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康明斯柴油發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中的轉動的物理量轉化成方波脈沖電信號，多用于柴油發動機的測量轉速、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、發電機組等行業設備。康明斯公司在本文中就柴油發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

安裝在柴油發電機氣缸體中下部位。

2、功用

轉速傳感器用于高速時檢測，檢測高于1500轉/分時的柴油發電機轉速和曲軸位置，并將信息輸入柴油發電機電控單元，電控單元根據該信號對點火正時和噴油進行修正。

3、構造

電磁式轉速傳感器主要由電磁線圈、永久磁鐵和信號輪組成。霍爾式轉速傳感器由霍爾元件、永久磁鐵、導磁鋼片、觸發葉輪等組成。

4、工作原理

（1）霍爾式轉速傳感器

柴油發電機工作時，凸輪軸帶動觸發葉輪轉動，當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時，霍爾元件周圍磁場被旁路，霍爾元件不產生霍爾電壓，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；當觸發葉輪離開空氣隙，永久磁鐵的磁力線通過霍爾元件而產生霍爾電壓，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電機電控單元，電控單元根據該信號確定點火時刻噴油時刻。

（2）電磁式轉速傳感器

柴油發電機轉動時，由于信號盤定時齒相對感應線圈位置的變化，引起通過感應線圈的磁場發生變化，當該缸定時齒接近線圈時氣隙變小，磁路的磁阻變小，磁通增加當定時齒對準線圈時，磁通達到最大。當定時齒離開線圈時，磁通開始下降。這樣，每個定時齒都會引起線圈內磁通由零變到最大，又由最大變到零的周期性變化，從而在感應線圈里產生一個類似正弦波的感應電動勢輸出，其大小與磁通的變化率成正比。把上述輸出信號經整形、放大后輸入柴油發電機電控單元，電控單元就可確定柴油發電機轉速和曲軸位置，根據該信號對點火正時和噴油進行修正。

 

二、轉速傳感器檢修步驟

 

1、檢測內容

感應線圈電阻、信號電壓（隨柴油發電機轉速大小變化）、線束電阻、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之間的連接線束   

觀察柴油發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電機轉速顯示。關閉點火開關，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。

 

 表1    標準電阻（斷路檢查）  

表2    標準電阻（短路檢查）

（3）檢查轉速傳感器的安裝情況、轉速信號盤齒

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 信號盤無任何裂紋或變形。

      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。

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）線束電阻∶<0.5Ω

（4）外殼：銅，總長：60厘米，螺紋：長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）引線距離：特殊預定高溫導線；

（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

輸出波形是類似正弦波的數字脈沖信號，信號的頻率和幅值隨柴油發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電機轉速成正比的變化。

4、常見故障癥狀

轉速傳感器本身或線路損壞時，柴油發電機會產生下列故障現象∶

（1）無法起動；

（2）動力下降；

（3）容易熄火

（4）怠速不穩。

 

 

 

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