在采用電子控制式柴油機(jī)上，廣泛采用一種可以連續(xù)測量柴油機(jī)排煙的傳感器，用它來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中形成的碳煙和未燃燒的碳粒，并把表示碳煙存在的電信號(hào)輸人電子控制單元ecu，ecu根據(jù)煙度信號(hào)調(diào)節(jié)空氣和柴油的供給量，以達(dá)到完全燃燒減少碳煙。該傳感器頭是由絕緣材料和兩個(gè)貴金屬電極組成，暴露在煙氣中的電極周圍涂有強(qiáng)化催化劑材料，使沉積在電極上的碳能迅速被氧化，保持電極清潔，滿足連續(xù)測量的要求。

　　圖1是這種傳感器的工作原理圖，傳感器的感應(yīng)頭由絕緣體1、電極2和催化劑3組成。絕緣體中埋有兩個(gè)電極，電極下端伸出絕緣體，兩電極之間保持很小的縫隙，并涂有絕緣強(qiáng)催化劑，電極上端連接直流電源，電壓為12v或24v，圖中a為電流表，表盤上標(biāo)有對(duì)應(yīng)的煙度值，在電子控制系統(tǒng)中，a1、a2與ecu相連。

　　當(dāng)感應(yīng)頭連接到電路中時(shí)，由于電極之間的電阻很大，電流表a無電流指示或指示很微小的電流，當(dāng)感應(yīng)頭插人煙氣中時(shí)，縫隙中充滿了碳煙，形成碳橋，電極之間的電阻就發(fā)生變化，碳煙少電阻大，碳煙多電阻小，電流表的讀數(shù)隨碳煙的多少相應(yīng)變化。所以，在ecu系統(tǒng)中，ecu輸出的電信號(hào)也隨碳煙的多少作相應(yīng)變化。在傳感頭的電極涂有強(qiáng)催化劑，加上煙氣中有充足的氧氣存在，沉積在電極上的碳煙能迅速氧化，不會(huì)因電極上的碳煙堆積而使測量失效，在煙氣溫度較高的情況下，連續(xù)測量結(jié)果可以反映煙氣中碳煙量變化情況。

　　圖2為柴油機(jī)煙度傳感器的結(jié)構(gòu)，感應(yīng)頭裝在金屬體中，通過中間體同接線盒連接，金屬體下端的螺紋便于傳感器安裝在排氣管上。傳感器感應(yīng)頭用al2o3作成陶瓷體，暴露在煙氣中的電極用金屬鉑或鉑合金制成。為節(jié)省貴金屬，電極也可采用組合結(jié)構(gòu)，即用15mm長的鉑絲8和其他金屬絲4在焊點(diǎn)5處點(diǎn)焊在一起。把兩個(gè)電極放在本體3中，用al2o3粉和粘合劑按比例調(diào)和后填實(shí)，陰干24h后，放在烘箱中60℃、80℃、120℃三擋各烘4h，然后讓露出的兩個(gè)電極保持o，1mm左右的距離，在其周圍涂上強(qiáng)催化劑，再按上述方法烘干。

圖1 柴油機(jī)煙度 圖2煙度傳感器的結(jié)構(gòu)
傳感器的工作原理圖 1一中間體；⒉金屬體；3感應(yīng)頭本體；4其他金屬絲，5焊點(diǎn)，
1絕緣體；⒉電極；3催化劑；4縫隙 ⒍縫隙；⒎催化劑；8鉑絲；9.al203粉與粘合劑；10－接線盒

　　傳感器的性能、質(zhì)量取決于催化劑，如果沒有催化劑，兩電極相距僅01mm左右，很快會(huì)因積炭而失效。催化劑應(yīng)具有良好的絕緣性能，又能促進(jìn)碳煙迅速氧化。這樣才能保證傳感器的準(zhǔn)確性和靈敏性。催化劑可采用cr2o3、sno2或fe2o3，也可采用氧化金屬的混合物，如cr203（fe203）x，但最好采用鉑黑作碳煙的催化劑。其重量比為30％～35％的鉑黑與al2o3加粘合劑調(diào)勻后即可。

　　表為隨柴油機(jī)負(fù)荷變化的排溫、煙度和傳感器電流值的變化情況（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2000r/min，傳感器用24v直流電源）。從表中數(shù)據(jù)可知，隨著柴油機(jī)負(fù)荷的增加，排溫、煙度和傳感器電流值都相應(yīng)增加，煙度與傳感器電流間的關(guān)系，應(yīng)滿足下列關(guān)系式，即

　　r＝ki

　　式中 r—博世煙度；i—傳感器電流值；k—比例常數(shù)。

表 柴油機(jī)負(fù)荷與排溫、煙度、傳感器電流值變化表

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