爆震传感器课件

课题导入：同学们观察图片 爆震传感器 1、什么是发动机的 爆燃？ 在说到爆燃之前，大家清楚三件事。 （1）汽油发动机，当混合气 (空气与 燃油充分的混合) 在进气行程进入燃 烧室后，活塞在压缩行程时便将其压 缩，火花塞将高压混合气点燃后，其 燃烧所产生的压力则转换成发动机运 转的动力。 （2）混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以“波”的方式 从中间向四周扩散，所以从点火到油气完全燃烧需要一段短暂的 时间。 （3）油气虽然需要靠火花塞点燃，但是过于高温、高压的环境 也会使油气自燃 一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰尚未完全扩散，远 程未燃的油气即因为高温或高压而自燃，其火焰与正规燃烧的火 焰撞击而产生极大压力，使得发动机产生不正常的敲击 2、发动机爆燃时都有什么现象产生？ 爆震时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有 点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，发动机会有“哩 哩哩”的声音，此时发动机也会明显的没力。 2、发动机爆燃的危害？ （1）加速机件的损坏。 （2）发动机过热。 （3）积碳多。 （4）发动机功率下降，油耗上 升。 （5）如果是在高转速高负荷发生 连续且严重的爆震，不出一分钟 ，轻则火花塞及活塞熔损，严重 的甚至连汽缸及发动机本体都会 炸穿。 爆震前 爆震后 3、爆震几点原因： （1）点火角过于提前 （2）发动机过度积碳 （3）发动机温度过高 （4）空燃比不正确 （5）汽油辛烷值过低（汽油标号），抗爆性 3、爆震几点原因： （1）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，而造成爆震。 （2）发动机过度积碳： 发动机于燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大(产生高压)，也会在 积碳表面产生高温热点，使发动机爆震。 （3）发动机温度过高： 发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环 不良，都会造成发动机高温而爆震。 （4）、空燃比不正确： 过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提 高会造成发动机温度提升，当然容易爆震。 （5）汽油辛烷值过低（汽油 标号）： 辛烷值是燃油抗爆震的指标 ，辛烷值越高，抗爆震性越 强。压缩比高的发动机，燃烧 室的压力较高，若是使用抗爆 震性低的燃油，则容易发生爆 震。 在汽油辛烷值正常的情况下，发动机的爆燃往往由于点 火提前角过大（或者过早点火）而导致。所以对点火提 前角进行控制是预防发动机发生爆燃的措施之一。 爆震传感器 爆震传感器作用：检测发 动机在运行过程中是否发 生爆震，并且把爆震信号 传递给发动机ECU，ECU 根据此信号发出指令，控 制点火线圈初级电路的通 断，调整点火时刻，防止 爆震的发生。 爆震传感器安装位置：装在发动机气缸体上。可以安装一 个，也可以安装多个。 例子;四缸发动机为例，常见的有： （1）在第2缸和第3缸之间装有一个。 （2）在第1缸和第2缸之间装有一个，第3缸和第4缸之间装 有一个，一共有两个传感器。 安装位置 磁伸缩型爆震传感器压电式爆震传感器 爆震传感器的分类 共振型压电式 爆震传感器 非共振型压电 式爆震传感器 压电式爆震传感器的工作原理 我们先来认识一种非常有趣的东西。 （压电材料） 压电材料石英（石英晶体） 压压 电电 陶陶 瓷瓷 上面材料都有一种非常有趣的现象 压电材料：因受力形变（比如挤压、碰撞）就会产生 电，这种现象称为正压电效应。 压电式爆震传感器的工作原理 发动机振动发动机振动 传感器振动传感器振动 压电元件压电元件受到震动变形受到震动变形 ，输出信号电压输出信号电压 当晶体受到外力作用时，晶体两表面产生电压， 电压大小与外力大小成正比；外力撤去，晶体不 带电。 压电晶体 （1）压电式共振型爆燃传感器 由压电元件、振 子、基座、外壳等 组成，如右图。当 发生爆燃时，振子 与发动机共振，压 电元件输出的信号 电压也有明显增大 ，易于测量。 （2）压电式非共振型爆燃传感器 与共振式相比，非共振 式内部无震荡片，但设 一个配重块，以一定的 预紧压力压紧在压电元 件上。当发动机发生爆 燃时，配重块以正比于 振动加速度的交变力施 加在压电元件上，压力 元件则将此压力信号转 变成电信号输送给ECU 。 共振型与非共振型的比较 共振型：要求传感器固有振动 频率与发动机爆震频率相同， 只能适用于某一种特定型号的 发动机上。爆震时，发生谐振 ，输出电压信号最大，无需使 用滤波器即可识别爆震 非共振型：非共振型：爆震时 ，传感器输出电压不大，具有 平缓的输出特性，需将信号送 到滤波器中识别是否发生爆 震。适用范围广，可应用于所 有发动机。 爆震传感器失效 动力下降动力下降, ,加速时放炮，加速时放炮， 故障灯常亮。故障灯常亮。 爆震传感器发生故障时，ECU推迟 各缸点火提前角约15 故障分析故障分析 常见失效形式：常见失效形式： 线路、传感器物线路、传感器物 理损坏理损坏 爆震传感器的检测 电阻的检测： 断开爆震传感器的连接器 ，测量传感器1和2之间的 电阻值，20时应为120- 280k。 接线端子（1、2）和壳体 （搭铁）之间的电阻应为 无穷大。若为0，必须更换 传感器。 爆震传感器的检测 爆震传感器输出信号的 检测： 断开爆震传感器的连接 器，在发动机怠速时用 万用表的电压档，检查 传感器的2号端子与1的 电压，用小锤在爆震传 感器附近轻敲，此时应 有电压信号输出。 如果 没有，应该更换传感 器。 爆震传感器的检测 若果有屏蔽线 ，那么屏蔽线 和搭铁间的电 阻应该为零， 否者更换传感 器。 爆震传感器的检测 用示波器检测用示波器检测 用用小锤小锤敲击敲击传感器附近的缸体；应显示有一传感器附近的缸体；应显示有一振动波形振动波形，敲击，敲击 越重，振动幅度就越大；越重，振动幅度就越大； 如果如果波形显示一条直线，波形显示一条直线， 这通常是因为传感器被碰这通常是因为传感器被碰 伤，造成物理损坏伤，造成物理损坏。 工作可靠，耐久性好， 除非物理损坏，否则不 会失效。 传感器一般故障原因： 各种液体如机油、冷却液、制动液、