▌前言

我們都知道，發動機就像汽車心髒，提供源源不斷的動力。百年來，汽車的發動機在動力性和可靠性、平順性、燃油經濟性等方面都有巨大進步。這個進步離不開電控技術的發展，電控技術把發動機工作的溫度、潤滑、混合氣濃度、廢氣氧化度等都調節在一個最科學的範圍，使得發動機保持最佳工作狀态。而電子控制技術的發展是建立在傳感器的精确感知的基礎上，就像人對于外界環境複雜的變化的感覺一樣。隻有及時感知到才能做出最及時的處理。今天侃弟就帶大家感知一下汽車上最重要也是最常見的傳感器都有哪些。

➤ 進氣溫度傳感器

決定進氣質量的除了體積還有密度，而一般密度都是由空氣的溫度換算得到的，同樣的進氣流量，溫度越大密度就越小，進氣質量就會越少。想要精确控制進氣質量，需要進氣流量傳感器和溫度傳感器搭配使用。在原理上進氣溫度傳感器是一個負熱敏電阻，溫度的變化會讓其阻值産生變化，從而給發動機ECU不同的電壓信号。

➤ 增壓壓力傳感器

自然進氣的發動機，不管怎樣優化其進氣量也不能達到1Bar，也就是老司機常說的充氣效率總是小于1。但是為了增加壓縮比，獲得更加強大的動力，人們就在發動機的進氣系統上增加了增壓裝置（仔細了解可以看侃弟前期文章《隻要三分鐘，讀懂汽車界4種進氣增壓方式》）來提高進氣效率。為了在需要的時候獲得需要的增壓壓力，在進氣端會有兩個增壓壓力傳感器，一個是檢測進氣流量，一個是檢測增壓裝置有沒有出現故障。

➤ 節氣門位置傳感器

節氣門位置傳感器安裝在節氣門上，用來檢測節氣門的開度。它通過杠杆機構與節氣門聯動，進而反映發動機的不同工況。此傳感器可把發動機不同工況下的數據輸入電控單元（ECU），從而控制不同的噴油量。它有三種型式：開關觸點式節氣門位置傳感器，線性可變電阻式節氣門位置傳感器、綜合型節氣門位置傳感器。

▌冷卻

➤ 冷卻液液位傳感器

冷卻液液位傳感器一般裝在上副水箱上，也就是修車師傅稱之為膨脹水箱的。用來檢測冷卻液的液位，當冷卻水餘量不足時，及時提醒駕駛員。

➤ 冷卻液溫度傳感器

它的内部是一個半導體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小。安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸，從而測得發動機冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點火正時的修正參考值。我們也可以通過發動機水溫了解發動機運行的狀态，是否有異常情況發生等。

▌潤滑

➤ 機油壓力傳感器

是指集微型傳感器、執行器以及信号處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統。常用有矽壓阻式和矽電容式，兩者都是在矽片上生成的微機械電子傳感器。一般情況下，我們通過機油壓力傳感器來檢測發動機的機油箱内的機油還有多少，并将檢測到的信号轉換成我們可以理解的信号，提醒我們還有多少機油，或者還可以走多遠，甚至是提醒需要加機油了。

➤ 機油溫度傳感器

機油溫度傳感器是一個溫度系數電阻，根據油溫不同會有不同的阻值，與水溫傳感器原理相同。根據機油液位傳感部分加熱或冷卻時間和油溫感應部分阻值的不同，機油溫度傳感器輸出的電壓不同。

▌噴油

➤ 高壓燃油壓力傳感器

對于缸内直噴發動機，增加燃油的霧化效果和充氣效率，對于提升燃油效率很有幫助。但是缸内直噴意味着燃油共軌需要更大的壓力，所以一般缸内直噴技術的車型需要搭配高壓燃油壓力的檢測。

