檢測發動機是否抖動的利器,深度解析爆震傳感器的結構作用

在發動機控制系統中有很多傳感器,這些傳感器有的是主要控制的信號,有的是起到修正作用的信號,比如我們接下來要說的就是這類型的傳感器:發動機爆震傳感器。下面我們來具體分析下爆震傳感器的作用和結構等,在此之前,我們先來了解下什麼是爆震。

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爆震原理

在汽油發動機工作的時候,使用的是火花塞點燃燃燒室內的可燃混合氣做功,如果在點火的過程中,當活塞未上到上止點,但是局部的地區的混合氣會因為高溫和高壓等因素自行燃燒,使氣缸內的氣流運行速度加快,氣缸壓力和溫度快速升高,這就會造成瞬間爆炸的情況,這個情況也叫作爆震。具體的工作過程如下圖所示,左邊是正常工作過程,右邊是發生爆震情況的工作過程。

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發動機爆震是一種非正常的燃燒現象,會使發動機的燃油性、動力性變差;不正常的燃燒會使得氣缸內的氣體強烈震動,產生噪音,也會使得火花塞、活塞等部件表面過熱,甚至使發動機損壞。

現在消除發動機爆震的方法主要有幾個:1、使用高標號的汽油。2、改變燃燒室的壓縮比。3加強冷卻效果。4、推遲點火提前角。其中推遲點火提前角的方法是最好的,當是發動機保持在爆震臨界狀態的情況下,發動機的熱效率最高,動力性和燃油性可以達到良好的狀態,而這個作用的實現主要靠的是爆震傳感器。

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爆震傳感器結構和原理

爆震傳感器的安裝位置如下圖所示,一般安裝在進氣側的氣缸中間位置,比如如果是發動機是4缸的就是安裝在第2缸和第3缸之間。這個傳感器現在的分類有兩種:壓電式和磁致伸縮式,現在應用最多是是壓電式的。

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這個傳感器的作用是檢測發動機有無發生爆震或者發動機發生爆震時的強弱程度,然後把檢測到的信號轉化為電壓信號給發動機ECU,ECU根據這個信號來控制對點火前提角進行修正,允許發動機既能發生輕微爆震,但發生爆震的強度又不會太大,控制原理如下圖所示。

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如下圖所示為壓電式爆震傳感器的結構,當發動機發生爆震時,內部的壓電元件受到拉、壓的作用力,從而產生一個交變的電壓信號,當機體的振動頻率和壓電元件的固有頻率一樣是,產生的電壓信號的增加幅度會加快,該傳感器能檢測的振動頻率大概在:6KHz和15KHz之間。

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爆震傳感器電路圖解析

如下圖所示是該傳感器的電路圖,這個傳感器有兩個端子,其中1號端子是通過發動機ECU內部進行搭鐵,通過2號端子向發動機ECU提供KNK爆震信號,該傳感器外部包有屏蔽線,以防外界電磁信號的幹繞。

當這個傳感器發生故障的時候,會造成發動機滿負荷時動力不足,尾氣排放超標,油耗增加;同時發動機ECU會輸出P0327(傳感器電路輸入低)和P0328(傳感器電路輸入高)的DTC故障代碼,而且發動機電腦會進入失效保護模式,使點火提前角達到最大的位置。

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綜上所述,通過對爆震產生的原理、爆震傳感器結構和控制原理的分析,希望能增加大家對這個傳感器的理解認識。


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