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功能
在電噴發動機中,進氣壓力傳感器用于檢測進氣量,稱為D型噴射系統(速度密度型)。進氣壓力傳感器不是像進氣流量傳感器那樣直接檢測進氣量,而是間接檢測進氣量,而且還受到很多因素的影響,所以進氣流量傳感器的檢測和維修有很多不同之處,由其引起的故障也有其特殊性。
結構原理
進氣壓力傳感器檢測節氣門和氣門后面的進氣歧管的壓力。它根據發動機轉速和負荷檢測歧管內壓力的變化,然后將其轉換為信號電壓并發送給發動機控制單元(ECU)。ECU根據信號電壓控制基本燃油噴射量。
進氣壓力傳感器有很多種,比如壓敏電阻和電容。由于壓敏電阻具有響應時間快、檢測精度高、體積小、安裝靈活等優點,廣泛應用于D型噴油系統中。
壓阻式進氣壓力傳感器工作原理。
應變電阻R1、R2、R3和R4,它們形成惠斯頓電橋并連接到硅膜片上。在歧管中的壓力下,硅膜片可以變形,這引起應變電阻器R的電阻值的變化。歧管中的壓力越高,硅膜片的變形越大,因此電阻器R的電阻值的變化越大..即把硅膜片的機械變化轉換成電信號,經集成電路放大后輸出到ECU。
輸出特性
發動機工作時,隨著節氣門開度的變化,進氣歧管內的真空度、壓力和輸出信號特性曲線都在變化。但是它們之間的變化關系是什么呢?輸出特性曲線是正的還是負的?這個問題往往很難理解,以至于一些維修人員在工作中有一種“不確定”的感覺。
節氣門后面的進氣歧管中的壓力在D型噴射系統中檢測。節氣門后部既反映真空又反映壓力,所以有人認為真空和壓力是同一個概念,但這種理解是錯誤的。在大氣壓不變的情況下(標準大氣壓為101.3kPa),歧管內真空度越高,歧管內壓力越低。真空度等于大氣壓力減去歧管中的壓力。也就是說,歧管中的壓力越高,歧管中的真空越低,并且歧管中的壓力等于歧管外部的大氣壓力和真空之間的差。也就是說,大氣壓等于真空和壓力之和。了解了大氣壓、真空度、壓力之間的關系后,進氣壓力傳感器的輸出特性就清楚了。
發動機工作時,節氣門開度越小,進氣歧管真空度越大,歧管內壓力越小,輸出信號電壓越小。節氣門開度越大,進氣歧管真空度越小,歧管內壓力越大,輸出信號電壓越大。輸出信號電壓與歧管中的真空度成反比(負特性),與歧管中的壓力成正比(正特性)。
進氣壓力傳感器的分類
進氣壓力傳感器有很多種。其中,電容式和半導體壓敏電阻廣泛應用于發動機電控系統。
1)電容式進氣壓力傳感器
電容式進氣壓力傳感器是將氧化鋁膜片和底板緊密排列形成電容,利用電容隨上下膜片壓力差而變化的性質,獲得與壓力成正比的電容信號,如圖所示。在其他參數不變的情況下,兩極板間的電容與極板間的間隙成反比。當電容傳感器作為振蕩器諧振電路的一部分時,當進氣壓力改變電容時,電振蕩電路的諧振頻率相應改變,其輸出信號的頻率與進氣歧管壓力成正比,頻率在80 Hz至L2OHZ之間變化。微機控制裝置可以根據信號的頻率計算進氣歧管的壓力。
2)半導體變阻器型進氣壓力傳感器
半導體壓敏電阻型進氣壓力傳感器常用來確定進氣歧管內的壓力,以及充氣時是否超壓。半導體壓力傳感器將硅片周邊固定在基座上,然后整體密封在外殼內,并對外殼抽真空。當通道口與進氣管連接時,進氣管內的壓力會使傳感器內的膜片產生壓力。因為參考壓力是真空的壓力,所以可以通過使用該壓力傳感器來測量壓力。該傳感器是目前的進氣壓力傳感器之一,應用廣泛。