卡特CAT发动机转速/正时传感器电路测试的故障原因与维修技术

卡特CAT C11与C13发动机转速/正时传感器电路 - 测试的故障原因与维修技术

系统运作描述:

按照本步骤，进行以下传感器任何可疑故障的诊断与排除：

主发动机转速 / 正时传感器 辅助发动机转速 / 正时传感器

本步骤涉及以下故障诊断代码：

190-08 发动机转速信号异常 342-08 辅助发动机转速信号异常

发动机使用两个发动机转速 / 正时传感器。 辅助发动机转速 / 正时传感器用于监测凸轮轴齿轮，而主发动机转速 / 正时传感器用于监测曲轴齿轮。 两个发动机转速 / 正时传感器都可以通过各个齿轮的独特结构检测发动机转速和正时的基准。随着齿轮的转动，电子控制模块（ECM）会计算传感器产生的两个脉冲的间隔时间来确定转速。

为了便于起动，在正常工作情况下，辅助发动机转速 / 正时传感器用于确定正时。 辅助发动机转速 / 正时传感器用于确定何时 1 号气缸中的活塞位于压缩冲程的上止点。 确定正时后，主发动机转速 / 正时传感器则用于确定发动机转速，同时忽略辅助凸轮轴传感器送来的信号。

找到 1 号气缸后，ECM 以正确发火顺序和正确的单体喷油器正时依次触发每个气缸。实际的正时和每次喷油持续时间根据发动机转速和负载确定。 如果发动机运转过程中主发动机转速 / 正时传感器送来的信号缺失，则在 ECM 使用辅助发动机转速 / 正时传感器值替代时会发现发动机性能稍有变化。如果发动机运转过程中辅助发动机转速 / 正时传感器送来的信号缺失，则不会导致发动机性能发生明显变化。 但是，如果起动过程中没有辅助发动机转速 / 正时传感器送来的信号，则可能出现以下情况：

发动机可能需要稍长的起动时间。 在 ECM 只采用主发动机转速 / 正时传感器来确定正确的点火顺序之前，发动机可能会粗暴运转几秒钟。

即使两个传感器中只有其中一个传感器的信号存在，发动机也将会起动和运转。如果发动机运转过程中这两个传感器送来的信号全都缺失，则会导致由 ECM 中止喷油并关闭发动机。 如果在起动期间来自两个传感器的信号都丢失，发动机将会无法起动。

这两个传感器都是有整体式接头的磁力传感器。这两个传感器不能互换。 请勿调换这两个传感器的位置。 如果只是更换了这两个传感器，没有必要对发动机进行正时标定。

注: 在安装传感器时应完成以下所有任务：

用机油润滑 O 形圈。 在拧紧支架螺栓之前，确保传感器完全座入发动机中。 确保接头正确锁定。 确保正确固定线束，确保束带位于正确位置。

窗体底端

转速 / 正时传感器原理图

测试步骤 1. 检查电气接头和线路

断开 ECM 的电源。

发动机左视图（典型示例） (1) 主转速 / 正时传感器接头 (2) 辅助转速 / 正时传感器接头 (3) P2 ECM 接头

彻底检查接头 (1) 、 (2) 和 (3) 。 详情请参阅诊断功能测试故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

P2 接头

(P2-25) 主发动机转速 / 正时信号（负极）

(P2-35) 主发动机转速 / 正时信号（正极）

(P2-46) 辅助发动机转速 / 正时信号（正极）

(P2-47) 辅助发动机转速 / 正时信号（负极）

发动机转速 / 正时传感器接头 (1) 转速 / 正时传感器（负极） (2) 转速 / 正时传感器（正极）

对与发动机转速 / 正时传感器电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。 检查各个 ECM 接头六角头固定螺钉的扭矩是否正确。 请参阅诊断功能测试故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。 检查自发动机转速 / 正时传感器至 ECM 的线束和线路有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、触针和插孔都应彻底联接和 / 或完全插接。 线束和线路应无腐蚀、磨损和挤压的地方。

结果:

正常 - 线束和线路看起来正常。 继续测试步骤 2。 不正常 - 接头和 / 或线路有问题。

修复: 修理和 / 或更换接头或线路。 确保所有接头的密封正确就位，接头彻底联接。确认修理已排除故障。

停止

测试步骤 2. 检查有无激活的诊断代码

将 Caterpillar 电子技师 （ET） 连接到维修工具接头上。 恢复 ECM 的电源。 启动并运转发动机。 发动机处在任何工作温度故障都有可能会出现。 但是，故障最有可能在发动机处在正常工作温度时出现。 如果发动机无法起动，应在发动机起动盘车时在 Cat ET上监视发动机转速。 发动机起动盘车时，Cat ET可能需要由另外的蓄电池来供电。 这样做可使 Cat ET不会复位。

注: 初始起动盘车时，发动机转速状态可能会指示发动机转速信号异常。 一旦 ECM 能够从转速信号计算出发动机转速，此信息就应被此发动机转速取代。

检查有无下列任一激活或记录的诊断代码： 190-08 发动机转速信号异常 342-08 辅助发动机转速信号异常

预期结果:

