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   控制裝置主要構成與工作原理

電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣，但基本原理相似。

傳感器

①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態(tài)，計算進氣量及進行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多，如熱敏電阻式、半導體二極管式、熱電偶式等。目前，柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器，其利用對溫度敏感的電阻，阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單，只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)連接到一個穩(wěn)定的電源上，就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。

②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上，與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉換成電信號傳輸給電控單元(ECU)，作為電控單元判定柴油機運行工況的依據。

節(jié)氣門位置傳感器有開關型和線性輸出型兩種。開關型節(jié)氣門位置傳感器的內部有兩個觸點，分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時，節(jié)氣門接近關閉，怠速觸點閉合，這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時，節(jié)氣門全開，使全負荷觸點閉合，這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖，以實現(xiàn)全負荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計，由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節(jié)氣門的開度不同時，電位計輸出的電壓也不同，從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元，使其地判定柴油機的運行工況。

③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內，用來檢測柴油機轉速、曲軸轉角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。

④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況，所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前，常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。

二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質管，亦稱鋯管：管固定在帶有安裝螺紋的固定套內，鋯管內表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上，為了防止排氣管內廢氣中的雜質腐蝕鉑膜，在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層，并加有帶槽口的防護套管。在其接線端有一個金屬護套上開有一孔，使鋯管內表面與大氣相通。當鋯管接觸氧氣時，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經電子交換成為負離子。由于鋯管內表面通大氣，外表面通排氣，其內、外表面的氧分子分壓不同，則負離子濃度也不同，從而形成負離子由高濃度側向低濃度側的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時，兩電極間便形成電動勢，所以二氧化鋯傳感器的本質是化學電池，亦稱氧濃差電池。其輸出特性是，在過量空氣系數(shù)。

⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發(fā)生，它是柴油機集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑：一是檢測汽缸壓力；二是檢測柴油機振動；三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如，磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測，它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時，傳感器輸出 信號。