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卡特CAT發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器電路測試的故障原因與維修技術(shù)

2015-9-29 13:37:34

卡特CAT C11與C13發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器電路 - 測試的故障原因與維修技術(shù)

系統運作描述:

按照本步驟，進(jìn)行以下傳感器任何可疑故障的診斷與排除：

主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器

本步驟涉及以下故障診斷代碼：

190-08 發(fā)動(dòng)機轉速信號異常 342-08 輔助發(fā)動(dòng)機轉速信號異常

發(fā)動(dòng)機使用兩個(gè)發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器。輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器用于監測凸輪軸齒輪，而主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器用于監測曲軸齒輪。兩個(gè)發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器都可以通過(guò)各個(gè)齒輪的獨特結構檢測發(fā)動(dòng)機轉速和正時(shí)的基準。隨著(zhù)齒輪的轉動(dòng)，電子控制模塊（ECM）會(huì )計算傳感器產(chǎn)生的兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間來(lái)確定轉速。

為了便于起動(dòng)，在正常工作情況下，輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器用于確定正時(shí)。輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器用于確定何時(shí) 1 號氣缸中的活塞位于壓縮沖程的上止點(diǎn)。確定正時(shí)后，主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器則用于確定發(fā)動(dòng)機轉速，同時(shí)忽略輔助凸輪軸傳感器送來(lái)的信號。

找到 1 號氣缸后，ECM 以正確發(fā)火順序和正確的單體噴油器正時(shí)依次觸發(fā)每個(gè)氣缸。實(shí)際的正時(shí)和每次噴油持續時(shí)間根據發(fā)動(dòng)機轉速和負載確定。如果發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程中主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器送來(lái)的信號缺失，則在 ECM 使用輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器值替代時(shí)會(huì )發(fā)現發(fā)動(dòng)機性能稍有變化。如果發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程中輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器送來(lái)的信號缺失，則不會(huì )導致發(fā)動(dòng)機性能發(fā)生明顯變化。但是，如果起動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器送來(lái)的信號，則可能出現以下情況：

發(fā)動(dòng)機可能需要稍長(cháng)的起動(dòng)時(shí)間。在 ECM 只采用主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器來(lái)確定正確的點(diǎn)火順序之前，發(fā)動(dòng)機可能會(huì )粗暴運轉幾秒鐘。

即使兩個(gè)傳感器中只有其中一個(gè)傳感器的信號存在，發(fā)動(dòng)機也將會(huì )起動(dòng)和運轉。如果發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程中這兩個(gè)傳感器送來(lái)的信號全都缺失，則會(huì )導致由 ECM 中止噴油并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機。如果在起動(dòng)期間來(lái)自?xún)蓚€(gè)傳感器的信號都丟失，發(fā)動(dòng)機將會(huì )無(wú)法起動(dòng)。

這兩個(gè)傳感器都是有整體式接頭的磁力傳感器。這兩個(gè)傳感器不能互換。請勿調換這兩個(gè)傳感器的位置。如果只是更換了這兩個(gè)傳感器，沒(méi)有必要對發(fā)動(dòng)機進(jìn)行正時(shí)標定。

注: 在安裝傳感器時(shí)應完成以下所有任務(wù)：

用機油潤滑 O 形圈。在擰緊支架螺栓之前，確保傳感器完全座入發(fā)動(dòng)機中。確保接頭正確鎖定。確保正確固定線(xiàn)束，確保束帶位于正確位置。

窗體底端

轉速 / 正時(shí)傳感器原理圖

測試步驟 1. 檢查電氣接頭和線(xiàn)路

斷開(kāi) ECM 的電源。

發(fā)動(dòng)機左視圖（典型示例）

(1) 主轉速 / 正時(shí)傳感器接頭

(2) 輔助轉速 / 正時(shí)傳感器接頭

(3) P2 ECM 接頭

徹底檢查接頭 (1) 、 (2) 和 (3) 。詳情請參閱診斷功能測試故障診斷與排除, "電氣接頭 - 檢查"。

P2 接頭

(P2-25) 主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)信號（負極）

(P2-35) 主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)信號（正極）

(P2-46) 輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)信號（正極）

(P2-47) 輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)信號（負極）

發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器接頭

(1) 轉速 / 正時(shí)傳感器（負極）

(2) 轉速 / 正時(shí)傳感器（正極）

對與發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器電路有關(guān)的每一根導線(xiàn)進(jìn)行拉力為 45 N (10 lb) 的拉拔測試。檢查各個(gè) ECM 接頭六角頭固定螺釘的扭矩是否正確。請參閱診斷功能測試故障診斷與排除, "電氣接頭 - 檢查"。檢查自發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器至 ECM 的線(xiàn)束和線(xiàn)路有無(wú)磨損和擠壓的地方。

