面对电喷发动机无法起动的故障,有的汽修人员常常束手无策,盲目换件之后仍然无济于事。事实上,很多情况是由于曲轴位置传感器(又称为发动机转速传感器)损坏引起的。 曲轴位置传感器安装在曲轴前端、凸轮轴前端、分电器内或者飞轮上,用于检测活塞的上止点和曲轴的转角。曲轴位置和转速信号既发送给发动机电控单元,又发送给转速表。曲轴位置传感器损坏后,发动机既不会点火,也不会喷油。因此,曲轴位置传感器是发动机电子控制系统的最主要的传感器。 曲轴位置传感器的特性可以归纳为以下几方面。 1.电磁互转换,工作原理须明白： 按照工作原理的不同,曲轴位置传感器划分为磁脉冲式、霍尔式和光电式等三大类。日产公爵王、伏尔加、本田雅阁、日产蓝鸟、北京切诺基、三菱太空以及丰田(K、5R、12R)系列汽车采用磁脉冲式曲轴位置传感器,大众车系(桑塔纳、捷达、奥迪、红旗等)大多采用霍尔式曲轴位置传感器,而日产公司有的车型采用光电式曲轴位置传感器。 磁脉冲式曲轴位置传感器又称为可变磁阻式传感器,它是基于变化的磁场与电流之间相互感应这一电学原理而工作的。这种传感器带有磁铁和感应线圈(称为“传感头”),与安装在转动部位(如曲轴、飞轮)的铁磁质信号发生盘(俗称“转子”)配合工作。当带齿的信号发生盘转动时,转子与传感头之间的磁场产生变化,于是在传感头的线圈内感应出交流电压(见图5-25)。如果信号发生盘的转速发生变化,传感头输出的信号电压和频率也随之变化,这就是磁脉冲式曲轴位置传感器的基本工作原理。 车载自诊断(OBD-Ⅱ)系统通过曲轴位置传感器监测曲轴转速和转角的变化,如果出现较大的转速波动,
间隔仅10°的第7个切槽,点火模块便无法确定曲轴的瞬间位置,因而不会使点火线圈一次侧电路接地导通,不能产生高压火花,致使发动机无法起动。在传感头下增加一个0.50mm厚的垫圈,发动机能够顺利起动了。
对于需要调整气隙的磁脉冲式曲轴位置传感器,可以采用类似分电器触点间隙的调整方法进行。
注意:装配位于飞轮上的曲轴位置传感器,应当在组装完大飞轮和变矩器以后,再安装曲轴位置传感器,而且要紧固可靠,不允许随意增加垫片,如果拧得不紧或乱加垫片,都会使曲轴位置传感器与飞轮的间隙超过规定值,从而导致曲轴转速及位置信号失常。
3.磁性会消退,粘贴磁铁能应急：
一辆海南马自达旅行车,装备JM491Q-E2.2L单点电喷发动机,累计行驶23万km,在一家快修店更换自动变速器油后不能起动,而且没有着车的征兆。开始以为是没有高压火花或者不喷油造成的,怀疑曲轴位置传感器的信号不正常。检查曲轴位置传感器的外观,没有发现损伤。进行火花塞跳火试验,只在起动时跳了1次火。拆开曲轴位置传感器的插接器,测量其线圈的电阻为1.28kΩ,正常。更换蓄电池,使用不到1周,故障又重现。借来个原厂曲轴位置传感器,替换后试车,能够顺利起动。于是确定故障原因是曲轴位置传感器的磁性变弱。找来环氧树脂胶,将一小块磁铁可靠地粘贴在曲轴位置传感器的后面,装复后,发动机起动正常。分析原因,是由于曲轴位置传感器在长期使用过程中,磁性逐渐消退的缘故。
凡是磁脉冲式曲轴位置传感器,其内部都有磁体,该磁体在高温作用下(或撞击后),磁性会逐渐减弱,容易导致信号电压降低或者不稳定。此时如果粘贴磁铁,往往可以奏效。
4.电磁易干扰,实施屏蔽可防范：
磁脉冲式曲轴位置传感器实质上是一个交流发电机,是有源式信号发生装置,它发出的信号电压是很微弱的,只有毫伏级,所以需要加装屏蔽保护装置,防止发出的微弱信号被电磁千扰。
一辆
