发动机上有几个传感器（感知发动机上不可不知的13种传感器）

▌前言

我们都知道，发动机就像汽车心脏，提供源源不断的动力。百年来，汽车的发动机在动力性和可靠性、平顺性、燃油经济性等方面都有巨大进步。这个进步离不开电控技术的发展，电控技术把发动机工作的温度、润滑、混合气浓度、废气氧化度等都调节在一个最科学的范围，使得发动机保持最佳工作状态。而电子控制技术的发展是建立在传感器的精确感知的基础上，就像人对于外界环境复杂的变化的感觉一样。只有及时感知到才能做出最及时的处理。今天侃弟就带大家感知一下汽车上最重要也是最常见的传感器都有哪些。

➤ 进气温度传感器

决定进气质量的除了体积还有密度，而一般密度都是由空气的温度换算得到的，同样的进气流量，温度越大密度就越小，进气质量就会越少。想要精确控制进气质量，需要进气流量传感器和温度传感器搭配使用。在原理上进气温度传感器是一个负热敏电阻，温度的变化会让其阻值产生变化，从而给发动机ECU不同的电压信号。

➤ 增压压力传感器

自然进气的发动机，不管怎样优化其进气量也不能达到1Bar，也就是老司机常说的充气效率总是小于1。但是为了增加压缩比，获得更加强大的动力，人们就在发动机的进气系统上增加了增压装置（仔细了解可以看侃弟前期文章《只要三分钟，读懂汽车界4种进气增压方式》）来提高进气效率。为了在需要的时候获得需要的增压压力，在进气端会有两个增压压力传感器，一个是检测进气流量，一个是检测增压装置有没有出现故障。

➤ 节气门位置传感器

节气门位置传感器安装在节气门上，用来检测节气门的开度。它通过杠杆机构与节气门联动，进而反映发动机的不同工况。此传感器可把发动机不同工况下的数据输入电控单元（ECU），从而控制不同的喷油量。它有三种型式：开关触点式节气门位置传感器，线性可变电阻式节气门位置传感器、综合型节气门位置传感器。

▌冷却

➤ 冷却液液位传感器

冷却液液位传感器一般装在上副水箱上，也就是修车师傅称之为膨胀水箱的。用来检测冷却液的液位，当冷却水余量不足时，及时提醒驾驶员。

➤ 冷却液温度传感器

它的内部是一个半导体热敏电阻，温度愈低，电阻愈大；反之电阻愈小。安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却水直接接触，从而测得发动机冷却水的温度，作为燃油喷射和点火正时的修正参考值。我们也可以通过发动机水温了解发动机运行的状态，是否有异常情况发生等。

▌润滑

➤ 机油压力传感器

是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。常用有硅压阻式和硅电容式，两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。一般情况下，我们通过机油压力传感器来检测发动机的机油箱内的机油还有多少，并将检测到的信号转换成我们可以理解的信号，提醒我们还有多少机油，或者还可以走多远，甚至是提醒需要加机油了。

➤ 机油温度传感器

机油温度传感器是一个温度系数电阻，根据油温不同会有不同的阻值，与水温传感器原理相同。根据机油液位传感部分加热或冷却时间和油温感应部分阻值的不同，机油温度传感器输出的电压不同。

▌喷油

➤ 高压燃油压力传感器

对于缸内直喷发动机，增加燃油的雾化效果和充气效率，对于提升燃油效率很有帮助。但是缸内直喷意味着燃油共轨需要更大的压力，所以一般缸内直喷技术的车型需要搭配高压燃油压力的检测。

▌点火

➤ 曲轴位置传感器

曲轴位置传感器也称曲轴转角传感器，是计算机控制点火系统中最重要的传感器，其作用是检测上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入计算机，从而使计算机能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。曲轴位置传感器有三种型式：电磁脉冲式、霍尔效应式（桑塔纳2000型轿车和北京切诺基）、光电效应式。不同形式，控制方式和控制精度也不同。曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮或链轮侧面，有的安装于凸轮轴前端，也有的安装于分电器（塔纳2000型轿车）。

➤ 凸轮轴传感器

凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器原理上是一致的，只是安装部位是在凸轮轴上，用来检测凸轮轴位置。有些车型的凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器之间是冗余设计。

➤ 爆震传感器

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。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、降低发动机的功率，重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震，爆震传感器是不可缺少的重要部件，以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。发生爆震时，爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据内部事先储存的点火及其他数据，及时计算修正点火提前角，调整点火时间，防止爆震的发生。爆震传感器常见的有压电式和瓷质伸缩式两大类。其中压电式共振型传感器应用最多，它一般安装在发动机机体上部，利用压电效应把爆震时产生的机械振动转变为信号电压。当产生爆震时的振动频率（约6000Hz左右）与压电效应传感器自身的固有频率一致时，即产生共振现象。这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至ECU，ECU及时修正点火时间，避免爆震的产生。

➤ 氧传感器

氧传感器是完成混合气闭环控制的重要组件，其外侧电极面暴露在废气流中，而其内侧电极面与外界空气相接触。该传感器由一个特殊陶瓷体（ZiO2或TiO2）构成，在它的表面涂有透气性好的铂电极。其工作原理为：陶瓷材料表面多孔，能够允许空气的氧分子在其中扩散。陶瓷在温度较高时成为导电体，如果电极两面上的氧含量不一样，电极两侧就会有一个电压形成。当λ=1时（λ一般表示的是实际的空燃比与理论空燃比之比。（空燃比就是14.7质量的空气与1质量的燃油之比）），混合气完全燃烧。外侧电极面无氧分子存在，这时输出电压就会产生一个突变。

氧传感器通过探测废气中含氧量的多少，能获得上次喷油时间过长或过短的信号，并将该信号修正。混合气通过氧传感器闭环调节后，能将空燃比控制在λ=0.98—1.02之间范围内，从而得到一个最佳的混合气浓度，同时也使废气中的有害物排放量大大减少。

氧传感器在满足下述条件后才能进行正常调节：发动机温度>60℃；氧传感器温度>300℃；发动机在怠速或部分负荷下工作。为了使氧传感器迅速加热，尽早正常工作，在氧传感器中装有加热装置。

▌侃弟总结：

发动机作为汽车心脏，工作状态比较复杂，其稳定性决定了汽车的用户体验。好在众多传感器的帮助下，这颗心脏的各部分工况都处于实时的监控之下，保证了运行的可知性与可控性。当然，与这么多传感器配合的还有ECU的总控，它可以赋予车辆不同的行驶性格特征。了解了这些知识，我们作为驾驶员的时候，除了要注意仪表盘上各种信息显示，在驾驶车辆时候，也可以尽量地保持驾驶习惯的稳定性，尤其是油门的稳定与均匀，让行车电脑通过传感器尽早掌握驾驶习惯以便适应用户需求。

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