預期結果:

所有接頭、觸針和插孔都應徹底聯(lián)接和 / 或完全插接。線(xiàn)束和線(xiàn)路應無(wú)腐蝕、磨損和擠壓的地方。

結果:

正常 - 線(xiàn)束和線(xiàn)路看起來(lái)正常。繼續測試步驟 2。不正常 - 接頭和 / 或線(xiàn)路有問(wèn)題。

修復: 修理和 / 或更換接頭或線(xiàn)路。確保所有接頭的密封正確就位，接頭徹底聯(lián)接。確認修理已排除故障。

停止

測試步驟 2. 檢查有無(wú)激活的診斷代碼

將 Caterpillar 電子技師（ET）連接到維修工具接頭上。恢復 ECM 的電源。啟動(dòng)并運轉發(fā)動(dòng)機。發(fā)動(dòng)機處在任何工作溫度故障都有可能會(huì )出現。但是，故障最有可能在發(fā)動(dòng)機處在正常工作溫度時(shí)出現。如果發(fā)動(dòng)機無(wú)法起動(dòng)，應在發(fā)動(dòng)機起動(dòng)盤(pán)車(chē)時(shí)在 Cat ET上監視發(fā)動(dòng)機轉速。發(fā)動(dòng)機起動(dòng)盤(pán)車(chē)時(shí)，Cat ET可能需要由另外的蓄電池來(lái)供電。這樣做可使 Cat ET不會(huì )復位。

注: 初始起動(dòng)盤(pán)車(chē)時(shí)，發(fā)動(dòng)機轉速狀態(tài)可能會(huì )指示發(fā)動(dòng)機轉速信號異常。一旦 ECM 能夠從轉速信號計算出發(fā)動(dòng)機轉速，此信息就應被此發(fā)動(dòng)機轉速取代。

檢查有無(wú)下列任一激活或記錄的診斷代碼： 190-08 發(fā)動(dòng)機轉速信號異常 342-08 輔助發(fā)動(dòng)機轉速信號異常

預期結果:

上述代碼之一為激活或記錄狀態(tài)。

結果:

沒(méi)有發(fā)動(dòng)機轉速顯示 - Cat ET 沒(méi)有顯示發(fā)動(dòng)機轉速。繼續測試步驟 3。激活或記錄的代碼 - 存在激活或記錄的發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器診斷代碼。繼續測試步驟 4。沒(méi)有代碼 - 沒(méi)有激活或記錄的代碼。

修復: 請參閱故障診斷與排除, "沒(méi)有診斷代碼時(shí)進(jìn)行故障診斷與排除"中相應的故障現象。

停止

測試步驟 3. 檢查傳感器組件的安裝情況

斷開(kāi) ECM 的電源。

傳感器安裝

(4) 安裝面

(5) 法蘭

(6) 支架

不從發(fā)動(dòng)機上拆下傳感器組件，目視檢查傳感器。法蘭 (5) 必須與安裝面 (4) 平齊才能確保正常工作。

檢查支架 (6) 。確認支架牢固地固定傳感器法蘭，使其與安裝面平齊。

確認支架沒(méi)有彎曲。如果支架彎曲或有障礙物阻止正確安裝傳感器組件，發(fā)動(dòng)機將無(wú)法起動(dòng)。

注: 不能單獨更換支架。

發(fā)動(dòng)機速度 / 正時(shí)傳感器

(7) 支架

(8) 輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器

(9) 安裝板

(10) O 形密封圈

(11) 支架

(12) 主轉速 / 正時(shí)傳感器

從發(fā)動(dòng)機上拆下可疑發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器。確保已將 O 形密封圈 (10) 安裝在傳感器 (8) 和 (12) 以及安裝板 (9) 上。確保 O 形密封圈沒(méi)有損壞。

