论文部分内容阅读
摘 要:AE888作为大众的明星发动机,更新到的第三代发动机性能更为出色,因此本文主要介绍如何利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器波形来分析发动机正时情况。发动机正时错误是导致发动机抖动的主要原因之一,以往验证正时都是通过正时工具、正时记号。都需要拆卸部分零部件才得以验证,本文通过对比G28、G40两个传感器波形就可以判断发动机正时情况。
关键词:曲轴位置传感器波形 凸轮轴位置传感器波形 正时系统
1 前言
模块化平台生产是当前汽车行业造车的主要方向,作为大众的明星EA888发动机,同样适用于大众最新的MQB及MLB平台上。因此EA888发动机是大众集团开发的一款符合当前社会要求的发动机,普遍使用于大众集团旗下的中高端车型。该发动机拥有汽油缸内直喷、发动机废气涡轮增压和可变气门正时(不含气门升程控制)等先进技术,使得汽车装载这款发动机时可拥有油耗低、动力输出强等特点,满足人们对燃油经济性及动力性能的追求。
正时就是发动机凸轮轴与曲轴的转角位置要相互对应,以此来保证进、排气门在正确时刻开启或关闭。如果发生正时错误,就可能造成活塞顶气门的现象。发动机的装配过程中,在曲轴、凸轮轴、正时皮带上都有相应的对齐标记,安装时必须保证三者之间的标记全部对齐,这样才能获得正确的正时。在长时间使用后,由于发动机机油、链条等原因导致正时错误。本人浅谈如何利用波形分析正时情况,敬请各位专家多多指点。
2 大众EA888发动机发展历程
广泛应用于大众、奥迪等品牌下的众多车型中。从下图中可以看出,这款大众明星发动机--888发动机的历史并不算长,从2006年第一代的出现到现在,也才14年光景,经过多年技术的积累,该发动机更新到第三代。第三代的EA888发动机在新能上比上一代表现的更出色,该款发动机(1.8L)在2014年取得沃德十佳发动机之一的称号,其实力体现的淋漓尽致。
3 大众EA888曲轴位置传感器G28
转速传感器-G28安装位置:该传感器用螺栓拧在缸体的侧面,它扫描曲轴上的靶轮。信号应用:从发动机转速传感器的信号可以获知发动机的转速和曲轴相对于凸轮轴的准确位置,用于计算喷油量和喷油始点。
第三代EA888霍尔式转速传感器-G28发动机转速传感器采用霍尔式的工作原理,用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号,在发动机启动时,可通过霍尔传感器信号来快速而准确识别凸轮轴相对于曲轴的位置,能够识别转动方向,熄火时准确判断曲轴位置,使发动机下次起动更迅速。
如果发动机顺时针转动,首先霍尔效应片1探测到上升边。片刻之后,霍尔效应片 3和2依次探测到上升边。因为霍尔效应片1 和3之间的时间差比霍尔效应片3和2之间的时间差短,ECU可判断发动机是顺时针转动。反之可以判断出反转。
4 凸轮轴位置传感器-G40
用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号,与发动机转速传感器G28的信号一起可识别出哪个气缸处于点火上止点。
信号中断时就使用发动机转速传感器G28的信号。由于不能那么快就识别出凸轮轴的位置和气缸的位置,所以发动机起动所需要的时间就长一些。
霍尔元件由3部分构成,分别为齿圈、永久磁铁、霍尔集成电路。齿圈由凸轮轴驱动,当齿圈中的叶片进入永久磁铁和霍尔元件之间的空气间隙时,永久磁铁的磁场被叶片遮挡,霍尔元件表面无磁场作用,内部也就不能形成霍尔电动势。当齿圈中缺口进入间隙时,由于磁场的变化,产生了霍尔电动势。随着凸轮轴的转动,霍尔传感器经过内部放大电路放大,输出压缩冲程上止点的电脉冲信号。
