点火电路和爆震传感器讲解
电控发动机检测与维修4章爆震传感器检修
1、压电元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、连接器 6、接头 7、密封剂 8、壳体 9、
引线
4、安装位置：
爆震传感器一般安装在发动机缸 体上。
对于四缸发动机，一般安装在两 个缸的缸体之间；
2、爆震的控制原理：
ECU判断发动机发生爆震，就会 延迟点火正时；若爆震停止，过一段预 定时间后，再次提前点火正时。如图：
发动机爆震出现 提前点火正时
推迟点火正时 发动机爆震停止
3.爆震传感器的类型
发动机气缸压力检测法 发动机机体振动检测法 燃烧噪声检测法
共振型
磁滞伸缩式 压电式
Hale Waihona Puke 非共振型：压电式（1）、磁致伸缩式爆震传感器：
该传感器主要由铁心、永久磁铁、 线圈及外壳等组成。它利用电磁感应原 理检测发动机的爆燃，发动机爆燃的压 力波引起气缸振动，从而导致传感器内 部磁通量发生变化，磁通量的变化引起 感应电动势的变化，传感器产生一个电 压信号。如图：
磁致伸缩式爆震传感器↑ 1—线圈 2—铁心 3—壳体 4—永久磁铁
（2）、压电式爆震传感器：
线路检测：
测量导线电阻，应为0Ω。
Ω
2)示波器检测
用木槌敲击传感器附近的缸体；应显示有一振动波形，敲击 越重，振动幅度就越大；
随车检测，信号波形的峰 值电压和频率随发动机负 载和转速的增加而增加；
爆震传感器极耐用，最常 见的失效方式是传感器不 产生信号，波形显示一条 直线，这通常是因为传感 器被碰伤，造成物理损坏。
在V型发动机中，两列气缸缸体分 别安装一个爆震传感器，用以检测两 列气缸的爆震情况。
发动机电控系统原理与维修课件 任务2 爆震传感器检修
图5-20次级波形故障反映区
15 任 务 实 施
2 故障诊断与排除过程
3）点火波形分析 （4）排除故障
爆震传感器是否正常，应该用示波器检测发动机工 作时，爆震传感器输出电压波形。如果有不规则的振动 波形出现，并且该波形随发动机爆震情况的变化而有明 显的变化，则说明爆震传感器工作正常。如果没有波形 输出或者输出波形不随发动机工作情况的变化而变化， 说明爆震传感器有故障，应该更换。
图5-20次级波形故障反映区
15 任 务 实 施
3 故障排除小结
爆震传感器本身在实际中很少发生故障，发生故障时多为爆震传感器拧紧力矩不对，标 准力矩为20N.m。如果发动机爆震传感器固定力矩过大，可能使它过于灵敏，减小了点火提 前角造成发动机反应迟钝、排气温度过高、油耗增大；而如果发动机爆震传感器固定力矩过 小，传感器灵敏度下降，此时发动机容易产生爆震，从而使得发动机温度过高、NOx化合物 的排放量超标。进行故障检测和诊断时，不要盲目更换零部件，要学会使用诊断仪，并通过 故障原因分析和检测，最终确定故障点，并按照维修手册要求，修复故障。
任务小结
5 任务小结
任务 小结
传感器通过检测发动机的振动强度判断发动机是否有无爆震，ECU 根据爆震传感器的信号去控制点火提前角的调整，实现点火系统的 闭环控制。
爆震传感器出现问题，可能会造成发动机的动力性下降、提速慢、发 动机过热等故障现象，影响发动机动力输出和增加燃油消耗，使排放 恶化。
传感器检修项目包括爆震传感器波形分析、检测爆震传感器线路、检 测爆震传感器阻值及更换爆震传感器等。
图5-25 磁致伸缩式爆震传感器
13 知 识 准 备 二、爆震控制过程
爆震现象简介
火花塞跳火点燃混合气后，如果火焰 在传播途中压力异常升高，一些部位的混 合气不等火焰传到，自己就会着火燃烧， 造成瞬时爆发燃烧
点火电路和爆震传感器
➢ 在相同的转速和相同点火能量下，单位时间内点火线圈的电 流要小的多，线圈不宜发热。
➢ 所有高压部件都可安装在气缸盖上的金属屏蔽罩内，点火系 对无线电的干扰可大幅度降低。
第三节发动机爆振的控制
➢组成 如下图 ➢识别根据安装在缸体上的爆燃传感器检测 发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆 燃时传感器电压信号有较大的振幅。 ➢爆燃强度的确定 ➢ ECU根据爆燃信号超过基准值的次数来判 定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反 之越小。
1、爆燃控制系统
1、爆燃传感器 2、ECU3、其他传感器 4、点火器和点火线圈5、分电器 6、火花塞
