第五节 爆震传感器

1、第五节第五节 爆震传感器爆震传感器什么是爆震什么是爆震 当发动机吸入油气混合物后，在还没有点当发动机吸入油气混合物后，在还没有点火的情况下，混合气自行燃烧，火焰传播火的情况下，混合气自行燃烧，火焰传播速度达到速度达到2000m/s2000m/s（正常时为（正常时为30m/s30m/s），粗），粗暴燃烧产生巨大冲击力撞击汽缸壁，不再暴燃烧产生巨大冲击力撞击汽缸壁，不再主要推动活塞，这种现象称为爆震。主要推动活塞，这种现象称为爆震。 爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有感爆震通常会引起发动机抖动、甚至车身感爆震通常会引起发动机抖动、甚至车身也明显地发生抖动，无感

2、爆震主要的表现也明显地发生抖动，无感爆震主要的表现是发动机噪音加大。是发动机噪音加大。 爆震产生的原因爆震产生的原因 发动机过热发动机过热 燃烧室或汽缸壁温度过高燃烧室或汽缸壁温度过高 压力异常压力异常 汽油标号过低汽油标号过低 点火早点火早爆燃传感器爆燃传感器 Knock SensorKnock Sensor ( (KSKS) )【功能【功能】检测发动机燃烧时有无检测发动机燃烧时有无爆燃，并把爆燃信号送给发动机爆燃，并把爆燃信号送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号。重要参考信号。【安装位置【安装位置】缸体侧面缸体侧面【检测方法【检测方法】 气缸压力检

3、测气缸压力检测 机体振动检测机体振动检测 燃烧噪音检测燃烧噪音检测【分类【分类】共振型共振型 磁致伸缩式磁致伸缩式 压电式压电式非共振型非共振型 压电式压电式一、磁致伸缩式爆震传感器（共振式）一、磁致伸缩式爆震传感器（共振式）【组成【组成】铁心、永久磁铁、线圈及外壳铁心、永久磁铁、线圈及外壳。 线圈铁心壳体永久磁铁【原理【原理】利用电磁感应原理检测发动机爆震。利用电磁感应原理检测发动机爆震。发动机振动时，发动机振动时，铁心振动铁心振动偏移，线圈内产生偏移，线圈内产生感感应电动势应电动势，输出电压信号，其大小与振动频率，输出电压信号，其大小与振动频率有关，爆震时发生有关，爆震时发生谐振谐振，输出

4、最大信号。，输出最大信号。当传感器的固有振动频率与发动机爆震时的振当传感器的固有振动频率与发动机爆震时的振动频率相同时，传感器输出的信号电压最大。动频率相同时，传感器输出的信号电压最大。谐振点频率f输出电压u0压电效应：某些压电效应：某些电介质电介质在沿一定方向上受到外力的作用而在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为不带电的状态，这种现象称为正压电效应正压电效应 二、压电式共振型

5、爆燃传感器二、压电式共振型爆燃传感器【组成【组成】压电元件压电元件振荡片振荡片基座基座外壳外壳 【原理【原理】压电效应原压电效应原理理当发生爆燃时，振当发生爆燃时，振子与发动机共振，子与发动机共振，压电元件输出的信压电元件输出的信号电压也有明显增号电压也有明显增大，易于测量。大，易于测量。三、压电式非共振型爆震传感器三、压电式非共振型爆震传感器配重块配重块压电元件压电元件引线引线【组成【组成】压电元件、配重块、引线压电元件、配重块、引线【原理【原理】压电效应原理压电效应原理 与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设与共振式相比，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

6、一个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。件上。 当发动机发生爆燃时，配重块以正比于振动加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将此压力信号转变成电信号输送给ECUECU。四、共振型和非共振性的区别四、共振型和非共振性的区别 1. 1. 共振共振 本身固有频率本身固有频率= =爆震频率爆震频率 输出电压高，不需要滤波电路输出电压高，不需要滤波电路 2. 2. 非共振非共振 本身固有频率本身固有频率爆震频率爆震频率 需要滤波器需要滤波器五、电路图五、电路图六、六、爆震传感器的检测爆

7、震传感器的检测2 2、万用表检测（桑塔纳、万用表检测（桑塔纳20002000）静态电阻：静态电阻：测量传感器电测量传感器电阻，阻， 1 1、2 2、3 3端子之间阻值端子之间阻值无穷大无穷大爆震传感器爆震传感器失效失效 爆震传感器发生故障时，爆震传感器发生故障时，ECUECU推迟各缸点火提前角推迟各缸点火提前角约约1515 八、爆震控制八、爆震控制 检测发动机的爆震信号，送到电脑，检测发动机的爆震信号，送到电脑，控制点火时刻，防止爆震，有爆震则控制点火时刻，防止爆震，有爆震则推迟点火时刻，无爆震则提前点火时推迟点火时刻，无爆震则提前点火时刻，使点火时刻在任何工况都保持最刻，使点火时刻在任何工况

8、都保持最佳值。（爆震控制）佳值。（爆震控制）爆震传感器爆震传感器 ECU 点火点火 无爆震，提前无爆震，提前1度度 有爆震，推迟有爆震，推迟3度度案例案例1 1：爆震传感器插头脱落：爆震传感器插头脱落车型车型：丰田皇冠车丰田皇冠车故障故障：仪表板上仪表板上“检查发动机检查发动机”警告灯警告灯有时常亮，当常亮时加速无力。有时常亮，当常亮时加速无力。检查检查：警告灯常亮，说明发动机控制单：警告灯常亮，说明发动机控制单元已检查到有故障，读取故障码元已检查到有故障，读取故障码5555，爆，爆震传感器故障，检查爆震传感器线路，震传感器故障，检查爆震传感器线路，发现插头脱落，插上后再清除故障码，发现插头脱落，插上后再清除故障码，故障排除。故障排除。分析分析：爆震信号故障，：爆震信号故障，ECUECU推迟点火，动推迟点火，动力下降。力下降。案例2：爆震传感器损坏 车型：雪佛兰子弹头车 故障：发动机动力不足，加速时放炮，故障灯常亮。 首先调取故障码，43，爆震传感器故障。拔下爆震传感器插头，测量其电压为5v(点火开关打开)，正常；插上插头，再测其电压仍为5v（应为2.5V），不正常。在传感器旁轻轻敲击缸体，在信号端无交流电压(一般可产生2-4V交流电压)。测量传感器电阻为 (应