《爆震傳感器》ppt課件

1、1學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求：1.理解爆震的原因及其危害。理解爆震的原因及其危害。2.理解傳感器的作用、分類。理解傳感器的作用、分類。3.熟悉爆震傳感器的構(gòu)造及工作原理。熟悉爆震傳感器的構(gòu)造及工作原理。4.掌握對(duì)爆震傳感器的檢測(cè)方法掌握對(duì)爆震傳感器的檢測(cè)方法爆震傳感器爆震傳感器2爆震傳感器爆震傳感器3右側(cè)高壓縮比設(shè)定，比較容易引起爆震，因此右側(cè)高壓縮比設(shè)定，比較容易引起爆震，因此需要使用高辛烷值的燃油防止爆震需要使用高辛烷值的燃油防止爆震一、點(diǎn)火角過(guò)于提早：一、點(diǎn)火角過(guò)于提早：為了使為了使活塞活塞在壓縮上止點(diǎn)完畢后，一進(jìn)入動(dòng)力在壓縮上止點(diǎn)完畢后，一進(jìn)入動(dòng)力沖沖程程能立即獲得動(dòng)力，通常都會(huì)在能立即獲得動(dòng)

2、力，通常都會(huì)在活塞活塞到達(dá)上止點(diǎn)前提早點(diǎn)火到達(dá)上止點(diǎn)前提早點(diǎn)火 因?yàn)閺狞c(diǎn)火到因?yàn)閺狞c(diǎn)火到完全燃燒需要一段時(shí)間完全燃燒需要一段時(shí)間。而過(guò)于提早的點(diǎn)火會(huì)使得。而過(guò)于提早的點(diǎn)火會(huì)使得活塞活塞還在壓縮行程時(shí)，還在壓縮行程時(shí)，大部分油氣已經(jīng)燃燒，此時(shí)未燃燒的油氣會(huì)承受極大的壓力自燃，而造成大部分油氣已經(jīng)燃燒，此時(shí)未燃燒的油氣會(huì)承受極大的壓力自燃，而造成爆爆震震。二、燃燒室過(guò)度積碳：二、燃燒室過(guò)度積碳：發(fā)動(dòng)機(jī)于燃燒室內(nèi)過(guò)度積碳，除了會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)于燃燒室內(nèi)過(guò)度積碳，除了會(huì)使壓縮比壓縮比增增大大產(chǎn)生高壓產(chǎn)生高壓，也會(huì)在積碳外表產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生，也會(huì)在積碳外表產(chǎn)生高溫?zé)狳c(diǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震爆震。三、發(fā)動(dòng)

3、機(jī)溫度過(guò)高：三、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高：發(fā)動(dòng)機(jī)在太熱的環(huán)境使得進(jìn)氣溫度過(guò)高，或是發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)在太熱的環(huán)境使得進(jìn)氣溫度過(guò)高，或是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)不良，都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)高溫而動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)不良，都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)高溫而爆震爆震。四、空燃比不正確：四、空燃比不正確：過(guò)低的燃料空氣混合比，會(huì)使得燃燒溫度提升，而過(guò)低的燃料空氣混合比，會(huì)使得燃燒溫度提升，而燃燒溫度進(jìn)步會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度提升，當(dāng)然容易燃燒溫度進(jìn)步會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度提升，當(dāng)然容易爆震爆震。五、燃油辛烷值過(guò)低：五、燃油辛烷值過(guò)低：辛烷值辛烷值是燃油抗是燃油抗爆震爆震的指標(biāo)，的指標(biāo)，辛烷值辛烷值越高，抗越高，抗爆爆震震性越強(qiáng)。性越強(qiáng)。壓縮比壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)，燃燒室的

4、壓力較高，假設(shè)是使用抗高的發(fā)動(dòng)機(jī)，燃燒室的壓力較高，假設(shè)是使用抗爆震爆震性低性低的燃油，那么容易發(fā)生的燃油，那么容易發(fā)生爆震爆震。爆震傳感器4使用高使用高辛烷值辛烷值汽油，燃用過(guò)濃混合氣，使汽油，燃用過(guò)濃混合氣，使末端混合氣本身不易發(fā)火；降低進(jìn)氣溫度，末端混合氣本身不易發(fā)火；降低進(jìn)氣溫度，加強(qiáng)末端混合氣的冷卻，延遲點(diǎn)火時(shí)刻，加強(qiáng)末端混合氣的冷卻，延遲點(diǎn)火時(shí)刻，以降低末端混合氣的溫度；利用可燃混合以降低末端混合氣的溫度；利用可燃混合氣的湍流和旋流，進(jìn)步正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?，氣的湍流和旋流，進(jìn)步正?；鹧?zhèn)鞑ニ俣?，或設(shè)計(jì)緊湊的燃燒室，合理布置或設(shè)計(jì)緊湊的燃燒室，合理布置火花塞火花塞位位置置,縮短火焰?zhèn)鞑?/p>

