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| 图 1 | g01089416 |
转速/正时传感器和正时环 | |
使用本步骤诊断和排除转速/正时传感器电路的可疑故障。
本步骤涉及以下诊断代码：
- 320-3 转速/正时传感器对蓄电池正极短路
- 320-7 转速正时传感器响应不正确
- 320-8 发动机转速正时传感器信号异常
转速/正时传感器向主电子控制模块（ECM）和从 ECM 提供关于发动机转速和曲轴位置的信息。 传感器由来自主 ECM 的传感器电源（12 VDC）供电。 电磁拾波器位于传感器塑料滑动头的下面。 正时环安装在左凸轮轴的后部。 当正时环的齿旋转经过传感器的滑动头时，传感器产生与齿形相匹配的信号。
正时环有一种特殊的齿形，它能指示凸轮轴的位置和旋转的方向。 正时环的外径上有 24 个齿槽。 21 个齿槽是窄的。 3 个齿槽要比其余的齿槽宽 2.5 倍。 当发动机沿正常方向旋转时，齿槽按下列顺序经过转速/正时传感器：
- 1 个宽齿槽
- 3 个窄齿槽
- 2 个宽齿槽
- 18 个窄齿槽
当第三个窄齿槽的上升沿经过滑动头的中心时，1 号气缸处于上死点位置。 当凸轮轴旋转一圈或曲轴旋转二圈时，所有 24 个齿槽都经过滑动头。
根据来自发动机转速/正时传感器的信息，每个 ECM 能计算出活塞在气缸中的位置。 每个 ECM 根据发动机转速和负载确定预期点火正时。 如果检测到任一气缸中发生爆震，则相应的 ECM 会延迟受影响的气缸的正时。 每个 ECM 根据预期正时向点火变压器发送电压脉冲，使火花塞点火。
在发动机运转过程中，如果任何一个 ECM 检测到转速/正时传感器的信号故障，则主 ECM 将关停发动机。 检测到信号故障的 ECM 将激活相应的诊断代码。
在起动过程中，如果发动机转速/正时传感器的信号存在故障但没有对应的现行诊断代码，则主 ECM 将不能点火。 发动机将无法起动。 对应的诊断代码没有被激活。
诊断代码最可能的原因是电气连接不良或导线线束故障。 再一个可能的原因是发动机转速正时传感器故障。 可能性最小的原因是 ECM 故障。
记录的诊断代码提供历史记录。 在开始该步骤前，使用 Caterpillar 电子技师（ET）将记录的代码打印到文件。
故障诊断和排除步骤可能会产生额外的诊断代码。 记住纠正导致原有诊断代码的原因。 排除故障后，清除诊断代码。
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| 图 2 | g01302636 |
转速/正时传感器电路的示意图 | |
测试步骤 1. 检查电气接头和导线
- 从发动机上拆下电源。
- 彻底检查下列连接：
- J1/P1 接头
- J7/P7 接头
- 检查 ECM 接头的六角螺钉扭矩。
- 对与转速/正时传感器电路有关的每一根导线进行 45 N (10 lb) 拉力测试。
Show/hide table
图 3 g01055533
主 ECM P1 接头的线束侧
(P1-33) 信号
(P1-43) 12 伏电源
(P1-51) 回路
Show/hide table
图 4 g01114284
从 ECM P3 接头的线束侧
(P3-33) 信号
- 检查从转速/正时传感器至每个 ECM 的线束和导线有无磨损和夹点。
Show/hide table
图 5 g01525136
左视图
(1) 转速/正时传感器
- J1/P1 接头
注: 对于下述步骤，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。
预期结果:
接头、触针和插孔都连接正确。 接头和导线都没有腐蚀、磨损或夹点。
结果:
- 正常 - 部件状况良好，连接正确。 转至测试步骤 2。
- 异常 - 部件状况不良和/或至少有一个不正确的连接。
修复: 进行必要的修理和/或必要时进行更换。
停止
测试步骤 2. 检查传感器
- 将发动机控制置于断开/复位模式。 将 35 安培断路器转到断开位置。
- 拆下转速/正时传感器。
- 检查塑料滑动头的状况。 查看是否有磨损和污染迹象。 清除塑料滑动头上的所有碎屑。
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| 图 6 | g00931748 |
转速/正时传感器的塑料滑动头 | |
- 检查塑料滑动头的张力。 轻轻地拔出塑料滑动头，使之伸出最少达到 4 mm (0.16 in)。 然后将塑料滑动头推回。
预期结果:
传感器处于良好状态。 从拔出位置将塑料滑动头推回至少需要 22 N (5 lb) 的力。
结果:
- 正常 - 传感器没有损坏。 塑料滑动头的张力正确。
修复: 安装传感器。
- 使用下列步骤安装转速/正时传感器：
- 确保在传感器的安装孔中可以看到正时环的齿。
- 完全拔出滑动头。
- 在传感器的螺纹上涂抹 4C-5597 防粘结剂 。