2、爆燃的控制方法
➢爆燃的危害 会导致冷却液过热， 功率下降油耗上升。
➢控制方法 推迟点火提前角，利 用爆震传感器中的压电晶体的压 力效应。
3、爆燃的控制分类
➢ 闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震 信号、转速信号或气缸的压力信号等。最常见的 是利用发动机的爆震信号作为反馈信息，用来控 制大负荷等工况下的点火提前角；
爆振控制的点后提前角
爆燃传感器
功能：是用来检测发动机有无爆燃发生及爆 燃强度。
1.电感式 2.压电式 （1）压电式共振型爆燃传感器 （2）压电式非共振型爆燃传感器 （3）压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器 3.爆燃传感器的检修
1.电感式
1—线圈 2—铁心 3—壳体 4—永久磁铁
主要由铁 心、永久磁铁、 线圈及外壳等 组成。a）结构 b）输出信号
➢ 爆震率在5％以下时为微爆震
➢ 5％～10％为轻爆震
➢ 10％～25％为中爆震
➢ 25％以上为重爆震。
➢ 当发动机出现1％～5％的轻微爆震时， 其动力性、经济性接近最佳值。闭环控制 方式即按轻微爆震来确定最佳点火提前角。
爆震传感器科普知识
爆震传感器科普知识1. 什么是爆震传感器？爆震传感器（Knock Sensor）是一种用于检测发动机爆震的传感器。
爆震指的是在汽油发动机中，燃烧过程中出现的异常燃烧，通常会伴随着爆炸声和震动。
爆震传感器通过感知这些异常燃烧的震动信号，向发动机控制单元（ECU）提供反馈，从而实现对爆震的监测和控制。
2. 爆震传感器的原理爆震传感器基于压电效应工作。
压电效应是指某些晶体在受到压力或振动时会产生电荷。
爆震传感器中通常采用的压电材料是陶瓷，这种材料在受到震动时会产生微弱的电压信号。
当发动机出现爆震时，气缸内的燃烧压力会引起气缸壁的震动。
这种震动通过发动机的金属结构传导到爆震传感器上，使其陶瓷元件发生微小的振动。
振动产生的压电效应会生成电荷，这个电荷信号被传输到ECU中进行处理。
3. 爆震传感器的作用爆震传感器的主要作用是监测发动机的爆震情况，并将监测结果反馈给ECU。
ECU根据爆震传感器提供的信号来判断发动机是否出现爆震，并相应地调整点火时机和燃油喷射量，以保证发动机的正常工作。
爆震传感器的作用主要有以下几个方面： - 监测爆震：通过感知发动机的震动信号，及时检测爆震的发生。
- 防止损坏：当发动机出现爆震时，会对发动机的各个部件造成损坏，爆震传感器的作用是及时发现并避免这种损坏。
- 提高燃烧效率：通过调整点火时机和燃油喷射量，使发动机的燃烧更加充分，提高燃烧效率，减少能量损失。
- 减少尾气排放：通过优化燃烧过程，减少未燃烧的燃料进入排气系统，降低尾气中有害物质的排放。
4. 爆震传感器的安装位置爆震传感器的安装位置通常在发动机的缸体上，靠近气缸壁。
这样可以使传感器能够感知到气缸壁的震动，并准确地检测到爆震的发生。
在某些发动机中，爆震传感器可能会安装在缸体的侧面或顶部，而在其他发动机中，传感器可能会安装在缸体的下部。
具体的安装位置取决于发动机的设计和布局。
5. 爆震传感器的故障诊断与维修爆震传感器在使用过程中可能会出现故障，导致传感器无法正常工作。
汽车点火系统三种传感器的检查
汽车点火系统三种传感器的检查电控燃油喷射发动机的点火系统只有实现正确的点火控制，才能使发动机正常运转，而实现控制的基础是点火信号的获取与传递。
点火信号是由各传感器提供、并传遞到ECU的。
本文主要对汽车点火系统爆震传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器三种传感器的检查进行阐述。
标签：汽车;点火系统;传感器;检查一、爆震传感器的检查爆震传感器安装在缸体上，它的作用是检测发动机有无爆震产生。
它把发动机爆震时产生的信号传递给发动机ECU，以延迟点火提前角度，消除爆震。
爆震传感器的个数在不同发动机上各不相同，有的发动机上装一个，有的发动机上装两个。
桑塔纳时代超人车上装两个，1、2缸之间装一个，3、4缸之间装一个。
当1、2缸的爆震传感器将爆震信号传递给发动机ECU后，发动机ECU 根据凸轮轴信号，就能正确地判断出1缸爆震还是2缸爆震。
丰田皇冠3.O轿车2JZ-GE型发动机爆震传感器与ECU的连接电路如图1所示。
