汽車發動機油壓表安裝方法

1增加油泵壓力監測對于各種內燃機車的發動機，它們依賴于發動機。如果油壓低，油耗會導致嚴重的磨損和發熱，對發動機造成嚴重的損壞和發熱，這可能會影響內燃機車的正常運行。因此，機油壓力是發動機的重要參數之一。需要在汽車的發動機上安裝機油壓力表,用來監測發動機的機油壓力,當發動機的機油壓力低于正常值時,油壓表就會發出報警信號,安裝在儀表盤內的報警燈閃亮,提醒駕駛員檢查發動機,排查問題。傳統的機油壓力傳感器是一種壓阻式傳感器,由一個波紋膜片和一個滑線電位器組成。由于采用的滑線電位器具有機械觸點,并且該觸點要通過最大可達100mA的電流,汽車又存在較大的顛簸和振動,使得該傳感器的機械、電氣壽命受到嚴重影響,成為汽車機油壓力傳感器失效的主要因素之一。對傳統汽車油壓傳感器存在的問題分析基礎上,提出了一種新型結構和原理的電子式汽車油壓傳感器,并給出了主要性能指標和實驗結果。2油壓傳感器的原理機油壓力表(也稱為油壓表)是在發動機工作時指示發動機潤滑系統主油道中機油壓力大小的儀表,包括油壓指示表和油壓傳感器兩部分,并且需要配套使用。油壓指示表是一種動磁式儀表,也就是俗稱的流比計,如圖1,虛框內是油壓指示表的內部結構。指示表指針的偏轉角度是由內部2個線圈L1,L2通過的電流之比決定的。機油壓力指示表通過電阻R1連接至汽車的電源,電阻R是油壓傳感器的電阻輸出。當發動機的機油壓力一定時,R是一個確定的阻值,這時流過線圈L1,L2的電流比一定,指針即指向相應的位置,當機油壓力變化時,傳感器的輸出電阻R就會發生變化,流過線圈L1,L2的電流比也相應地發生變化,指針的指示位置也就不同。傳統的機油壓力傳感器是一種壓阻式傳感器,通過螺紋固定安裝在發動機的機油管路上,該傳感器由一個波紋膜片和一個滑線電位器組成。當汽車發動機的機油壓力發生變化時,傳感器內部的波紋膜片產生位移,帶動電位器上的觸點滑動,從而改變其電阻值。該電位器通過導線與安裝在汽車儀表盤上的油壓指示表連接。當電位器的阻值改變時,油壓指示表內部線圈通過的電流發生變化,從而帶動指針偏轉,指示出機油壓力。這種機油壓力測量裝置中采用的滑線電位器具有機械觸點,而汽車又存在較大的顛簸和振動,容易引起壓力傳感器失效,使汽車油壓表的可靠性受到嚴重的影響,因此迫切需要研制新型的傳感器,不僅能夠代替傳統的電阻輸出的壓力傳感器,而且能夠滿足汽車電子化發展的需要,輸出可供直接采樣的電壓或電流輸出的電子式機油壓力傳感器。3電子油壓傳感器3.1汽車液壓系統及元件電子式機油壓力傳感器由厚膜壓力傳感器芯片、信號處理電路、外殼、固定線路板裝置以及2根引線(信號線和報警線)等組成。信號處理電路由電源電路、傳感器補償電路、調零電路、電壓放大電路、電流放大電路、濾波電路以及報警電路等組成。圖2是傳感器的結構圖,圖3是其原理框圖。厚膜壓力傳感器是20世紀80年代出現的新型應變式壓力傳感器,利用印刷燒結在陶瓷彈性體上的厚膜電阻的壓阻效應研制而成。在陶瓷彈性膜片上直接印刷、燒結4個厚膜電阻,并通過導帶連接成惠斯頓電橋。當所測量的液位壓力作用在陶瓷彈性體上時,彈性膜片產生撓曲變形,與此同時,印燒在彈性膜片上的厚膜電阻也產生同樣大小的應變,其中2個厚膜電阻受壓應變,阻值減小;另2個受拉應變,阻值增大。這樣,所測的壓力值即被轉換成橋路輸出信號,而且信號大小和壓力成正比。機油壓力傳感器安裝在發動機的主油道上,當發動機運行時,壓力測量裝置檢測機油的壓力,將壓力信號轉變為電信號送至信號處理電路,經過電壓放大和電流放大,通過信號線將放大后的壓力信號連接至油壓指示表,改變油壓指示表內部2個線圈通過的電流之比,從而指示出發動機的機油壓力。經過電壓放大和電流放大的壓力信號,同時還與報警電路中設定的報警電壓進行比較,當低于報警電壓時,報警電路則輸出報警信號,并通過報警線點亮報警燈。電子式機油壓力傳感器的接線方式與傳統的機械式傳感器完全一致,能替代機械式壓力傳感器,直接與汽車機油壓力指示表和低壓報警燈連接,指示柴油汽車發動機的機油壓力和提供低壓報警信號。與傳統的壓阻式油壓傳感器相比,電子式汽車機油壓力傳感器具有無機械運動部件(即無觸點)、精度高、可靠性高、壽命長等優點,并且符合汽車電子化發展的要求。由于汽車的工作環境十分惡劣,對傳感器的要求十分嚴格,在電子式汽車機油力傳感器的設計中,不僅需要選擇耐高溫、耐腐蝕、精度高的壓力測量裝置,選用性能可靠、工作溫度范圍寬的元器件,而且在電路中還需要采取抗干擾措施,以提高傳感器的可靠性。3.2溫度2.試驗結果電子式機油壓力傳感器的主要性能指標如下:(1)量程:0～0.6MPa;(2)報警壓力:(0.08±0.01)MPa;(3)非線性:≤2%F.S;(4)遲滯:≤0.5%F.S;(5)零點溫漂:≤0.1%F.S/℃;(6)滿度溫漂:≤0.1%F.S/℃;(7)工作環境溫度:-25～85℃;(8)放置環境溫度:-30～100℃;(9)電源:標稱電壓24V;(10)試驗電壓:28V;(11)耐振動:5～63Hz時,振幅(0.625±10%)m/s2;(12)63～200Hz時,振幅(98.1±10%)m/s2;(13)外形尺寸及接線方式:與現有壓阻式壓力傳感器YG2221G一致,能夠直接替換。3.3傳感器的誤差對電子式機油壓力傳感進行了標定,結果如表1所示。由表1可以看出,該只傳感器的非線性誤差為0.6%F.S,遲滯誤差為0.7%F.S.將傳感器放入溫度調節箱內進行溫度實驗,結果如表2所示。從表2中可以看出,該傳感器的溫度漂移誤差小于0.1%℃,溫度從室溫(25℃)變化到最高工作溫度(100℃)時,傳感器的誤差小于0.1%F.S.4低壓監測接口電子式機油壓力傳感器不僅能夠替代傳統的電阻式壓