汽車電控發(fā)動機(jī)檢修中傳感器檢測技術(shù)的應(yīng)用策略

摘要：隨著我國科技的進(jìn)步，信息化電子技術(shù)也在不斷地提高，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)對現(xiàn)在汽車某些相關(guān)的功能顯得捉襟見肘，從而逐漸被電子技術(shù)替代。制造汽車的企業(yè)為了滿足當(dāng)前人們的日常需求，在汽車制造技術(shù)上進(jìn)行大量的電子技術(shù)的改革與創(chuàng)新，逐漸增加汽車的各項(xiàng)功能和進(jìn)行汽車各項(xiàng)數(shù)據(jù)的優(yōu)化。傳感器技術(shù)作為汽車上應(yīng)用最為廣泛、最為普遍的一種電子技術(shù)，給汽車的整體數(shù)據(jù)帶來了提升。相應(yīng)地，在汽車進(jìn)行提升整體質(zhì)量的同時，其故障也在明顯增多，傳統(tǒng)的器械維修方法難以解決這些問題和故障，成了汽車維修工作的一大難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電控發(fā)動機(jī);傳感器;檢測技術(shù);應(yīng)用策略

中圖分類號：U472? 收稿日期：2022-10-17

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.06.031

1 前言

我國電子信息技術(shù)在不斷發(fā)展的背景之下，對汽車制造行業(yè)有著越來越重要的推進(jìn)作用，電子信息技術(shù)在汽車上逐漸替代了傳統(tǒng)的設(shè)備、部件和操作方式，汽車智能化的發(fā)展趨勢成了現(xiàn)階段汽車制造行業(yè)的目標(biāo)。汽車最重要的部分就是發(fā)動機(jī)，隨著發(fā)動機(jī)的電子信息化，操作比傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)更為簡單、方便。汽車傳感器是汽車系統(tǒng)重要的組成部分，在收集、轉(zhuǎn)化以及分析汽車的數(shù)據(jù)和信息中起到了重要的作用，汽車傳感器的檢測技術(shù)也存在著極為重要的意義。本文對汽車傳感器的概述、工作原理、檢測意義以及汽車電控發(fā)動機(jī)一些常見的故障和傳感器檢修的應(yīng)用策略進(jìn)行分析。

2 汽車傳感器的概述

傳感器指能夠在一定程度上感受到相應(yīng)的物理量，并且還要按照特定的規(guī)律進(jìn)行可以產(chǎn)生輸入信號的裝置或者器件的轉(zhuǎn)換。簡單來說，傳感器的功能和作用就是把各種無法具體測量的非電量（如應(yīng)變、壓力、流量、液位、溫度、速度等）轉(zhuǎn)換成電量的設(shè)備[1]。

傳感器在汽車上的工作環(huán)境和條件很差，所以傳感器能不能精準(zhǔn)、正確地進(jìn)行轉(zhuǎn)換功能就顯得尤為重要。

在汽車傳感器這一領(lǐng)域中，迅速構(gòu)建了對于研究傳感器在汽車工作的條件理論，以此對傳感器所需要用到的材料進(jìn)行研究。汽車傳感器相關(guān)的金屬膜技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)也在不斷發(fā)展，研究探索金屬膜技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)方面的進(jìn)展也在逐漸推進(jìn)，掌握了金屬膜技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)方面大量的知識，同時對陶瓷燒結(jié)技術(shù)也在不斷地成功探索，讓汽車傳感器系統(tǒng)逐漸趨于數(shù)字化、智能化和集成化的發(fā)展態(tài)勢。