1.爆震传感器电阻检测关闭点火开关，拔下传感器插接器插头，用万用表测量传感器的接线端子与外壳间的电阻，若为无穷大，则正常;若约为零（或导通），则必须更换爆震传感器。
2.输出信号的检测拔下爆震传感器导线插接器插头，在发动机怠速时用万用表检查爆震传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。
否则，应更换爆震传感器。
二、曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的检查桑塔纳的曲轴位置传感器如图3（a）所示，发动机ECU根据热膜式空气流量传感器信号确定发动机的基本喷油持续时间和基本点火提前角。
曲轴位置传感器检测到曲轴位置参考点以决定点火时刻，同时检测发动机转速并将此转速信号传给发动机ECU。
磁感应式曲轴位置传感器的触发盘有60个齿形，其中2个齿形被切掉，故实际为58个齿形，由于是磁感应式传感器，所以在传感器不断感应产生变化的交流电压，如图2（c）此电压变化快慢与触发齿形的变化频率相同，所以通过频率可测出发动机转速。
《爆震传感器》PPT课件
2.爆震传感器发生故障时，ECU解除爆震 控制，推迟各缸点火提前角约15°（ M3.8.2），发动机动力下降。
3.检测爆震传感器可用万用表或示波器。
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完毕
谢 谢！
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电电感感式式爆震爆传震感器传感器
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电感式爆震传感器的输出特性
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压电式共振型传感器
由压电元件、振 子、基座、外壳 等组成，如右图 。当发生爆燃时 ，振子与发动机 共振，压电元件 输出的信号电压 也有明显增大， 易于测量。
1、压电元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、连接器 6、接头 7、密封剂 8、壳体 9、引线
非共振型爆震传感器的突出优点是：适用于所有
的发动机，装车自由度很大。但其输出电压较低，频率
特性平坦且频带较宽，需要配用带通滤波器，信号处理
比较复杂。
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电感式爆震传感器
主要组成：铁芯、永久磁铁、线圈及外壳。 工作原理：发动机振动时，铁心振动偏移，线圈内产生感应电 动势，输出电压信号，其大小与振动频率有关，爆震时发生谐 振，输出最大信号。
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爆震传感器检修
利用K81调取爆震传感器的波形，同时分析电路图各针 脚的含义。
1号针脚：“+”信号线； 2号针脚：“-”信号线； 3号针脚：搭铁。
爆震传感器的工作原理
爆震传感器的工作原理
爆震传感器是一种用于检测内燃机爆震现象的装置，它能准确地感知发动机燃烧室内的爆震声波信号，并将其转化为电信号进行处理和分析。
其工作原理如下：
1. 声波传感：爆震传感器内部包含一个高灵敏度的麦克风或声音传感器。
当发动机燃烧室发生爆震时，会产生高频的爆震声波信号，这些声波会进入传感器内部。
2. 声波转电信号：传感器内部的声音传感器会将收到的声波信号转化为相应的电信号。
这个转换过程通常通过电阻、电容等元件实现，将声波的机械能转化为电能。
3. 信号放大：产生的电信号虽然已经与声波有对应关系，但是其能量较小，所以需要经过一个放大的过程来增强信号强度。
这一步可以通过一个放大器或电路来实现，将电信号的幅度适度放大。
4. 信号分析和判断：经过放大后的信号会被进一步处理和分析，以获取更有用的信息。
这一步可以利用数字信号处理的技术，对信号进行滤波、采样、傅立叶变换等操作，从中提取出有关爆震现象的特征参数。
5. 报警或反馈：根据经过分析的信号特征，爆震传感器可以判断发动机是否发生了爆震，如果发生了爆震，则可以触发相应的报警灯、声音或电信号，以提醒驾驶员或控制系统操作员。