注: 塑料滑动头的设计使其在安装时与正时环的齿相接触。 当正时环开始转动时，正时环径向跳动会将塑料滑动头稍微推入传感器体内。 这就给塑料滑动头的气隙提供了一种自调整的功能。 滑动头和正时环上的齿之间的最大容许间隙为 0.5 mm (0.02 in)。
- 安装传感器。 将传感器拧紧至扭矩为 40 ± 5 N·m (30 ± 4 lb ft)。
Show/hide table注意 当安装转速/正时传感器时，塑料滑动头必须完全伸出，以使传感器与正时环保持正确间隙。 如果不能保持正确间隙，就不会从传感器中产生信号。
不要在正时环齿之间安装传感器塑料滑动头 将引起塑料滑动头的损坏。 在安装传感器前，确保在传感器的安装孔中可以看到环的齿。
转至测试步骤 3。
- 使用下列步骤安装转速/正时传感器：
- 异常 - 塑料滑动头损坏和/或塑料滑动头张力不足。
修复: 安装一个新传感器。 标定传感器。 请参考故障诊断与排除, "正时 - 标定"。
如果未能排除故障状况，则转至测试步骤 3。
测试步骤 3. 检测有无关于 12 伏传感器电源的现行诊断代码
- 将 Cat ET 连接到维修工具接头上。 请参考故障诊断与排除, "电子维修工具"。
- 将 35 安培断路器转到接通位置。 将发动机控制置于停机模式。
- 使用 Cat ET 上的 "Active Diagnostic" （现行诊断）屏幕。 查找有无以下代码：
- 145-3 12 伏传感器直流电源：电压高于正常值
- 145-4 12 伏传感器直流电源：电压低于正常值
- 145-3 12 伏传感器直流电源：电压高于正常值
预期结果:
上述的代码中的任何一个都没有处于现行状态。
结果:
- 无现行代码 - 上述的代码中的任何一个都没有处于现行状态。 但是，至少有一个代码已被记录。
修复: 清除记录的代码。
转至测试步骤 4。
- 现行代码 - 上述的其中一个代码为现行状态。 转至测试步骤 5。
测试步骤 4. 使用 Cat ET 检查发动机转速
- 使用 "Status - Group 1"（状态 - 1 组）屏幕观察 "Engine Speed"（发动机转速）。 观察屏幕上的 "Engine Speed"（发动机转速）参数并将发动机控制置于起动模式。 使发动机盘车。
- 继续观察屏幕，使发动机转速稳定在正常盘车转速。
- 将发动机控制置于停机模式。
预期结果:
在盘动发动机之前，发动机转速为 "0"。 发动机转速增加，直到转速稳定在正常盘车转速。 当发动机停止时，转速降回到 "0"。 320-3 诊断代码或 320-8 诊断代码没有被激活。
结果:
- 正常 - 发动机起动且发动机运转正常。 320-3 诊断代码或 320-8 诊断代码没有被激活。 转速/正时传感器工作正常。停止
- 异常 - 发动机被盘动。 但是，Cat ET 没有显示正确的发动机转速或 320-3 或 320-8 诊断代码被激活。 转至测试步骤 5。
- 异常 - 可以盘动发动机但发动机不能起动。 Cat ET 显示正确的发动机转速。 320-3 诊断代码或 320-8 诊断代码没有被激活。 每个 ECM 都接收到有效的信号。
修复: 请参考故障诊断与排除, "可以盘动发动机但无法起动"。 根据需要进行修理。
停止
测试步骤 5. 测量传感器处的传感器电源电压
- 将发动机控制置于断开模式。
- 将 8T-8726 适配器电缆组件 (3-针抽头线束)串联安装在转速正时传感器的接头处。
- 将发动机控制置于停机模式。 测量 T 形叉接线束的接线端 "A" 和 "B" 之间的电源电压。
预期结果:
电压在 11.5 VDC 和 13.5 VDC 之间。 145-3 诊断代码或 145-4 诊断代码没有处于现行状态。
结果:
- 正常 - 传感器正在接收正确的电源电压。 145-3 诊断代码或 145-4 诊断代码没有处于现行状态。 让 T 形叉接线束保持连接状态。 转至测试步骤 6。
- 异常 - 传感器没有接收到正确的电源电压或 145-3 诊断代码或 145-4 诊断代码为现行状态。 拆下 T 形叉接线束。 转至测试步骤 7。
测试步骤 6. 隔离传感器处的信号电压
- 将发动机控制置于断开/复位模式。
- 确保 T 形叉接线束与转速/正时传感器接头串联连接。
- 从 T 形叉接线束的接线端 "C" 上拆下导线，以便隔离传感器信号线。
- 将发动机控制置于停机模式。 测量接线端 "B" 和 "C".之间的信号电压。
- 将发动机控制置于停机模式。 盘动发动机，测量接线端 "B" 和 "C" 之间的信号电压。
预期结果:
当发动机控制处于停机模式时，电压低于 3.0 VDC 或电压高于 10.0 VDC。
盘车时，电压在 2.0 VDC 至 4.0 VDC 之间变化。
结果:
- 正常 - 传感器正在产生正确的输出信号。
修复: 从转速/正时传感器的接头上拆下 T 形叉接线束。 重新连接转速/正时传感器的接头。
如果正在诊断和排除主 ECM 的转速/正时传感器的信号故障，则转至测试步骤 8。 如果正在诊断和排除从 ECM 的转速/正时传感器的信号故障，则转至测试步骤 9。
- 异常 - 传感器没有产生正确的输出信号。
