CN116754086A - 一种风冷柴油机用缸盖温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，风冷柴油机设有发动机风扇、缸盖和缸温传感器，所述发动机风扇设于风冷柴油机上，所述缸盖设于风冷柴油机上，所述缸温传感器设于缸盖上且远离发动机风扇，所述缸温传感器包括传感器探头、螺纹接头、延长导线、保护罩和接插件，所述螺纹接头套接设于传感器探头，所述延长导线设于传感器探头上，所述保护罩设于延长导线上，所述接插件设于保护罩上。本发明涉及电控风冷柴油机领域，具体是指一种风冷柴油机用缸盖温度传感器。
Description
技术领域
本发明涉及电控风冷柴油机领域，具体是指一种风冷柴油机用缸盖温度传感器。
背景技术
根据冷却介质不同，发动机冷却方式可分为水冷式和风冷式两种，水冷以水或防冻液(统称为冷却液)为冷却介质，风冷以空气为冷却介质。车机使用的燃油发动机绝大多数使用的是水冷方式进行冷却降温，小排量摩托车、工程机械及部分航天领域使用的是风冷方式。随着排放法规的愈加严格，电控发动机已成主流；风冷柴油机势必也将面临全面电控化，作为发动机电控系统的重要组成部分，传感器是为发动机模块ECU提供各种重要信息的信号输入端；其中水冷发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度，并将温度信号转变成电信号输送给发动机控制模块(ECU)，作为燃油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。由于风冷柴油机无水溶液原则，需要选择其他温度信号作为电控系统的输入；
从发动机过热保护控制策略的角度出发，发动机过热保护主要考虑发动机水温、机油温度、燃油温度、缸盖温度等因素。
如果传感器出现异常或失效等故障，ECU将无法接收或接收到错误的信息而对发动机的控制造成严重后果。因此，对电控发动机的传感器进行正确的故障诊断意义重大。
目前风冷机使用缸温监测方式为：VDO信号和触点闭合方式报警两种传感器，缸温传感器接机械仪表指示温度，另一缸安装缸温报警传感器接蜂鸣器或仪表报出报警信息；传感器搭配机械仪表方式过于老旧；两种传感器浪费空间、装配工时；无法接入电控系统(需AD转换信号)、报警时需人为及时停机，有拉缸、发动机损坏等风险。
为解决以上问题，本发明提出一种风冷柴油机用缸盖温度传感器。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种风冷柴油机用缸盖温度传感器。
本发明采取的技术方案如下：本发明是一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，风冷柴油机设有发动机风扇、缸盖和缸温传感器，所述发动机风扇设于风冷柴油机上，所述缸盖设于风冷柴油机上，所述缸温传感器设于缸盖上且远离发动机风扇，所述缸温传感器包括传感器探头、螺纹接头、延长导线、保护罩和接插件，所述螺纹接头套接设于传感器探头，所述延长导线设于传感器探头上，所述保护罩设于延长导线上，所述接插件设于保护罩上。
进一步地，所述缸盖设有螺纹安装孔，所述螺纹接头安装设于螺纹安装孔中。
进一步地，所述保护罩和接插件与发动机线束连接。
进一步地，所述风冷柴油机上设有预留孔，所述延长导线穿过预留孔。
优选地，故障安全策略与故障诊断策略：作为发动机电控系统的重要组成部分，传感器是为发动机模块ECU提供各种重要信息的信号输入端，如果传感器出现异常或失效等故障，ECU将无法接收或接收到错误的信息而对发动机的控制造成严重后果。因此，对电控发动机的传感器进行正确的故障诊断意义重大。
1.电控系统上电后，未起动发动机时，ECU将对系统各传感器进行系统自检，对于电阻型的传感器(缸温传感器CHT)，通过上拉电阻，输入到单片机AD口的电压也在0-5V之间，如果出现了传感器工作异常、传感器短路、断路等故障，ECU就会报出相应故障并警示驾驶员。缸温传感器也需要进行动态测试，在发动机暖机过程中，发动机缸温必须升高一定数值或者必须超过某个温度。通过这种动态测试，可以检查出缸温传感器示值一直不变的故障。
在传感器发生故障后，对于相应传感器激活失效保护策略，其相应物理量需要使用替代值，并且在当前值与替代值之间有过渡过程，其中过渡过程的类型，为：上升型或下降型(目前发动机温度与替代值之间进行比较，高于替代值即使用下降斜率，反之使用上升斜率)。ECU报出完全故障后，发动机使用温度替代值作为输入信号，同时点亮故障灯MIL；故障解除后发动机回归正常工作，同时故障灯熄灭。
2.发动机起动至过热时，如果CHT传感器向ECU发送过热情况的信息，ECU则根据CHT传感器发送的信息激活故障安全策略，则ECU允许执行跛行回家功能以防部件损坏，并降低发动机功率和车辆速度；如果发动机持续过热至临界温度，ECU则发出发动机停油命令，使发动机停机，防止发动机损坏。