同时，还可以将信号反馈给发动机控制系统，以便及时采取应
对措施，保证发动机的正常工作。
总之，爆震传感器通过感知发动机燃烧室内部的声波信号，并将其转化为电信号，经过处理和分析后判断是否发生爆震，并进行相应的警报或反馈，以确保发动机的安全和稳定运行。
点火系统之爆震传感器
点火系统之爆震传感器一、爆震传感器的作用爆震传感器的作用是将发动机爆震信号转换为电信号传送给发动机ECU,发动机ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，从而使点火提前角保持最佳。
爆震传感器一般安装在发动机的缸体上。
二、爆震传感器的分类压电式爆震传感器可分为共振型和非共振型两种。
三、爆震传感器的构造和工作原理1.非共振型压电式爆震传感器非共振型压电式爆震传感器是以接收加速度信号的形式来判别爆震的。
图2-4-14为这种传感器的结构，它由两个压电元件同极性相向对接，配重将加速度变换成作用于压电元件上的压力，所用的配重由一根螺栓固定于壳体上，输出电压由这两个压电元件的中央取出，构造简单，制造时不需调整。
发动机振动时，安装在发动机缸体上的爆震传感器内部配重因受振动的影响，而产生加速度，因此，在压电元件上就会受到加速时惯性力的作用，而产生电压信号。
在爆震发生时的频率及其附近，此种传感器产生的输出电压不会很大，而是具有平的输出特性，图2-4-15为非共振型压电式爆震传感器输出电压与频率的关系。
因此，必须将反应发动机振动频率的输出电压信号送至识别爆震的滤波器中，判别是否有爆震信号产生.传感器的感测频率范围设计成由零至数十千赫兹，可检测具有很宽频带的发动机振动频率。
用于不同发动机上时，只须将滤波器的过滤频率调整即可使用，而不需更换传感器，此为非共振型压电式爆震传感器的突出优点。
图2-4-16为把爆震传感器的输出信号进行滤波处理并判定爆震的程序框图实例。
2.共振型压电式爆震传感器共振型压电式爆震传感器利用产生爆震时的发动机振动频率与传感器本身的固有频率相符合时产生共振现象，来检测爆震。
在爆震时传感器输出的电压比非共振(无爆震)时的输出电压高得多，因此无需使用滤波器，即可判别有无爆震产生。
图2-4-17是共振型压电式爆震传感器的结构示意图，压电元件紧密地贴合在振荡片上，振荡片则固定在传感器的基座上，振荡片随发动机振动而振荡。
爆震传感器名词解释(二)
爆震传感器名词解释(二)爆震传感器名词解释爆震传感器爆震传感器是一种用于检测引擎内部爆震情况的传感器。
其主要功能是测量爆震的产生和程度，以提供数据支持给电子控制单元(ECU)进行适当的调整和控制。
爆震传感器通常安装在发动机缸体上，通过监测爆震振动信号的变化来判断发动机是否发生爆震。
例子：一款高性能跑车上的爆震传感器能够实时监测发动机的工作状态，如爆震情况。
当发动机出现爆震时，传感器会立即发送信号给ECU，ECU根据信号判断是否需要减少点火提前角度，以避免发动机损坏。
爆震爆震是一种非正常的燃烧现象，通常发生在发动机燃烧室中。
爆震是指在燃烧时燃料-空气混合物在缸腔中不受控制地快速自燃，导致产生巨大的冲击和振动力。
这种自燃产生的剧烈压力波会对发动机和其他附件造成严重的损坏。
例子：当发动机供油系统故障时，可能导致燃料-空气混合物浓度不均匀，此时发动机可能会发生爆震。
爆震会引起异常的振动声响和动力下降，并且很可能导致发动机损坏。
电子控制单元(ECU)电子控制单元(ECU)是一种用于发动机控制和管理的重要装置。
它通过收集各种传感器的数据，并根据预设的算法来控制发动机的操作和性能。
在现代汽车技术中，ECU起着至关重要的作用，能够实现对燃油供应、点火提前角度、气门正时等参数的精确控制。
例子：当爆震传感器检测到发动机爆震时，ECU会接收到相应的信号，并立即采取措施来减少点火提前角度，以避免发动机损坏。
ECU通过实时控制爆震的发生和程度，保证发动机的正常工作。
缸体缸体是发动机的一部分，是容纳活塞和产生燃烧空间的外壳结构。
缸体通常由坚固的铸件或铝合金材料制成，具有良好的强度和散热性能。
它承载着高温高压燃气的作用力，并且需要具备良好的密封性能。
例子：爆震传感器通常会安装在发动机缸体上，以便能够准确地感知爆震发生的情况。
发动机缸体的设计和制造质量直接影响着爆震传感器的安装和工作效果。
燃料-空气混合物燃料-空气混合物是发动机燃烧的关键因素之一。
任务十三爆震传感器检测、点火系统综合故障检修.
