最近,一個朋友的車壞了,加速無力,怠速不穩(wěn),駕駛感覺抖動,剛開始還以為是自己太敏感,直到發(fā)動機故障指示燈亮起,這才確定是車子出了毛病。車子開到4S店,店里的人張口就說要換這換那,開價1000多,我這朋友人嘛是個屌絲,車嘛是輛破車,哪里肯花這么多錢,于是來找我?guī)兔?,我一讀故障碼,發(fā)現(xiàn)是進氣壓力傳感器壞了,于是淘寶25塊買了一個換上,問題就解決了。(完了,這小子以后有啥事都得來找我了……)
所以,今天給大家科普幾個基本的發(fā)動機傳感器,如果能幫助大家能少被4S店坑一次,那就最好了。
1進氣壓力傳感器
進氣流量傳感器里面有一個壓敏電阻膜。膜的一面是真空,另一面是進氣壓力,當進氣管的壓力變化時,膜的變形量就會隨之改變,并產(chǎn)生相應的電壓信號。進氣壓力越大,膜的變形量也越大,傳感器就產(chǎn)生越高的電壓。ECU通過讀取傳感器電壓就能知道當前進氣管的壓力了。
那么ECU知道了進氣壓力又有什么用呢?
我們都知道發(fā)動機的活塞不停上下運動,都是從進氣管里抽取空氣,再排到排氣管中,所以,當發(fā)動機的節(jié)氣門(可理解為油門)開得越小,發(fā)動機進氣量就越小,這樣進氣管里被抽得越干凈,也就是進氣壓力越小。所以,進氣壓力和進氣量之間是有某種對應關(guān)系的,ECU利用進氣壓力進行計算,就可以知道當前的進氣量了(知道了進氣量,才能知道該噴多少油?。?。
進氣壓力/進氣流量傳感器是發(fā)動機最重要的傳感器之一,沒有它發(fā)動機就全瞎了,相當于是發(fā)動機的眼睛。
2進氣流量傳感器
也許你要問了,搞得這么復雜,算來算去還有偏差,為什么不裝個流量傳感器呢?確實也有用流量傳感器的,流量傳感器和進氣壓力傳感器雖然原理和外觀完全不同,但它們的目的是相同的--都是為了計算進氣流量,因此它們兩也基本不會同時出現(xiàn),只用一個就夠了。
進氣流量傳感器原理也很簡單,它用電流加熱一根電阻絲,再把這根電阻絲放在進氣管里吹,如果進氣量大,電阻絲就被吹得冷了;如果進氣量小,溫度就高;然后溫度會帶來電阻的變化,從而ECU就能計算出進氣流量了。
但坑爹的是,這個電阻絲不能是普通的電阻絲,它需要耐冷耐熱耐腐蝕、性質(zhì)穩(wěn)定不生銹,因此一般都是用--鉑--制造而成。所以,明白為什么汽車廠要費盡心機,用進氣壓力傳感器替代它了吧,因為它貴啊!
