汽車發(fā)動機在運行中,，各系統(tǒng)會處于不同的工作狀態(tài)，比如水溫,、油溫、進氣壓力,、節(jié)氣門位置,、等等，這些信息汽車的電腦是無法直接讀取的,，必須轉(zhuǎn)化為電腦能夠識別的電信號。下面就隨汽車電子小編一起來了解一下相關(guān)內(nèi)容吧,。

　　傳感器" title="汽車傳感器" target="_blank">汽車傳感器就是執(zhí)行這樣任務(wù)的,，它把汽車運行中的光,、電、溫度,、壓力,、時間等信息轉(zhuǎn)化成電信號，然后輸入車載電腦系統(tǒng),，然后由電腦中內(nèi)部預(yù)先存儲的程序進行計算分析,，從而判斷汽車的運行狀態(tài)。

　　發(fā)動機傳感器控制系統(tǒng)是整個汽車傳感器的核心,，它有包含的種類很多、溫度傳感器,、壓力傳感器,、位置和轉(zhuǎn)速傳感器,、流量傳感器,、氧傳感器和爆震傳感器等,。這些傳感器向發(fā)動機的電子控制單元(ECU)提供發(fā)動機工作狀況的信息，供ECU對發(fā)動機工作狀況進行精確計算控制,，以提高發(fā)動機的動力性,、降低油耗,、減少廢氣排放和進行故障檢測,。

　　由于發(fā)動機是在高溫下工作(發(fā)動機表面溫度可達(dá)150℃、排氣歧管可達(dá)650℃),、振動(加速度30g)、沖擊(加速度50g),、潮濕(100%RH,，-40℃-120℃)以及蒸汽,、鹽霧、腐蝕和油泥污染等惡劣環(huán)境中,，因此發(fā)動機控制系統(tǒng)的傳感器必須能耐高溫并在惡劣環(huán)境下的技術(shù)指數(shù)要比一般工業(yè)用傳感器要高出1-2個數(shù)量級，其中最關(guān)鍵的是測量精度和可靠性,。否則,，由傳感器帶來的測量誤差將最終會導(dǎo)致發(fā)動機控制系統(tǒng)難以正常工作或產(chǎn)生故障因素等,。

　　溫度傳感器

　　溫度傳感器主要用于檢測發(fā)動機溫度,、吸入氣體溫度、冷卻水溫度,、燃油溫度以及催化器內(nèi)的溫度等,。

　　溫度傳感器有線繞電阻式,、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點,，其應(yīng)用場合也略有區(qū)別,。

　　線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應(yīng)特性差;熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高,，響應(yīng)特性較好,，但線性差，適應(yīng)溫度較低;熱偶電阻式溫度傳感器的精度高,，測量溫度范圍寬,，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。

　　已實用化的產(chǎn)品有熱敏電阻式溫度傳感器(通用型-50℃~130℃,，精度1.5%,，響應(yīng)時間10ms;高溫型600℃~1000℃，精度5%,，響應(yīng)時間10ms),、鐵氧體式溫度傳感器(ON/OFF型，-40℃~120℃,，精度2.0%),、金屬或半導(dǎo)體膜空氣式溫度傳感器(-40℃~150℃，精度2.0%,、5%,，響應(yīng)時間20ms)等,。

　　發(fā)動機冷卻液溫度傳感器用來檢測發(fā)動機冷卻液的溫度,，并將溫度信號轉(zhuǎn)變成電信號輸送給發(fā)動機控制模塊(ECU)，作為汽油噴射,、點火正時、怠速和尾氣排放控制的主要修正信號,。

　　進氣溫度傳感器(IAT)

　　進氣溫度傳感器用來檢測進氣溫度,，并將進氣溫度信號轉(zhuǎn)變成電信號輸送給發(fā)動機控制模塊(ECU)，作為汽油噴射,、點火正時的修正信號,。

　　排氣溫度傳感器用來檢測再循環(huán)廢氣的溫度，用以反映廢氣再循環(huán)的流量,。

　　如果發(fā)動機溫度傳感器發(fā)生故障,，會出現(xiàn)汽車在很低的溫度下冷啟動困難，在暖車階段行駛特性不良,，燃油消耗增加,，廢氣排放增加等故障。

　　壓力傳感器

　　壓力傳感器主要用于檢測氣缸負(fù)壓,、大氣壓,、渦輪發(fā)動機的升壓比、氣缸內(nèi)壓,、油壓等,。

　　吸氣負(fù)壓式傳感器主要用于吸氣壓、負(fù)壓,、油壓檢測,。汽車用壓力傳感器應(yīng)用較多的有電容式,、壓阻式,、差動變壓器式(LVDT)、表面彈性波式(SAW),。

