【內(nèi)容摘自“傳感器技術(shù)”,，有刪節(jié)】

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，各系統(tǒng)會(huì)處于不同的工作狀態(tài),，比如水溫,、油溫、進(jìn)氣壓力,、節(jié)氣門(mén)位置、等等,，這些信息汽車(chē)的電腦是無(wú)法直接讀取的,，必須轉(zhuǎn)化為電腦能夠識(shí)別的電信號(hào)。汽車(chē)傳感器就是執(zhí)行這樣任務(wù)的，它把汽車(chē)運(yùn)行中的光,、電,、溫度、壓力,、時(shí)間等信息轉(zhuǎn)化成電信號(hào),，然后輸入車(chē)載電腦系統(tǒng)，然后由電腦中內(nèi)部預(yù)先存儲(chǔ)的程序進(jìn)行計(jì)算分析,，從而判斷汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài),。

發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器控制系統(tǒng)是整個(gè)汽車(chē)傳感器的核心，它有包含的種類(lèi)很多,、溫度傳感器,、壓力傳感器、位置和轉(zhuǎn)速傳感器,、流量傳感器,、氧傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的信息,，供ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確計(jì)算控制,，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、降低油耗,、減少?gòu)U氣排放和進(jìn)行故障檢測(cè),。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)是在高溫下工作(發(fā)動(dòng)機(jī)表面溫度可達(dá)150℃、排氣歧管可達(dá)650℃),、振動(dòng)(加速度30g),、沖擊(加速度50g)、潮濕(100％RH,，-40℃-120℃)以及蒸汽,、鹽霧、腐蝕和油泥污染等惡劣環(huán)境中,，因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的傳感器必須能耐高溫并在惡劣環(huán)境下的技術(shù)指數(shù)要比一般工業(yè)用傳感器要高出1-2個(gè)數(shù)量級(jí),，其中最關(guān)鍵的是測(cè)量精度和可靠性。否則,，由傳感器帶來(lái)的測(cè)量誤差將最終會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)難以正常工作或產(chǎn)生故障因素等,。

溫度傳感器

溫度傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、吸入氣體溫度,、冷卻水溫度,、燃油溫度以及催化器內(nèi)的溫度等。

溫度傳感器有線繞電阻式,、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類(lèi)型,。三種類(lèi)型傳感器各有特點(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合也略有區(qū)別。

線繞電阻式溫度傳感器的精度高,，但響應(yīng)特性差,；熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好,，但線性差,，適應(yīng)溫度較低；熱偶電阻式溫度傳感器的精度高,，測(cè)量溫度范圍寬,，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。

已實(shí)用化的產(chǎn)品有熱敏電阻式溫度傳感器(通用型-50℃~130℃,，精度1.5％,，響應(yīng)時(shí)間10ms；高溫型600℃~1000℃,，精度5％,，響應(yīng)時(shí)間10ms)、鐵氧體式溫度傳感器(ON/OFF型,，-40℃~120℃,，精度2.0％)、金屬或半導(dǎo)體膜空氣式溫度傳感器(-40℃~150℃,，精度2.0％,、5％，響應(yīng)時(shí)間20ms)等,。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度,，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU），作為汽油噴射,、點(diǎn)火正時(shí),、怠速和尾氣排放控制的主要修正信號(hào)。

進(jìn)氣溫度傳感器（IAT）

進(jìn)氣溫度傳感器用來(lái)檢測(cè)進(jìn)氣溫度,，并將進(jìn)氣溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）,，作為汽油噴射、點(diǎn)火正時(shí)的修正信號(hào),。

排氣溫度傳感器用來(lái)檢測(cè)再循環(huán)廢氣的溫度,，用以反映廢氣再循環(huán)的流量。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器發(fā)生故障,，會(huì)出現(xiàn)汽車(chē)在很低的溫度下冷啟動(dòng)困難,，在暖車(chē)階段行駛特性不良，燃油消耗增加,，廢氣排放增加等故障,。 

壓力傳感器

壓力傳感器主要用于檢測(cè)氣缸負(fù)壓,、大氣壓,、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的升壓比,、氣缸內(nèi)壓、油壓等,。

吸氣負(fù)壓式傳感器主要用于吸氣壓,、負(fù)壓、油壓檢測(cè),。汽車(chē)用壓力傳感器應(yīng)用較多的有電容式,、壓阻式、差動(dòng)變壓器式（LVDT）,、表面彈性波式（SAW）,。

容式壓力傳感器主要用于檢測(cè)負(fù)壓、液壓,、氣壓,，測(cè)量范圍20~100kPa，具有輸入能量高,，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好,、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)；

壓阻式壓力傳感器受溫度影響較大,，需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路,，但適應(yīng)于大量生產(chǎn)；LVDT式壓力傳感器有較大的輸出,，易于數(shù)字輸出,，但抗干擾性差；