G40传感器信号轮发生故障时通常会引起发动机正时错误、VVT阀损坏、无法启动等。此类故障可以通过发动机控制单元报出相应电器故障代码来维修。但如果凸轮轴位置或者转速位置传感器信号轮出现故障,同时又没有凸轮轴、曲轴之间位置自学习值,比如因为删除故障时清除了自学习值,发动机将无法启动,排查工作困难较大。本文针对正时信号出现故障时,讲述如何通过波形来准确的确认正时状态。
5 根据G28&G40波形判别一缸上止点
一缸上止点判断
首先要拔掉VVT执行器插头,信号轮齿缺给出了曲轴位置基准零位,精确的上止点位置是存储在ECU中的,在EA888上1/4缸上止点被设定在齿缺后第14齿下降沿。
选取了一缸点火信号,在怠速时,点火提前角控制在0°(最多跳变到2°)也就是说,点火信号的下降沿基本就是一缸上止点较精确的位置。在断开进排气VVT后怠速转速情况下读到的G28与G40波形,可以看到凸轮轴位置传感器的上升沿刚好对正曲轴位置传感器的一缸上止点后第14个齿的下降沿。说明该车正时正确。
6 結论
目前大众EA888系列发动机都采用霍尔元件作为G28、G40传感器,用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号。此类故障现象比较复杂,包括OBD灯点亮、加速无力、发动机失火、异响、无法启动等,通常维修人员通常将大量的时间和精力消耗于换件排除,此方法过程复杂往往引起用户抱怨。所以解决此类故障方法是根据故障代码和示波器方法去判断此时正时信号。以减少不必的拆装所导致的二次故障及减少易损件的浪费。此外,正时判断除了考虑信号轮、传感器故障外不能疏忽机械结构偏差造成故障,比如进排气凸轮轴检查以及正时调整时,要求保证凸轮轴与凸轮轴链轮不产生错位。
参考文献:
[1]上汽大众“全新帕萨特”维修手册.
[2]上汽大众第三代EA888培训资料.
[3]EA888发动机进气管积碳原因分析及应对措施[J].林素敏,吕秋硕.汽车实用技术. 2019(10).
关键词:曲轴位置传感器波形 凸轮轴位置传感器波形 正时系统
1 前言
模块化平台生产是当前汽车行业造车的主要方向,作为大众的明星EA888发动机,同样适用于大众最新的MQB及MLB平台上。因此EA888发动机是大众集团开发的一款符合当前社会要求的发动机,普遍使用于大众集团旗下的中高端车型。该发动机拥有汽油缸内直喷、发动机废气涡轮增压和可变气门正时(不含气门升程控制)等先进技术,使得汽车装载这款发动机时可拥有油耗低、动力输出强等特点,满足人们对燃油经济性及动力性能的追求。
正时就是发动机凸轮轴与曲轴的转角位置要相互对应,以此来保证进、排气门在正确时刻开启或关闭。如果发生正时错误,就可能造成活塞顶气门的现象。发动机的装配过程中,在曲轴、凸轮轴、正时皮带上都有相应的对齐标记,安装时必须保证三者之间的标记全部对齐,这样才能获得正确的正时。在长时间使用后,由于发动机机油、链条等原因导致正时错误。本人浅谈如何利用波形分析正时情况,敬请各位专家多多指点。
2 大众EA888发动机发展历程
广泛应用于大众、奥迪等品牌下的众多车型中。从下图中可以看出,这款大众明星发动机--888发动机的历史并不算长,从2006年第一代的出现到现在,也才14年光景,经过多年技术的积累,该发动机更新到第三代。第三代的EA888发动机在新能上比上一代表现的更出色,该款发动机(1.8L)在2014年取得沃德十佳发动机之一的称号,其实力体现的淋漓尽致。
3 大众EA888曲轴位置传感器G28