所以,如果打開你的發(fā)動機艙,發(fā)現(xiàn)進氣管上有一個這貨,說明你的車還是比較高級的。
3節(jié)氣門位置傳感器
節(jié)氣門位置傳感器是固定在節(jié)氣門上的,測量的是節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)的角度,它的原理和結(jié)構(gòu)是最簡單的--就是初中物理課上玩過的滑動變阻器,節(jié)氣門轉(zhuǎn)過的角度越多,電阻越大,從而ECU就知道節(jié)氣門當前開的大小了。
這個傳感器中一般會布置兩個滑動變阻器,也可認為是兩個傳感器,互相檢驗信號合理性,并作為備份。配兩個傳感器的原因不光是因為它重要,滑動變阻器比較便宜也是一個原因(進氣流量傳感器也很重要,咋沒見配兩個的?)。
其實位置傳感器都是這個原理,類似的還有油門踏板位置傳感器,由于它也很重要,因此也配備了兩個傳感器。
節(jié)氣門位置傳感器不僅可以用來檢驗節(jié)氣門是否正常工作,還有一個作用是檢驗進氣壓力/進氣流量傳感器是否正常工作;就像上文提到的,節(jié)氣門開得小,進氣量越小,進氣管壓力也越小,這之間都是有對應關(guān)系的。
此外,節(jié)氣門位置傳感器還可以在進氣壓力/進氣流量傳感器失效時提供備份(后兩者也會在兩個節(jié)氣門位置傳感器都失效時提供備份),讓你的愛車不要趴在路上,至少能開到維修站。(這備份模式就叫做跛行回家模式)
4氧傳感器
前面講到了發(fā)動機如何計算進氣量,而計算進氣量的目的就是為了計算噴多少油。而當噴油器把這些油都噴出去之后,也不是就萬事大吉了。由于進氣量計算和噴油系統(tǒng)中的各種誤差,噴油量的控制可能和預期之間出現(xiàn)5%的偏差;對于發(fā)動機的正常運行而言,5%的偏差其實勉強可以接受,但對于污染物的控制--三元催化器的工作來說則是天差地別了,這時就需要在排氣管中的氧傳感器進行修正了。
氧傳感器可以通過對比排氣與空氣中氧氣的濃度差而產(chǎn)生電壓,濃混合氣(汽油多)燃燒產(chǎn)生的廢氣中氧含量少,氧傳感器輸出電壓接近1V,這就說明油噴多了,需要減少噴油量;稀混合氣(汽油少)燃燒產(chǎn)生的廢氣氧含量高,氧傳感器輸出接近0V,那么需要增加噴油量。
由于氧傳感器在800℃時性能最好,至少300℃以上時才能起作用,這個溫度在發(fā)動機平時工作時不是個問題,但在冷機起動時需要很久才能達到,因此氧傳感器有一個快速加熱電阻絲。盡管如此,在起動后幾十秒的時間內(nèi)氧傳感器都是無法工作的,這也是車子冷起動之后能明顯聞到尾氣味道的原因之一(主要原因是三元催化器也需要高溫才能工作)。
由于氧傳感器十分重要,因此也是有兩個的,不過兩個不裝在一起,而是一個裝在催化器前面,叫做前氧傳感器,一個裝在催化器后面,叫做后氧傳感器。前氧傳感器是起主要作用的,而后氧傳感器主要是為了檢測前氧傳感器和催化器有沒有正常工作的。
氧傳感器對尾氣成分十分敏感,相當于是發(fā)動機的鼻子。
5轉(zhuǎn)速傳感器
轉(zhuǎn)速傳感器是一個電磁感應線圈,它面對著固定在曲軸上的信號輪,信號輪類似于一個齒輪,它上面的齒切割傳感器磁芯形成的磁場,產(chǎn)生電磁感應,引起傳感器中線圈產(chǎn)生交變電壓,輸出脈沖信號。
這個信號輪有58個齒,為什么是58個呢?因為本來是360°均布60個齒,但是有連續(xù)的兩個齒的位置缺失了。
缺了兩個牙齒不是因為打架時被人打掉了,而是為了確定相位用的,每當ECU讀到這兩個缺齒的信號,就知道第一缸達到了上止點,第一缸的噴油器和點火線圈就該干活了。
轉(zhuǎn)速傳感器比老司機聽發(fā)動機聲音判斷轉(zhuǎn)速還要精準,相當于發(fā)動機的耳朵。
除了這五種傳感器,發(fā)動機上的傳感器還有十幾種,雖然功能原理各不相同,但他們的目的都是為了把一些實際信號(溫度、壓力、行程)轉(zhuǎn)換為電信號,給ECU使用。我們作為消費者,只要稍懂一點即可,下次4S店忽悠的時候,要是能懟上兩句,那就再好不過了。