分析：因断路使屏蔽失效，而造成氧传感器信号受到其它
电器的干扰所致。
汽车发动机电子控制技术
案例2：爆震传感器插头脱落
车型：丰田皇冠车
故障：仪表板上“检查发动机”警告灯有时常亮，当常
亮时加速无力。
检查：警告灯常亮，说明发动机控制单元已检查到有故障，
读取故障码55，爆震传感器故障，检查爆震传感器线路， 发现插头脱落，插上后再清除故障码，故障排除。
汽车发动机电子控制技术
闭合时间内波形变化的意义
以重叠方式显示次级点火波形
汽车发动机电子控制技术
以阵列方式显示各缸次级波形
以行列方式显示各缸次级波形
汽车发动机电子控制技术
2.衡量汽油机点火系统技术状 况好坏的参数主要有：
发动机转速 点火提前角 闭合角 重叠角 点火提前角 点火波形
通过发动机综合分析仪测得点火系统的参数和波形，与标 准参数和波形进行对比，从而判断点火系统的技术状况。
汽车发动机电子控制技术
典型的次级点火波形
火花熄灭时跳火波形的突跃
汽车发动机电子控制技术
任务十三 爆震传感器检测、 点火系统综合故障检修
汽车发动机电子控制技术
一、爆震传感器检测
1.爆震传感器的作用 动力性能 发动机爆震
爆震传感器 氧传感器
爆震控制
采用爆震传感器的目的是为了在提高发动机的动 力性能的同时不产生爆震。
汽车发动机电子控制技术 检测发动机的爆震信号，送到电脑，控制点火时刻，防止爆 震，有爆震则推迟点火时刻，无爆震则提前点火时刻，使点 火时刻在任何工况都保持最佳值。（爆震控制）
分析：爆震信号故障，ECU推迟点火，动力下降。
汽车发动机电子控制技术 案例3：爆震传感器损坏 车型：雪佛兰子弹头车 故障：发动机动力不足，加速时放炮，故障灯常亮。
爆震传感器检测、点火系统综合故障检修
一辆本田雅阁轿车，行驶里程为5万公里，出现发动机运转不 平稳、加速缓慢等症状。经检查发现，火花塞间隙过大导致 点火不良。更换新的火花塞后，发动机恢复正常工作。
03 爆震传感器与点火系统的 关联性
爆震传感器对点火系统的影响
爆震传感器通过监测发动机的 振动来判断是否发生爆震，并
将信号传递给点火系统。
案例三
一辆大众帕萨特轿车，发动机出现爆震现象，经 检查发现点火系统控制器故障。更换新的点火系 统控制器后故障排除。
02 点火系统综合故障检修
点火系统常见故障类型
点火线圈故障
点火线圈老化、短路或 断路，导致点火系统无
法正常工作。
点火模块故障
点火模块内部元件损坏 或工作异常，导致点火
信号无法正常传递。
当爆震传感器检测到爆震时， 点火系统会延迟点火时间， 以减少发动机的振动和噪音。
如果爆震传感器出现故障，点 火系统可能无法正确地延迟点 火时间，导致发动机性能下降
和损坏。
点火系统对爆震传感器的影响
01
点火系统通过控制火花塞的点火时间来控制发动机的燃烧过 程。
02
如果点火系统出现故障，可能会导致发动机爆震，进而影响 爆震传感器的正常工作。
安全操作注意事项
遵守安全操作规程
在进行检修时，务必遵守安全操作规程，佩 戴防护眼镜、手套等防护用品。
防止电击
在操作过程中，要确保电源已经关闭，避免 发生电击事故。
注意高温和高压
在操作过程中，要远离高温和高压区域，避 免烫伤和爆炸事故。
操作中常见问题及解决方案
爆震传感器故障
如果爆震传感器出现故障，可能 是传感器本身问题或者线路故障， 需要更换传感器或修复线路。
爆震传感器的作用与工作原理
爆震传感器的作用与工作原理
爆震传感器是一种用于检测内燃机爆震现象的传感器，它的作用是监测发动机燃烧过程中是否发生爆震，并及时向发动机控制系统发出信号，以保护发动机的正常运行。
爆震传感器的工作原理是基于离子电流检测技术。
在发动机燃烧室内，当混合气体靠近燃烧中心时，由于温度和压力的增加，气体分子会逐渐离解成离子。
离子在电场的作用下会产生电流，这个电流的强度与离子浓度有关。
当燃烧过程中发生爆震现象时，爆震波将导致燃烧室内气体的离子浓度迅速增加，进而引起离子电流的剧烈变化。
爆震传感器对燃烧室内的离子电流进行监测，当检测到电流剧烈变化，超出了设定的阈值范围时，就会发出信号。
这个信号被传送到发动机控制系统，控制系统会根据信号的强弱及时调整点火时机、燃油喷射等参数，以避免爆震的发生。
通过实时监测爆震现象，并及时采取相应措施，爆震传感器可以保护发动机免受损坏，提高发动机的可靠性和运行效率。
需要注意的是，爆震传感器的工作原理是基于离子电流检测技术，而不同类型的发动机可能有不同的具体实现方式和参数设定方法。
此外，在使用爆震传感器时，还需要对传感器进行定期维护和检修，以保证其正常工作和准确性。
爆震传感器的作用及工作原理
爆震传感器的作用和工作原理
•知识目标
掌握爆震产生的原因(重点) 理解爆震传感器的作用 掌握爆震传感器的结构和工作原理（重点）
爆震传感器的作用和工作原理
什么是爆震 爆震，俗称敲缸、叫杆。爆震是引擎燃烧过 程中所产生的异常燃烧现象。
爆震传感器的作用和工作原理
爆震的特点：
爆震传感器的作用和工作原理
一、爆震产程的原因
燃烧室的形状
高速档+低转速+大油门
爆震
燃烧室压力
辛烷值 燃烧室温度
进气压力 压缩比
积碳
加装增压器
点火正时(点火提前角)
爆震传感器
爆震传感器的作用和工作原理
二、爆震传感器在消除爆震中所起的作用
爆震传感器的作用和工作原理
三、爆震传感器的结构和工作原理
分类： 按检测方式不同 按结构不同
发动机燃烧室压力的变化；检测发动机缸
体振动频率；检测混合气燃烧噪声。
直接检测燃烧室压力变化来检测发动
机振动的测量精度较高，但传感器安装困
