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燃油喷射系统中使用的传感器技术

2020-08-25 16:51
振工链
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燃油喷射正时的传感器技术

喷射正时是内燃机中的关键变量。从需要修补的每个马力到工程师寻求燃油效率突破的工程师,在这里进行的调整都会影响整个发动机系统。

如果发动机要接收正确量的燃油以使其正常运转,则必须严格控制喷射过程。如今,这往往是数字过程,发动机控制单元(ECU)从一系列传感器接收数据并相应地调整燃油正时。

这是对当今在燃油喷射系统中使用的主要传感器类型的了解。

1.空气质量流量传感器

质量空气流量(MAF)传感器负责测量进入发动机的空气量。空气密度随高度和环境温度的变化而变化。这意味着,为了使发动机保持正确的燃油与空气比例,需要进行连续测量。

质量流量传感器有两种类型-热线传感器和叶片流量计。前者是一种更新更好的技术。热线传感器通常较小,对微小的变化更敏感,并且安装成本较低。

2.氧气(O 2)传感器

1980年以后制造的大多数汽车都配备了氧气传感器。在燃烧过程中,每种燃料的空气和汽油的理想比都不同。氧气传感器确定在任何给定时间是否都达到该比例。

氧气传感器通过监视车辆的排气并测量氧气的含量来工作。空气太少会导致剩余燃料。这称为“丰富”混合物。太多的空气会形成“稀薄”的混合物。

两种情况都会导致可避免水平的污染物,包括氮氧化物。稀薄的混合气也可能损害性能或损坏发动机。

3.节气门位置传感器

驾驶员在驾驶时会引入许多自己的变量,这就是为什么现代汽车标配节气门位置传感器的原因。

这些传感器通过定期测量节气门打开或关闭的程度以及进行这些更改的速度来向燃油喷射系统提供直接反馈。

本质上,节气门位置传感器可提供有关如何驾驶汽车以及瞬间对发动机施加动力需求的数据。使用该传感器将节气门行为与燃油喷射正时“同步”,可确保车辆平稳怠速并按需加速。

4.歧管绝对压力(MAP)传感器

MAP传感器位于车辆进气歧管附近或内部,可在任何给定时间测量施加在发动机上的动力负载。传感器将这些测量值与真空进行比较以确保一致性。

MAP传感器很重要,因为它们报告的外部因素会导致较高的发动机负载和对燃油通过量的更高需求。例如,如果车辆开始爬坡,则MAP传感器应显示低真空和高发动机负荷。反过来,MAP传感器将此数据发送到ECU,ECU需要更多的燃油。

5.发动机冷却液温度(ECT)传感器

像这里提到的其他传感器技术一样,ECT传感器有助于使引擎内外的条件协调一致。在这种情况下,位于汽车恒温器旁边的ECT传感器可确定环境温度对发动机的影响。

如果引擎是冷的,则需要两件事才能正常运行:

大量的燃料。

较高的怠速使点火更平稳。

另一方面,暖机需要自行调整。当发动机变暖时,ECT传感器和ECU会激活冷却风扇或调整点火正时。当点火正时按其应有的方式工作时,当发动机被要求执行时,发动机不应失去动力。不良的点火正时会导致发动机爆震,功率损失和发动机损坏。

其他传感器技术

这是最常见的燃油喷射正时传感器的外观。还有许多其他正在积极开发中的应用程序,当串联使用时,它们中的许多都可以达到最佳效果。

一项科学研究探索了一系列非标准但“相当有效”和“可靠”的技术,其中包括:

针升传感器:这些传感器可即时测量燃油喷射的开始和结束。

压阻式压力传感器:这些传感器可更精确地测量发动机内的压力变化。

光电(或光学窗口)传感器:这种类型的传感器可快速测量燃烧的开始和持续时间。

人工智能技术可改善燃油喷射

更加仔细地研究燃油喷射并集成传感器以提供实时数据捕获具有多个优点。微调燃油喷射可以提高发动机的使用寿命,在最需要时提高发动机功率,并降低燃油消耗率。

这些人工智能技术传感器将工业4.0原理(如数据移动性)带入了地球上一些最普遍使用的机器(汽油发动机)的内部凹槽中。

在此级别应用正确的技术可以使我们的汽车更高效。由于节省了燃料,这也意味着我们的世界变得越来越健康,振工链工业自动化平台。

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