　　容式壓力傳感器主要用于檢測負(fù)壓,、液壓、氣壓,，測量范圍20~100kPa,，具有輸入能量高，動態(tài)響應(yīng)特性好,、環(huán)境適應(yīng)性好等特點;

　　壓阻式壓力傳感器受溫度影響較大,，需要另設(shè)溫度補償電路，但適應(yīng)于大量生產(chǎn);LVDT式壓力傳感器有較大的輸出,，易于數(shù)字輸出,，但抗干擾性差;

　　SAW式壓力傳感器具有體積小、質(zhì)量輕,、功耗低,、可靠性高、靈敏度高,、分辨率高,、數(shù)字輸出等特點，用于汽車吸氣閥壓力檢測,，能在高溫下穩(wěn)定地工作,，它是一種較為理想的傳感器,。

　　進氣歧管壓力傳感器(MAP)的作用是檢測進氣歧管的真空度，并將壓力信號轉(zhuǎn)變成電子信號輸送給發(fā)動機控制電腦,，是控制噴油脈沖寬度和點火正時的主要參考信號分為半導(dǎo)體壓敏電阻式和電容式進氣歧管壓力傳感器兩種,。

　　進氣歧管壓力傳感器發(fā)生故障，發(fā)動機會啟動困難,，性能失常,，加速性變差，怠速不穩(wěn),，油耗大,、加速不穩(wěn)，加速時回火,、放炮,，油耗大，爆燃等故障現(xiàn)象,。

　　機油壓力傳感器用來檢測發(fā)動機機油壓力,，在壓力不夠的情況下發(fā)出報警信號。機油壓力不夠的時候儀表盤上的機油燈會亮,。一般有兩個,，在主油道上一個，在缸蓋上一個,。

　　流量傳感器

　　流量傳感器主要用于發(fā)動機空氣流量和燃料流量的測量,。空氣流量傳感器的作用是將單位時間內(nèi)吸入發(fā)動機氣缸的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號送至發(fā)動機控制模塊(ECU),，是決定噴油量和點火正時的基本信號之一,，用于發(fā)動機控制系統(tǒng)確定燃燒條件、控制空燃比,、啟動,、點火等。

　　空氣流量傳感器有旋轉(zhuǎn)翼片式(葉片式),、卡門渦旋式,、熱線式、熱膜式等四種類型,。

　　旋轉(zhuǎn)翼片式(葉片式)空氣流量計結(jié)構(gòu)簡單,，測量精度較低，測得的空氣流量需要進行溫度補償;

　　卡門渦旋式空氣流量計無可動部件,，反映靈敏,，精度較高，也需要進行溫度補償;

　　熱線式空氣流量計測量精度高，無需溫度補償,，但易受氣體脈動的影響,，易斷絲;

　　熱膜式空氣流量計和熱線式空氣流量計測量原理一樣，但體積少,，適合大批量生產(chǎn),，成本低。

　　空氣流量傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)為：工作范圍0.11~103立方米/min,，工作溫度-40℃~120℃,，精度≤1%。

　　如果空氣流量傳感器發(fā)生故障,，會出現(xiàn)發(fā)動機啟動困難,，性能失常，怠速不穩(wěn),，加速時回火,、放炮，油耗大,，爆燃等現(xiàn)象,。

　　燃料流量傳感器用于檢測燃料流量，主要有水輪式和循環(huán)球式,，其動態(tài)范圍0~60kg/h,，工作溫度-40℃~120℃，精度1%,，響應(yīng)時間<10ms,。

　　位置和轉(zhuǎn)速傳感器

　　位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測曲軸轉(zhuǎn)角,、發(fā)動機轉(zhuǎn)速,、節(jié)氣門的開度、車速等,。目前汽車上使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機式,、磁阻式、霍爾效應(yīng)式,、簧片開關(guān)式,、光學(xué)式、半導(dǎo)體磁性晶體管式等,，其測量范圍0 ~360 ,，精度0.5 以下，測彎曲角達(dá)0.1 ,。

　　曲軸位置傳感器是發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一,，是確認(rèn)曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速不可或缺的信號源，發(fā)動機控制模塊(ECU)用此信號控制燃油噴射量、噴油正時,、點火時刻(點火提前角),、點火線圈充電閉合角、怠速轉(zhuǎn)速和電動汽油泵的運行,。

