發動機轉速傳感器失效分析

馮翠平　蘇偉宗

摘 要：本文對某型號發動機的轉速傳感器斷線問題進行研究。通過對轉速傳感器性能檢測、拆解分析、失效位置點確認及失效原因分析，查找轉速傳感器斷線產生的原因。結果表明：該型號發動機轉速傳感器斷線原因為受力拉斷所致。

關鍵詞：轉速傳感器；焊接不良；斷線

1 概述

轉速傳感器被用于測試曲軸旋轉時的轉速和曲軸（活塞）的相對位置，一般為磁電式脈沖信號傳感器。它由繞線、繞線骨架及外殼組成，外殼一般采用復合材料注塑成型封裝。它是構成現代汽車發動機管理系統之速度密度法空氣計量算法理論和實踐的重要零部件，也是發動機管理系統中最重要的核心零部件之一。 因此，研究轉速傳感器的失效形式和失效原因，對于改善發動機的整機質量有著至關重要的作用。

2 轉速傳感器故障案例

某型號發動機在整車道路測試后出現無法正常啟動，采用排除法驗證，更換轉速傳感器后故障排除，故障零件如圖1所示。

導致轉速傳感器失效的主要原因有以下幾方面：

①繞線斷線； ②磁性減弱；

③焊接不良； ④雜質短接。

為明確轉速傳感器真實失效原因，對轉速傳感器性能檢測、拆解分析、失效位置點確認及失效原因分析。

2.1 電阻檢測

依據轉速傳感器設計性能參數，對傳感器初步分析，確認初步失效點，使用歐姆表對轉速傳感器繞線電阻檢測，其繞線電阻檢測結果為：0 Ω，平均電阻值為1185Ω，電阻異常。

2.2 拆解分析

委托理化部門對故障傳感器外殼溶解，確認轉速傳感器繞線如圖2所示，斷線失效，斷線點如圖3所示，在PIN腳浸焊位置。

2.3 斷口分析

在斷口附近進行取樣，其斷口形貌如圖4所示。在電子顯微鏡下，其中如圖4.a所示斷口附近呈凹凸狀，且如圖4.b所示有明顯頸縮拉伸現象，為塑形材料拉伸變形的常見形貌，經以上分析初步判定轉速傳感器繞線失效受力拉斷所致。

3 結果分析

故障轉速傳感器繞線電阻檢測為 0Ω，說明內部線路斷路，根據其結構設計及繞線工藝，初步判定輸入與輸出PIN腳之間電路斷路。

從斷口分析中可以發現，斷口呈凹凸狀，且有明顯頸縮拉伸現象，為塑形材料拉伸變形的常見形貌，初步可以判定轉速傳感器繞線受力拉斷所致。

結合轉速傳感器結構設計、生產工藝排查及試驗驗證分析，由于繞線在PIN腳浸焊高度偏低，未完全包裹住繞線，PIN腳折彎過程中接觸到塑料鎖扣造成損傷、斷線，因此，可以確定該轉速傳感器的流出工藝。

4 結論

通過此次分析不難發現，造成此次發動機故障的直接原因為轉速傳感器內部斷線失效。轉速傳感器失效的主要原因為轉速傳感器繞線失效受力拉斷所致。

但剖析此次發動機故障的根本原因，不難發現是浸焊工藝出現異常。在PIN腳浸焊工序異常狀況時，未采取有效措施，遏制不良品流出，未對異常產品加嚴管控。

因此，我們在不斷提高轉速傳感器本身質量的同時，也應注意生產工藝的管理，真正做到生產過程不接受、不制造、不流出的三不原則。

參考文獻：

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