3 傳感器在汽車電控發(fā)動機(jī)中的原理及檢測意義

3.1 傳感器的工作原理

汽車傳感器的結(jié)構(gòu)比較簡單，從傳感器的結(jié)構(gòu)上看，傳感器的組成大致分為三個部分，分別是轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、測量電路以及敏感元件，由這三個構(gòu)成了汽車傳感器，同時這三個部分在工作中又進(jìn)行著各自的工作程序。比如，敏感元件在傳感器中的工作就是負(fù)責(zé)采集汽車的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、信息，把這些數(shù)據(jù)和信息收集起來；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其主要負(fù)責(zé)的工作顧名思義就是轉(zhuǎn)換，把敏感元件所采集的一些汽車數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行相應(yīng)程序化的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為等量或者相同的電子信號[2]；測量電路主要負(fù)責(zé)的工作就是，將前面轉(zhuǎn)換元件所轉(zhuǎn)化出來的電子信號進(jìn)行第二次的電子信號轉(zhuǎn)化，通過第二次的電子信號轉(zhuǎn)化，讓電子信號變成直觀的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來，能讓使用者得到所需要的信息。

傳感器在汽車上的作用不只是指對單一的變量進(jìn)行測量和確定，傳感器在工作中還能將測量變量過程中的變化，可將這變化具體地呈現(xiàn)出來，轉(zhuǎn)換器通過捕捉汽車發(fā)動機(jī)的運(yùn)行指示和信號，然后將發(fā)動機(jī)傳統(tǒng)的運(yùn)行指示和信號轉(zhuǎn)變成電子信息，進(jìn)一步提高汽車系統(tǒng)處理發(fā)動機(jī)的運(yùn)行處理效率，讓汽車系統(tǒng)處于信息化，從而提高汽車的整體質(zhì)量。從傳感器工作的原理上來看，傳感器工作的原理就是通過利用物理效應(yīng)（比如磁電效應(yīng)和壓電效應(yīng)等），讓信號從物理效應(yīng)中體現(xiàn)出來。這種工作原理不僅可以極大程度上讓信號的失真率有所降低，還能通過這種工作方式提升傳感器的工作效能。

從上面所講的傳感器的功能可以看出，傳感器就是一個物理裝置，可以進(jìn)行電子信號的處理，其處理方式就是將一個轉(zhuǎn)換信號的裝置和一個采集信號的裝置相結(jié)合。傳感器還能把一些非電量信息轉(zhuǎn)化成同等的電量信息，從而可以保證這些信息、信號讓電子設(shè)備進(jìn)行分析和處理。

3.2 傳感器的檢測意義

從傳感器工作原理中的描述可以得知，在汽車的發(fā)動機(jī)中傳感器不管是在數(shù)據(jù)、信息的采集上，還是在電子信息的轉(zhuǎn)化和二次轉(zhuǎn)化中，都起到了很大的作用，在汽車發(fā)動機(jī)中有著舉足輕重的地位[3]。如果傳感器出現(xiàn)了某些問題，因?yàn)橐恍┮蛩貙?dǎo)致信息、數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)化程序不能正常運(yùn)行，導(dǎo)致電子信息出現(xiàn)錯誤，汽車發(fā)動機(jī)會根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)運(yùn)行，如果傳感器的電子信息產(chǎn)生誤差，那么汽車發(fā)動機(jī)也會出現(xiàn)錯誤運(yùn)行的問題，汽車的發(fā)動機(jī)如果出現(xiàn)問題，對汽車的行駛安全會起到直接的影響，嚴(yán)重者會出現(xiàn)生命、財(cái)產(chǎn)的損失。

上述情況表明，檢測汽車傳感器的運(yùn)行工作是重中之重。當(dāng)前我國主要采用單獨(dú)檢測法、診斷儀檢測法以及在線檢測法這三種方法來檢測汽車傳感器的運(yùn)行問題。雖然這三種方法針對的檢測部件不同，檢測的內(nèi)容和方式也不一樣，但是這都能有效并且準(zhǔn)確地找出傳感器發(fā)生問題的原因，并且能迅速地找出相應(yīng)的解決方法，在一定程度上保障了傳感器的有效運(yùn)行，從而使汽車發(fā)動機(jī)在工作時更加穩(wěn)定，讓汽車在行駛過程中更加安全。