修复: 将发动机控制置于断开/复位模式。 将 35 安培断路器转到断开位置。从转速/正时传感器的接头上拆下 T 形叉接线束。安装新的转速/正时传感器。 标定传感器。 请参考故障诊断与排除, "正时 - 标定"。
停止
测试步骤 7. 测量主 ECM 处的传感器电源电压
- 将发动机控制置于断开/复位模式。
- 使用两根 7X-1710 万用表表笔 。 将表笔插入接线端 P1-43 和 P1-51 中。
- 将发动机控制置于停机模式。 测量主 ECM 处的电源电压。
预期结果:
电压在 11.5 VDC 至 13.5 VDC 之间。 145-3 诊断代码或 145-4 诊断代码没有处于现行状态。
结果:
- 是 - ECM 处的传感器电源电压在 11.5 VDC 至 13.5 VDC 之间。 145-3 诊断代码或 145-4 诊断代码没有处于现行状态。 传感器和主 ECM 之间的导线和/或接头存在断路或电路电阻过大。
修复: 将发动机控制置于断开/复位模式。 将 35 安培断路器转到断开位置。 对线束和/或接头进行必要的修理。
停止
- 否 - 主 ECM 不能产生正确的传感器电源电压或 145-3 或 145-4 诊断代码为现行状态。 主 ECM 可能存在故障。
修复: 主 ECM 不太可能会出现故障。 先退出此步骤，然后重新执行此步骤。 如果不能排除这种状况，执行以下步骤：暂时安装一个新的主 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。如果安装新 ECM 之后故障得到解决，将原来的 ECM 装回，确认故障重新出现。 如果新 ECM 工作正常，而原来的 ECM 工作不正常，则更换 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。
停止
测试步骤 8. 隔离主 ECM 处的传感器信号并测量主 ECM 处的传感器信号电压
- 将发动机控制置于断开/复位模式。
- 使用 151-6320 导线拆卸工具 拆下接线端 P1-33 和 P1-51。
- 将万用表的引线连接至从 P1 接头上拆下的接线端上。
- 将发动机控制置于停机模式。 测量接线端之间的信号电压。 记录下测量值。
- 将发动机控制置于停机模式。 盘动发动机，再次测量接线端之间的信号电压。 记录下测量值。
预期结果:
当发动机控制处于停机模式时，电压低于 3.0 VDC 或电压高于 10.0 VDC。
盘车时，电压在 2.0 VDC 至 4.0 VDC 之间变化。
结果:
- 正常 - 两个测量值都正确。 然而，主 ECM 不能读出信号。 主 ECM 可能存在故障。
修复: 暂时安装一个新的主 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。如果安装新 ECM 之后故障得到解决，将原来的 ECM 装回，确认故障重新出现。 如果新 ECM 工作正常，而原来的 ECM 工作不正常，则更换 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。
停止
- 异常 - 信号电压不正确。 转速/正时传感器的电路中存在间歇性故障。
修复: 请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。 根据需要进行修理。
停止
测试步骤 9. 隔离从 ECM 处的传感器信号并测量从 ECM 处的传感器信号电压
- 将发动机控制置于断开/复位模式。
- 使用 151-6320 导线拆卸工具 从从 ECM 上的 P3 接头上拆下接线端 33。 从主 ECM 的 P1 接头上拆下接线端 51。
- 将万用表的一根引线连接至从 P3 接头上拆下的接线端上。 将万用表的另一根引线连接到从 P1 接头上拆下的接线端上。
- 将发动机控制置于停机模式。 测量接线端之间的信号电压。 记录下测量值。
- 将发动机控制置于停机模式。 盘动发动机，再次测量接线端之间的信号电压。 记录下测量值。
预期结果:
当发动机控制处于停机模式时，电压低于 3.0 VDC 或电压高于 10.0 VDC。
盘车时，电压在 2.0 VDC 至 4.0 VDC 之间变化。
结果:
- 正常 - 两个测量值都正确。 然而，从 ECM 不能读出信号。 从 ECM 可能存在故障。
修复: 暂时安装一个新的从 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。如果安装新 ECM 之后故障得到解决，将原来的 ECM 装回，确认故障重新出现。 如果新 ECM 工作正常，而原来的 ECM 工作不正常，则更换 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。
停止
- 异常 - 信号电压不正确。 转速/正时传感器的电路中存在间歇性故障。
修复: 请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。 根据需要进行修理。
停止