SAW式壓力傳感器具有體積小,、質(zhì)量輕,、功耗低、可靠性高,、靈敏度高,、分辨率高、數(shù)字輸出等特點(diǎn),，用于汽車(chē)吸氣閥壓力檢測(cè),，能在高溫下穩(wěn)定地工作，它是一種較為理想的傳感器,。

進(jìn)氣歧管壓力傳感器（MAP）的作用是檢測(cè)進(jìn)氣歧管的真空度,，并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電子信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦，是控制噴油脈沖寬度和點(diǎn)火正時(shí)的主要參考信號(hào)分為半導(dǎo)體壓敏電阻式和電容式進(jìn)氣歧管壓力傳感器兩種,。

進(jìn)氣歧管壓力傳感器發(fā)生故障,，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)啟動(dòng)困難,，性能失常，加速性變差,，怠速不穩(wěn),，油耗大、加速不穩(wěn),，加速時(shí)回火,、放炮，油耗大,，爆燃等故障現(xiàn)象,。

機(jī)油壓力傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力，在壓力不夠的情況下發(fā)出報(bào)警信號(hào),。機(jī)油壓力不夠的時(shí)候儀表盤(pán)上的機(jī)油燈會(huì)亮,。一般有兩個(gè)，在主油道上一個(gè),，在缸蓋上一個(gè),。

流量傳感器

流量傳感器主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量和燃料流量的測(cè)量?？諝饬髁總鞲衅鞯淖饔檬菍挝粫r(shí)間內(nèi)吸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）,，是決定噴油量和點(diǎn)火正時(shí)的基本信號(hào)之一，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)確定燃燒條件,、控制空燃比,、啟動(dòng)、點(diǎn)火等,。

空氣流量傳感器有旋轉(zhuǎn)翼片式（葉片式）,、卡門(mén)渦旋式、熱線式,、熱膜式等四種類(lèi)型,。

旋轉(zhuǎn)翼片式（葉片式）空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度較低,，測(cè)得的空氣流量需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償,；

卡門(mén)渦旋式空氣流量計(jì)無(wú)可動(dòng)部件，反映靈敏,，精度較高,，也需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償；

熱線式空氣流量計(jì)測(cè)量精度高,，無(wú)需溫度補(bǔ)償,，但易受氣體脈動(dòng)的影響，易斷絲,；

熱膜式空氣流量計(jì)和熱線式空氣流量計(jì)測(cè)量原理一樣,，但體積少,，適合大批量生產(chǎn)，成本低,。

空氣流量傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)為：工作范圍0.11~103立方米/min,，工作溫度-40℃~120℃，精度≤1％,。

如果空氣流量傳感器發(fā)生故障,，會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,，性能失常,，怠速不穩(wěn)，加速時(shí)回火,、放炮,，油耗大，爆燃等現(xiàn)象,。

燃料流量傳感器用于檢測(cè)燃料流量,，主要有水輪式和循環(huán)球式，其動(dòng)態(tài)范圍0~60kg/h,，工作溫度-40℃~120℃,，精度 1％，響應(yīng)時(shí)間＜10ms,。

位置和轉(zhuǎn)速傳感器

位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角,、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度,、車(chē)速等,。目前汽車(chē)上使用的位置和轉(zhuǎn)速傳感器主要有交流發(fā)電機(jī)式、磁阻式,、霍爾效應(yīng)式,、簧片開(kāi)關(guān)式、光學(xué)式,、半導(dǎo)體磁性晶體管式等,，其測(cè)量范圍0 ~360 ，精度 0．5 以下,，測(cè)彎曲角達(dá) 0．1 ,。

曲軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一，是確認(rèn)曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可或缺的信號(hào)源,，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）用此信號(hào)控制燃油噴射量,、噴油正時(shí)、點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角),、點(diǎn)火線圈充電閉合角,、怠速轉(zhuǎn)速和電動(dòng)汽油泵的運(yùn)行,。

根據(jù)信號(hào)形成的原理分類(lèi)，曲軸位置傳感器（CKP）又可分為電磁式,、光電式和霍爾效應(yīng)式三大類(lèi),。

當(dāng)曲軸位置傳感器發(fā)生故障后，會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng),，加速不良,，怠速不穩(wěn)，間歇性熄火等故障現(xiàn)象,。

凸輪軸位置傳感器用來(lái)檢測(cè)凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置,，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）用此信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的缸序，用以控制噴油順序,、點(diǎn)火順序當(dāng)凸輪軸位置傳感器發(fā)生故障后,，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率會(huì)降低。

節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器用來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度和開(kāi)關(guān)的速率,，并把該信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送給發(fā)動(dòng)機(jī)的控制電腦,，作為控制噴油脈沖寬度、點(diǎn)火正時(shí),、怠速轉(zhuǎn)速,、尾氣排放的主要修正信號(hào)，同時(shí)也是空氣流量傳感器或進(jìn)氣歧管壓力傳感器的輔助信號(hào),。