相比于冷却液温度传感器ECT，一个好的CHT传感器能够始终可靠地监测发动机缸体的温度，而ECT传感器在发动机缺少冷却液时却无法做到这一点。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
1.温度传感器(CHT)安装于缸盖上，用于测量与发动机冷却液温度相对的缸盖金属温度。低温下，CHT温度与ECT(冷却液温度传感器，以下简称ECT)温度相等。高温下，ECT达到最高温度(受冷却液成分和压力影响)，而超过ECT的测量范围后(-40℃～150℃)，CHT可以指示缸盖金属温度；如果冷却系统出现泄漏冷却液或存在过多空气时，CHT仍进行准确的缸盖金属温度测量。
2.发动机温度过高，热胀冷缩导致缸体空间变小，造成缸体磨损、活塞环断裂、如果卡死活塞形成抱缸，则会造成活塞连杆变形、气门损坏。本发明优化传感器数量、无需外接额外仪表指示与报警、并入ECU控制系统中同时应用故障失效检测与过热保护策略，有效防止发动机过热现象发生，防止发动机部件损坏的风险。
3.发动机过热安全策略，允许执行跛行回家功能以防部件损坏，并降低发动机功率和车辆速度。
4.故障诊断模块，提示驾驶员故障发生及时解决，允许在缸温传感器出现故障时使用温度替代值，在故障恢复后温度替代值以一定上升/下降斜率回归正常值。
附图说明
图1为本发明提出的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器的装配示意图；
图2为本发明提出的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器中缸盖安装示意图；
图3为本发明提出的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器的结构示意图；
图4为本发明提出的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器电控系统控制策略示意图。
其中，1、传感器探头，2、螺纹接头，3、延长导线，4、保护罩，5、接插件，6、螺纹安装孔，7、缸盖，8、缸温传感器，9、风冷柴油机，10、发动机风扇，11、预留孔。
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明是一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，风冷柴油机9设有发动机风扇10、缸盖7和缸温传感器8，发动机风扇10设于风冷柴油机9上，缸盖7设于风冷柴油机9上，缸温传感器8设于缸盖7上且远离发动机风扇10，缸温传感器8包括传感器探头1、螺纹接头2、延长导线3、保护罩4和接插件5，螺纹接头2套接设于传感器探头1，延长导线3设于传感器探头1上，保护罩4设于延长导线3上，接插件5设于保护罩4上。
缸盖7设有螺纹安装孔6，螺纹接头2安装设于螺纹安装孔6中；保护罩4和接插件5与发动机线束连接；风冷柴油机9上设有预留孔11，延长导线3穿过预留孔11。
具体使用时：缸温传感器8接插件5与发动机线束连接；缸温传感器8上带有延长导线3，穿过导风板上部预留孔11与线束接插件5连接，缸温传感器8插入缸盖7内使用螺纹安装孔6连接；缸温传感器8是一个负温度系数热敏电阻，温度愈低，电阻愈大；反之电阻愈小，安装在发动机缸体缸盖7上，与缸盖7金属直接接触，从而测得发动机缸盖7温度。
该风冷柴油机9用缸温传感器8使用时，且该传感器的位置需要安装在最远离发动机风扇10的最远一缸盖7上。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，其特征在于：风冷柴油机设有发动机风扇、缸盖和缸温传感器，所述发动机风扇设于风冷柴油机上，所述缸盖设于风冷柴油机上，所述缸温传感器设于缸盖上且远离发动机风扇，所述缸温传感器包括传感器探头、螺纹接头、延长导线、保护罩和接插件，所述螺纹接头套接设于传感器探头，所述延长导线设于传感器探头上，所述保护罩设于延长导线上，所述接插件设于保护罩上。
2.根据权利要求1所述的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，其特征在于：所述缸盖设有螺纹安装孔，所述螺纹接头安装设于螺纹安装孔中。
3.根据权利要求1所述的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，其特征在于：所述保护罩和接插件与发动机线束连接。
4.根据权利要求1所述的一种风冷柴油机用缸盖温度传感器，其特征在于：所述风冷柴油机上设有预留孔，所述延长导线穿过预留孔。
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