难，且耐久性较差，一般用于测量仪器，
实际应用的压力检测传感器均为间接检测
式。
检测发动机缸体振动频率来检测爆震
为了减少爆震，使用合适标准的汽油（标号低了导 致爆震，高了导致积碳）、调低压缩比、推迟点火 提前角是根本，但是任何方案都需要取舍的。调低 压缩比牺牲了发动机功率（307的1.6功率就从80KW 降低到78KW），推迟点火提前角则牺牲了点火效率、 燃油效率，低速扭矩不足，起步提速慢、换档顿挫 感强，虽然谈不上影响很大，但影响面很广。
结构及组成
同极性相向对 接
固定于壳 体
爆震传感器的作用及工作原理26页PPT
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
爆震传感器工作原理
爆震传感器工作原理
爆震传感器是一种用于检测内燃机燃烧室爆震现象的传感器。
其工作原理基于火花塞爆震产生的高能电磁辐射信号。
下面将介绍爆震传感器的工作原理。
爆震传感器通常由一个光电看门狗（OPGW）和一个传感器组成。
OPGW通过光电效应转换光信号为电信号，并将其输入
传感器进行处理和解析。
当火花塞爆震发生时，燃烧室内产生剧烈的压力和温度变化，导致燃烧室内的气体发生非线性振动。
这种振动会导致辐射电磁波，包括可见光、红外线和紫外线等。
爆震传感器的传感器部分利用光电效应原理，通过感光元件接收并转换光信号。
感光元件一般采用光敏二极管或光敏三极管，它们可以将光信号转换为对应的电压或电流信号。
传感器通过对光电信号的处理和解析，可以分析出爆震事件的发生时间、强度和频率等重要参数。
这些参数可以帮助发动机控制单元识别爆震现象，并根据需要进行相应的调整和控制。
总体而言，爆震传感器利用火花塞爆震产生的高能电磁辐射信号，通过光电效应将其转化为电信号，再经过处理和解析，提取并分析爆震事件的相关参数。
这样可以实时监测和判断爆震现象，保证发动机的正常运行，并提高其燃烧效率和寿命。
爆震传感器工作原理
爆震传感器工作原理爆震指的是爆燃在活塞顶部产生的异常压力和振动。
当内燃机发生爆震时，活塞在缸体内的运动将会产生一个尖锐且高频的声波。
爆震传感器的主要作用是检测并测量这些声波信号，以便电脑系统能够通过调整点火时机或燃油喷射量来避免引擎爆震，从而保护汽车发动机。
1.基本原理：爆震传感器利用压电效应来转换爆震声波为电信号。
当传感器受到爆震声波的压力变化时，内部的压电材料会产生电荷，从而产生电流。
这个电流信号被放大并传递给汽车电脑系统进行处理。
2.结构组成：爆震传感器通常由压电探头和信号处理器组成。
压电探头是爆震传感器最重要的部件，它采用了一种特殊的压电水晶材料（如石英或陶瓷）。
信号处理器则负责对传感器输出的电流信号进行放大、滤波和处理。
3.工作流程：当爆震声波传至引擎缸体内时，压电探头会受到爆震压力的作用，导致压电材料内部的晶格结构发生微小的形变。
这种形变会转化为电荷，产生微弱的电流。
传感器将这个电流信号传递给信号处理器处理，并转化为数字信号。
4.数据处理：信号处理器会对传感器输出的电流进行放大和滤波处理，以消除噪声干扰，并使信号更加稳定和准确。
处理后的电流信号会被转化为数字信号，并传递给汽车电脑系统。
5.爆震检测：汽车电脑系统会根据传感器输出的数字信号进行爆震的实时监测。
通过分析信号的振幅、频率和变化趋势，电脑系统能够判断是否存在爆震现象。
6.控制应用：当电脑系统检测到爆震发生时，它会通过调整引擎的点火时机或燃油喷射量来防止进一步的爆震，保护发动机。
爆震传感器在现代汽车引擎中扮演着重要的角色。
它可以及时检测到爆震的发生并向电脑系统报告，从而保护发动机不受损害。
通过精确的爆震监测和控制，汽车的燃油经济性、排放性能和动力输出能力可以得到优化，提高了整车的可靠性和耐久性。
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安装在火花塞的垫圈 处，每缸一个，根据 各缸的燃烧压力直接 检测各缸的爆燃信息， 并转换成电信号输送 给ECU。
20016、年火4花月塞
2、爆燃传感器 济宁职业技术学院汽车系
3.爆燃传感器的检修
第三章 电子控制点火系
用万用表在传感器侧检查传感器 端子与传感器壳体之间电阻，应不导 通（电阻为无穷大），否则说明内部 短路，应更换传感器 。
由于每缸都有独立的点火线圈，线圈有较长的通电时间（大 的闭合角），可以提供足够高的点火能量。
省去了高压线，点火能量损耗进一步减少；
在相同的转速和相同点火能量下，单位时间内点火线圈的电 流要小的多，线圈不宜发热。
所有高压部件都可安装在气缸盖上的金属屏蔽罩内，点火系 对无线电的干扰可大幅度降低。
2006年4月
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3、爆燃的控制分类
第三章 电子控制点火系
闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震 信号、转速信号或气缸的压力信号等。最常见的 是利用发动机的爆震信号作为反馈信息，用来控 制大负荷等工况下的点火提前角；
爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU， 一旦爆震程度超过规定的标准，ECU立即发出点 火系统推迟点火；当爆震程度低于规定的标准时， ECU又会将点火时刻提前，循环调节点火时刻的 结果，使发动机始终处于临界爆震的工作状态。
