發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油狀態(tài)傳感器的原理與檢測(cè)

陳紹志 聶永濤 夏山鵬

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院）

機(jī)油能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到潤(rùn)滑減磨、輔助冷卻降溫、密封防漏、防銹防蝕及減振緩沖等作用，被譽(yù)為汽車(chē)的“血液”。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有許多相互摩擦運(yùn)動(dòng)的金屬表面，這些部件運(yùn)動(dòng)速度快且環(huán)境差，工作溫度可達(dá)400～600℃。在這種惡劣的工況下，只有合格的潤(rùn)滑油才可降低發(fā)動(dòng)機(jī)零件的磨損，延長(zhǎng)使用壽命。在汽車(chē)停駛的情況下，可以通過(guò)機(jī)油尺簡(jiǎn)單的觀(guān)測(cè)機(jī)油的狀態(tài)，但在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下很難實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)油的狀態(tài)，因此可以通過(guò)機(jī)油狀態(tài)傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)機(jī)油狀態(tài)，及時(shí)做好機(jī)油的更換。文章簡(jiǎn)要介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油狀態(tài)傳感器的工作原理與故障檢測(cè)方法。

1 機(jī)油狀態(tài)傳感器的工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的狀態(tài)主要是指機(jī)油的狀態(tài)（油品質(zhì)量）、油位及溫度，三者是影響發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系正常功能的重要因素。為準(zhǔn)確測(cè)量機(jī)油油位、溫度及狀態(tài)，可以為發(fā)動(dòng)機(jī)安裝機(jī)油狀態(tài)傳感器。機(jī)油狀態(tài)傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼中，主要是根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)以脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的形式連續(xù)不斷地傳遞到儀表電腦。信號(hào)的采集是由傳感器的機(jī)構(gòu)決定，需要采集的信號(hào)有機(jī)油質(zhì)量、油位及溫度。

機(jī)油狀態(tài)傳感器的工作原理：1）機(jī)油狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。機(jī)油狀態(tài)通過(guò)小電容器測(cè)得，電容器電極由2根金屬管組成并嵌套安裝，電介質(zhì)為電極之間的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)磨損碎屑不斷增加和添加劑的不斷分解，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的電特性隨之變化。由于作為電介質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的電特性發(fā)生變化，機(jī)油狀態(tài)傳感器的電容器電容值也發(fā)生了變化，相應(yīng)的電容值通過(guò)傳感器內(nèi)的電子分析裝置處理成數(shù)字信號(hào)，傳感器再把發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油狀態(tài)信息的數(shù)字信號(hào)傳送給儀表電腦。2）機(jī)油油位由上部的傳感器測(cè)得。傳感器部分在油底殼內(nèi)，機(jī)油作為傳感器電容的電介質(zhì)，油位高度與電介質(zhì)的電容特性是相對(duì)應(yīng)的，油位下降，電容器的電容也發(fā)生變化。傳感器電子裝置把電容值處理成一個(gè)數(shù)字信號(hào)，并把這個(gè)數(shù)字信號(hào)傳送到儀表電腦。3）機(jī)油溫度由傳感器底座上安裝的1個(gè)溫度傳感器測(cè)得，溫度傳感器可通過(guò)熱敏電阻的電學(xué)特性與溫度的關(guān)系，把機(jī)油溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再由傳感器電信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)傳送到儀表電腦，再輸出到機(jī)油溫度表顯示。

2 傳感器故障檢測(cè)

首先進(jìn)行電路分析，然后用數(shù)字式萬(wàn)用表進(jìn)行信號(hào)電壓檢測(cè)分析。用數(shù)字萬(wàn)用表直流20 V擋檢測(cè)機(jī)油狀態(tài)傳感器輸入電壓和信號(hào)輸出端電壓。打開(kāi)鑰匙時(shí)，其電源端電壓即為蓄電池電壓。受電源電壓波動(dòng)的影響，會(huì)導(dǎo)致電壓值在11 V左右波動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下其電壓在2～3 V波動(dòng)。

傳感器輸出端的信號(hào)需要用示波器對(duì)機(jī)油狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行波形分析，可以進(jìn)一步確定該傳感器的信號(hào)特征。正常情況下，該信號(hào)是一個(gè)脈沖矩形方波信號(hào)。用掃描儀并調(diào)整到模擬信號(hào)檢測(cè)功能，將信號(hào)檢測(cè)線(xiàn)連接到儀器上部左側(cè)第1個(gè)接口，進(jìn)入通用波形分析第1個(gè)通道，顯示出機(jī)油狀態(tài)傳感器信號(hào)波形。

該信號(hào)波形為一個(gè)間隔型矩形波信號(hào)，峰值電壓為12.89 V，頻率為6.6 Hz?？梢栽诓煌霓D(zhuǎn)速下檢測(cè)該信號(hào)，如在怠速、中速、高速及加減速過(guò)程中，因?yàn)闄C(jī)油都處于正常狀態(tài)，所以其波形峰值和頻率是一致的。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于裝配機(jī)油狀態(tài)傳感器的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的監(jiān)控和警告裝置由機(jī)油狀態(tài)傳感器和機(jī)油壓力傳感器共同組成。一旦出現(xiàn)機(jī)油量減少、品質(zhì)變差、溫度過(guò)高及壓力不正常等故障，機(jī)油報(bào)警燈會(huì)立即報(bào)警。但沒(méi)有安裝機(jī)油狀態(tài)傳感器的汽車(chē)，只有在機(jī)油量極少，并且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2 000 r/min以上時(shí)，機(jī)油壓力傳感器才會(huì)報(bào)警，因此安裝機(jī)油狀態(tài)傳感器對(duì)保證發(fā)動(dòng)機(jī)維持正常的機(jī)油狀態(tài)是非常必要的，并在機(jī)油狀態(tài)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)要及時(shí)檢測(cè)和修復(fù)。