電控柴油機傳感器故障診斷

　　【關鍵詞】機械故障診斷論文,電控柴油機,傳感器,故障診斷,響應測試

　　傳感器是電控柴油機的關鍵組件，用于檢測目標信號并輸送到ECM，ECM根據信號狀況來控制執行器動作。傳感器故障會影響到發動機工作性能，嚴重時可能導致停機。由于電控系統的復雜性，排除傳感器故障往往需要借助于專用工具或診斷軟件，并采取適當的方法策略進行故障辨析，才能有效解決問題。響應測試方法在排除電控柴油機的電氣故障，尤其是傳感器及其線路故障尤為簡單有效。根據故障代碼，人為制造反向故障，然后重新讀取故障信息，觀察ECM對于人為設定故障的響應來判斷故障部位，有針對性地采取具體措施進行專門檢測，以達到高效排除故障目的。以康明斯ISDe21040CM2150柴油機冷卻液溫度傳感器故障為案例，分析響應測試的過程。

　　1冷卻液溫度傳感器的作用

　　冷卻液溫度傳感器安裝在節溫器殼體的前部，用于檢測冷卻液溫度并傳輸到ECM。ECM根據傳感器信號控制風扇運轉，調節噴油正時和噴油量，以及發動機保護等。在低溫條件下起動發動機，ECM會依據冷卻液溫度信號加濃噴油量，加大噴油提前角。如果溫度傳感器失效，ECM檢測不到溫度信號，會輸出相關故障碼，故障燈亮，發動機自動進入減扭矩運行模式，導致低溫啟動困難、油耗過高、冒黑煙、功率下降等現象。如果發動機冷卻液溫度過高，ECM啟動停機保護功能，發動機故障指示燈亮，動力下降，30s后就會自動熄火停機。

　　2冷卻液溫度傳感器的工作原理

　　冷卻液溫度傳感器采用負溫度系數熱敏電阻(NTC)作為感溫元件。隨著溫度上升，NTC電阻值呈現減小趨勢。康明斯冷卻液傳感器與ECM之間共有兩根導線連接，其中一根是信號線，另一根為回路線。信號線在ECM內部經過一個恒值精密電阻R后與5V穩壓電源連接，回路線經ECM搭鐵。5V電源經電阻R、信號線、熱敏電阻RW和回路線形成了一個分壓回路，溫度信號電壓為Vw=5RwR+Rw，信號電壓5V>Vw>0.

　　3冷卻液溫度傳感器的故障診斷

　　康明斯柴油機對于冷卻液溫度傳感器的故障信號只有兩組，分別是故障碼144和故障碼145。故障代碼144對應的是冷卻液溫度傳感器信號電壓高，故障代碼對應的是冷卻液溫度傳感器信號電壓高。信號電壓過高往往是傳感器線路開路或電阻過高，而信號電壓過低主要原因可能是信號搭鐵、傳感器或ECM損壞等。一臺康明斯ISDe21040CM2150柴油機，工作一段時間后啟動，故障燈亮，出現故障代碼144：冷卻液溫度傳感器信號電壓高。

　　3.1診斷步驟

　　根據故障代碼提示，分別針對傳感器和導線進行設定反向故障觀察ECM響應情況進行診斷。

　　3.2檢測過程

　　柴油機出現故障碼提示后，經停機再次啟動，故障碼并未消失，確認故障存在。關閉點火開關，拔下冷卻液溫度傳感器插頭，檢查傳感器側觸針，未發現異常。用測試導線將信號線2與回路線1進行短接，打開點火開關，現行故障碼變為145，非現行故障碼144，初步判定故障可能在傳感器。重新關閉點火開關，斷開傳感器插頭后再次打開點火開關，用萬用表測量導線側插孔信號端2與回路端1的電壓均為5V，說明導線和ECM正常。用溫度計測量冷卻液溫度約為73℃。根據康明斯冷卻液溫度傳感器的溫度特性，用萬用表測量傳感器側信號觸針2與回路觸針1之間的電阻為1160Ω。與使用手冊進行對比，測量值在正常范圍內。重新將傳感器插頭連接后，故障碼144仍然為現行。最后再次將傳感器插頭拔下，仔細檢查導線側的插孔，發現孔徑有些擴大了，將傳感器觸針來回插拔時感覺比較松弛。用測試導線分別連接傳感器插頭觸針和插孔，打開點火開關后，故障碼為非現行，證實故障確系插頭觸針松所致。最后更換傳感器線束插頭，故障排除。

　　3.3故障原因分析

　　本案例中冷卻液溫度傳感器故障是由于傳感器插頭中的觸針與插孔接觸不良引起的。由于故障的柴油機為教學用的機器，學生在平時模擬練習檢測傳感器性能與故障診斷時經常拔開傳感器插頭，頻次多了就會使得插孔變型擴大，觸針與插口接觸不良引發信號電壓失準，ECM就會發出故障碼提示。

　　4結束語

　　采用響應測試的方法很方便地準確推斷柴油機冷卻液溫度傳感器及其線路故障部位，并通過檢測方法排除故障。對于其它類型傳感器及其線路，在熟悉傳感器結構與性能基礎上也可以應用此方法，但在反向設定故障時須適當，避免不當而引發電控系統元器件損壞。

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　　作者：陳立創 楊帆 單位：柳州職業技術學院