文档介绍：第8章控制燃烧所用的传感器
燃烧压力传感器
燃烧温度传感器
燃烧光传感器
离子电流传感器
燃油传感器
燃烧压力传感器
PGS(垫圈型气缸内压力传感器)
PGS是利用火花塞安装螺帽安装、紧固的,气缸盖上只稍微加工一下便可以安装,因此,对因性能要求而想打一大气门面积的现行发动机来说,这是一种实用性很高的燃烧压力传感器
图8一1是一种PGS的结构图,它是靠火花塞座固定的,为了实现结构牢固并尽量减薄厚度,所以选用了金属外壳,将压电元件、电极引出线、紧固件置于其中后再铆紧。此外,为了确保防水性能,对外壳内部作真空密封。在拧紧火花塞时,为了防止损坏输出线,如图8一2所示,利用带挂耳的垫圈和发动机气缸盖上火花塞座处的缺口起止转作用。
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燃烧压力传感器
PGS的工作原理如图8-3所示,在燃烧压力的作用下,形成将火花塞上推的一个力,PGS上的紧固载荷发生变化,由此可以测定燃烧压力。因此,燃烧压力的检测与气缸上的火花塞安装螺纹及火花塞的螺纹部分密切相关,利用装在燃烧室上的压力表可测得输出信号,也可测得与此类似的信号波形。如限定检测爆震、检测燃烧压力的峰值位置、检测断火等时,这种传感器具有足够的实用功能。
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燃烧压力传感器
(1)用PGS实现各气缸的控制爆震
(2)利用PGS检测断火
(3)利用PGS完成MBT控制
(4)内装压力传感器式火花塞
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燃烧压力传感器
8. 1. 2 PDS
从使用目的出发,对PDS的性能要求是:至少对燃烧压力应具有线性输出特性。一个燃烧周期内的偏置水平及灵敏度应保持稳定,虽不要求必须能够测量绝对值,但其固有振动频率应相当高,加速度的灵敏度要比较低。
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燃烧压力传感器
PDS的结构如图8一4所示。PGS还不能允分满足上述对PDS的要求,所以人们还是采用满足上述要求的PDS,用于新开发的发动机上。
(1) MBT控制。
(2)废气再循环(EGR)控制。
(3)A/F控制。
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燃烧压力传感器
燃烧压力传感器的结构如图8一5所示,它主要是由膜片、推杆、半球体、压电元件及放大器组成。膜片先承受着燃烧压力,膜片的推杆将膜片的运动传递给半球体。推杆起着隔热、传递力矩的作用。
半球体具有将推杆传递的力均匀传至压电元件的功能,硅材料的压电元件将压力变换成电压信号,因为电压值很低,还要经放大器放大。
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燃烧压力传感器
传力部件所受到的力作用到与底座接合的应变片上,应变片上采用了硅单晶制作的压电电阻,由此在压电效应的作用下产生电压信号。
燃烧压力的波形如图8一6所示,按爆发行程规定的曲轴角度测量4次压力,然后计算转矩值,按各周期对此值加以对比并求出转矩变动量,目的是实施空燃比反馈控制,以保证转矩的变化量为固定值。上面介绍的系统中仅测定1缸的燃烧压力。如果能配合使用PGS、对气缸间的杂散量加以修正,就可以控制各气缸的临界工作状态,从而可能提高稀薄界限。
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燃烧温度传感器
8. 2. 1顶置安装式燃烧气体温度传感器
燃烧气体的温度值与燃烧时产生的热量有很大关系,它是表明燃烧状态的一项指标,人们早就尝试测量燃烧气体的温度,受温度传感器热容量的影响,难以准确测出气体的温度。-7所示,但这种传感器无法长时间使用。
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燃烧温度传感器
8. 2. 2装于火花塞内的燃烧温度传感器
装于火花塞内的燃烧温度传感器并不能直接测量燃烧气体的温度,它所采用的方法是测量燃烧时所引起的温度变化。火花塞安装在燃烧室上,它是唯一装拆方便的部件,所以,常利用它来检测燃烧状态,下面介绍的燃烧温度的测定,就利用了火花塞。
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