15萬公里的SANTANA2000GSi型時代超人汽車。該車因交通事故進廠維修，修復后出現了加速無力，油耗增加的現象。

故障分析：

首先用大眾專用故障診斷儀讀取故障碼，發現發動機ECU無故障記憶。考慮到加速無力與點火系密切相關，讀取數據流，觀察點火提前角的控制情況，結果發現001組中的點火提前角數值偏小，即點火過遲，隨轉速升高也無明顯增大。根據檢測結果，初步判斷是KS有故障。首先測量1缸和2缸G61傳感器，拔下傳感器元件側插接器，測量1號和2號端子分別與發動機ECU的T80上的68號和67號端子間的電阻，電阻值分別為0.2歐和0.3歐，表明該傳感器導線正常；測量G61傳感器的三個端子相互之間的電阻均為無窮大，表明導線連接為正常；然后測量G61傳感器的外殼間與三個端子的阻值也為無窮大，表明外殼與三個端子絕緣，也是正常。根據前面的步驟，對G66進行檢測，結果正常。根據以上檢測結果，打算換個新的傳感器進行測試。在拆下G66時，明顯覺得螺栓力矩偏小，隨手即可擰出，在拆卸G61時，同樣發現類似問題。故考慮故障由于傳感器螺栓過松導致，查閱維修手冊，將2個傳感器螺栓按標準要求擰至20N·m，在試車過程中，發動機正常工作。讀取001組數據流，所有數據一切正常。

故障原因：

SANTANA2000GSi轎車安裝的壓電式KS對其力矩大小要求比較高，若有松動，KS會給發動機ECU提供錯誤的信息，從而使ECU發出一個錯誤的點火時間。

故障排除：

將2個傳感器螺栓按技術要求重新擰緊至20N·m后進行試車，發動機恢復正常。再次讀取數據流001組4區，點火提前角數值顯示在正常范圍。

總結

隨著社會不斷發展，使用汽車的人越來越多，而人們對于汽車安全節能也越來越重視了。爆震傳感器恰恰是汽車上關于這兩種性能的重要組成部分，和車輛的經濟性能、安全性能有著密切的聯系。本論文就此出發點進行的桑塔納2000GSI爆震傳感器的探究。

[1]董輝.汽車用傳感器.北京：北京理工大學出版社，2000.

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