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压力传感器

传递给汽车的计算机系统

  现在的汽车越来越智能化,汽车上的很多功能都由电脑来控制完成,比如说发动机系统、变速箱系统、悬架系统、制动系统、空调系统、车身控制系统等等。电脑要控制这些系统,必须要得到正确的信息来确认系统的状态,然后发出正确的指令来控制系统动作,从而执行驾驶员的意图,正确的控制汽车。这些反应系统状态的信息是由一种叫做传感器的元件来完成的,即使是一辆很普通的汽车,上面的传感器也多达几十个,高级一点的车更是高达上百个。那么这些传感器都有什么作用呢?今天我们就带大家来细数汽车上的那些传感器。

  大家都知道,汽车的动力来自发动机气缸内部的汽油和空气混合物的燃烧,在汽车工程师的不断科学和实践中得到最佳的空气和汽油比为14.7:1(质量比)时燃烧效率最高,经济性最好。所以就必须对气缸的进气质量进行精确测量,再经过发动机ECU的计算才能匹配出相应的喷油量。常见的进气流量传感器有气体压力式,热模式,热丝式,卡门涡流式,翻板式。

  进气歧管压力传感器的作用是检测进气歧管的真空度,并将压力信号转变成电子信号输送给发动机控制电脑,是控制喷油脉冲宽度和点火正时的主要参考信号,分为半导体压敏电阻式和电容式进气歧管压力传感器两种。进气歧管压力传感器发生故障,发动机会启动困难,性能失常,加速性变差,怠速不稳,油耗大、加速不稳,加速时回火、放炮,油耗大,爆燃等故障现象。

  自然进气的发动机,不管怎样优化其进气量也不能达到1Bar,也就是老司机常说的充气效率总是小于1。但是为了增加压缩比,获得更加强大的动力,人们就在发动机的进气系统上增加了增压装置来提高进气效率。为了在需要的时候获得需要的增压压力,在进气端会有两个增压压力传感器,一个是检测进气流量,一个是检测增压装置有没有出现故障。

  节气门位置传感器安装在节气门下方,节气门轴带动节气门位置传感器内的可变电阻转动,用来改变阻值大小。它将节气门开度大小转变为电信号传给发动机控制单元ECU,ECU根据节气门开度大小获得发动机的工况,如怠速工况、部分负荷工况、满负荷工况、调节、修正喷油定时。

  该传感器发生故障时,ECU能检测到,并能使发动机进入故障应急状态下运行,通过V.A.G.1522或V.A.G.1521故障阅读仪可以知道故障信息。

  进气温度传感器用来检测进气温度,并将进气温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块(ECU),作为汽油喷射、点火正时的修正信号。

  排气温度传感器用来检测再循环废气的温度,用以反映废气再循环的流量。如果发动机温度传感器发生故障,会出现汽车在很低的温度下冷启动困难,在暖车阶段行驶特性不良,燃油消耗增加,废气排放增加等故障。

  曲轴位置传感器是发动机集中控制系统中最主要的传感器之一,是确认曲轴转角位置和发动机转速不可或缺的信号源,发动机控制模块(ECU)用此信号控制燃油喷射量、喷油正时、点火时刻(点火提前角)、点火线圈充电闭合角、怠速转速和电动汽油泵的运行。根据信号形成的原理分类,曲轴位置传感器(CKP)又可分为电磁式、光电式和霍尔效应式三大类。当曲轴位置传感器发生故障后,会出现发动机不能启动,加速不良,怠速不稳,间歇性熄火等故障现象。

  凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器原理上是一致的,只是安装部位是在凸轮轴上,用来检测凸轮轴位置。有些车型的凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器之间是冗余设计。当凸轮轴位置传感器发生故障后,发动机的输出功率会降低。

  发动机工作时因点火时间提前过度(点火提前角)、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响,会引起发动机爆震。发生爆震时,由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前,轻者产生噪音、降低发动机的功率,重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震,爆震传感器是不可缺少的重要部件,以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。发生爆震时,爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据内部事先储存的点火及其他数据,及时计算修正点火提前角,调整点火时间,防止爆震的发生。爆震传感器常见的有压电式和瓷质伸缩式两大类。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。当产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,避免爆震的产生。

  当然,汽车上的传感器还有很多,比如车门开关传感器,车身纵向与横向加速度传感器,灯光系统传感器等等。越高级的车,传感器越多。它就像我们的眼睛、耳朵、鼻子、皮肤,把看到的、听到的、闻到的、感觉到的信息,统统转化成电信号,传递给汽车的计算机系统,让汽车做出正确的判断,辅助驾驶员更好的控制车辆。随着技术的进步与发展,汽车上的传感器必将越来越多,汽车也越来越智能化,驾驶员只要给出自己的操作意图,其余的都交给汽车就好了。

  

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