爆震传感器结构及控制

爆震传感器 情景案列 小吴2011年购置了一辆丰田RAV4紧凑型SUV 发动机型号为5AR FE 2 5L 多点电喷 最高设计时速为180KM H 使用93号汽油 价格为25万 小吴一直按时为车做保养 可是最近汽车出了个故障 冷车时 发动机动力正常 车辆运行良好 当水温上升到90摄氏度时 故障灯点亮 发动机突然动力不足 车速下降 小吴感觉很不爽 他来到了我们学校师通公司 要我们帮他解决难题 初步检测 我们对汽车读取故障码 显示为52 内容是爆震传感器故障 1 什么是爆震传感器 2 爆震传感器有什么作用 3 爆震传感器安装在什么地方 请同学观看 爆震传感器1 视频 看完后回答上述问题 1 什么是爆震传感器 爆震传感器就装在发动机缸体中间 以四缸机为例 就装在2缸和3缸之间 或者1 2缸中间一个 3 4缸中间一个 是用来测定发动机抖动度的 当发动机产生爆震时用来调整点火提前角的 2 什么是爆震 爆震定义 汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前自行燃烧 在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧 简称爆燃 又因为爆燃时会引起强烈的振动 并伴有强烈的金属敲击声 又称为爆震 爆震的危害 爆震的危害 一是爆震破坏发动机的正常燃烧 从而使发动机动力性 经济性变差 排污加重 二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波 将破坏发动机汽缸壁上的润滑油膜 使发动机工作条件恶化 三是爆震燃烧容易造成发动机过热 使各部机件热负荷增加 冷却水温度失去控制 时间长后 将会造成冷却水沸腾而使发动机无法工作 爆震的产生原因 1 积碳聚集过多 发动机燃烧室内积碳过多 其容积相对变小 致使压缩比相应变大 积碳的蓄热和不导热性使可燃混合气由于炽热提前燃烧 同时会降低混合气在压缩终了时产生的涡流强度 延长了燃烧时间 增大了自燃倾向 故而极易诱发爆燃的产生 2 发动机过热 当发动机长期处于大功率 超负荷工况或低档高速连续行驶 尤其是炎热的夏季外界气温高 机件散热不良 容易造成发动机过热 当过热故障较严重且得不到及时改善时 可燃混合气在进入燃烧室的同时会被预热 造成局部混合气温度过高 提前达到着火点 等不到燃油的正常点燃就自行燃烧 从而引发爆燃 3 燃油使用不当 汽油的牌号越低 其抗爆性能越差 存放过久或密封不良的汽油辛烷值会自然降低 其抗爆性能变坏 若被误用 容易使混合气燃烧不完全 先燃的混合气部分膨胀 压缩其余未燃的混合气 使其达到自燃温度 瞬间突然全部起火而导致高压爆炸性燃烧 4 点火角过于提前 为了使活塞在压缩上止点结束后 一进入动力冲程能立即获得动力 通常都会在活塞达到上止点前提前点火 因为从点火到完全燃烧需要一段时间 而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时 大部分油气已经燃烧 此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃 而造成爆燃 2 爆震传感器的结构 分为两种 1 共振型压电式爆燃传感器2 非共振型压电式爆燃传感器 压电晶体 有一类十分有趣的晶体 当你对它挤压或拉伸时 它的两端就会产生不同的电荷 这种效应被称为压电效应 能产生压电效应的晶体就叫压电晶体 水晶 石英 是一种有名的压电晶体 共振型压电式爆燃传感器 共振型 由具有与爆燃几乎相同振动频率的振子和能够检测振子震动压力的并将其转变成电信号的压电元件构成 非共振型压电式爆燃传感器 非共振型 利用压电感应元件直接检测爆燃振动 并将震动压力转换成电信号输出 爆燃控制的理论基础 理论与实践证明 剧烈的爆震会使发动机的动力性和经济性严重恶化 而当发动机工作在爆震的临界点或有轻微爆震时 发动机热效率最高 动力性和经济性最好 因此 利用点火提前角闭环控制系统能够有效的控制点火提前角 从而使发动机工作在爆震的临界状态 爆震控制的实质就是对点火提前角的闭环控制 爆震控制 使点火时刻到爆震边缘只有一个较小余量 即可控制爆震发生又可有效得到发动机的输出功率 爆燃控制过程 请同学们观看 爆震传感器2 视频 学习爆震控制过程 电路 安全失效 设计 若爆震传感器自身或者配线产生故障 上述爆震控制过程就不能正常进行 此时为了保护发动机 提高发动机的运转性能 计算机把点火提前角固定在某个不能产生爆震的数值上 这就是所谓的 安全失效 设计 不过ECU要把发动机控制系统产生的故障码显示给驾驶员 因此 就点亮了发动机检查灯 爆震传感器的检修 1 爆震传感器电阻的检查测量接线端子和外壳 应为 2 爆震传感器输出信号的检查发动机怠速时测量是否有脉冲电压输出 也可用木槌在靠近爆震传感器附近的缸体上敲击以产生信号 3 测量爆震传感器输出信号的波形 解决案例 发现一只爆震传感器的塑料插头已损坏 信号输出头高精尖已松动 当时 按资料介绍的方法对传感器进行了检查 无短路现象 由于无新件可换 所以