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汽油發動機的傳感器介紹

  汽油發動機的傳感器介紹
 
  今天,傳感器已是無處不大。在動力系統中,有用來測定多種流體溫度和壓力(如進氣溫度、氣道壓力、冷卻水溫和燃油噴射壓力等)的傳感器;有用來確定各部分速度和位置的傳感器(如車速、節氣門開度、凸輪軸、曲軸、變速器的角度和速度、排氣再循環閥(EGR)的位置等);還有用于測量發動機負荷、爆震、斷火及廢氣中含氧量的傳感器。
 
  面對制造商T供的側量、頂置式氣囊以及精巧的側置頭部氣囊,還要增加傳感器。隨著研究人員用防撞傳感器(測距雷達或其他測距傳感器)來判斷和控制汽車的側向加速度、每個車輪的瞬時速度及所需的轉矩,使制動系統成為汽車穩定性控制系統的一個組成部分。
 
  離子檢測系統
 
  三菱(Mitsubishi電子公司)正在開發一種車用離子檢測系統。這個系統能夠通過檢測離子來監控發動機每個氣缸的燃燒情況。當可燃混合氣持續燃燒時,在燃燒峰面附近就會發生電離現象。把一個帶偏壓的測頭放入氣缸,就可以測出與電離狀況相關的離子流。
 
  這個能反映發動機多種燃燒狀況的信息控制系統由帶測頭的火花塞、裝有測試附件的點火線圈及一套處理離子流信號的電子模塊構成,它可以判別每個缸的點火、燃燒及爆震情況。進一步的功能將是對發動機的混合氣狀況加以監控,即根據離子流所顯示的燃燒情況來控制每個缸的空燃比。
 
 
  側滑傳感器
 
  博世公司開發一種雙向傳感器,它是由采用壓電晶體的線性加速度計組合而成。這樣的組合有利于傳感器的設置、信號處理和封裝。這種傳感器有兩個經過顯微加工的信號發生器并各自對應著所測加速度方向的基準面,對應于某個基準面信號就能測出相應的作用力。而很高的品質因數Q值使傳感器的封裝可以在常壓下進行。
 
  壓電諧振式角速度傳感器
 
  三菱電子公司開發的這種傳感器為玻璃一硅一玻璃結構,其諧振部分是一個用浸蝕法制成的硅梁。通過外置振蕩器激發,其諧振頻率約為4KHz。梁的厚度與硅片相同,它的寬度和長度通過浸蝕加工來決定。
 
  角速度的變化可根據硅梁振動頻率變化引起的梁兩側玻璃支架上金屬電極間的電容變化值測出。傳感器電路由電容電壓(C—V)轉換器和同步解調器構成。C—V轉換器是一個轉換電容的比較器(ASIC)。當測量范圍在±200°/s時,非線性為±1%。
 
  高壓傳感器
 
  Denso公司開發一種浸入式高壓傳感器。這些傳感器可用來檢測機油、液壓系統、汽油以及空調制冷劑的壓力,如制動器的液壓控制系統、怠速下的空調機壓縮器和動力轉向泵、燃油控制系統、懸架控制系統以及自動變速器中的液壓換擋系統。這些系統的壓力變化在2~20MPa,而傳感器可耐壓38MPa。
 
  這種傳感器使用一種樹脂膠而不是通常使用的金屬和玻璃來封裝,以形成足夠大的油分子通道,實現了外型和元件間封尺寸的優化設計。包括壓力感應元件和放大電路在內的元件都集中在一塊芯片上。
 
 
 
  機油粘度傳感器
 
  何時換機油一般是根據廠家規定的時間或里程來進行。少數廠家采用了較優的方式,通過記錄發動機轉速和溫度來計算換油間隔。Lucas Varity公司正在研制一種壓電振動式粘度傳感器,其工作原理與振動式粘度計相近——振子(球型、片狀或棒式)在受到粘滯阻尼時其振頻會發生衰變。因此,依靠不同形狀的振子,就可以測出粘度和密度的一些參數。有一種振動式粘度計的振子是石英棒,它能被激發扭振,通過測量與液體粘度相對應的振幅和諧振頻寬,就可以確定粘度??梢?,振動式粘度計是通過測量液體所傳遞的切變波形來確定粘度的一種裝置。然而,由于傳感元件與液體的接觸處切變波形會產生畸變而導致測試值與液體的對應關系較差。
 


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