进气歧管压力传感器 压力传感器原理及应用

进气歧管压力传感器MAP压阻效应单晶硅材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化的现象，这种效应称为压阻效应。进气歧管压力传感器就是利用这种效应制成的。进气歧管压力传感器用于D型汽油喷射系统，桑塔纳2000GLIAFE发动机、丰田佳美Camry2.25S-FE发动机、本田雅阁等均采用之。

安装位置：通过软管安装;直接安装在进气管上。丰田轿车进气压力传感器主要由硅膜片、真空室、混合集成电路、线束连接插头和壳体组成。功能部件是硅膜片和应变电阻。内部结构主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接头和引线电极等组成。硅杯与壳体、底座之间组成的腔室为真空室，真空室为基准压力室，基准压力为0。内部电路硅膜片是压力转换元件，用单晶硅制成，中央部位薄膜片表面的圆周上，制作有四只阻值相等的应变电阻片(应变片)。四只电阻连接

成惠斯顿电桥电路，然后再与传感器内部的温度补偿电路和信号放大电路等混合集成电路连接。

工作原理输出特性：进歧管内压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与压力成正比。当传感器结构和输入电压一定时，作用在圆形硅片上的压力越高，输出电压越高。工作原理视频桑塔纳2000GLi 进气歧管压力传感器的检修连 接 电 路电阻的检测：断开点火开关，拔下控制器线束插头和传感器线束插头，检测两插头上各端子之间导线电阻应当符合规定。如阻值过大或为无穷大说明线束与端子接触不良或断路，应予修理。

电源电压的检测：当用万用表直流电压档就车检测电压时，接通点火开关，检测传感器端子3与传感器端子1之间的电源电压应为5V左右。当点火开关接通，发动机不起动时，检测传感器输出端导线(传感器端子4连接的导线)与搭铁端导线(传感器端子1连接的导线)之间的信号电压应为3.8-4.2V。当发动机怠速运转时，信号电压应为0.8-1.3V。当加大油门时，信号电压应随油门加大而升高。如信号电压不符合上述规定，说明传感器失效，应更换。皇冠3.02JZ-GE 进气压力传感器的检测 传感器与ECU的连接电路如有异常，应检查进气歧管压力传感器与ECU之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。

传感器电源电压的检测：点火开关置于“OFF”位置，拔下进气歧管压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机)，用万用表电压档测量导线连接器中电源端VC和接地端E2之间的电压，其电压值应为4.5-5.5V。在ECU导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管压力传感器PIM-E2端子间在大气压力状态下的输出电压，并记下这一电压值。

传感器输出电压的检测：将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机)，拆下连接进气歧管压力传感器与进气歧管的真空软管。用真空泵向进气歧管压力传感器内施加真空，从13.3kPa起，每次递增13.3kPa，一直增加到66.7kpa为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器PIM-E2端子间的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。

进气歧管压力传感器的标准输出电压值：进气歧管压力传感器信号波形分析波形说明通常在真空度高时(全减速时80kPa)传感器产生低的电压信号(接近0V)，而真空值低时(全负荷时接近10kPa，即接近大气压)产生高的电压信号(接近5V)。当进气歧管压力传感器有故障时，可以查阅维修手册，波形的幅值应保持在接近特定的真空度范围内，波形幅值的变化不应有较大的偏差。当传感器输出电压不能随发动机真空值变化时，发动机将不能正常工作。如果出现不正常的信号波形，则应更换传感器。

塑料进气歧管的优选——增强尼龙材料

增强尼龙材料的优点：

1、良好的注塑加工性能

2、良好的振动摩擦焊接性能

3、优异的焊接气密性

4、抗爆破性能出色

5、长期耐老化、耐高温性能好

6、通过特殊配方处理，耐冷冻液性能好

目前，能同时满足塑料歧管技术条件的，优选材料是尼龙。尼龙的优点是耐高温、化学稳定性好，纯尼龙收缩率比较大，耐乙二醇的性能也不太好，并且吸水性太强，吸水后尼龙的强度会下降近40%。但加入25%-35%GF的增强PA6或PA66，尼龙的收缩率得到明显改善，并且对于内部含冷却水管道的，可采用抗乙二醇的尼龙配方。

增强尼龙材料进气歧管主要的优点是成本较低，质量较轻、综合性能优越。对于尼龙材料而言，其导热性比铝低，燃油喷嘴和进入的空气温度较低，不仅可以改善热启动性能，提高发动机的功率和扭矩，同时冷启动时可以一定程度避免管内热量散失，加快提高气体温度，而且尼龙进气歧管内壁光滑，可减小空气流动阻力，从而改善发动机的性能，并且长期高温条件下，热力学性能稳定。

举例:PA+30%GF在150℃条件下，进行1000小时的热老化试验。

PA+30%GF材料150℃条件下1000小时热老化测试数据分析，我们可以看出经过1000小时老化，缺口冲击强度仍然能保持12.5KJ/M2;拉伸强度仍可保持在180MPa以上，拉伸模量依然可以保持在8800MPa，对于进气歧管热老化性能的技术要求，PA+30%GF这款材料是完全可以满足的。

除了PA6+GF增强材料合适做进气歧管，PA66+GF增强材料也非常适合做进气歧管，如涡轮增压发动机进气歧管，采用PA66+GF材料性能更加优异。但总的来说，PA+GF增强材料在进气歧管选材上，不管国内还是国外，都还是首要的选择。

目前，国内外的汽油机90%都采用塑料进气歧管，主要是因为塑料进气管有以下几个优点。

1)轻量化 质量只有铝制进气歧管40%，减轻了发动机整体重量，从而节省了燃油和整车机动性能。

2)性能提高 塑料进气歧管由于是注塑成型，内壁十分光滑，对提高进气充量很有帮助，由于塑料进气歧管的导热性低于铝制进气歧管，使气体受热膨胀率较低，提高了气体的密度，使气体进入燃烧室的温度降低，这不仅仅改善了热启动性，还提高了发动机的效率和扭矩。

3)成本降低 塑料材质的产品成本低于铝制产品，生产方式多采用注塑成型，振动摩擦焊接工艺，成型工艺少，从而生产效率高，合格率也相对较高。

4)设计自由度大 产品复杂，采用分片式设计制造的塑料进气歧管

5)环保 塑料进气歧管的内壁光滑、进气流畅，可使得燃料得以充分燃烧，废气的产生可以下降，减少有害废气的排放，塑料废旧部件可回收利用。

塑料进气歧管要求材料必须具有耐高温、强度高以及尺寸稳定性、化学稳定性和热老化稳定性优良等方面的特点。

(1)耐高温：塑料进气歧管与发动机缸盖直接连接，发动机缸盖温度可达130 ~150℃。因此，要求塑料进气歧管材料能承受180℃的高温。

(2)高强度：塑料歧管安装在发动机上，要承受汽车发动机振动负荷、节气门和传感器惯性力负荷、进气压力脉动负荷等，还要确保在发动机发生异常回火时不被高压脉动压力爆破，因此要求所使用的塑料具有很高的强度。

(3)尺寸稳定性：进气歧管与发动机的连接尺寸公差要求很严格，歧管上各传感器、执行器等安装也要很准确。

(4)化学稳定性：塑料进气歧管在工作时直接接触汽油和防冻冷却液，汽油是很强的溶剂，冷却液中的乙二醇也会对塑料性能产生影响，因此，塑料进气歧管材料化学稳定性要求很高，需要经过严格测试。

(5) 热老化稳定性：汽车发动机处于很苛刻的环境温度下工作，工作温度在30~ 130℃往复变化，塑料材质必须能确保歧管的长期可靠性。