曲軸位置傳感器有哪些類(lèi)型?
曲軸位置傳感器主要有磁電感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式和光電式三種類(lèi)型。磁電感應(yīng)式通過(guò)永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈和轉(zhuǎn)子配合,利用磁場(chǎng)變化檢測(cè)曲軸位置;霍爾效應(yīng)式依據(jù)霍爾效應(yīng)原理,通過(guò)觸發(fā)葉輪與霍爾元件的相互作用產(chǎn)生電信號(hào)來(lái)反映曲軸位置;光電式則借助信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)盤(pán),利用光的遮擋與透光生成曲柄角信號(hào)。它們各有特性,共同保障發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行 。
磁電感應(yīng)式曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),一般分為上、下兩層結(jié)構(gòu)。它主要由永磁感應(yīng)檢查線圈以及轉(zhuǎn)子組成,這里的轉(zhuǎn)子包括正時(shí)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,轉(zhuǎn)子會(huì)隨分電器軸一同旋轉(zhuǎn)。其中,正時(shí)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)有所不同,可能有一、二或四個(gè)齒,而轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子通常有24個(gè)齒。這種類(lèi)型的傳感器依靠永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)引起磁場(chǎng)發(fā)生變化,進(jìn)而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)對(duì)這些電流信號(hào)的分析處理,就能獲取曲軸的位置信息 。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低;不過(guò),其對(duì)油污、灰塵等惡劣環(huán)境比較敏感,需要定期進(jìn)行清洗維護(hù),以保證其正常工作。
霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理來(lái)工作的。它一般安裝在分電器內(nèi)且與分火頭同軸,主要由封裝好的霍爾芯片以及永久磁鐵構(gòu)成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),觸發(fā)葉輪也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進(jìn)入永久磁鐵與霍爾元件之間時(shí),磁場(chǎng)會(huì)被旁路,此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓;而當(dāng)觸發(fā)葉輪上的缺口部分進(jìn)入時(shí),磁力線便會(huì)進(jìn)入霍爾元件,從而產(chǎn)生霍爾電壓,傳感器就會(huì)輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)。通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的解讀,就能精確得知曲軸的位置。這種類(lèi)型的傳感器響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高,能為發(fā)動(dòng)機(jī)的精準(zhǔn)控制提供可靠的數(shù)據(jù)支持,但其制造成本相對(duì)較高 。
光電式曲軸位置傳感器通常也安裝在分電器內(nèi),由信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)盤(pán)組成。信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器的殼體上,它由兩只發(fā)光二極管和兩只光敏二極管構(gòu)成。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,轉(zhuǎn)子帶動(dòng)信號(hào)盤(pán)一起旋轉(zhuǎn),當(dāng)光線透過(guò)信號(hào)盤(pán)上的光孔時(shí),會(huì)被光敏二極管接收,從而產(chǎn)生電信號(hào)。信號(hào)盤(pán)外圈的光刻縫隙能夠產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角1°的信號(hào),內(nèi)圈的6個(gè)光孔則能產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角120°的信號(hào),并且有一個(gè)較寬的光孔是專(zhuān)門(mén)用來(lái)產(chǎn)生相對(duì)于1缸上止點(diǎn)的信號(hào)的。憑借這些信號(hào),電子控制單元就能準(zhǔn)確計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。光電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)精度高,能為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制提供更為精確的數(shù)據(jù),但它對(duì)安裝環(huán)境和使用條件要求較為苛刻,比如需要避免強(qiáng)光干擾等。
總之,這三種類(lèi)型的曲軸位置傳感器雖然工作原理不同,各自具有獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn),但都在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們共同為發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火、噴油等關(guān)鍵操作提供精確的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息,確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行,是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中不可或缺的重要部件 。
(圖/文/攝:太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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