　　根據(jù)信號形成的原理分類,，曲軸位置傳感器(CKP)又可分為電磁式、光電式和霍爾效應(yīng)式三大類,。

　　當(dāng)曲軸位置傳感器發(fā)生故障后,，會出現(xiàn)發(fā)動機不能啟動，加速不良,，怠速不穩(wěn),，間歇性熄火等故障現(xiàn)象。

　　凸輪軸位置傳感器用來檢測凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置,，發(fā)動機控制模塊(ECU)用此信號確定發(fā)動機的缸序,，用以控制噴油順序、點火順序當(dāng)凸輪軸位置傳感器發(fā)生故障后,，發(fā)動機的輸出功率會降低,。

　　節(jié)氣門開度傳感器用來檢測節(jié)氣門的開度和開關(guān)的速率，并把該信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘査徒o發(fā)動機的控制電腦,，作為控制噴油脈沖寬度,、點火正時、怠速轉(zhuǎn)速,、尾氣排放的主要修正信號,，同時也是空氣流量傳感器或進氣歧管壓力傳感器的輔助信號。

　　節(jié)氣門位置傳感器是一個可變電阻,，大多數(shù)節(jié)氣門位置傳感器包含與節(jié)氣門軸相聯(lián)的滑動觸點臂,，該觸點臂繞在可動觸點的軸所設(shè)置的電阻材料上滑動。

　　模擬式節(jié)氣門位置傳感器是一個三線傳感器,。其中一線從電腦電源引來的5V電壓對傳感器電阻材料供電,，另一線連接電阻材料的另一端為傳感器提供(負(fù)極)接地。第三根線連至傳感器的可動觸點上,，提供信號輸出至(ECU)電腦,，電阻材料上每點的電壓，由可動觸點來探測,，并與節(jié)氣門角度成正比,。

　　開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器是由兩個開關(guān)觸點構(gòu)成一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，一個常閉觸點構(gòu)成怠速開關(guān),，節(jié)氣門處在怠速位置時,，它位于閉合狀態(tài),，將發(fā)動機控制電腦的怠速輸入信號端子接地搭鐵，發(fā)動機控制電腦接到這個信號后,，即可使發(fā)動機進入怠速閉環(huán)控制,，或者控制發(fā)動機在(倒拖)狀態(tài)時停止噴射燃油，另一個常開觸點節(jié)氣門開度達(dá)到全負(fù)荷狀態(tài)時,，將發(fā)動機控制電腦的全負(fù)荷輸入信號端接地搭鐵,。發(fā)動機控制電腦接到這個信號后，即可使發(fā)動機進入全負(fù)荷加濃控制狀態(tài),。

　　節(jié)氣門是一個很重要的傳感器,，因為電腦用它的信號來計算發(fā)動機負(fù)荷、點火時間,、排氣再循環(huán)控制,、怠速控制。一個壞的節(jié)氣門體位置傳感器會引起加速滯后和怠速不穩(wěn)等問題,，以及駕駛性能問題及排放試驗失敗等,。

　　如果節(jié)氣門傳感器發(fā)生故障;發(fā)動機啟動困難，怠速不穩(wěn),，發(fā)動機性能不良,，易熄火，減速時負(fù)載變化時會有顛簸,。

　　氧傳感器

　　傳感器的結(jié)構(gòu)和原理發(fā)動機的空燃比一旦偏離理論空燃比,，三元催化劑對CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降,。所以為了使裝有三元催化轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)動機達(dá)到最佳的排氣凈化性能,，必須把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內(nèi)。

　　氧傳感器用于檢測進入三元催化轉(zhuǎn)換裝置的排氣氣體狀態(tài),，是使用三元催

　　化轉(zhuǎn)換裝置發(fā)動機上必不可少的傳感器,。目前已在汽車上使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。