4 汽車電控發(fā)動機(jī)可能存在的故障

在發(fā)動機(jī)不斷發(fā)展的背景下，其相關(guān)技術(shù)也在進(jìn)行改革和創(chuàng)新，當(dāng)前汽車行業(yè)的主流發(fā)動機(jī)就是電子信息化的汽車發(fā)動機(jī)。但是電子信息化的汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)還不夠完善，還有很多不足之處，發(fā)動機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)一些比較常見的問題和隱患[4]。我國路橋工程建設(shè)在飛速發(fā)展的同時，高速公路的建設(shè)也在不斷地進(jìn)步，在全國各地的交通要道上都修建了高速公路。高速公路建設(shè)的推進(jìn)，在一定程度上利于人們的出行，人們駕駛私家車出游的情況也漸漸變得多了起來。高速公路的里程數(shù)通常是比較大的，相對而言，人們在高速路上的行駛時間也就變長了。

現(xiàn)在汽車的電控發(fā)動機(jī)如果高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時間過長的話，很容易造成PVC閥會出現(xiàn)漏氣的情況，發(fā)動機(jī)也會因?yàn)镻VC閥出現(xiàn)問題，從而造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠穩(wěn)定，容易造成轉(zhuǎn)速時高時低的現(xiàn)象。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速時高時低很容易影響汽車行駛的安全，如果汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定等情況，在維修汽車時，維修人員可以優(yōu)先檢查PVC閥是否存在漏氣等現(xiàn)象。

汽車發(fā)動機(jī)還有一個比較常見的點(diǎn)火系統(tǒng)故障。點(diǎn)火系統(tǒng)的故障主要體現(xiàn)在火花塞出現(xiàn)問題、點(diǎn)火時間過早和點(diǎn)火時間過遲，這些都會影響到點(diǎn)火系統(tǒng)，造成點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，大多都是從電控點(diǎn)火技術(shù)、電控燃油噴射技術(shù)以及怠速控制技術(shù)這三個技術(shù)方面進(jìn)行維修。

以火花塞故障為例，火花塞故障主要體現(xiàn)在火花塞過熱、火花塞積炭和火花塞油污等方面?；鸹ㄈ^熱主要是因?yàn)橹行牡碾姌O出現(xiàn)熔化現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣體的頂部造成松動、掉落，火花塞過熱現(xiàn)象絕緣體會出現(xiàn)頂部基本呈現(xiàn)出灰白色的硬皮現(xiàn)象，火花塞積炭故障主要是因?yàn)橛幸粚酉鄬Ρ容^厚的積垢經(jīng)常覆蓋在絕緣體的電極、頂部以及火花塞殼上面，積垢顏色大多都是黑灰色，質(zhì)地較為柔軟，多呈現(xiàn)出粉末狀，火花塞油污故障，顧名思義就是有一層機(jī)油覆蓋在絕緣體電極、頂部以及火花塞殼上面。

根據(jù)當(dāng)前情況來說，汽車維修人員在檢查汽車的發(fā)動機(jī)時，基本上都會用到電腦，依靠電子信息的效率和準(zhǔn)確性來檢測汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)電腦檢測出來相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集和分析，從而找到汽車電控發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障、問題的根本原因，達(dá)到對汽車電控發(fā)動機(jī)出現(xiàn)的故障、問題，能有針對性地去修理和保養(yǎng)，保障人們駕駛汽車出行的行駛安全。

5 傳感器技術(shù)在汽車電控發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用策略

5.1 傳感器元件在線檢測方法的應(yīng)用

汽車傳感器元件的存在，對汽車電控發(fā)動機(jī)有著很重要的作用。傳感器元件的作用就是能實(shí)現(xiàn)實(shí)時的在線監(jiān)測，傳感器元件對數(shù)據(jù)和環(huán)境非常敏感，能有效地感知外部的數(shù)據(jù)和環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測汽車電控發(fā)動機(jī)端子處電壓值。并且，汽車電控發(fā)動機(jī)中電控單元是跟傳感器元件結(jié)合在一起的，所以在檢測汽車電控發(fā)動機(jī)的路線工作過程中，可以對汽車傳感器元件加以利用，進(jìn)而完成收集汽車電控發(fā)動機(jī)信息的檢測，并根據(jù)所收集到的信息、數(shù)據(jù)作為基本判斷，進(jìn)而診斷出汽車故障出現(xiàn)的具體位置。

