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   控制裝置主要構(gòu)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(jìn)氣量及進(jìn)行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進(jìn)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(dǎo)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(zhuǎn)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(jù)。

節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個觸點，分別為怠速觸點和全負(fù)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(dāng)柴油機在怠速時，節(jié)氣門接近關(guān)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(fù)荷時，節(jié)氣門全開，使全負(fù)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(fù)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(dāng)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(zhuǎn)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(nèi)，用來檢測柴油機轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi)。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(zhì)管，亦稱鋯管：管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)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(nèi)廢氣中的雜質(zhì)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(hù)套管。在其接線端有一個金屬護(hù)套上開有一孔，使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當(dāng)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(jīng)電子交換成為負(fù)離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣，外表面通排氣，其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同，則負(fù)離子濃度也不同，從而形成負(fù)離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴散。當(dāng)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(zhì)是化學(xué)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(dāng)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。

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發(fā)電機發(fā)電時，如沒有電器在用電，發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機發(fā)電，假如沒有電器在用電，相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的，也就是發(fā)電機線圈的并沒有形成回路，沒有回路是沒有電流的，根據(jù)電功率的定義，電功率P=電壓U*電流I，因為回路沒有電流，所以電功率P=0，也就是沒有電功率輸出，相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電，當(dāng)然談不上損失了。

  電動勢只是一種能力

  根據(jù)電磁定律，導(dǎo)體運動切割磁力線的時候，會在導(dǎo)體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學(xué)上是這樣定義的，單位正電荷被電場力從電源的負(fù)極，經(jīng)過電源內(nèi)部，達(dá)到電源正極時所做的功的大小。

  光看定義，電動勢是比較抽象的，不太好理解?？梢灶櫭剂x把電動勢理解成讓電子產(chǎn)生運動趨勢的一種本領(lǐng)，一種能力。好比處于高處水池里邊的水，老想流出去，流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢，口袋老是裝了滿滿的，這種也是一種能力。發(fā)電過程，電動勢也反應(yīng)發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。

  有本領(lǐng)有能力，不做事，相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來，也等同于沒有能力，好比上邊說到有賺錢能力的人，并沒有把錢花掉，和窮人沒有兩樣一個道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機的回路里邊，回來沒有電流，并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的，所以有電動勢，展現(xiàn)了發(fā)動機能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了，但是水閥是關(guān)閉著的，并沒有水漏出去一樣的道理，并沒有什么損失，水還在水池里邊。

  導(dǎo)體沒有切割磁力線時候，正負(fù)極兩端都是中性的，因為金屬正電荷和電子是完全一致的，導(dǎo)體沒有對外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時候，正電荷從負(fù)極移動到正極，可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來，正極聚焦了正電荷，而負(fù)極聚集了電子，這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多，代表發(fā)電機的電動勢越強，發(fā)電能力也越強。因為沒有負(fù)載接入，而發(fā)電機的發(fā)電能力是有限的，導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的，到了一定程度，正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了，發(fā)電機怎么轉(zhuǎn)，都不會再有新的正電荷從負(fù)極移動到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了，水泵再往里邊送水，也送不進(jìn)去這個道理。

  電能的轉(zhuǎn)化看電流

  燈泡發(fā)光，是因為電流流過鎢絲等東西，轉(zhuǎn)換成熱能或者光能，而風(fēng)扇在轉(zhuǎn)，也是電流流過電機內(nèi)部，讓電能轉(zhuǎn)換成動能。要讓負(fù)載工作同時消耗電能，必須要有電流流過負(fù)載本身，這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。

  發(fā)電機帶動負(fù)載發(fā)電時候，機械能會因為切割磁力線存在，發(fā)電機線圈內(nèi)部會分離出來正負(fù)電荷，讓正電荷跑到正極，負(fù)電荷保留在負(fù)極，轉(zhuǎn)換成電能，而電能因為有回路，讓正電荷從正極，經(jīng)過負(fù)載，流回負(fù)極，這樣相當(dāng)于正電荷做了一個封閉的循環(huán)，回到了初的位置了，讓正負(fù)電荷中和，這樣機械能再次在發(fā)電機線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷，重復(fù)這個流程，這樣一個流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過程。

  發(fā)電機可以看成一個電壓源，電動勢代表這個電壓源的能力，電壓是穩(wěn)定的，發(fā)電機輸出的電功率大小，取決于負(fù)載這邊的電流大小，電流越大，發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會越多。反過來，如果負(fù)載沒有電流，發(fā)電機實際上是在空轉(zhuǎn)，除了一些摩擦力在消耗能量外，并不會有機械能轉(zhuǎn)換成電能，不存在白白損失的問題