爆震传感器的作用及工作原理[A类基础]

1、汽车发动机 爆震传感器的作用和工作原理 1a教类 爆震传感器的作用和工作原理 知识目标 掌握爆震产生的原因(重点) 理解爆震传感器的作用 掌握爆震传感器的结构和工作原理（重点） 2a教类 爆震传感器的作用和工作原理 什么是爆震什么是爆震 爆震，俗称敲缸、叫杆。爆震是引擎燃烧过爆震，俗称敲缸、叫杆。爆震是引擎燃烧过 程中所产生的异常燃烧现象。程中所产生的异常燃烧现象。 3a教类 爆震传感器的作用和工作原理 爆震的特点：爆震的特点： (1)(1)发动机内发生不规则的发动机内发生不规则的“哐哐哐哐”、“咔咔咔咔”、 “当当当当”的金属敲击声。的金属敲击声。 (2)(2)发动机震颤。发动机震颤。 (3

2、)(3)发动机温度过高。发动机温度过高。 (4)(4)燃料燃烧不完全，废气中有黑烟。燃料燃烧不完全，废气中有黑烟。 (5)(5)发动机功率下降。发动机功率下降。 (6)(6)油耗增大。油耗增大。 (7)(7)正常行驶中，转速忽然莫名其妙的变动。正常行驶中，转速忽然莫名其妙的变动。 4a教类 n二、发动机爆震的检测方法二、发动机爆震的检测方法 n 检测发动机爆震的方法有检测发动机爆震的方法有3种：种：检测检测 发动机燃烧室压力的变化；检测发动机缸发动机燃烧室压力的变化；检测发动机缸 体振动频率；检测混合气燃烧噪声体振动频率；检测混合气燃烧噪声。 n 直接检测燃烧室压力变化检测燃烧室压力变化来检测

3、发动 机振动的测量精度较高，但传感器安装困 难，且耐久性较差，一般用于测量仪器， 实际应用的压力检测传感器均为间接检测 式。 n 检测发动机缸体振动频率检测发动机缸体振动频率来检测爆震 的主要优点是测量精度高、传感器安装方 便且输出电压较高，因此现代汽车广泛采 用。 n 检测混合气燃烧噪声检测混合气燃烧噪声为非接触式检测， 其耐久性较好，但测量精度和灵敏度较低， 实际应用较少。 1 a教类教类 为了减少爆震，使用合适标准的汽油（标号低了导 致爆震，高了导致积碳）、调低压缩比、推迟点火 提前角是根本，但是任何方案都需要取舍的。调低 压缩比牺牲了发动机功率（307的1.6功率就从80KW 降低到7

4、8KW），推迟点火提前角则牺牲了点火效率、 燃油效率，低速扭矩不足，起步提速慢、换档顿挫 感强，虽然谈不上影响很大，但影响面很广。 6a教类 爆震传感器的作用和工作原理 爆震爆震 燃烧室的形状燃烧室的形状 燃烧室压力燃烧室压力 燃烧室温度燃烧室温度 高速档高速档+ +低转速低转速+ +大油门大油门 积碳积碳 辛烷值辛烷值 点火正时点火正时( (点火提前角点火提前角) ) 进气压力进气压力 爆震传感器爆震传感器 加装增压器加装增压器 一、爆震产程的原因一、爆震产程的原因 压缩压缩比比 7a教类 爆震传感器的作用和工作原理 二、爆震传感器在消除爆震中所起的作用 8a教类 三、爆震传感器的结构和工作

5、原理 分类： 按检测方式不同 按结构不同 爆震传感器的作用和工作原理 共振型非共振型 压电式磁致伸缩（电感）式 9a教类 爆震传感器的分类 爆震爆震 共振型共振型 按检测方式按检测方式 不同不同 按结构不同按结构不同 非共振型非共振型 压电式压电式 磁致伸磁致伸缩缩式式 10a教类 爆震传感器的安装位置 爆震传感器一般有1个，2个，4，6个等之分，其中1个传 感器的位于第二缸和第三缸之间的汽缸壁上，2个则分列缸体 左右列，而4个则是一个缸一个 爆震传感器的作用和工作原理 11a教类 1 a教类教类 爆震传感器的作用和工作原理 压电式爆震传感器 压电式共振型爆震传感器，是由与爆震几乎具有相同共振

6、频率 的振子和能够检测振动压力并将其转换成电信号的压电元件构成。 13a教类 爆震传感器的作用和工作原理 14a教类 爆震传感器的作用和工作原理 压电式爆震传感器 压电式非共振型爆震传感器，非共振型压电式爆震传感器根据 振动加速度信号来判断发动机爆震强度。 当发动机振动时，安装在发动机缸体上的爆震传感器内部配重因受 振动影响而产生加速度，配重首先将机体加速度信号转换成压力信 号，作用于压电元件上，压电元件再将压力信号转换成电压信号。 15a教类 结构及组成 非共振型压电式爆震 传感器 固定于壳 体 同极性相向对 接 1 a教类教类 n工作原理：工作原理： 1 a教类教类 1 a教类教类 n 注

7、意：非共振型压电式爆震传感器信号输出特性曲线较为 平缓。即使在爆震发生的频率及其附近，输出电压也不会 很大。因此，必须将反映发动机振动频率的输出电压信号 送至能识别爆震信号的滤波器中，通过滤波处理后便可判 别是否有爆震信号产生及其强度。 频率 非共振型压电式爆震传感器输出频 压特性 1 a教类教类 爆震传感器的作用和工作原理 磁致伸缩（电感）式爆震传感器 当发动机的气缸体出现 振动时，该传感器在7kHz左 右处与发动机产生共振，强 磁性材料铁心的导磁率发生 变化，致使永久磁铁穿过铁 心的磁通密度也变化，从而 在铁心周围的绕组中产生感 应电动势，并将这一电信号 输入ECU。 20a教类 n工作原理：当发动机 产生振动时，磁心受 振动偏移，致使感应 线圈内磁通量发生变 化，由此在感应线圈 内产生感生电动势， 其大小与发动机振动 的频率有关。当传感 器的固有振动频率与 发动机发生爆震时的 振动频率一致且产生 谐振时，传感器将输 出最大电压信号。 ECU根据谐振点输出 的电压信号，即可判 断出发动机爆震强度。 输出电压 U0 谐振 点 f(频 率) 磁致伸缩式爆震传感器的 输出特性 1 a教类教类 n工作原理：工作原理： 1 a教类教类 爆震传感器的作用和工作原理 小知识： 在车辆的使用上要注意如下几点： 要加注复合该车辆燃油标号的汽油；