　　氧化鋯式氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,，即氧化鋯固體電解質(zhì),，陶瓷體制成管狀(鋯管)，固定在帶有安裝螺紋的固定套中,。鋯管表面裝有透氣鉑電極，配有護管及電線接頭,，其內(nèi)表面與大氣相通,，外表面與廢氣相通，外表面還加裝了一個防護套管,，套管上開有通氣槽,。鋯管的陶瓷體是多孔的,，允許氧滲入該固體電解質(zhì)內(nèi)，溫度較高時(高于300℃),，氧氣發(fā)生電離,，如果在陶瓷體內(nèi)(大氣)外(廢氣)測的氧氣濃度不同時，就會在2個鉑電極表面產(chǎn)生電壓降,，含氧量高的一側(cè)為高電位,。當(dāng)混合氣稀時，排氣中含氧多,，兩側(cè)濃度差小,，只產(chǎn)生小的電壓;反之，混合氣濃時,，產(chǎn)生高電壓,。根據(jù)所測電壓值就可測量氧傳感器外表面氧氣含量，而發(fā)動機廢氣排放中的氧含量主要取決于混合氣的空燃比,，因此,，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電信號分析汽油的燃燒狀況，以便及時修正噴油量,，使空燃比處于理想狀況,，即λ=1，所以這種傳感器又稱為λ傳感器,。

　　氧傳感器一般有單線,、雙線、三線,、四線4種引線形式,。單線為氧化鋯式氧傳感器;雙線為氧化鈦式氧傳感器;三線和四線為氧化鋯式氧傳感器。

　　三線和四線的區(qū)別：三線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號輸出負(fù)極共用一根線,，四線氧傳感器的加熱器負(fù)極和信號負(fù)極分別各用一根線,。

　　爆震傳感器

　　爆震傳感器是指燃燒室內(nèi)的終然混合氣所產(chǎn)生自燃的不正常現(xiàn)象,由于爆震會產(chǎn)生高強度的壓力波沖擊燃燒室,所以不僅能聽到尖銳的金屬聲,。還會對發(fā)動機的部件產(chǎn)生較大的影響,。點火時間過早是產(chǎn)生爆震的的主要原因。為了使發(fā)動機以最大功率運行,。最好能把點火時間提前到發(fā)動機剛好不至于發(fā)生爆震的極限范圍,所以必須在點火系統(tǒng)中增設(shè)爆震傳感器,。

　　爆震傳感器用來檢測發(fā)動機的燃燒過程中是否發(fā)生爆震，并把爆震信號輸送給發(fā)動機控制電腦作為修正點火提前角的重要參考信號

　　常見的爆震傳感器有兩種,，一種是磁致伸縮式爆震傳感器,，另一種是壓電式爆震傳感器。

　　常見的爆震傳感器主要是壓電式,它安裝在發(fā)動機的缸體上,這種傳感器利用結(jié)晶體或者陶瓷多晶體的壓電效應(yīng),。也可利用摻雜硅的壓電電阻效應(yīng)等,。傳感器的外殼內(nèi)裝有壓電元件/配重塊及導(dǎo)線等,。其原理是：當(dāng)發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動傳遞到傳感器外殼時，外殼與配重塊之間產(chǎn)生相對運動,。使夾在中間的壓電元件及配重塊產(chǎn)生擠壓發(fā)生變化,，使其輸出的電壓信號發(fā)生變化，而控制組件僅能檢測出7KHZ振動而形成的電壓,。根據(jù)此電壓的大小來判斷爆震強度,。進而相應(yīng)地把點火時間推遲，以避免爆震,。

　　磁致伸縮式爆震傳感器的外形與結(jié)構(gòu),，其內(nèi)部有永久磁鐵、靠永久磁鐵激磁的強磁性鐵心以及鐵心周圍的線圈,。其工作原理是：當(dāng)發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動時,，該傳感器在7kHz左右處與發(fā)動機產(chǎn)生共振，強磁性材料鐵心的導(dǎo)磁率發(fā)生變化,，致使永久磁鐵穿過鐵心的磁通密度也變化,，從而在鐵心周圍的繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并將這一電信號輸入ECU,。

　　爆震傳感器有非共振型和共振型壓兩種,，一般安裝在2缸和3缸之間，或者1 ,，2缸中間一個,，3，4缸中間一個,。一般的爆震傳感器的連接線上都用屏蔽線包裹的,。

　　當(dāng)爆震傳感器發(fā)生故障時，發(fā)動機會爆燃,，點火正時失準(zhǔn),，高油耗，功率降低,，發(fā)動機工作粗暴,。

　　當(dāng)然，發(fā)動機上的傳感器還有很多,，它就像我們的眼睛,、耳朵、鼻子,、皮膚,，把看到的、聽到的,、聞到的,、感覺到的信息，統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)化成電信號,，傳遞給汽車的計算機系統(tǒng),，讓發(fā)動機做出正確的判斷，輔助駕駛員更好的駕駛車輛,。隨著技術(shù)的進步與發(fā)展,，發(fā)動機上的傳感器必將越來越多，也越來越智能化,。