发动机转速检测装置

一、汽油机转速的测量

汽车的汽油发动机属于点燃式发动机，它在每次点火时由于高压放电都会导致发动机点火系统中点火线圈和高压点火线等部件周围的磁通量发生变化。汽油机转速表传感器中的电磁线圈能够感应到这种变化并把这种磁通量的变化转换成频率与发动机点火频率相同的电流脉冲信号。汽油机转速表传感器的安装方式有多种：可以是夹在高压点火线上；可以是用吸盘将传感器吸在点火线圈上，另外还有非接触式。只要将转速表传感器靠近发动机点火系统就可以感应到点火信号。汽油机转速表通过将汽油机转速表传感器所采集的点火脉冲信号频率值与所测量发动机的冲程数值以及缸数值进行运算就能够得到发动机的转速值。汽油发动机转速值与点火脉冲频率之间的关系如下：

N=kf/m

辨析：

优点：这种属于霍尔式传感器，霍尔传感器体积小灵敏度高，检测数据可靠。

缺点：互换性差，信号随温度变化影响较大。矫正：通过单片机对工作温度实时监控，对应性进行非线性闭环调节进行数据校正。

二、柴油机转速的测量

柴油机转速表则是将其传感器以一定的预紧力卡夹在柴油发动机第一缸的高压油管上。发动机每次喷油时会在高压油管内产生较高的压力，高压油管在油压的作用下产生微小膨胀，挤压传感器内的压电传感元件，在传感元件两端产生压电电荷，从而将喷油压力信号转换成电脉冲信号.这个电脉冲信号频率值与发动机第一缸的喷油频率值相等。柴油机转速表通过将传感器采集的脉冲信号频率值与所测量发动机冲程数一起运算就能得到发动机转速值。由于目前汽车柴油发动机都是4冲程发动机。因此所使用的手持式汽车柴油机转速表也都是针对4冲程柴油发动机而设计的。对于这种柴油机转速表来说，柴油发动机的转速与喷油频率之间的转换关系为：

N=12f

式中N为转速表显示的转速f为喷油频率。

三、废气气流检测转速

汽车废气气流从排气口喷出，由于排气过程的周期性而在喷出口形成一个流场作周期性变化的气流，于是废气喷出口便成为一个点声源。假定附近没有反射面，就会形成球对称的声场。喷出后经过时间t，该声场中离喷出口距离为r处的声压瞬时值可表述为

t c r t V r S t r o ∂-∂=)

/(4),(P πρ

式中S 喷出口的截面积； o ρ—分别为空气静态密度和声速；V 气流流出速度。 气流速度变化的频率就是发动机气缸爆发的频率。

Z n f τ

30= 式中： n 转速；Z 缸数；τ每个工作循环的行程数。

由上式可知，如果一四冲程四缸的汽车发动机转速为2400r/min ，则因其排气脉动而在排气口产生噪声的频率为80Hz ，可见这个频率相当低，即使转速增加一倍，达4800r/min ，频率也只有160Hz ，这种噪声构成了排气噪声的低频部分，称为基频噪声。在排气噪声频谱中相当突出。因此，通过适当方法测量可获取该基频值。

综上可以得出，如果已知汽车发动机的缸数Z 、每个工作循环的行程数 ，再通过测量排气出口的噪声信号后，通过适当数字信号处理算法对该信号进行处理，获取发动机气缸爆发的频率f ，即可根据上式计算出汽车发动机的转速。