▌點火

➤ 曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器也稱曲軸轉角傳感器，是計算機控制點火系統中最重要的傳感器，其作用是檢測上止點信号、曲軸轉角信号和發動機轉速信号，并将其輸入計算機，從而使計算機能按氣缸的點火順序發出最佳點火時刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式、霍爾效應式（桑塔納2000型轎車和北京切諾基）、光電效應式。不同形式，控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鍊輪側面，有的安裝于凸輪軸前端，也有的安裝于分電器（塔納2000型轎車）。

➤ 凸輪軸傳感器

凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器原理上是一緻的，隻是安裝部位是在凸輪軸上，用來檢測凸輪軸位置。有些車型的凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器之間是冗餘設計。

➤ 爆震傳感器

發動機工作時因點火時間提前過度（點火提前角）、發動機的負荷、溫度及燃料的質量等影響，會引起發動機爆震。發生爆震時，由于氣體燃燒在活塞運動到上止點之前，輕者産生噪音、降低發動機的功率，重者會損壞發動機的機械部件。為了防止爆震，爆震傳感器是不可缺少的重要部件，以便通過電子控制系統去調整點火提前時間。發生爆震時，爆震傳感器把發動機的機械振動轉變為信号電壓送至ECU。ECU根據内部事先儲存的點火及其他數據，及時計算修正點火提前角，調整點火時間，防止爆震的發生。爆震傳感器常見的有壓電式和瓷質伸縮式兩大類。其中壓電式共振型傳感器應用最多，它一般安裝在發動機機體上部，利用壓電效應把爆震時産生的機械振動轉變為信号電壓。當産生爆震時的振動頻率（約6000Hz左右）與壓電效應傳感器自身的固有頻率一緻時，即産生共振現象。這時傳感器會輸出一個很高的爆震信号電壓送至ECU，ECU及時修正點火時間，避免爆震的産生。

➤ 氧傳感器

氧傳感器是完成混合氣閉環控制的重要組件，其外側電極面暴露在廢氣流中，而其内側電極面與外界空氣相接觸。該傳感器由一個特殊陶瓷體（ZiO2或TiO2）構成，在它的表面塗有透氣性好的鉑電極。其工作原理為：陶瓷材料表面多孔，能夠允許空氣的氧分子在其中擴散。陶瓷在溫度較高時成為導電體，如果電極兩面上的氧含量不一樣，電極兩側就會有一個電壓形成。當λ=1時（λ一般表示的是實際的空燃比與理論空燃比之比。（空燃比就是14.7質量的空氣與1質量的燃油之比）），混合氣完全燃燒。外側電極面無氧分子存在，這時輸出電壓就會産生一個突變。

氧傳感器通過探測廢氣中含氧量的多少，能獲得上次噴油時間過長或過短的信号，并将該信号修正。混合氣通過氧傳感器閉環調節後，能将空燃比控制在λ=0.98—1.02之間範圍内，從而得到一個最佳的混合氣濃度，同時也使廢氣中的有害物排放量大大減少。

氧傳感器在滿足下述條件後才能進行正常調節：發動機溫度>60℃；氧傳感器溫度>300℃；發動機在怠速或部分負荷下工作。為了使氧傳感器迅速加熱，盡早正常工作，在氧傳感器中裝有加熱裝置。

▌侃弟總結：

發動機作為汽車心髒，工作狀态比較複雜，其穩定性決定了汽車的用戶體驗。好在衆多傳感器的幫助下，這顆心髒的各部分工況都處于實時的監控之下，保證了運行的可知性與可控性。當然，與這麼多傳感器配合的還有ECU的總控，它可以賦予車輛不同的行駛性格特征。了解了這些知識，我們作為駕駛員的時候，除了要注意儀表盤上各種信息顯示，在駕駛車輛時候，也可以盡量地保持駕駛習慣的穩定性，尤其是油門的穩定與均勻，讓行車電腦通過傳感器盡早掌握駕駛習慣以便适應用戶需求。

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