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示波器测量汽车发动机冷却风扇信号及分析

麦科信仪器 2021-12-27 14:01 次阅读

汽车发动机的冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分,若风扇出现故障,则会导致发动机冷却不足或冷却过度,造成发动机工作环境恶化,进而影响发动机的性能和使用寿命。风扇的性能直接影响发动机的散热效果,从而影响发动机的性能。

发动机电脑根据目标温度产生占空比信号(PWM),以此来控制风扇的转速。占空比信号越高,风扇的转速就会越快,风扇的供电主要由蓄电池经过熔断保险丝直接供电给风扇控制器

我们来看下如何用示波器测量汽车发动机冷却风扇的信号:

取一根BNC转香蕉头线接入示波器的通道一,红色香蕉头连接一根刺针,黑色香蕉头连接一个鳄鱼夹用于搭铁接地。将红色刺针刺入风扇插头上的信号线(一般是三根线里最细的那根,其他2根一根是电源线,一根是接地线)

将示波器的通道衰减比设置为1X,垂直档位设置为5V,时基设置为10-20ms左右。为避免观察干扰,也可以开启低通30K功能过滤一部分信号。

有的示波器内置了汽车包设置软件,可以一键设置好示波器的各种设置。

poYBAGHJVsCAF3o4AAEpWkhtDMQ354.jpg

系统通过改变信号占空比来改变风扇转速。风扇静止时,占空比约为10%左右;最大转速时,占空比约为90%左右。风扇有一条恒定电压的电源线,它的接地回路由汽车的电子控制单元(ECM)控制切换/通断。如下图可以看出该汽车冷却风扇供电电压为14V,频率100Hz。汽车电子控制单元ECM通过改变方波的脉冲宽度来调节风扇的转速。

pYYBAGHJVsCAcbzdAACjmMZ2l-Q597.jpg

冷却风扇的控制方式是由发动机电脑接收到各种传感器的信号(包括进气温度传感器、油门踏板位置传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、发动机水温传感器、散热器出口温度传感器、爆震传感器等),然后根据得到的数据发出对应的占空比信号,以此来控制电子扇控制器。

当所有元器件工作正常时,风扇控制的占空比为约10% - 90%。

以下情况可能导致电子风扇高速运转:当散热器出口温度传感器出现故障时,电子风扇控制占空比信号约为90%;奥迪部分车辆电压供电不足也会造成电子扇高速运转。

以下情况可能导致电子风扇长期低速运转:当节气门出现故障或因节气门太脏而开度太大;油门踏板位置传感器有故障时;进气量传感器出现偏差但仍在合理范围内,出现负荷偏大的假象。

当进气温度传感器有故障或冷却液温度传感器断路时,风扇控制占空比信号约为77.3%, 电子风扇以较高转速运转。

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