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技術(shù)維修與康明斯知識 |
康明斯柴油發(fā)電機轉速傳感器原理應用與故障檢修 |
轉速傳感器主要應用于將機械運動(dòng)中的轉動(dòng)的物理量轉化成方波脈沖電信號，多用于柴油發(fā)動(dòng)機的測量轉速、周期、速度。廣泛應用于機械、冶金、石油、化工、交通、自控、軍用、汽車(chē)、發(fā)電機組等行業(yè)設備?？得魉构驹诒疚闹芯筒裼桶l(fā)電機用的轉速傳感器的原理和應用、以及故障后的檢修方法做了詳細介紹，通用也適用于其他機械上的參照使用。
一、轉速傳感器原理與應用
1、安裝位置
安裝在柴油發(fā)電機氣缸體中下部位。
2、功用
轉速傳感器用于高速時(shí)檢測，檢測高于1500轉/分時(shí)的柴油發(fā)電機轉速和曲軸位置，并將信息輸入柴油發(fā)電機電控單元，電控單元根據該信號對點(diǎn)火正時(shí)和噴油進(jìn)行修正。
3、構造
電磁式轉速傳感器主要由電磁線(xiàn)圈、永久磁鐵和信號輪組成?；魻柺睫D速傳感器由霍爾元件、永久磁鐵、導磁鋼片、觸發(fā)葉輪等組成。
4、工作原理
（1）霍爾式轉速傳感器
柴油發(fā)電機工作時(shí)，凸輪軸帶動(dòng)觸發(fā)葉輪轉動(dòng)，當葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時(shí)，霍爾元件周?chē)艌?chǎng)被旁路，霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，霍爾集成電路輸出級三極管截止，傳感器輸出的信號電壓為高電位；當觸發(fā)葉輪離開(kāi)空氣隙，永久磁鐵的磁力線(xiàn)通過(guò)霍爾元件而產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出級三極管導通，傳感器輸出的信號電壓為低電位。傳感器信號輸入柴油發(fā)電機電控單元，電控單元根據該信號確定點(diǎn)火時(shí)刻噴油時(shí)刻。
（2）電磁式轉速傳感器
柴油發(fā)電機轉動(dòng)時(shí)，由于信號盤(pán)定時(shí)齒相對感應線(xiàn)圈位置的變化，引起通過(guò)感應線(xiàn)圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化，當該缸定時(shí)齒接近線(xiàn)圈時(shí)氣隙變小，磁路的磁阻變小，磁通增加當定時(shí)齒對準線(xiàn)圈時(shí)，磁通達到最大。當定時(shí)齒離開(kāi)線(xiàn)圈時(shí)，磁通開(kāi)始下降。這樣，每個(gè)定時(shí)齒都會(huì )引起線(xiàn)圈內磁通由零變到最大，又由最大變到零的周期性變化，從而在感應線(xiàn)圈里產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)似正弦波的感應電動(dòng)勢輸出，其大小與磁通的變化率成正比。把上述輸出信號經(jīng)整形、放大后輸入柴油發(fā)電機電控單元，電控單元就可確定柴油發(fā)電機轉速和曲軸位置，根據該信號對點(diǎn)火正時(shí)和噴油進(jìn)行修正。
二、轉速傳感器檢修步驟
1、檢測內容
感應線(xiàn)圈電阻、信號電壓（隨柴油發(fā)電機轉速大小變化）、線(xiàn)束電阻、用故障診斷儀讀取故障代碼、測量數據流。步驟如下：
（1）檢查轉速傳感器（電阻）
① 斷開(kāi)轉速傳感器連接器；
② 讀取1-2接腳的電阻，應在1850至2450Ω范圍內。
（2）檢查轉速傳感器與ECU之間的連接線(xiàn)束
觀(guān)察柴油發(fā)電機轉速傳感器的工作情況，可查看功能讀測量數據塊顯示組柴油發(fā)電機轉速顯示。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下轉速傳感器插頭（灰色插頭）。如圖2所示，測量傳感器插座上端子2和3之間的電阻，其值應為480～1000Ω，否則應更換轉速傳感器。
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① 開(kāi)電瓶負極，斷開(kāi)ECU連接器； |
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② 根據表1中的值測量電阻。 |
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表1 標準電阻（斷路檢查）
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檢測儀連接 |
條件 |
規定狀態(tài) |
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B13-1（NE+）- 2-09（NE+） |
始終 |
小于1Ω |
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B13-2（NE-）- 2-10（NE-） |
始終 |
小于1Ω |
表2 標準電阻（短路檢查）
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檢測儀連接 |
條件 |
規定狀態(tài) |
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B13-1（NE+）或2-09（NE+）-搭鐵 |
始終 |
10KΩ或更大 |
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B13-2（NE-）或2-10（NE-）-搭鐵 |
始終 |
10KΩ或更大 |
（3）檢查轉速傳感器的安裝情況、轉速信號盤(pán)齒
① 檢查轉速傳感器的安裝情況；
② 檢查轉速傳感器的安裝間隙
③ 信號盤(pán)無(wú)任何裂紋或變形。
重新連接ECU連接器，裝復轉速傳感器，重新連接轉速傳感器連接器，裝復蓄電池負極接柱。
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轉速傳感器連接電路圖 |
轉速傳感器安裝間隙檢查 |
2、檢測參數的范圍
（1）感應線(xiàn)圈電阻∶800～1000Ω
（2）信號電壓∶常用工況∶-5～5V，峰一峰值17V左右
（3）線(xiàn)束電阻∶<0.5Ω
（4）外殼：銅，總長(cháng)：60厘米，螺紋：長(cháng)55厘米，螺紋1.5
（5）檢測參數：
○ 齒距：≥2模數
○ 測試頻率：0 10KHz
○ 測量距離Gap：0.5 2.5mm；
（6）輸出波形：矩形方波
○ 高電平接近供電電壓；
○ 低電平<0.7V；
（7）引線(xiàn)距離：特殊預定高溫導線(xiàn)；
（8）上電輸出：低電平；
（9）工作方式：連續式；
（10）輸出方式：PNP，NPN
（11）工作溫度：
○ 民品-20℃ 85℃；
○ 軍品-40℃ 150℃。
3、標準波形
（1）電磁式的標準波形
輸出波形是類(lèi)似正弦波的數字脈沖信號，信號的頻率和幅值隨柴油發(fā)電機轉速成正比的變化
（2）霍爾式的標準波形∶
其輸出的是12V數字矩形波信號，信號的頻率和幅值隨柴油發(fā)電機轉速成正比的變化。
4、常見(jiàn)故障癥狀
轉速傳感器本身或線(xiàn)路損壞時(shí)，柴油發(fā)電機會(huì )產(chǎn)生下列故障現象∶
（1）無(wú)法起動(dòng)；
（2）動(dòng)力下降；
（3）容易熄火
（4）怠速不穩。
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