燃油噴射系統(tǒng)中使用到的傳感器技術(shù)

噴射正時是內(nèi)燃機中的關(guān)鍵變量。從需要修補的每個馬力到工程師尋求燃油效率突破的工程師，在這里進行的調(diào)整都會影響整個發(fā)動機系統(tǒng)。

如果發(fā)動機要接收正確量的燃油以使其正常運轉(zhuǎn)，則必須嚴格控制噴射過程。如今，這往往是數(shù)字過程，發(fā)動機控制單元（ECU）從一系列傳感器接收數(shù)據(jù)并相應地調(diào)整燃油正時。

這是對當今在燃油噴射系統(tǒng)中使用的主要傳感器類型的了解。

1．空氣質(zhì)量流量傳感器

質(zhì)量空氣流量（MAF）傳感器負責測量進入發(fā)動機的空氣量。空氣密度隨高度和環(huán)境溫度的變化而變化。這意味著，為了使發(fā)動機保持正確的燃油與空氣比例，需要進行連續(xù)測量。

質(zhì)量流量傳感器有兩種類型－熱線傳感器和葉片流量計。前者是一種更新更好的技術(shù)。熱線傳感器通常較小，對微小的變化更敏感，并且安裝成本較低。

2．氧氣（O 2）傳感器

1980 年以后制造的大多數(shù)汽車都配備了氧氣傳感器。在燃燒過程中，每種燃料的空氣和汽油的理想比都不同。氧氣傳感器確定在任何給定時間是否都達到該比例。

氧氣傳感器通過監(jiān)視車輛的排氣并測量氧氣的含量來工作。空氣太少會導致剩余燃料。這稱為“豐富”混合物。太多的空氣會形成“稀薄”的混合物。

兩種情況都會導致可避免水平的污染物，包括氮氧化物。稀薄的混合氣也可能損害性能或損壞發(fā)動機。

3．節(jié)氣門位置傳感器

駕駛員在駕駛時會引入許多自己的變量，這就是為什么現(xiàn)代汽車標配節(jié)氣門位置傳感器的原因。

這些傳感器通過定期測量節(jié)氣門打開或關(guān)閉的程度以及進行這些更改的速度來向燃油噴射系統(tǒng)提供直接反饋。

本質(zhì)上，節(jié)氣門位置傳感器可提供有關(guān)如何駕駛汽車以及瞬間對發(fā)動機施加動力需求的數(shù)據(jù)。使用該傳感器將節(jié)氣門行為與燃油噴射正時“同步”，可確保車輛平穩(wěn)怠速并按需加速。

4．歧管絕對壓力（MAP）傳感器

MAP 傳感器位于車輛進氣歧管附近或內(nèi)部，可在任何給定時間測量施加在發(fā)動機上的動力負載。傳感器將這些測量值與真空進行比較以確保一致性。

MAP 傳感器很重要，因為它們報告的外部因素會導致較高的發(fā)動機負載和對燃油通過量的更高需求。例如，如果車輛開始爬坡，則 MAP 傳感器應顯示低真空和高發(fā)動機負荷。反過來，MAP 傳感器將此數(shù)據(jù)發(fā)送到 ECU，ECU 需要更多的燃油。

5．發(fā)動機冷卻液溫度（ECT）傳感器

像這里提到的其他傳感器技術(shù)一樣，ECT 傳感器有助于使引擎內(nèi)外的條件協(xié)調(diào)一致。在這種情況下，位于汽車恒溫器旁邊的 ECT 傳感器可確定環(huán)境溫度對發(fā)動機的影響。

如果引擎是冷的，則需要兩件事才能正常運行：

大量的燃料。

較高的怠速使點火更平穩(wěn)。

另一方面，暖機需要自行調(diào)整。當發(fā)動機變暖時，ECT 傳感器和 ECU 會激活冷卻風扇或調(diào)整點火正時。當點火正時按其應有的方式工作時，當發(fā)動機被要求執(zhí)行時，發(fā)動機不應失去動力。不良的點火正時會導致發(fā)動機爆震，功率損失和發(fā)動機損壞。

其他傳感器技術(shù)

這是最常見的燃油噴射正時傳感器的外觀。還有許多其他正在積極開發(fā)中的應用程序，當串聯(lián)使用時，它們中的許多都可以達到最佳效果。

一項科學研究探索了一系列非標準但“相當有效”和“可靠”的技術(shù)，其中包括：

針升傳感器：這些傳感器可即時測量燃油噴射的開始和結(jié)束。

壓阻式壓力傳感器：這些傳感器可更精確地測量發(fā)動機內(nèi)的壓力變化。

光電（或光學窗口）傳感器：這種類型的傳感器可快速測量燃燒的開始和持續(xù)時間。

智能技術(shù)可改善燃油噴射

更加仔細地研究燃油噴射并集成傳感器以提供實時數(shù)據(jù)捕獲具有多個優(yōu)點。微調(diào)燃油噴射可以提高發(fā)動機的使用壽命，在最需要時提高發(fā)動機功率，并降低燃油消耗率。

這些智能傳感器將工業(yè) 4．0 原理（如數(shù)據(jù)移動性）帶入了地球上一些最普遍使用的機器（汽油發(fā)動機）的內(nèi)部凹槽中。

在此級別應用正確的技術(shù)可以使我們的汽車更高效。由于節(jié)省了燃料，這也意味著我們的世界變得越來越健康，振工鏈工業(yè)自動化平臺。

審核編輯 黃昊宇