文:趙寶平
北京現(xiàn)代伊蘭特轎車傳感器與執(zhí)行器的檢測(cè)
文:趙寶平
北京現(xiàn)代伊蘭特轎車曾裝有G4GA、G4ED(點(diǎn)火系統(tǒng)為獨(dú)立點(diǎn)火,即一個(gè)汽缸采用一個(gè)點(diǎn)火線圈;無(wú)鑰匙防盜系統(tǒng))兩款DOHC 1.6 L排量電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以及G4GB DOHC 1.8 L電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(帶鑰匙防盜系統(tǒng);點(diǎn)火系統(tǒng)為雙火花點(diǎn)火,即兩個(gè)汽缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈;且?guī)в熊囕d網(wǎng)路CAN系統(tǒng)),這3款發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(PCM或ECM)連接器均為94針。本文主要介紹G4ED 1.6 L電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器與執(zhí)行器的檢測(cè)。
北京現(xiàn)代伊蘭特G4ED DOHC 1.6 L電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器主要包括:曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力/溫度傳感器、前/后氧傳感器和液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān);執(zhí)行器主要包括:噴油器、點(diǎn)火線圈、炭罐電磁閥、機(jī)油控制閥、怠速控制閥和燃油泵等。
曲軸位置傳感器(Crankshaft Position Sensor,CPS 或CKP)又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器,其功用是采集曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào),并輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU),以便確定噴射順序、噴射正時(shí)、點(diǎn)火順序和點(diǎn)火正時(shí),然后根據(jù)信號(hào)監(jiān)測(cè)到曲軸轉(zhuǎn)角波動(dòng)大小來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否有失火現(xiàn)象。該款發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器采用的是磁電式傳感器(兩線),也稱為無(wú)源傳感器,安裝在氣缸體的右后側(cè),如圖1所示。
圖1 曲軸位置傳感器安裝位置(兩線磁電式)
(1)傳感器電阻檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻值,約0.88 kΩ(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)量傳感器2P連接器,1號(hào)端子對(duì)地電壓約2.51 V,2號(hào)端子對(duì)地電壓約2.51 V;1號(hào)和2號(hào)端子之間呈現(xiàn)電壓約0 V;發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車后并保持怠速運(yùn)行,用萬(wàn)用表交流電壓擋測(cè)量1號(hào)和2號(hào)端子之間電壓在7.00~9.00 V跳變(環(huán)境溫度約:10℃); 發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度時(shí)其電壓在5.00~6.00 V跳變,如圖2所示; 急加速時(shí)其電壓能達(dá)到18.00~20.00 V。
圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)曲軸位置傳感器輸出電壓
注:當(dāng)曲軸位置傳感器及其線路出現(xiàn)故障時(shí),將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)點(diǎn)火及噴油信號(hào),即發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)著車。
凸輪軸位置傳感器(C a m s h a f t Position Sensor,CMP)也稱為凸輪軸轉(zhuǎn)角傳感器、相位傳感器、同步信號(hào)傳感器、缸位傳感器(Cylinder Position S e n s o r,C Y P)、汽缸識(shí)別傳感器(Cylinder Identify Sensor,CIS)或汽缸位置傳感器(CID),有些車型上還稱為1缸上止點(diǎn)傳感器(NO.1 Top Dead Center Sensor No.1 TDC)。凸輪軸位置傳感器的功用主要是檢測(cè)凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角,從而確定第一缸活塞的壓縮上止點(diǎn)位置。 該車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸位置傳感器采用霍爾式傳感器,也屬有源傳感器。該車凸輪軸位置傳感器安裝在汽缸蓋的末端,如圖3所示。
圖3 凸輪軸位置傳感器安裝位置
(1)傳感器電阻檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器3P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻值約6.5 MΩ,1號(hào)和3號(hào)端子之間的電阻約0.27 MΩ(環(huán)境溫度約10℃);2號(hào)和3號(hào)端子之間的電阻約5.18 MΩ(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量傳感器3P連接器,1號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約12.23 V,2號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約11.84 V。其中,3號(hào)端子為搭鐵線(—),2號(hào)端子為信號(hào)線(11.84 V),1號(hào)端子為傳感器供電電源12 V(+)。
注:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車后并保持怠速運(yùn)行,2號(hào)和3號(hào)端子之間電壓在6~8 V跳變。該款發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸位置傳感器信號(hào)異常時(shí),不影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。
該款發(fā)動(dòng)機(jī)裝有前、后氧傳感器,也稱為上游氧傳感器及下游氧傳感器,氧傳感器安裝位置分別如圖4所示(帶加熱器電阻,四線)。
(1)前氧傳感器電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開氧傳感器4P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器加熱器3號(hào)和4號(hào)端子(均為白色線)之間的電阻值約9.50 Ω,1號(hào)和2號(hào)端子之間電阻無(wú)窮大(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)前氧傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)量傳感器4P連接器,3號(hào)和4號(hào)端子之間電壓約8.75 V,1號(hào)和2號(hào)端子之間電壓約0.45 V。
圖4 前、后氧傳感器安裝位置
注:后氧傳感器檢測(cè)方法同上。正常情況下氧傳感器信號(hào)電壓應(yīng)在0~1 000 mV不斷跳變,且10 s內(nèi)跳變次數(shù)不小于6次,否則說(shuō)明氧傳感器及其線路存在故障。當(dāng)氧傳感器出現(xiàn)故障時(shí),車輛出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒黑煙、加速無(wú)力和油耗增加等現(xiàn)象。
進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力、溫度傳感器安裝在進(jìn)氣總管上,如圖5所示。功用:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)氣歧管內(nèi)的進(jìn)氣壓力與進(jìn)氣溫度,并以此轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)給ECU,ECU根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力與進(jìn)氣溫度信號(hào)用以修正發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火及噴油時(shí)刻。
圖5 進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力、溫度傳感器安裝位置
(1)傳感器電阻檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器4P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻值約3.34 kΩ,3號(hào)和4號(hào)端子之間電阻約2.88 kΩ,1號(hào)和4號(hào)端子之間電阻約4.69 kΩ(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量傳感器4P連接器,1號(hào)和4號(hào)端子之間電壓約5.36 V,2號(hào)和4號(hào)端子之間電壓約4.97 V;3號(hào)和4號(hào)端子之間電壓約4.97 V;其中1號(hào)端子為參考電源,2號(hào)端子為進(jìn)氣壓力信號(hào)線,3號(hào)端子為進(jìn)氣溫度信號(hào)線,4號(hào)端子為傳感器共用搭鐵線。
注:當(dāng)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器及其線路存在故障,導(dǎo)致傳感器信號(hào)異常時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)加速無(wú)力等癥狀。正常怠速時(shí),進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器信號(hào)電壓約:1.4 V左右,其絕對(duì)壓力約28~36 kPa。
冷卻液溫度傳感器(Coolant temperature sensor)也稱為水溫傳感器,屬負(fù)溫度系數(shù)的傳感器,該款發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器安裝位置位于氣缸蓋左后側(cè)下方,緊靠燃油總管入口處,如圖6所示。功用:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)工作溫度,并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳輸至ECU,ECU根據(jù)冷卻液溫度修正發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量及點(diǎn)火時(shí)刻。
圖6 冷卻液溫度傳感器安裝位置
(1)傳感器電阻的檢測(cè)
斷開傳感器3P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和3號(hào)端子之間的電阻約3.35 kΩ(環(huán)境溫度約10℃);2號(hào)端子對(duì)地電阻約3.35 kΩ(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表電壓擋測(cè)量傳感器3P連接器1號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約4.80~5.20 V;2號(hào)端子對(duì)地電壓約10.50~11.00 V,2號(hào)端子與冷卻液溫度表相連接。
注:冷卻液溫度傳感器信號(hào)如出現(xiàn)斷路會(huì)導(dǎo)致散熱器冷卻風(fēng)扇常轉(zhuǎn),且有可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熱車起動(dòng)困難,油耗上升。
該款發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門位置傳感器采用線性節(jié)氣門位置傳感器, 安裝位置如圖7所示。功用:用于檢測(cè)節(jié)氣門開度信號(hào),并將此轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)給ECU,ECU將根據(jù)節(jié)氣門開度信號(hào)決定發(fā)動(dòng)機(jī)基本噴油量及點(diǎn)火時(shí)刻。
(1)傳感器電阻檢測(cè)