第三章 电子控制点火系
2006年4月
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爆燃传感器
第三章 电子控制点火系
功能：是用来检测发动机有无爆燃发生及爆 燃强度。
1.电感式 2.压电式 （1）压电式共振型爆燃传感器 （2）压电式非共振型爆燃传感器 （3）压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器 3.爆燃传感器的检修
2006年4月
其动力性、经济性接近最佳值。闭环控制 方式即按轻微爆震来确定最佳点火提前角。
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闭环控制原理
第三章 电子控制点火系
一定时间内无爆震时，就逐步增大点火提前角，直至发生轻微 爆震；爆震率大于5％时，又将点火提前角减小，直至爆震消除。
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爆振控制的点后提前角
2006年4月
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第三章 电子控制点火系
优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。 根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，
该火系统又可分为：
1. 二极管分配式； 2. 点火线圈分配式
1）同时点火方式； 2）独立点火方式
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1.二极管分配式
2）、分电器式点火系原理
第三章 电子控制点火系
ECU根据各输入信号，确定点火时 刻，并将点火正时信号IGt送至点火器， 当IGt 信号变为低电平时，点火线圈一 次侧被切断，二次线圈中感应出高压电， 再由分电器送至相应缸火花塞点火。
2006年4月
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2、无分电器电控点火系统
第三章 电子控制点火系
第三章 电子控制点火系
特点：四个气缸共用一个点火线圈。
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2. 点火线圈分配式
第三章 电子控制点火系 1）.同时点火方式
特点：点火线圈的数等于气缸 数的一半。即点火线圈每产生一次 高电压，可以使两个缸的火花塞同 时点火。
2006年4月
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第三章 电子控制点火系
第一节 电控点火系的组成和分类
第三章 电子控制点火系
一、电控点火系的组成与功能
二、电控点火系统的类型
1、有分电器电控点火系统
2、无分电器电控点火控制系统
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二、电控点火系的组成与功能
第三章 电子控制点火系
1.基本组成
如下图， 一般由电源、 传感器、ECU、 点火器、点火 线圈、分电器 和火花塞组成
2006年4月
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一、电控点火系统的类型 第三章 电子控制点火系
1.汽油机点火系统的类型：
（1）传统点火系统分为： 1）磁电机点火系统； 2）蓄电池点火系统。 缺点：高速易断火，不适
合高速发动机；断电器触点易烧蚀，工作可靠性差；点 火能量低，点火可靠性差。
（2）微机控制的点火系统 采用计算机根据各传感器 信号对点火提前角进行控制。
2006年4月
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第三章 电子控制点火系
若用发生爆震的循环次数与实际工作循环 的次数之比值（爆震率）来衡量爆震强度，
可以定量地把爆震分为四个等级：
爆震率在5％以下时为微爆震
5％～10％为轻爆震
10％～25％为中爆震
25％以上为重爆震。
当发动机出现1％～5％的轻微爆震时，
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五、点火控制电路
第三章 电子控制点火系
如左图为丰田皇冠3.0 轿车点火控制电路。
维修时用万用表检测 “＋B”端子和点火线圈 的“＋”端子与搭铁之 间的电压，应为蓄电池 电压。怠速时检查点火 器“IGT”端子与搭铁之 间应有脉冲信号，检查 ECU的“IGF”端子与搭 铁之间应有脉冲信号。
第三章 电子控制点火系
有分电器电控点火系统的组成 1、2—凸轮轴／曲轴位置传感器3—空气流量计或过气管绝对压力传感器 4—冷却液温度传感器 5—节气门位置传感器6—起动开关7—空调开关8— 车速传感器9、10—输入回路11—A／D转换器 12—输出回路13—存储器 2006年4月14—恒定电压电源 济15宁—职点业火技器术16学—院点汽火车线系圈17—分电器
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
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1、有分电器电控点火系统
