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进气压力传感器的作用是什么?结构原理?分类

发布时间:2019-08-07 05:37

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  电喷发动机中采用进气压力传感器来检测进气量的称为D型喷射系统(速度密度型)。进气压力传感器检测进气量不是像进气流量传感器那样直接检测,而是采用间接检测,同时它还受诸多因素的影响,因而在检测和维修中就有许多不同于量传感器进气流的地方,所产生的故障也有它的特殊性

  进气压力传感器检测的是节、气门后方的进气歧管的绝对压力,它根据发动机转速和负荷的大小检测出歧管内绝对压力的变化,然后转换成信号电压送至发动机控制单元(ECU),ECU依据此信号电压的大小,控制基本喷油量的大小。

  进气压力传感器种类较多,有压敏电阻式、电容式等。由于压敏电阻式具有响应时间快、检测精度高、尺寸小且安装灵活等优点,因而被广泛用于D型喷射系统中。

  应变电阻R1、R2、R3、R4,它们构成惠斯顿电桥并与硅膜片粘接在一起。硅膜片在歧管内的绝对压力作用下可以变形,从而引起应变电阻R阻值的变化,歧管内的绝对压力越高,硅膜片的变形越大,从而电阻R的阻值变化也越大。即把硅膜片机械式的变化转变成了电信号,再由集成电路放大后输出至ECU。

  发动机工作时,随着节气门开度的变化,进气歧管内的真空度、绝对压力以及输出信号特性曲线均在变化。但是它们之间变化的关系是怎样的?输出特性曲线是正的还是负的?这个问题常常不易被人理解,以致有些检修人员在工作中有一种“吃不准”的感觉。

  D型喷射系统中检测的是节气门后方的进气歧管内的绝对压力。节气门的后方既反映了真空度又反映了绝对压力,因而有人认为真空度与绝对压力是一个概念,其实这种理解是错误的。在大气压力不变的条件下(标准大气压力为101.3kPa),歧管内的真空度越高,歧管内的绝对压力越低。真空度等于大气压力减去歧管内绝对压力的差值。即歧管内的绝对压力越高,说明歧管内的真空度越低,歧管内绝对压力等于歧管外的大气压力减去真空度的差值。即大气压力等于真空度和绝对压力之和。理解了大气压力、真空度、绝对压力的关系后,进气压力传感器的输出特性就明确了。

  发动机工作中,节气门开度越小,进气歧管的真空度越大,歧管内的绝对压力就越小,输出信号电压也越小。节气门开度越大,进气歧管的真空度越小,歧管内的绝对压力就越大,输出信号电压也越大。输出信号电压与歧管内真空度的大小成反比(负特性),与歧管内绝对压力的大小成正比(正特性)。

  进气压力传感器的种类较多。其中,电容式和半导体压敏电阻式在发动机电控系统中应用较广泛。

  电容式进气压力传感器是把氧化铝膜片和底板彼此靠近排列.形成电容,利用电容量随膜片上下的压力差而改变的性质,获得与压力成比例的电容值信号,如图所示。在其他参数不变的条件下,两个极板之间的电容与其两极板之间的间隙成反比。把电容传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当进气压力使电容发生变化时,电振荡回路的谐振频率发生相应的变化,其输出信号的频率与进气歧管绝对压力成正比,频率大约在80Hz~l2OHz内变化。微机控制装置根据信号的频率,便可计算出进气歧管的绝对压力。

  半导体压敏电阻式进气压力传感器,常作为测定进气歧管内压力和增压充气时测定是否过压。半导体压力传感器是将硅片的周边固定在基座上,再将整体封入一壳体内,并把壳体内做成真空。当通道口与进气管相连接时,进气管内的压力就会使传感器内的膜片产生压力,由于基准压力是真空的压力,因而使用这种压力传感器可以测定出绝对压力。该传感器是目前进气压力传感器中最先进的一种,应用非常广泛。



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