爆震传感器的构造原理与检测

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情况的装置，常用于汽车工业和燃气发电等领域。

它的工作原理是利用传感器感知和测量爆震震动的参数，并将其转化为电信号进行处理。

爆震是指在内燃机工作过程中，燃烧混合气由于异常燃烧造成的冲击波。

当爆震发生时，它会导致发动机运行不稳定、功率下降、燃油消耗增加甚至引起损坏。

因此，通过检测和监控爆震情况，可以采取相应措施来避免发动机的异常运行，保护发动机和提高车辆的使用寿命。

爆震传感器通常由压电传感器和信号处理器组成。

压电传感器是一种能够将机械运动转化为电荷或电压信号的传感器。

当爆震发生时，压电传感器能够感受到振动并产生电荷或电压变化。

信号处理器是将压电传感器输出的电信号进行放大、滤波和转换的装置。

它能够将爆震信号转化为可用的数字信号，以供其他系统进行分析和处理。

通过对这一数字信号的处理，可以确定爆震的严重程度和频率，从而判断内燃机的运行状态和采取相应措施，比如调整点火正时、燃油喷射量等。

总的来说，爆震传感器通过感知和测量爆震震动的参数，将其转化为电信号，并经过处理来判断内燃机的运行状态，以及采取相应措施来避免爆震对发动机和车辆的影响。

它是一种重要的装置，能够提高内燃机的安全性和可靠性。

典型汽车发动机爆震传感器的故障分析与检测方法研究汽车中普遍装有爆震传感器，也是传感器中的易损件。

文章介绍了几种典型电控汽车发动机爆震传感器的结构和工作原理，对爆震传感器常见的故障现象和检测方法做出分析。

为爆震传感器的故障诊断与检测提供了理论依据和实践指导。

标签：爆震传感器；压电；故障；检测；示波器1 爆震与爆震传感器发动机发出的最大转矩的点火时刻（MBT）是在开始发生爆震点火时刻（爆震界限）附近。

要使点火系统达到这样的要求，除了必须采用电子控制的点火系统外，对点火提前角还必须采用爆震反馈控制。

这种控制是用一个爆震传感器检测发动机有无爆震现象，并将信号送至发动机ECU，ECU根据检测传感器的输入信号，来调整点火提前角。

如有爆震现象，需推迟点火；如无爆震现象，则提前点火。

这样能够保证在任何工况下的点火提前角都处于接近爆震界限的最佳角度。

2 爆震传感器的分类与工作原理爆震传感器有磁致伸缩型、半导体压电型和火花塞金属垫型（应用较少）等几种类型，其中压电型又有共振型和非共振之分。

磁致伸缩型爆震传感器是应用最早的爆震传感器，应用于通用、日产等少部分汽车上。

主要由高镍合金组成的磁芯、永久磁铁、感应线圈、壳体等组成。

当发动机产生爆震时，机体会发生振动，磁芯就会受到机体振动的影响，在传感器内产生轴向位移，使感应线圈中的磁力线发生变化，根据法拉第电磁感应定律，感应线圈将产生感应电动势，即为爆震传感器的输出电压信号。

输出电压信号的大小与发动机振动的频率有关，而在传感器的固有频率与发动机的振动频率产生谐振时，传感器输出的电压最大。

压电式爆震传感器可以分为共振型压电式爆震传感器和非共振型压电式爆震传感器两种。

压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应，是典型的有源传感器。

某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷；当外力去掉后，它又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应。

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。

惊！爆震传感器到底是个什么鬼...什么是爆震？发动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而“爆震”就是一种不正常燃烧。

简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。

无论是汽油机还是柴油机，工作原理都是吸入混合燃气（柴油机吸入的是空气）——压缩——燃烧做功——排气这四个冲程的作用，实现发动机周而复始的运转。

当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置、种种控制之外的因素却导致燃气混合物自行点火燃烧、此时，燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反、引起发动机震动，这种现象称为爆震。

爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有感爆震通常会引起发动机抖动、甚至车身也明显地发生抖动，无感爆震主要的表现是发动机噪音加大。

爆震对于发动机来说是非常有害的现象，主要的害处是：发动机动力下降、油耗增加、噪音加大、汽车舒适性变差、排放恶化（车内车外都能闻到严重的怪味、有时一辆车的污染可以相当于200多辆车正常状态时所产生的污染、严重影响驾驶员本人和乘客的身体健康），最为严重的时候会引起敲缸、发动机熄火以及发动机机械部件破坏，给车主带来巨大的经济损失。

