迈腾B7爆震传感器检测与维修

熊景鸣　席昌　钱潘琳　黄陈林

摘 要：爆震传感器是汽车发动机电控系统中至为重要的元件之一，通过实时监测发动机爆震情况，及时修正点火提前角，以提高发动机的动力性和经济性。本文旨在分析爆震传感器原理，并结合实际故障案例对其检测与维修方法进行探析。

关键词：爆震传感器;汽车故障

发动机运转过程中，在压力和热辐射的作用下，气缸内未燃烧的混合气因温度过高达到燃点出现自燃，就会在气缸内形成无方向的爆炸燃烧，这种现象称作爆燃。又因为爆燃时混合气的燃烧速度和传播速度极快，会使发动机缸体剧烈振动，发出强烈的金属敲击声，因此又称为爆震。爆震是发动机的一种有害工作状态，轻微爆震会使发动机油耗增高、动力下降、排放恶化。长时间严重爆震会损坏活塞、連杆、曲轴等发动机机械组件，极端情况甚至会导致气缸炸裂。

1 爆震产生的原因

1.1 点火过于提前

由于从火花塞产生电火花至混合气完全燃烧需要一定时间，为了使活塞在压缩行程终了，刚进入做功冲程就能立即获得推动力，以提高发动机的动力性和经济性，发动机常以一定的点火提前角控制火花塞。同时，由于过早的点火会使得大部分混合气在压缩行程时就已经燃烧，此时未燃烧的混合气会承受过大的压力自燃，造成爆震。

1.2 积炭严重

当发动机气缸内积炭过多，燃烧室容积相对变小，使压缩比变大，混合气压缩温度偏高，同时由于积碳具有蓄热和不导热的性质，炙热的积碳在火花塞点火之前就可点燃混合气，并且粗糙的积碳表面降低了可燃混合气体在压缩终了时产生的涡流强度，延长气体燃烧时间，增加了混合气受热时间进而提高了未燃烧混合气温度，故而极易诱发爆震的产生。

1.3 发功机过热

由于外界温度过高、负荷过大、运行时间长等原因导致发动机温度过热，进入发动机气缸内的混合气会被提前预热，更易达到着火点，造成正常火焰前锋到达前就发生自燃现象，从而引发爆震。

1.4 使用低标号燃油

辛烷值偏低是引发爆震的主要原因之一。汽油的标号越高，其抗爆性能越好。若高压缩比的车辆使用低于厂家推荐标号的汽油，容易使混合气燃烧不完全，已经燃烧的气体发生膨胀，进一步压燃气缸内未燃烧混合气，导致高压爆炸性燃烧。

2 爆震传感器的结构和工作原理

爆震传感器主要作用是检测发动机是否出现爆震，并将发动机振动信号转化为电压值发送给ECU，ECU再对点火提前角进行调整。常见的爆震传感器有磁致伸缩式和压电式。

磁致伸缩式爆震传感器结构如图1、图2所示，主要由永久磁铁、铁芯以及线圈组成。当发动机缸体振动频率在7kHz左右时，爆震传感器会与发动机产生共振，使永磁体导磁率发生变化，根据电磁感应原理，在线圈两端会产生电动势，ECU接收到的电压信号发生变化，从而识别是否发生爆震。

压电式爆震传感器分为共振型压电式和非共振型压电式两种，其结构图如图3、图4所示。

共振型压电式爆震传感器是依靠发动机缸体振动挤压压电元件使之变形产生电压，当振荡片与发动机缸体发生共振时，压电元件变形最大，此时输出的电压信号最大。此类传感器最大的优点在于爆震时的输出电压远高于无爆震时的电压，故此类传感器无需安装滤波器进行滤波，即可判别有无爆震产生。

非共振型压电式爆震传感器是依靠惯性配重随发动机缸体振动对压电元件进行挤压而产生电压信号，由于此类传感器输出电压变化不大，故需加装滤波器对信号进行滤波。此类传感器构造简单，使用时不需调整，国内外大多数汽车都采用此类传感器。

3 爆震传感器的检测方法

以迈腾B7为例，其电路图如图5所示。

（1）剥开线束外部绝缘皮，找到两根屏蔽线（黑色），使用万用表欧姆档测量，若为10欧姆以内，则线路正常，否则表明该线束有故障。

（2）断开爆震传感器与ECU连接的插接器，分别测量T3cf/2-T60/54、T3cf/1-T60/39、T2hx/2-T60/24、T2hx/1-T60/9之间的线束电阻，若为10欧姆以内，则线路正常，否则表明该线束故障。

（3）启动发动机，用示波器检测T3cf/1和T3cf/2两端，以及T2hx/1和T2hx/2两端，如无爆震信号则表明爆震传感器损坏，否则表明ECU T60/9、T60/24、T60/39、T60/54局部损坏，见图5。

4 故障案例

故障现象：一辆2012款迈腾B7轿车发动机故障灯点亮，并且在行驶过程中，出现发动机抖动、加速无力、并伴有噪音。

故障诊断步骤：首先用故障解码仪连结诊断接口，启动发动机读取故障码，显示爆震传感器故障，用示波器检测T3cf/1和T3cf/2两端以及T2hx/1和T2hx/2两端，此时无信号输出。更换新的爆震传感器后，故障现象消失。

故障分析：爆震传感器信号是调整点火提前角的主要信号，如果该传感器损坏或无法传送爆震传感器信号，发动机ECU就无法对发动机是否出现爆震进行实时监控，从而不能准确调整点火提前角，导致出现抖动和敲缸现象。同时，爆震传感器坏后，发动机会启动自我保护功能，使用较小的点火提前角参数，防止发动机爆震，此时发动机功率会降低，出现加速不良现象。

课题项目资助：本文系贵州省教育厅2017年度职业教育重点科研项目“基于“工匠精神”的职业教育人才培养模式研究”（批准文号：黔教办职成[2017]64号）的研究成果。