浅谈电喷发动机传感器的构造及其工作原理Word文档下载推荐.docx
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最终因温度升高,使Rt、Rt’的阻值升高,直至电桥从头达到平稳状态。
.
六、
调剂操纵规律是:
进气(空气)流量越大,电桥越不平稳,因此操纵调剂电压也就越高,流过Rt的热线电流也就越大。
由于发动机工作时进气流量是在不断转变的,因此流过电桥上的热线电流也是不断转变的,即Rt两头的电压UO也是在不断转变的。
把那个与进气量成正比转变的电压信号UO送至ECU,ECU再去操纵喷油量的大小,即可使发动机转速稳固在不同的量级上。
二、进气压力传感器
这种传感器是操纵喷油量大小的另一类传感器。
它安装在发动机的进气歧管上,用来检测进气歧管内的绝对压力和环境大气压之间的差值。
它的种类也较多,有膜片传动的可变电阻式、膜片传动可变电感式、超声波压电换能式、压敏电阻式和电容式。
来自骨气门后部歧管内真空度高低的转变反映了进气压力高低的转变。
在真空吸力的作用下,进气压力传感器密封腔内的膜片左右移动,膜片又带动可变电阻的滑片移动,最后使传感器输出的信号电压发生转变。
ECU那么依照那个随进气压力高低转变的信号电压去操纵喷油量的大小。
三、进气温度传感器
这种传感器安装在进气歧管内,用来向ECU提供进气温度信息。
进气温度也与喷油量的大小有关。
进气温度低(如启动冷车)就要加大喷油量,进气温度高(如热车)就要减小喷油量。
事实上测量进气温度的高低,也确实是间接地测量进气量(空气密度)的大小。
因为进气量的大小与空气的密度有关,而空气的密度又与进气温度成正比。
汽车上普遍采纳的是半导体热敏电阻式温度传感器,具有负的温度系数(NTC)。
当进气温度低时,热敏电阻Rt的阻值增大,电路中的电流将减小。
当进气温度高时,热敏电阻Rt的阻值将减小,电路中的电流将增大。
由于回路中电流的转变,将引发Rt两头电压的转变,ECU接收到那个转变的信号电压后,也就得悉了进气温度的高低,然后去操纵喷油量的大小。
四、冷却液温度传感器
这种传感器安装在冷却液管道内,用来向ECU提供发动机温度的信息。
它采纳的也是上述的半导体热敏电阻式温度传感器,其构造与工作原理大体相同,在此再也不赘述。
五、节气门位置传感器
这种传感器与喷油量的大小有直接关系。
它安装在骨气门阀体上,用来向ECU提供骨气门的开启状态及速度的信息。
它开启的角度大小,反映着发动机的转速和负荷的情形。
骨气门位置传感器有可变电阻式模拟线性输出和触点式开关型输出两种。
传感器可变电阻的滑片(即中间抽头)由骨气门轴带动在电阻片上滑动。
当骨气门开启角度小时(如怠速或发动机小负荷运转时),滑片向上滑动,电阻值增大,这时从B端向ECU输入一个低的信号电压。
当骨气门开启角度增大时(如汽车爬坡或大负荷运转),滑片向下滑动,电阻值减小,这时从B端向ECU输入一个高的信号电压。
输出信号电压的大小与骨气门开度的大小成正比。
ECU依照输入电压的高低,以判定发动机当前的情形,决定喷油量的大小、点火是不是提早、是不是需要中断辅助电器设备(如爬坡、大负荷时断开空调)等。
六、曲轴位置传感器
类传感器是检测发动机的曲轴转角、活塞位置和发动机转速的重要传感器。
它向ECU提供上述被检测对象当前所处的状态信息,它直接关系到点火正时与发动机可否启动。
曲轴位置传感器的结构形式和安装位置因不同的车型而各异。
结构形式常见的有:
霍尔式、磁脉冲式和光电式。
安装的部位有在飞轮及飞轮壳上的。
飞轮上有8个槽齿,每4个槽齿为1组,共分成2组。
一、4两缸为一组,二、3两缸为一组,各占飞轮圆周60°
。
每组中每一个槽距离20°
,每组相隔180°
当飞轮上的槽通过传感器时,霍尔传感器便产生信号电压,输出高电平(5v)。
当飞轮两槽间的齿通过传感器时,霍尔传感器输出低电平。
因此当飞轮上每一个齿槽通过传感器时,都将产生一个高、低电平转变的脉冲信号。
四缸发动机的飞轮每旋转一周,将产生两组脉冲信号(每组4个),如图6b所示。
把这两组脉冲信号送人ECU,ECU就可利用一组脉冲信号判定一、4两缸活塞已接近上止点,或利用男一组脉冲信号,判定二、3两缸活塞已接近上止点,然后确信何时喷油。
另外,ECU依照输入的脉冲速度,还能计算出单位时刻内飞轮转过的槽齿数,也确实是发动机当前的转速。
七、同步信号传感器
ECU通过曲轴位置传感器,只能判定某两个活塞(如一、4两缸)已接近上止点。
但它不明白究竟是“1”缸活塞仍是“4”缸活塞已接近上止点。
关于“电喷”发动机顺顺序喷射系统来讲,必需要明白是哪个缸的活塞已接近上止点,以备喷油或点火。
这就需要同步信号传感器来完成那个判缸任务。
同步信号传感器与曲轴位置传感器的结构和工作原理大体相同,它也有多种安装及结构形式。