到目前為止，汽車修理機(jī)構(gòu)中對汽車修理中日常維修、檢查的常用儀器設(shè)備，已經(jīng)逐漸被在線檢測儀所替代，在線檢測儀對汽車的檢測、修理和保養(yǎng)方面的工作上，具備著非常重要的意義，是一項(xiàng)有價值的技術(shù)[5]。

還有一點(diǎn)就是，在線檢測儀進(jìn)行工作時，汽車傳感器必須在正常工作狀態(tài)中，如果在線檢測儀出現(xiàn)了問題，那么汽車修理人員要及時地檢查汽車傳感器是否還在繼續(xù)工作，同時查看汽車傳感器有沒有故障。

在線檢測儀依靠實(shí)用、準(zhǔn)確以及簡單這三個特質(zhì)，已經(jīng)漸漸地發(fā)展成為現(xiàn)代汽車電控發(fā)動機(jī)檢測工作中最為常見也最為準(zhǔn)確的檢測方式，在線檢測儀以其鮮明特征，成了修車界的重要設(shè)備之一。隨著汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨蠖忍嵘?，人們使用汽車的時間也在逐漸提升，汽車各種故障也是層出不窮，極大地影響了人們出行的這一便利。汽車維修機(jī)構(gòu)要對汽車傳感器元件進(jìn)行維修汽車時的作用重視起來，為人們駕駛汽車出行提供有力的保障。

5.2 傳感器單獨(dú)檢測方法的應(yīng)用

與傳感器在線檢測方法不同的是傳感器的單獨(dú)檢測方法，這兩種方法雖然都是對汽車傳感器的檢查、診斷方法，但是他們的工作條件有著很大的差別。上面提到，在線檢測法在對汽車傳感器進(jìn)行檢測時，其工作條件就是汽車傳感器要在正常工作中，如果汽車傳感器出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致汽車傳感器無法正常工作，那么在線檢測法就失去了作用，并且汽車傳感器不可能一直是正常地工作，這時單獨(dú)檢測法就可以發(fā)揮其作用了。單獨(dú)檢測法的工作方式就是在汽車傳感器不能正常工作時，把傳感器元件取出來，對傳感器元件進(jìn)行拆分，對拆分開來的傳感器元件的零件進(jìn)行逐一檢查，從而找到出現(xiàn)故障的零件[6]。

在對傳感器單獨(dú)檢測時，大多都是對傳感器元件幾個重要的組成部分進(jìn)行檢測，比如說其中的信號線、電控單元以及電源線等部分，單獨(dú)檢測法就是對這些重要的組成元件進(jìn)行一一排查，最終確定出現(xiàn)故障的元件。

在對傳感器元件進(jìn)行單獨(dú)檢測時，有幾個地方需要維修人員注意。比如，在進(jìn)行檢測電源線的時候，為了保證檢測中的數(shù)據(jù)、信息的準(zhǔn)確性，要保證電源的插頭已經(jīng)取了下來，再繼續(xù)進(jìn)行接通和點(diǎn)火。接著維修人員要及時對電控單元與傳感器之間電壓的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行收集，是為了要檢查電壓、電源是否一樣，然后維修人員再把插頭插入電源。在上述流程完成之后，最后進(jìn)行操作和啟動汽車發(fā)動機(jī)。

6 結(jié)語

傳感器是汽車的重要組成部分，傳感器能有效地采集、轉(zhuǎn)化和分析汽車的一些數(shù)據(jù)、信息，還能實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的實(shí)時檢測，能有效地保證汽車發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，在保障人們行駛安全上具有重要的意義和價值。傳感器的重要性和價值性在不斷的發(fā)展中表現(xiàn)得更加明顯，并且傳感器在不斷的更新與創(chuàng)新中，會逐漸向更加精準(zhǔn)、更加方便以及更加智能的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

楊謙朋，男，1987年生，助理工程師，研究方向?yàn)槠嚲S修。