南京菲亚特派力奥( PALIO)1.5L两厢轿车,发生过交通事故,修理后,发动机无法起动。通过检査,发现没有高压火花。更换曲轴位置传感器后,发动机能够起动,但是出现一个奇怪的现象,当发动机正常运转时,人用手一碰曲轴位置传感器的输出信号线,发动机马上熄火。于是考虑电磁干扰问题,检查曲轴位置传感器线束外侧的屏蔽线,发现插头附近有一段破损处。经过包扎处理后,“怪现象”消失。分析原因,是由于人体带有静电,加
上曲轴位置传感器的屏蔽不好,人体的静电干扰了曲轴位置传感器的信号输出。
5.检测其性能,掌握技巧是关键：
检测曲轴位置传感器的性能,一定要抓住故障再现时这一关键时机进行,发动机停机以后调岀的故障码不能说明什么问题。如果检测到关于曲轴位置传感器的故障码,那是自诊断系统给出的检查范围,需要逐一检查传感头、信号发生盘、ECU以及控制线束等有无问题。
(1)开路测电阻：以检测桑塔纳2000GSi轿车磁脉冲式曲轴位置传感器(见图5-24)为例。关闭点火开关,拔下传感器的插接器,使用万用表的R×10档,测量端子1和端子2之间的电阻值(感应线圈的电阻),应在450~1000欧，如果电阻值为无穷大,说明感应线圈断路,应当更换。
再分别测量端子1、端子2与端子3(屏蔽线)之间的电阻,其阻值应当为无穷大,如果电阻值不是无穷大,说明存在短路现象,需要更换传感器。
另外,还要检测传感器与ECU之间线束的导通情况,即用万用表分别测量端子1与ECU 56号端子间、端子2与63号端子间、屏蔽线端与67号端子间的电阻值,均不得超过1.5Ω。如果线束的电阻值过大,说明导线存在接触不良或者断路现象。
(2)测量输出电压使用万用表的AC电压档,测量磁脉冲式曲轴位置传感器的输出电压,起动时应高于0.1V,运转时应为0.4~0.8V。
(3)采用示波器检测信号波形以检测北京切诺基汽车曲轴位置传感器(见图5-27)为例。在工作状态下,用示波器在曲轴位置传感器的信号输出端子和接地端子之间测量其信号波形是否正确,具体方法如下。
1)将示波器的输入端连接到曲轴位置传感器的B端和C端。
2)接通点火开关,运转发动机,此时示波器上应当显示曲轴脉冲信号的波形。
3)如果没有显示波形,可以取下示波器的接线,检查A端子与接地间的电压,是否为8V。若无电压,应当检査配线或接线器有无接触不良和断路现象;若电压正常,可能是曲轴位置传感器损坏。
(4)采用模拟试验法检测：从汽车上拆下霍尔效应式曲轴转速传感器,接通点火开关,让一人用扳手在传感器头部感应区来回快速晃动,以此模拟曲轴转动,另外一人用万用表测量燃油泵保险丝处的电压,如果万用表显示电压时有时无,或者长时间不显示,说明曲轴位置传感器工作不良。
(5)自制一个信号发生器：汽修人员都有这样的体会:经常需要起动发动机来查找故障点,但是多次起动发动机容易造成蓄电池亏电,而且会产生噪声。如果有一个曲轴信号发生器,就可以在不起动发动机的情况下进行排查。为此,可以委托有关部门加工一个类似夏利轿车曲轴位置传感器的60-2信号发生盘,自己做一个简易支架,再找一个旧的曲轴位置传感器,调整传感头与信号盘的气隙达到0.8mm左右,然后转动信号盘，
就可以产生曲轴的脉冲信号了。这种简易信号发生器可以代替桑塔纳时代超人、捷达、富康、夏利以及大多数微型电喷车的60-2式磁脉冲式曲轴位置传感器,使用起来十分方便。
(6)柴油机曲轴位置传感器的特性：对于汽油发动机,如果曲轴转速传感器损坏,发动机将无法起动。但是康明斯电控高压共轨式柴油发动机上有两个转速传感器(可以通用),1个安装在飞轮壳上,用于测量柴油机的转速和活塞的上止点。另一个安装在高压油泵上，用于测量柴油机的相位。其中任何一个转速传感器损坏,柴油机都能够起动,只有这两个转速传感器同时损坏,柴油机才无法起动。如果位于飞轮壳上的转速传感器损坏,可以将它的插接器拔下,利用高压油泵上的转速传感器来判断正时。
