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

阿布來提?阿不力肯

[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(duì)壓力傳感器故障的測(cè)量方法，傳感器電壓的檢測(cè)、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(cè)；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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)壓力傳感器檢測(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)壓力傳感器

模擬式進(jìn)氣歧管絕對(duì)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)馐遥ㄋ潜环庋b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(duì)壓力傳感器內(nèi)的壓敏電子電路監(jiān)測(cè)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(duì)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(cè)出的電壓為1～2V，而節(jié)氣門開度大的時(shí)候，傳感器測(cè)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。

3 數(shù)字式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器

數(shù)字式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器仍然測(cè)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(duì)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(duì)壓力傳感器的運(yùn)行征兆

進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器監(jiān)測(cè)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(duì)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(duì)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(cè)儀（解碼器）能讀取故障碼，一般進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器相關(guān)的故障碼如下：

P0105—歧管絕對(duì)壓力/大氣壓力電路故障；

P0106—歧管絕對(duì)壓力/大氣壓力輸出信號(hào)超出范圍；

P0107—歧管絕對(duì)壓力/大氣壓力輸入信號(hào)低；

P0108—歧管絕對(duì)壓力/大氣壓力輸入信號(hào)高；

P0109—歧管絕對(duì)壓力/大氣壓力電路間歇故障。

用汽車診斷檢測(cè)儀可以讀取數(shù)據(jù)流和傳感器的數(shù)值。通過診斷檢測(cè)儀讀取進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的輸出電壓，并將這個(gè)測(cè)出數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值相比較。一般情況下通過檢測(cè)儀器可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，檢測(cè)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(cè)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(duì)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(duì)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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