發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器失效分析

馮翠平　蘇偉宗

摘 要：本文對某型號發(fā)動機的轉(zhuǎn)速傳感器斷線問題進(jìn)行研究。通過對轉(zhuǎn)速傳感器性能檢測、拆解分析、失效位置點確認(rèn)及失效原因分析，查找轉(zhuǎn)速傳感器斷線產(chǎn)生的原因。結(jié)果表明：該型號發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器斷線原因為受力拉斷所致。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速傳感器；焊接不良；斷線

1 概述

轉(zhuǎn)速傳感器被用于測試曲軸旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速和曲軸（活塞）的相對位置，一般為磁電式脈沖信號傳感器。它由繞線、繞線骨架及外殼組成，外殼一般采用復(fù)合材料注塑成型封裝。它是構(gòu)成現(xiàn)代汽車發(fā)動機管理系統(tǒng)之速度密度法空氣計量算法理論和實踐的重要零部件，也是發(fā)動機管理系統(tǒng)中最重要的核心零部件之一。 因此，研究轉(zhuǎn)速傳感器的失效形式和失效原因，對于改善發(fā)動機的整機質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。

2 轉(zhuǎn)速傳感器故障案例

某型號發(fā)動機在整車道路測試后出現(xiàn)無法正常啟動，采用排除法驗證，更換轉(zhuǎn)速傳感器后故障排除，故障零件如圖1所示。

導(dǎo)致轉(zhuǎn)速傳感器失效的主要原因有以下幾方面：

①繞線斷線； ②磁性減弱；

③焊接不良； ④雜質(zhì)短接。

為明確轉(zhuǎn)速傳感器真實失效原因，對轉(zhuǎn)速傳感器性能檢測、拆解分析、失效位置點確認(rèn)及失效原因分析。

2.1 電阻檢測

依據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計性能參數(shù)，對傳感器初步分析，確認(rèn)初步失效點，使用歐姆表對轉(zhuǎn)速傳感器繞線電阻檢測，其繞線電阻檢測結(jié)果為：0 Ω，平均電阻值為1185Ω，電阻異常。

2.2 拆解分析

委托理化部門對故障傳感器外殼溶解，確認(rèn)轉(zhuǎn)速傳感器繞線如圖2所示，斷線失效，斷線點如圖3所示，在PIN腳浸焊位置。

2.3 斷口分析

在斷口附近進(jìn)行取樣，其斷口形貌如圖4所示。在電子顯微鏡下，其中如圖4.a所示斷口附近呈凹凸?fàn)睿胰鐖D4.b所示有明顯頸縮拉伸現(xiàn)象，為塑形材料拉伸變形的常見形貌，經(jīng)以上分析初步判定轉(zhuǎn)速傳感器繞線失效受力拉斷所致。

3 結(jié)果分析

故障轉(zhuǎn)速傳感器繞線電阻檢測為 0Ω，說明內(nèi)部線路斷路，根據(jù)其結(jié)構(gòu)設(shè)計及繞線工藝，初步判定輸入與輸出PIN腳之間電路斷路。

從斷口分析中可以發(fā)現(xiàn)，斷口呈凹凸?fàn)睿矣忻黠@頸縮拉伸現(xiàn)象，為塑形材料拉伸變形的常見形貌，初步可以判定轉(zhuǎn)速傳感器繞線受力拉斷所致。

結(jié)合轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)工藝排查及試驗驗證分析，由于繞線在PIN腳浸焊高度偏低，未完全包裹住繞線，PIN腳折彎過程中接觸到塑料鎖扣造成損傷、斷線，因此，可以確定該轉(zhuǎn)速傳感器的流出工藝。

4 結(jié)論

通過此次分析不難發(fā)現(xiàn)，造成此次發(fā)動機故障的直接原因為轉(zhuǎn)速傳感器內(nèi)部斷線失效。轉(zhuǎn)速傳感器失效的主要原因為轉(zhuǎn)速傳感器繞線失效受力拉斷所致。

但剖析此次發(fā)動機故障的根本原因，不難發(fā)現(xiàn)是浸焊工藝出現(xiàn)異常。在PIN腳浸焊工序異常狀況時，未采取有效措施，遏制不良品流出，未對異常產(chǎn)品加嚴(yán)管控。

因此，我們在不斷提高轉(zhuǎn)速傳感器本身質(zhì)量的同時，也應(yīng)注意生產(chǎn)工藝的管理，真正做到生產(chǎn)過程不接受、不制造、不流出的三不原則。

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