溫度,、壓力傳感器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
溫度傳感器、壓力傳感器作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,,直接影響汽車的技術(shù)性能的發(fā)揮,。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器有許多種,其中包括溫度傳感器,、壓力傳感器,、轉(zhuǎn)速和角度傳感器、流量傳感器,、位置傳感器,、氣體濃度傳感器、爆震傳感器等,。這類傳感器是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心,,利用它們可提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性,、降低油耗、減少?gòu)U氣,、反映故障等,,由于其工作在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、汽油蒸氣,、污泥和泥水等惡劣環(huán)境中,,因此它們耐惡劣環(huán)境技術(shù)指標(biāo)要高于一般的傳感器,。對(duì)于它們的性能指標(biāo)要求有很多種,,其中最關(guān)鍵的是測(cè)量精度與可靠性,否則由傳感器檢測(cè)帶來的誤差最終將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)失靈或故障,。
1,、溫度傳感器:主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度,、冷卻水溫度,、燃油溫度、機(jī)油溫度,、催化溫度等,。實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式,。線繞電阻式溫度傳感器精度較高,,但響應(yīng)特性差;熱敏電阻式傳感器靈敏度高,響應(yīng)特性較好,,但線性差,,適用溫度較低;熱電偶式精度高,測(cè)溫范圍寬,,但需考慮放大器和冷端處理問題,。
2、壓力傳感器:主要檢測(cè)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力,、真空度,、大氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)油壓,、制動(dòng)器油壓,、輪胎壓力等。車用壓力傳感器目前已有若干種,,應(yīng)用較多的有濺射薄膜壓力式,、電容式、壓敏電阻式,、膜盒傳動(dòng)的可變電感式(LVDT),、表面彈性波式(SAW),。濺射薄膜壓力傳感器具有輸入能量高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn),;壓敏電阻式受溫度影響大,需另設(shè)溫度補(bǔ)償電路,,但適用于大量生產(chǎn),;LVDT式有較大輸出,易于數(shù)字輸出,,但抗振性較差,;SAW式具有體積小、質(zhì)量輕,、功耗低,、可靠性強(qiáng)、靈敏度高,、分辨率高,、數(shù)字量輸出等特點(diǎn),是一種較為理想的傳感器,。
3,、轉(zhuǎn)速、角度和車速傳感器:主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角,、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,、車速等。主要有發(fā)電機(jī)式,、磁阻式,、霍爾效應(yīng)式、光學(xué)式,、振動(dòng)式等,。
4、氧傳感器:氧傳感器安裝在排氣管內(nèi),,測(cè)量排氣管中的含氧量,,確定發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際空燃比與理論值的偏差,控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信號(hào),,調(diào)節(jié)可燃混合氣的濃度,,使空燃比接近于理論值,從而提高經(jīng)濟(jì)性,,降低排氣污染,。實(shí)際應(yīng)用的是氧化鋯和氧化鈦傳感器。
5,、流量傳感器:測(cè)定進(jìn)氣量和燃油流量以控制空燃比,,主要有空氣流量傳感器和燃料流量傳感器,。空氣流量傳感器檢測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量從而控制噴油器的噴油量,,以得到較準(zhǔn)確的空燃比,,實(shí)際應(yīng)用的有卡門旋渦式、葉片式,、熱線式,。卡門式無可動(dòng)部件,、反應(yīng)靈敏,、精度較高;熱線式易受吸入氣體脈動(dòng)影響,且易斷絲;燃料流量傳感器用于判定燃油消耗量,。主要有水車式,、球循環(huán)式,。
6,、爆震傳感器:它能把爆震信號(hào)傳給控制系統(tǒng),抑制爆震的發(fā)生,。主要有磁致伸縮式和非共振型壓電式,。
由于傳感器在電控系統(tǒng)中的重要作用,所以世界各國(guó)對(duì)其理論研究,、新材料應(yīng)用,、產(chǎn)品開發(fā)都非常重視。
金剛石的耐熱性好,、熱穩(wěn)定性高,,在真空中1200℃以上表面才開始出現(xiàn)炭化,在大氣中也要在600℃以上才開始炭化,,利用這一特性,,制作適用于高溫的熱敏傳感器,從常溫到600℃范圍內(nèi)進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)與控制,,并且適用在高溫且有腐蝕氣體的惡劣環(huán)境下使用,,性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng),,可用于發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫測(cè)量,。此外金剛石在高溫下形變率很高,利用這一特性可制作高溫環(huán)境下使用的振動(dòng)傳感器和加速度傳感器,。與其它材料振動(dòng)膜相結(jié)合可作為高溫,、耐腐蝕、靈敏度高的澤天傳感壓力傳感器,,用于振動(dòng)檢測(cè)以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力等測(cè)量,。
光導(dǎo)纖維型傳感器由于抗干擾性強(qiáng),、靈敏度高、重量輕,、體積小,,適于遙測(cè)等特點(diǎn)正受到人們的普遍重視。已有不少成熟的產(chǎn)品問世,,如光纖轉(zhuǎn)矩傳感器,,溫度、振動(dòng),、壓力,、流量等傳感器。
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