转速传感器-G28安装位置:该传感器用螺栓拧在缸体的侧面,它扫描曲轴上的靶轮。信号应用:从发动机转速传感器的信号可以获知发动机的转速和曲轴相对于凸轮轴的准确位置,用于计算喷油量和喷油始点。
第三代EA888霍尔式转速传感器-G28发动机转速传感器采用霍尔式的工作原理,用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号,在发动机启动时,可通过霍尔传感器信号来快速而准确识别凸轮轴相对于曲轴的位置,能够识别转动方向,熄火时准确判断曲轴位置,使发动机下次起动更迅速。
如果发动机顺时针转动,首先霍尔效应片1探测到上升边。片刻之后,霍尔效应片 3和2依次探测到上升边。因为霍尔效应片1 和3之间的时间差比霍尔效应片3和2之间的时间差短,ECU可判断发动机是顺时针转动。反之可以判断出反转。
4 凸轮轴位置传感器-G40
用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号,与发动机转速传感器G28的信号一起可识别出哪个气缸处于点火上止点。
信号中断时就使用发动机转速传感器G28的信号。由于不能那么快就识别出凸轮轴的位置和气缸的位置,所以发动机起动所需要的时间就长一些。
霍尔元件由3部分构成,分别为齿圈、永久磁铁、霍尔集成电路。齿圈由凸轮轴驱动,当齿圈中的叶片进入永久磁铁和霍尔元件之间的空气间隙时,永久磁铁的磁场被叶片遮挡,霍尔元件表面无磁场作用,内部也就不能形成霍尔电动势。当齿圈中缺口进入间隙时,由于磁场的变化,产生了霍尔电动势。随着凸轮轴的转动,霍尔传感器经过内部放大电路放大,输出压缩冲程上止点的电脉冲信号。
G40传感器信号轮发生故障时通常会引起发动机正时错误、VVT阀损坏、无法启动等。此类故障可以通过发动机控制单元报出相应电器故障代码来维修。但如果凸轮轴位置或者转速位置传感器信号轮出现故障,同时又没有凸轮轴、曲轴之间位置自学习值,比如因为删除故障时清除了自学习值,发动机将无法启动,排查工作困难较大。本文针对正时信号出现故障时,讲述如何通过波形来准确的确认正时状态。
5 根据G28&G40波形判别一缸上止点
一缸上止点判断
首先要拔掉VVT执行器插头,信号轮齿缺给出了曲轴位置基准零位,精确的上止点位置是存储在ECU中的,在EA888上1/4缸上止点被设定在齿缺后第14齿下降沿。
选取了一缸点火信号,在怠速时,点火提前角控制在0°(最多跳变到2°)也就是说,点火信号的下降沿基本就是一缸上止点较精确的位置。在断开进排气VVT后怠速转速情况下读到的G28与G40波形,可以看到凸轮轴位置传感器的上升沿刚好对正曲轴位置传感器的一缸上止点后第14个齿的下降沿。说明该车正时正确。
6 結论
目前大众EA888系列发动机都采用霍尔元件作为G28、G40传感器,用来识别发动机在压缩冲程的上止点,是点火和喷油的主要时间信号。此类故障现象比较复杂,包括OBD灯点亮、加速无力、发动机失火、异响、无法启动等,通常维修人员通常将大量的时间和精力消耗于换件排除,此方法过程复杂往往引起用户抱怨。所以解决此类故障方法是根据故障代码和示波器方法去判断此时正时信号。以减少不必的拆装所导致的二次故障及减少易损件的浪费。此外,正时判断除了考虑信号轮、传感器故障外不能疏忽机械结构偏差造成故障,比如进排气凸轮轴检查以及正时调整时,要求保证凸轮轴与凸轮轴链轮不产生错位。
参考文献:
[1]上汽大众“全新帕萨特”维修手册.
[2]上汽大众第三代EA888培训资料.
[3]EA888发动机进气管积碳原因分析及应对措施[J].林素敏,吕秋硕.汽车实用技术. 2019(10).