它要紧由分电器轴驱动的脉冲转子和霍尔传惑器组成。
图中C、D间虚线以上部份的半圆弧(180°
)称作脉冲环,其与霍尔传感器配合工作产生脉冲信号。
当分电器轴驱动脉冲转子转动,脉冲环从D端开始进入霍尔传感器内直至C端时,霍尔传感器输出高电平。
ECU接收到高电平后,即可判定“4”缸活塞已接近上止点且为排气行程,可进行喷油。
而“1”缸活塞也已接近上止点,且为紧缩行程可进行点火。
当分电器轴驱动脉冲转子转动,脉冲环从c端开始离开霍尔传感器后,信号传感器输出低电平。
ECU接收到低电平信号后,即可判定“4”缸活塞已接近上止点,但为紧缩行程可进行点火。
而“1”
缸活塞为排气行程,可进行喷油。
图7b是发动机转两周,脉冲转子转一周,同步信号传感器产生的脉冲信号电压波形。
八、氧传感器现代汽车为了减少废气排放(主要成分是一氧化碳CO、碳氢化合物HC及氮氧化物NOx),以适应排污法规的要求,普遍在排气管装有氧传感器和三元催化反应器。
利用氧传感器提供反馈信息送至ECU,实现混合气空燃比的闭环控制。
同时还利用三元催化反应器将废气中的CO转化(氧化)为O2,HC化合物转化(氧化)为H2O,NOx转化(还原)为O2、N2无害气体。
为了达到此目的,也就是说为了使三元催化反应器能正常工作,要求混合气的空燃比必须在理论空燃比范围内(理论混合气空燃比为:
1)。
这就需要用氧传感器测定废气中氧的含量(即空燃比大小),向ECU反馈信息,及时修正喷油量使空燃比回到理论值。
氧传感器有氧化锆式和氧化钛式(电阻型)两种。
图8a是氧化锆式氧传感器的构造及工作原理简图。
它的外表面电极插入废气管中,与废气接触,内表面电极与大气相通。
氧化锆是固体电解质,它在一定的温度时能与氧气发生电离作用。
当废气中的氧与大气中的氧含量有差异时,如大气中的氧浓度比废气中的氧浓度高对(混合气浓),氧离子就从大气侧的内表面电极向排气侧的外表面电极移动,于是在两个电极之间便产生一个电动势,亦即信号电压。
当产生的信号电压低时,表明废气中含氧量高,混合气稀。
产生的信号电压高时(1v),表明废气中含氧量低,混合气浓。
ECU根据氧传感器送来的信号电压及时修正喷油量,实行闭环控制使空燃比回到理论值,以减少排污,提高经济性。
在实际利用中,因氧化锆传感器的输出信号与温度有关(600℃左右时最正确),因此常采纳图8b带辅助加热元件的工作方式。
九、爆震传感器
发动机工作时因点火时刻提早过度(点火提早角)、发动机的负荷、温度及燃料的质量等阻碍,会引发发动机“爆震”
发生爆震时,由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前,轻者产生噪声及降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。
为了避免爆震的发生,爆震传感器是不可缺少的重要器件,以便通过电子操纵系统去调整点火提早时刻。
发动机发生爆震时,爆震传感器把发动机的机械振动转变成信号电压送至ECU。
ECU依照其内部事前存储的点火及其它数据,及时计算修正点火提早角,去调整点火时刻,避免爆震的发生。
爆震传感器也有多种类型。
常见的有压电式(共振型、非共振型)和磁致伸缩式两大类。
其中压电式共振型传感器应用最多,它一般安装在发动机机体上部,利用压电效应把爆震时产生的机械振动转变为信号电压。
当发生爆震时的振动频率(约6000Hz左右)与压电效应传感器自身的固有频率一致时,即产生共振现象。
这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至ECU,ECU及时修正点火时间,避免爆震的发生。
这类传感器的作用是向ECU提供汽车在怠速、减速、加速和恒速时的速度信息的。
它有舌簧开关式、光电式、霍尔式等。
一般安装在仪表盘内,由机械部件来驱动。
它由里程表芯子驱动的磁铁和舌簧开关组成。
汽车行驶的车轮转速通过里程表芯子来驱动磁铁每旋转一周,其极性要改变一次,使舌簧开关的触点闭合和断开一次,从而产生连续串的脉冲信号电压。
ECU接收到此信号后,通过计算脉冲数的多少,就可明白当前的车速状况。
“电喷”
发动机除以上传感器外,还有类似传感器的一些信号。
如:
空调请求信号、启动信号、蓄电池电压信号等,在这就不一一表达了。
综上所述,传感器是“电喷”发动机的重要部件。
它们的工作正常与否,直接关系到发动机工作的正常与否。
在“电喷”发动机中,传感器显现的故障占有专门大的比例,而ECU和执行器显现的故障相较来讲要少得多。
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- 浅谈 电喷 发动机 传感器 构造 及其 工作 原理