5、間隔縮短火焰?zhèn)鞑ラg隔 ,以縮短正?；鹧?zhèn)饕钥s短正常火焰?zhèn)髦聊┒嘶旌蠚獾臅r(shí)間。至末端混合氣的時(shí)間。爆震傳感器爆震傳感器5傳感器和傳感器和ECUECU兩大部分兩大部分從硬件上看，爆震控制系統(tǒng)實(shí)際上就是加了爆震傳從硬件上看，爆震控制系統(tǒng)實(shí)際上就是加了爆震傳感器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)感器的點(diǎn)火控制系統(tǒng)。爆震傳感器爆震傳感器6爆震傳感器爆震傳感器7 爆震傳感器安裝位置爆震傳感器安裝位置 爆震傳感器爆震傳感器 檢測(cè)燃燒室壓力變化檢測(cè)燃燒室壓力變化來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的測(cè)量精度較高，但傳感器安裝困難，且耐久性較差，一般用于測(cè)量?jī)x器，實(shí)際應(yīng)用的壓力檢測(cè)傳感器均為間接檢測(cè)式。 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)頻率檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體振動(dòng)頻率來(lái)

6、檢測(cè)爆震的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高、傳感器安裝方便且輸出電壓較高，因此現(xiàn)代汽車廣泛采用。 檢測(cè)混合氣燃燒噪聲檢測(cè)混合氣燃燒噪聲為非接觸式檢測(cè)，其耐久性較好，但測(cè)量精度和靈敏度較低，實(shí)際應(yīng)用較少。 爆震傳感器爆震傳感器8爆震傳感器功用：爆震傳感器功用：主要是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆震主要是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆震發(fā)生及爆震強(qiáng)度，其功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換發(fā)生及爆震強(qiáng)度，其功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)為電信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，以便，以便ECU修正點(diǎn)火提早修正點(diǎn)火提早角，防止發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震而降低輸出功率。角，防止發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震而降低輸出功率。 按構(gòu)造不同按構(gòu)造不同可分為壓電式和電感式兩種。可分為壓電

7、式和電感式兩種。 而壓電式又而壓電式又可分為可分為共振型、共振型、 非共振型非共振型和火花塞座金屬墊型。和火花塞座金屬墊型。爆震傳感器爆震傳感器9爆震傳感器爆震傳感器10共振型：傳感器共振型：傳感器固有振固有振動(dòng)頻率動(dòng)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)爆震頻爆震頻率率一樣，爆震時(shí)，發(fā)生一樣，爆震時(shí)，發(fā)生諧振，輸出電壓信號(hào)最諧振，輸出電壓信號(hào)最大，無(wú)需使用濾波器即大，無(wú)需使用濾波器即可識(shí)別爆震可識(shí)別爆震非共振型：爆震時(shí)，傳非共振型：爆震時(shí)，傳感器輸出電壓不大，具感器輸出電壓不大，具有平緩的輸出特性，需有平緩的輸出特性，需將信號(hào)送到將信號(hào)送到濾波濾波器中識(shí)器中識(shí)別是否發(fā)生爆震。適用別是否發(fā)生爆震。適用范圍廣。范

8、圍廣。共振型爆震傳感器的顯著特點(diǎn)是：共振型爆震傳感器的顯著特點(diǎn)是：傳感器的共振頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的固有頻率相匹配，因此其內(nèi)部設(shè)有共振體，并且要使共振體的共振頻率與爆震頻率協(xié)調(diào)一致。其優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓高，不需要濾波器，因此信號(hào)處理比較方便。由于機(jī)械共振體的頻率特性尖且頻帶窄，因此無(wú)法響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造變化引起的爆震頻率變化。換句話說(shuō)，共振型爆震傳感器只適用于特定的發(fā)動(dòng)機(jī)，不能與其它發(fā)動(dòng)機(jī)互換使用，裝車自由度很小。非共振型爆震傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)是：非共振型爆震傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)是：適用于所有的發(fā)動(dòng)機(jī)，裝車自由度很大。但其輸出電壓較低，頻率特性平坦且頻帶較寬，需要配用帶通濾波器，信號(hào)處理比較復(fù)雜。爆震傳

9、感器爆震傳感器11爆震傳感器爆震傳感器12主要組成：主要組成：鐵芯、永久磁鐵、線圈及外殼。鐵芯、永久磁鐵、線圈及外殼。工作原理：工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)，鐵心振動(dòng)鐵心振動(dòng)偏移，線圈內(nèi)產(chǎn)生偏移，線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)，輸出電壓信號(hào)，其大小與振動(dòng)頻率有關(guān)，爆震時(shí)發(fā)生，輸出電壓信號(hào)，其大小與振動(dòng)頻率有關(guān)，爆震時(shí)發(fā)生諧諧振振，輸出最大信號(hào)。，輸出最大信號(hào)。電感式爆震傳感器電感式爆震傳感器 電感式爆震傳感器電感式爆震傳感器爆震傳感器爆震傳感器13 電感式爆震傳感器的輸出特性電感式爆震傳感器的輸出特性爆震傳感器爆震傳感器14 由壓電元件、振由壓電元件、振子、基座、外殼子、基座、外殼等組