上述代码之一为激活或记录状态。

结果:

没有发动机转速显示 - Cat ET 没有显示发动机转速。 继续测试步骤 3。 激活或记录的代码 - 存在激活或记录的发动机转速 / 正时传感器诊断代码。 继续测试步骤 4。 没有代码 - 没有激活或记录的代码。

修复: 请参阅故障诊断与排除, "没有诊断代码时进行故障诊断与排除"中相应的故障现象。

停止

测试步骤 3. 检查传感器组件的安装情况

断开 ECM 的电源。

传感器安装 (4) 安装面 (5) 法兰 (6) 支架

不从发动机上拆下传感器组件，目视检查传感器。 法兰 (5) 必须与安装面 (4) 平齐才能确保正常工作。

检查支架 (6) 。 确认支架牢固地固定传感器法兰，使其与安装面平齐。

确认支架没有弯曲。 如果支架弯曲或有障碍物阻止正确安装传感器组件，发动机将无法起动。

注: 不能单独更换支架。

发动机速度 / 正时传感器 (7) 支架 (8) 辅助发动机转速 / 正时传感器 (9) 安装板 (10) O 形密封圈 (11) 支架 (12) 主转速 / 正时传感器

从发动机上拆下可疑发动机转速 / 正时传感器。 确保已将 O 形密封圈 (10) 安装在传感器 (8) 和 (12) 以及安装板 (9) 上。 确保 O 形密封圈没有损坏。

预期结果:

所有 O 形密封圈都应正确安装，没有损坏。 支架应没有损坏。

结果:

正常 - O 形密封圈安装正确。 支架和密封圈没有损坏。

修复: 进行下述步骤来正确安装传感器组件：

用机油润滑 O 形圈。 使各个传感器完全座入壳体中。

注: 如果不能使传感器组件完全座入发动机中，则应更换传感器组件。

拧紧支架 (7) 和 (11) 上的螺栓。 连接接头，确认接头的锁耳锁定牢靠。 确保正确固定线束，确保束带置于正确位置。

继续测试步骤 4。

不正常 - 至少有一个传感器组件的部件有问题。

修复: 获取一个新的传感器组件。 进行下述步骤来正确安装传感器组件：

注: 请勿调换传感器的位置。 传感器不能互换。 更换传感器时不需要正时标定。

用机油润滑 O 形圈。 使传感器完全座入壳体中。 拧紧支架螺栓。 连接接头，确认接头的锁耳锁定牢靠。 确保正确固定线束，确保束带置于正确位置。

确认故障已排除。

停止

测试步骤 4. 通过发动机线束测量传感器电阻

断开 P2 接头。 进行下述步骤来测量主发动机转速 / 正时传感器的电阻： 测量 P2-35（主发动机转速/正时传感器正极）与 P2-25（主发动机转速/正时传感器负极）之间的电阻。

电阻 ... 110 到 200 欧姆

进行下述步骤来测量辅助发动机转速 / 正时传感器的电阻： 测量 P2-46（辅助发动机转速/正时传感器正极）与 P2-47（辅助发动机转速/正时传感器负极）之间的电阻。

电阻 ... 1000 至 1200 欧姆

预期结果:

电阻测量值在技术规格范围内。

结果:

正常 - 电阻测量值在技术规格范围内。

修复: 传感器和线束没有问题。 更换 ECM。 请参阅故障诊断与排除, "更换 ECM"。

停止

不正常 - 读数不符合技术规格。 通过发动机线束测量传感器电阻时电阻值不在容许范围内。 继续测试步骤 5。

测试步骤 5. 测量传感器的电阻

从可疑传感器上断开发动机线束。 对于主发动机转速 / 正时传感器，测量 J401-2（主发动机转速/正时传感器正极）与 J401-1（主发动机转速/正时传感器负极）之间的电阻。

电阻 ... 110 到 200 欧姆

对于辅助发动机转速 / 正时传感器，测量 J402-2（辅助发动机转速/正时传感器正极）与 J402-1（辅助发动机转速/正时传感器负极）之间的电阻。

电阻 ... 1000 至 1200 欧姆

预期结果:

可疑传感器的电阻测量值在技术规格范围内。

结果:

正常 - 可疑传感器的电阻测量值在技术规格范围内。

修复: 发动机正时 / 转速传感器与 ECM 之间的线路有故障。 问题可能出在接头上。 修理线路和 / 或接头。 如有必要，更换零件。应使用双绞线。 所有新线路每英寸必须至少绞接一次。 确认故障已排除。

停止

不正常 - 可疑传感器的电阻测量值不在技术规格范围内。

修复: 传感器有问题。 更换传感器组件。请勿调换传感器的位置。 传感器不能互换。 更换传感器时不需要正时标定。 进行下列程序以便更换传感器组件：

使用机油润滑新传感器的 O 形密封圈。 使传感器完全座入壳体中。 拧紧支架螺栓。 连接接头，确认接头的锁耳锁定牢靠。 确保线束固定在正确的位置。 确认故障已被解决。

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