爆振传感器的作用是对发动机的气缸压力或其他能对发动机爆振做出判断的相关参数进行检测,并将信号送入发动机ECU。 对发动机爆振的检测可以采用气缸压力检测、燃烧噪声检测和发动机机体振动检测等方法。燃烧噪声检测是一种非接触式检测方法,其耐久性好,但精度和灵敏度偏低。气缸压力检测方法精度最高,但传感器的耐久性差,安装困难。发动机机体振动检测方法,也称缸壁振动型检测方法,这种检测方法具有较高的检测精度,传感器安装方便灵活,耐久性也较好,是目前最常用的爆振检测方法。 发动机机体振动检测方法所使用的爆振传感器安装在发动机机体上,常见的爆振传感器有两种,一种是磁致伸缩式爆振传感器,另一种是压电式爆振传感器。 1.磁致伸缩式。 磁致伸缩式爆振传感器的外形与结构如图2-18和图2-19所示,其内部有永久磁铁、靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。其工作原理是: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。通用和日产汽车采用这种爆振传感器。
2.压电式。
压电式爆振传感器的结构如图2-20所示。这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作,也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。压电效应是指某些晶体的薄片受到压力或机械振动之后产生电荷的现象。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。其工作原理是:
当发动机的气缸体出现振动且振动传递到传感器外壳上时,外壳与配重块之间产生相对运动,夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化,从而产生电压。ECU检测出该电压,并根据其值的大小判断爆振强度。
桑塔纳2000GLi、2000GSi采用的压电式爆振传感器的结构如图2-21所示。主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成。压电元件制成垫圈形状,在其两个侧面上制作有金属垫圈作为电极,并用导线引到接线插座上。惯性配重与压电元件及压电元件与传感器套筒之间安放有绝缘垫圈,套筒中心制有螺孔,传感器用螺栓安装固定在发动机缸体上,调整螺栓的拧紧力矩便可调整传感器的输出电压。惯性配重用来传递发动机振动产生的惯性力,惯性配重与塑料壳体之间安装有盘形弹簧,借弹簧张力将惯性配重、压电元件和垫圈等部件压紧在一起。传感器插座上有三根引线,其中两根为信号线,一根为屏蔽线。屏蔽线要可靠搭铁,否则会影响信号质量。
爆振传感器是非常耐用的,最普通的爆振传感器失效的方式是传感器根本不产生信号——通常是体内外被碰伤,造成传感器的物理损坏,应更换。