第三章 电子控制点火系
主要特点：只有1个点火线圈。
1）组成：由凸轮轴/曲轴位置传感器、 空气流量计、冷却液温度传感器、节气门 位置传感器、起动开关、空调开关、车速 传感器。如图
2006年4月
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第三节 发动机爆振的控制
第三章 电子控制点火系
组成 如下图 识别根据安装在缸体上的爆燃传感器检测 发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆 燃时传感器电压信号有较大的振幅。 爆燃强度的确定 ECU根据爆燃信号超过基准值的次数来判 定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反 之越小。
子、基座、外壳等组 成，如右图。当发生 爆燃时，振子与发动 机共振，压电元件输 出的信号电压也有明 显增大，易于测量。
2006年4月
1、压电元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、
济宁连职接业器技6术、学接院头汽7、车密系封剂 8、壳体 9、引线
（2）.压电式非共振型爆燃传感器
第三章 电子控制点火系
1、配重块 2、压电元件 3、引线
与共振式相比，非共 振式内部无震荡片，但 设一个配重块，以一定 的预紧压力压紧在压电 元件上。当发动机发生 爆燃时，配重块以正比 于振动加速度的交变力 施加在压电元件上，压 力元件则将此压力信号 转变成电信号输送给 ECU。
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（3）压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器
特点：
点火线圈次级绕组与火花塞直接相连，即点火线圈产生的高压电 直接送给火花塞进行点火。
由于没有机械传动，减少了分火头与旁电极这一中间跳火间隙的 能量损耗和干扰。
由于无分电器，也使发动机各部件的布置更容易、更合理。 取消了传统的分电器总成（包括分火头和分电器盖等），由ECU
中附加的点火控制电路和分电电路控制点火控制模块，实现对点 火的控制。
2006年4月
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1、爆燃控制系统
第三章 电子控制点火系
1、爆燃传感器 2、ECU3、其他传感器 20406、年4点月 火器和点火济宁线职圈业技5术、学分院汽电车器系 6、火花塞
2、爆燃的控制方法
第三章 电子控制点火系
爆燃的危害 会导致冷却液过热， 功率下降油耗上升。
控制方法 推迟点火提前角，利 用爆震传感器中的压电晶体的压 力效应。
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1.电感式
第三章
1—线圈 2—铁心 3—壳体 4—永久磁铁
电子控制点火系
主要由铁
心、永久磁铁、
线圈及外壳等 组成。a）结构 b）输出信号
利用电磁
感应原理检测 发动机爆燃。
2006年4月
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பைடு நூலகம் 2.压电式
第三章 电子控制点火系
（1）压电式共振型爆 燃传感器
由压电元件、振
2006年4月
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2）独立点火方式 第三章 电子控制点火系
特点是每缸一个点火线圈，即 点火线圈的数量与气缸数相等。
2006年4月
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2）独立点火方式
第三章 电子控制点火系
2006年4月
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第三章 电子控制点火系
独立点火的特点
每一个气缸都配有一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸 数相等，且直接安装在火花塞上方（一般是将点火线圈压装 在火花塞上、体积小巧）。
2006年4月
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电控点火系的组成
第三章 电子控制点火系
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2.工作原理
第三章 电子控制点火系
发动机工作时，ECU根据接受到的传感 器信号，按存储器中的相关程序和数据，确 定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向 点火器发出指令。点火器根据指令，控制点 火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通 时，有电流从点火线圈中的初级电路通过， 点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。 当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高 的感应电动势，经分电器或直接送至工作气 缸的火花塞。