10、成，如右圖。等組成，如右圖。當(dāng)發(fā)生爆燃時(shí)，當(dāng)發(fā)生爆燃時(shí)，振子與發(fā)動(dòng)機(jī)振子與發(fā)動(dòng)機(jī)共共振振，壓電元件輸，壓電元件輸出的出的信號(hào)電壓也信號(hào)電壓也有明顯增大有明顯增大，易，易于測(cè)量。于測(cè)量。爆震傳感器爆震傳感器151、壓電元件、壓電元件 2、振子、振子 3、基座、基座 4、O型密封圈型密封圈 5、連接器、連接器 6、接頭、接頭7、密封劑、密封劑 8、殼體、殼體 9、引線、引線 與共振式相比，非共振與共振式相比，非共振式內(nèi)部無(wú)震蕩片，但式內(nèi)部無(wú)震蕩片，但設(shè)一個(gè)設(shè)一個(gè)配重塊配重塊，以一，以一定的預(yù)緊壓力壓緊在定的預(yù)緊壓力壓緊在壓電元件上。當(dāng)發(fā)動(dòng)壓電元件上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆燃時(shí)，配重機(jī)發(fā)生爆燃時(shí)，配重塊以正

11、比于振動(dòng)加速塊以正比于振動(dòng)加速度的度的交變力交變力施加在壓施加在壓電元件上，電元件上，壓力元件壓力元件那么將此壓力信號(hào)轉(zhuǎn)那么將此壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送給變成電信號(hào)輸送給ECUECU爆震傳感器爆震傳感器161、配重塊、配重塊 2、壓電元件、壓電元件 3、引線、引線安裝在火花塞安裝在火花塞的墊圈處，每的墊圈處，每缸一個(gè)，根據(jù)缸一個(gè)，根據(jù)各缸的燃燒壓各缸的燃燒壓力直接檢測(cè)各力直接檢測(cè)各缸的爆燃信息，缸的爆燃信息，并轉(zhuǎn)換成電信并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給號(hào)輸送給ECUECU。爆震傳感器爆震傳感器171、火花塞、火花塞 2、爆燃傳感器、爆燃傳感器爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體上，利用壓爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸

12、體上，利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，把缸體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電電晶體的壓電效應(yīng)，把缸體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入信號(hào)輸入ECUECU，ECUECU把爆震傳感器輸出的信號(hào)把爆震傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)展濾波處理，同時(shí)斷定有無(wú)爆震以及爆震進(jìn)展濾波處理，同時(shí)斷定有無(wú)爆震以及爆震強(qiáng)度的強(qiáng)弱，進(jìn)而減小或增大點(diǎn)火提早角。強(qiáng)度的強(qiáng)弱，進(jìn)而減小或增大點(diǎn)火提早角。爆震傳感器爆震傳感器18當(dāng)ECU有爆震信號(hào)輸入時(shí)，點(diǎn)火控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式，爆震強(qiáng)，推延點(diǎn)火角度大；爆震弱，推延點(diǎn)火角度小，并在原點(diǎn)火提早角的根底上推延點(diǎn)火提早角，直到爆震消失為止，當(dāng)爆震消失后，在一段時(shí)間內(nèi)維持當(dāng)前的點(diǎn)火時(shí)間角。假如沒(méi)有爆震發(fā)生，那么逐步增加點(diǎn)火提早角

13、一直到爆震發(fā)生，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次出現(xiàn)爆震時(shí)ECU又使點(diǎn)火提早角再次推延，調(diào)整過(guò)程如此反復(fù)進(jìn)展。爆震傳感器爆震傳感器19爆震傳感器爆震傳感器20利用利用K81K81調(diào)取爆震傳感器的波形，同時(shí)分析電路圖各調(diào)取爆震傳感器的波形，同時(shí)分析電路圖各針腳的含義。針腳的含義。1 1號(hào)針腳：號(hào)針腳：“+ +信號(hào)線；信號(hào)線；2 2號(hào)針腳：號(hào)針腳：“- -信號(hào)線；信號(hào)線；3 3號(hào)針腳：搭鐵。號(hào)針腳：搭鐵。利用利用K81K81讀取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，進(jìn)展故障分析。讀取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，進(jìn)展故障分析。爆震傳感器爆震傳感器21爆震傳感器爆震傳感器221.萬(wàn)用表檢測(cè)桑塔納萬(wàn)用表檢測(cè)桑塔納2000爆震傳感器爆震傳感器231.采用爆震傳感器的目