節(jié)氣門(mén)位置傳感器是一個(gè)可變電阻,，大多數(shù)節(jié)氣門(mén)位置傳感器包含與節(jié)氣門(mén)軸相聯(lián)的滑動(dòng)觸點(diǎn)臂，該觸點(diǎn)臂繞在可動(dòng)觸點(diǎn)的軸所設(shè)置的電阻材料上滑動(dòng),。

模擬式節(jié)氣門(mén)位置傳感器是一個(gè)三線傳感器,。其中一線從電腦電源引來(lái)的5V電壓對(duì)傳感器電阻材料供電，另一線連接電阻材料的另一端為傳感器提供（負(fù)極）接地,。第三根線連至傳感器的可動(dòng)觸點(diǎn)上,，提供信號(hào)輸出至（ECU）電腦，電阻材料上每點(diǎn)的電壓,，由可動(dòng)觸點(diǎn)來(lái)探測(cè),，并與節(jié)氣門(mén)角度成正比。

開(kāi)關(guān)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器是由兩個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān),，一個(gè)常閉觸點(diǎn)構(gòu)成怠速開(kāi)關(guān),，節(jié)氣門(mén)處在怠速位置時(shí)，它位于閉合狀態(tài),，將發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦的怠速輸入信號(hào)端子接地搭鐵,，發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦接到這個(gè)信號(hào)后，即可使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速閉環(huán)控制,，或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)在（倒拖）狀態(tài)時(shí)停止噴射燃油,，另一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度達(dá)到全負(fù)荷狀態(tài)時(shí),，將發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦的全負(fù)荷輸入信號(hào)端接地搭鐵。發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦接到這個(gè)信號(hào)后,，即可使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入全負(fù)荷加濃控制狀態(tài),。

節(jié)氣門(mén)是一個(gè)很重要的傳感器，因?yàn)殡娔X用它的信號(hào)來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,、點(diǎn)火時(shí)間,、排氣再循環(huán)控制、怠速控制,。一個(gè)壞的節(jié)氣門(mén)體位置傳感器會(huì)引起加速滯后和怠速不穩(wěn)等問(wèn)題,，以及駕駛性能問(wèn)題及排放試驗(yàn)失敗等。 

如果節(jié)氣門(mén)傳感器發(fā)生故障,；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,，怠速不穩(wěn),，發(fā)動(dòng)機(jī)性能不良,，易熄火，減速時(shí)負(fù)載變化時(shí)會(huì)有顛簸,。

氧傳感器

傳感器的結(jié)構(gòu)和原理發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比一旦偏離理論空燃比,，三元催化劑對(duì)CO、HC和NOx的凈化能力將急劇下降,。所以為了使裝有三元催化轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的排氣凈化性能,，必須把混合氣的空燃比控制在理論空燃比附近很窄的范圍內(nèi)。

氧傳感器用于檢測(cè)進(jìn)入三元催化轉(zhuǎn)換裝置的排氣氣體狀態(tài),，是使用三元催化轉(zhuǎn)換裝置發(fā)動(dòng)機(jī)上必不可少的傳感器,。目前已在汽車(chē)上使用的氧傳感器有氧化鋯式和氧化鈦式兩種。

氧傳感器一般有單線,、雙線,、三線、四線4種引線形式,。單線為氧化鋯式氧傳感器,；雙線為氧化鈦式氧傳感器；三線和四線為氧化鋯式氧傳感器,。

爆震傳感器

爆震傳感器是指燃燒室內(nèi)的終然混合氣所產(chǎn)生自燃的不正?，F(xiàn)象,由于爆震會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的壓力波沖擊燃燒室,所以不僅能聽(tīng)到尖銳的金屬聲。還會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的部件產(chǎn)生較大的影響,。點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早是產(chǎn)生爆震的的主要原因,。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率運(yùn)行。最好能把點(diǎn)火時(shí)間提前到發(fā)動(dòng)機(jī)剛好不至于發(fā)生爆震的極限范圍,所以必須在點(diǎn)火系統(tǒng)中增設(shè)爆震傳感器,。

爆震傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程中是否發(fā)生爆震,，并把爆震信號(hào)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦作為修正點(diǎn)火提前角的重要參考信號(hào)

常見(jiàn)的爆震傳感器有兩種,，一種是磁致伸縮式爆震傳感器，另一種是壓電式爆震傳感器,。

當(dāng)爆震傳感器發(fā)生故障時(shí),，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)爆燃，點(diǎn)火正時(shí)失準(zhǔn),，高油耗,，功率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴,。

當(dāng)然,，發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器還有很多，它就像我們的眼睛,、耳朵,、鼻子、皮膚,，把看到的,、聽(tīng)到的、聞到的,、感覺(jué)到的信息,，統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，傳遞給汽車(chē)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，讓發(fā)動(dòng)機(jī)做出正確的判斷,，輔助駕駛員更好的駕駛車(chē)輛。隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,，發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器必將越來(lái)越多,，也越來(lái)越智能化。