預期結果:

所有 O 形密封圈都應正確安裝，沒(méi)有損壞。支架應沒(méi)有損壞。

結果:

正常 - O 形密封圈安裝正確。支架和密封圈沒(méi)有損壞。

修復: 進(jìn)行下述步驟來(lái)正確安裝傳感器組件：

用機油潤滑 O 形圈。使各個(gè)傳感器完全座入殼體中。

注: 如果不能使傳感器組件完全座入發(fā)動(dòng)機中，則應更換傳感器組件。

擰緊支架 (7) 和 (11) 上的螺栓。連接接頭，確認接頭的鎖耳鎖定牢靠。確保正確固定線(xiàn)束，確保束帶置于正確位置。

繼續測試步驟 4。

不正常 - 至少有一個(gè)傳感器組件的部件有問(wèn)題。

修復: 獲取一個(gè)新的傳感器組件。進(jìn)行下述步驟來(lái)正確安裝傳感器組件：

注: 請勿調換傳感器的位置。傳感器不能互換。更換傳感器時(shí)不需要正時(shí)標定。

用機油潤滑 O 形圈。使傳感器完全座入殼體中。擰緊支架螺栓。連接接頭，確認接頭的鎖耳鎖定牢靠。確保正確固定線(xiàn)束，確保束帶置于正確位置。

確認故障已排除。

停止

測試步驟 4. 通過(guò)發(fā)動(dòng)機線(xiàn)束測量傳感器電阻

斷開(kāi) P2 接頭。進(jìn)行下述步驟來(lái)測量主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器的電阻：測量 P2-35（主發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器正極）與 P2-25（主發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器負極）之間的電阻。

電阻 ... 110 到 200 歐姆

進(jìn)行下述步驟來(lái)測量輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器的電阻：測量 P2-46（輔助發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器正極）與 P2-47（輔助發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器負極）之間的電阻。

電阻 ... 1000 至 1200 歐姆

預期結果:

電阻測量值在技術(shù)規格范圍內。

結果:

正常 - 電阻測量值在技術(shù)規格范圍內。

修復: 傳感器和線(xiàn)束沒(méi)有問(wèn)題。更換 ECM。請參閱故障診斷與排除, "更換 ECM"。

停止

不正常 - 讀數不符合技術(shù)規格。通過(guò)發(fā)動(dòng)機線(xiàn)束測量傳感器電阻時(shí)電阻值不在容許范圍內。繼續測試步驟 5。

測試步驟 5. 測量傳感器的電阻

從可疑傳感器上斷開(kāi)發(fā)動(dòng)機線(xiàn)束。對于主發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器，測量 J401-2（主發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器正極）與 J401-1（主發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器負極）之間的電阻。

電阻 ... 110 到 200 歐姆

對于輔助發(fā)動(dòng)機轉速 / 正時(shí)傳感器，測量 J402-2（輔助發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器正極）與 J402-1（輔助發(fā)動(dòng)機轉速/正時(shí)傳感器負極）之間的電阻。

電阻 ... 1000 至 1200 歐姆

預期結果:

可疑傳感器的電阻測量值在技術(shù)規格范圍內。

結果:

正常 - 可疑傳感器的電阻測量值在技術(shù)規格范圍內。

修復: 發(fā)動(dòng)機正時(shí) / 轉速傳感器與 ECM 之間的線(xiàn)路有故障。問(wèn)題可能出在接頭上。修理線(xiàn)路和 / 或接頭。如有必要，更換零件。應使用雙絞線(xiàn)。所有新線(xiàn)路每英寸必須至少絞接一次。確認故障已排除。

停止

不正常 - 可疑傳感器的電阻測量值不在技術(shù)規格范圍內。

修復: 傳感器有問(wèn)題。更換傳感器組件。請勿調換傳感器的位置。傳感器不能互換。更換傳感器時(shí)不需要正時(shí)標定。進(jìn)行下列程序以便更換傳感器組件：

使用機油潤滑新傳感器的 O 形密封圈。使傳感器完全座入殼體中。擰緊支架螺栓。連接接頭，確認接頭的鎖耳鎖定牢靠。確保線(xiàn)束固定在正確的位置。確認故障已被解決。