①關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器3P連接器,節(jié)氣門完全關(guān)閉,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約2.80 kΩ,1號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約1.04 kΩ,2號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約1.99 kΩ。
②關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器3P連接器,節(jié)氣門完全打開,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約1.19 kΩ,1號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約2.66 kΩ,2號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約1.99 kΩ。
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)量傳感器3P連接器,1號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約5.67 V,2號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約:4.98 V;其中1號(hào)端子為參考電源(5 V+),2號(hào)端子為傳感器信號(hào)線,3號(hào)端子傳感器搭鐵線。
注:發(fā)動(dòng)機(jī)正常怠速時(shí)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)電壓約0.30 V左右,節(jié)氣門角度(開度)約1%~3%;當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器及其線路異常時(shí),會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)加速無(wú)力現(xiàn)象,急加速發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)熄火。
爆震傳感器也稱為爆燃傳感器,該款發(fā)動(dòng)機(jī)爆震傳感器安裝在氣缸體左側(cè);功用:用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào),當(dāng)ECU接收到爆震信號(hào)后,將會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
(1)傳感器電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約4.81 MΩ。
圖7 節(jié)氣門位置傳感器安裝位置
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量傳感器2P連接器,1號(hào)端子對(duì)地電壓約2.43 V,2號(hào)端子對(duì)地電壓約:2.43 V;1號(hào)和2號(hào)端子之間電壓約0 V。
注:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí),傳感器1號(hào)和2號(hào)端子之間將會(huì)產(chǎn)生約1~2 V左右的電壓信號(hào)。
液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵開關(guān)安裝在動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵本體上,如圖8所示。
(1)傳感器電阻的檢測(cè)
斷開傳感器1P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量傳感器其端子對(duì)地之間的電阻為無(wú)窮大;發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車后,一邊左右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,其端子對(duì)地電阻約8~20 Ω跳變,相當(dāng)于占空比信號(hào)。
注:當(dāng)ECU接收到車輛轉(zhuǎn)向信號(hào)時(shí),將會(huì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速100~150 r/min,因車型不同而異。
圖8 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵開關(guān)安裝位置
(2)傳感器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量傳感器1P連接器,其端子對(duì)地電壓約11.45 V。
(1)噴油器電阻檢測(cè)
斷開噴油器2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量噴油器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約14.5 Ω左右。
(2)噴油器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量噴油器2P連接器,其電壓約8.74 V,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車后,其工作電壓約10.45 V左右。
伊蘭特G4ED電控發(fā)動(dòng)機(jī)采用獨(dú)立點(diǎn)火方式,即每個(gè)汽缸安裝一個(gè)點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火線圈安裝位置如圖9所示。
點(diǎn)火線圈電阻為0.8~1.0 Ω,電壓為1.20~1.90 V跳變。黑色線為電源線,白色線為點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)線。
(1)點(diǎn)火線圈電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開點(diǎn)火線圈2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量點(diǎn)火線圈1號(hào)和2號(hào)端子(即初級(jí)繞組)之間的電阻約0.8~1.0 Ω。
圖9 點(diǎn)火線圈安裝位置
(2)點(diǎn)火線圈供電線路檢測(cè)