爆震传感器的概念爆震传感器是汽车发动机控制系统（电脑板）中常用的部件。

它的功能是检测发动机有无爆震现象，并将爆震传感器信号送入电脑板。

爆震传感器装在发动机的机体上，感受发动机振动，从而产生电压信号，当发动机爆震时的震动频率与传感器固有频率相符合时，产生共振，此时将产生最大的电压信号。

发动机工作时因点火时间提前过度（点火提前角）、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响，会引起发动机爆震。

正确的点火正时对发动机性能非常重要，随着发动机转速的升高，点火必须提前，提前不足会使动力下降，过分提前可造成燃烧室过热，引起爆震。

发生爆震时，由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前，轻者产生噪音及降低发动机的功率，重者会损坏发动机的机械部件。

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。

爆震传感器的检测方法
爆震传感器检测方法主要包括以下几个方面：
1. 观察灯光或数字显示：许多爆震传感器配有指示灯或数字显示器，可以直接观察信号是否正常。

当发现指示灯不亮或数字显示不正常时，可能就需要更换传感器。

2. 多用万能表测试：使用万能表测试爆震传感器电路的电阻和电压是否正常。

对于数字式爆震传感器，可以使用万能表读数测试电压和电流是否在正常范围内。

多用万能表测试可以快速检测出传感器是否工作正常，但需要一定的电路基础知识。

3. 用示波器测试：使用示波器测试爆震传感器信号波形是否正常。

示波器可以显示信号的振幅、频率等参数，可以更直观地判断传感器信号是否合格。

4. 拆下测试：如果以上方法都无法确定传感器是否正常，可以拆下传感器进行测试。

这需要一定的维修和安装经验，最好由专业人士进行操作。

需要注意的是，在检测爆震传感器时，需要保证车辆停止，并确保电路已经切断电源，以免发生意外。

同时，为了保证检测结果准确，最好使用专业的测试仪器进行检测。

目录摘要 (2)关键词 (2)论文主体 (2)前言 (2)爆震传感器的工作原理 (3)发动机爆震控制机理 (4)共振型压电式爆震传感器的检测 (5)利用爆震传感器诊断发动机故障 (6)故障实例分析 (7)结束语 (9)参考文献 (9)谈谈爆震传感器的故障检修摘要：本文主要从爆震传感器及其控制机理出发，重点讲述了爆震传感器的检查和有关“爆震传感器信号不良”所反应发动机其他相关故障的分析判断，这是我们修理中容易出现的判断失误的地方。

关键词：爆震燃烧故障检修论文主体：一、前言汽油发动机是利用火花塞跳火将混合气点燃，使火焰在混合气内不断传播进行燃烧，火焰在传播过程中，如果压力异常升高时，一些部位的混合气不等火焰传到就自行燃烧，造成瞬时爆发燃烧，这种现象称为爆震。

爆震的主要危害有：一是噪音大，二是强烈爆震危害性很大，它会使发动机的功率下降；发动机温度急剧升高，冷却水带走的热量增大，从而使热效率降低；不正常燃烧脉冲压力波冲击和加剧发动机零部件的负荷，使应力增加而容易损坏；气缸过热会加重积碳形成局部过热，甚至会使金属变软、熔化或烧损；发动机运转不稳定，剧烈振动。

要消除爆震，通常(1)高压缩比是形成爆震的条件之一，所以要定期清除燃烧室和活塞顶部的积碳。

大修时缸盖端面变形应立即换新的。

将端面加工刨平往往会增加压缩比。

(2)消除排气门、活塞顶和燃烧室积碳，消灭可能的终燃灼热点。

(3)使用符合发动机压缩比的汽油。

汽油中的辛烷成分能抑制爆震，加了辛烷值低的汽油心然引起爆震。

汽油的标号可见汽车使用说明书。

(4)冷却系统功能发挥正常，水温过高或经常“开锅”一定要排除障碍，否则容易引起爆震。

(5)点火提前过早也易引起爆震。

点火提前角应按说明书或飞轮点火正时记号调整，或调到低转速、高挡、猛加油时有权轻微的爆震。

(6)发动机在低转速而需要大负荷时(爬坡或加速)，应及时换入低挡，切勿以高墚引发爆震.为了增强发动机输出功率，降低燃油消耗，现代汽车一般都实行点火闭环控制，其点火闭环反馈信号由爆震传感器来完成，这样发动机可以更精确控制点火提前，以便可以更好地控制发动机输出最大功率和节省燃油。