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車后,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量點(diǎn)火線圈2P連接器,1號(hào)和2號(hào)端子之間電壓在1.20~1.90 V跳變;2號(hào)端子(黑色線)為供電電源線(12 V+),白色線為點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)線。
機(jī)油控制閥安裝位置位于汽缸蓋右后側(cè),如圖10所示。
圖10 機(jī)油控制閥安裝位置
(1)機(jī)油控制閥電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開機(jī)油控制閥2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量機(jī)油控制閥1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約7.4 Ω。
(2)機(jī)油控制閥供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量機(jī)油控制閥2P連接器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電壓約9.28 V。
怠速控制閥安裝在節(jié)氣門體上,如圖11所示。
(1)怠速控制閥電阻的檢測(cè)
斷開怠速控制閥3P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量怠速控制閥,1號(hào)和2號(hào)端子之間電阻約11.7 Ω,1號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約26.7 Ω,2號(hào)和3號(hào)端子之間電阻約15.1 Ω(環(huán)境溫度約10℃)。
(2)怠速控制閥供電線路檢測(cè)
斷開怠速控制閥3P連接器,點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量怠速控制閥3P連接器,1號(hào)和2號(hào)端子之間電壓約10.74 V,2號(hào)和3號(hào)端子之間電壓約10.61 V,其中2號(hào)端子為12 V供電電源,1號(hào)、3號(hào)端子為占空比信號(hào),1號(hào)端子對(duì)地電壓約1.66 V,3號(hào)端子對(duì)地電壓約1.81 V。
注:通常情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)正常怠速時(shí)怠速控制閥(ISC)占空比約32%~38%,空調(diào)怠速時(shí),其占空比約47%~52%。
圖11 怠速控制閥安裝位置
點(diǎn)火電容器在早期的化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛,其容量基本在0.15~0.25 μF。其主要功用:儲(chǔ)能、蓄電,同時(shí),可以減少傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)斷電器的觸點(diǎn)電火花,增強(qiáng)點(diǎn)火線圈二次繞組(L2)高壓脈沖電。
近十幾年來(lái),隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子點(diǎn)火、微機(jī)點(diǎn)火技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用,現(xiàn)在大部分車型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)已不在使用點(diǎn)火電容器,但目前唯有韓系車點(diǎn)火系統(tǒng)仍在普遍使用點(diǎn)火電容器,主要功用用以增強(qiáng)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火能量。G4ED該款發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電容器安裝在汽缸蓋的末端,如圖12所示。
(1)電容器電感檢測(cè)
斷開傳感器1P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表電容器擋位測(cè)量其端子對(duì)地之間的電感值約0.493 μF。
(2)電容器供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量電容器1P連接器,端子對(duì)地電壓約11.98 V。
圖12 點(diǎn)火電容器安裝位置
該款發(fā)動(dòng)機(jī)炭罐電磁閥安裝在進(jìn)氣歧管旁邊,如圖13所示。
(1) 炭罐電磁閥電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開傳感器2P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量炭罐電磁閥1號(hào)和2號(hào)端子之間的電阻約15 Ω。
圖13 炭罐電磁閥安裝位置
(2)炭罐電磁閥供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量炭罐電磁閥2P連接器1號(hào)和2號(hào)端子之間的電壓約11.98 V。
注:活性炭罐電磁閥通常在發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱車(發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到正常工作溫度,即85~98℃范圍內(nèi))以及發(fā)動(dòng)機(jī)中、高速狀態(tài)下才參與工作,此電磁閥屬于單向閥,只能通過節(jié)氣門后方進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空吸力將燃油蒸汽經(jīng)過電磁閥而吸入到進(jìn)氣歧管內(nèi),并與新鮮空氣混合后而被吸入到汽缸內(nèi)參與燃燒,以此降低對(duì)大氣的污染。
(1)燃油泵電阻的檢測(cè)
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)至OFF擋,斷開燃油泵5P連接器,用數(shù)字式萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量燃油泵4號(hào)和5號(hào)端子之間的電阻值約2~4 Ω。
(2)供電線路檢測(cè)
點(diǎn)火開關(guān)至ON擋及START擋,用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量燃油泵5P連接器4號(hào)和5號(hào)端子之間的電壓約11.98 V。