Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô, các yêu cầu về tiết kiệm nhiên liệu và tiêu chuẩn khí thải ngày càng trở nên khắt khe hơn. Ngày càng có nhiều hệ thống được áp dụng cho ô tô, chẳng hạn như hệ thống quản lý khí nạp / xả, hệ thống quản lý hơi nhiên liệu, hệ thống trợ lực phanh, hệ thống lọc hạt động cơ diesel, v.v. Tất cả các hệ thống này cần xác định trạng thái của hệ thống và hành động tiếp theo bằng thông tin áp suất được cảm biến áp suất thu được một cách nhanh chóng và chính xác.
1. Hệ thống quản lý khí nạp / đầu vào
Hệ thống quản lý động cơ ô tô cần bơm lượng nhiên liệu thích hợp vào xi lanh vào thời điểm thích hợp, để nhiên liệu được đốt cháy hết và hiệu quả, đạt hiệu suất đốt cháy tốt nhất và giảm thiểu ô nhiễm. ECU của người quản lý động cơ' đưa ra quyết định dựa trên một số tín hiệu cảm biến, chẳng hạn như vị trí trục khuỷu, vị trí trục cam, lưu lượng khí, nhiệt độ đường ống nạp, áp suất đường ống nạp, v.v. Cảm biến áp suất đường ống nạp là một cảm biến áp suất hoạt động ở chế độ áp suất tuyệt đối. ECU tính toán lượng nhiên liệu được đưa vào theo tín hiệu áp suất, để có thể đạt được tỷ lệ nhiên liệu không khí tối ưu trong quá trình đốt cháy.
Để giảm lượng khí thải NOx, một số xe được trang bị hệ thống EGR (Tuần hoàn khí thải). Hệ thống EGR đưa một lượng nhỏ khí thải vào ống nạp. Do quán tính của khí thải, quá trình cháy bị chậm lại. Tốc độ cháy bị chậm lại, nhiệt độ cháy tối đa được hạ xuống, và quá trình hình thành áp suất trong buồng đốt bị chậm lại, do đó làm giảm sự tạo ra các oxit nitơ. Do nhiệt độ khí thải cao và sự hiện diện của nhiều loại chất ăn mòn, xe được trang bị hệ thống EGR yêu cầu khả năng tương thích môi chất cao hơn đối với cảm biến áp suất đường ống nạp.
2. Hệ thống quản lý hơi nhiên liệu
Vì sự bay hơi của dầu nhiên liệu là một trong những nguyên nhân chính gây ra khí thải carbon và hydro, quy định về hơi nhiên liệu ô tô là bắt buộc ở một số bang của Hoa Kỳ. Khi đổ xăng ô tô tại cây xăng, hơi xăng được xả thẳng vào khí quyển không những không thân thiện với môi trường mà còn gây lãng phí nhiên liệu. Hơi dầu của xe được trang bị hệ thống quản lý hơi nhiên liệu đi vào bồn chứa than hoạt tính theo đường ống dẫn qua van tách. Than hoạt tính trong bể than hoạt tính có dạng xốp và có diện tích bề mặt lớn, có thể hấp thụ một lượng lớn các phân tử hơi nhiên liệu. Bình than hoạt tính được nối với đường ống nạp của động cơ, khi động cơ chạy trong hành trình nạp, chuyển động của piston làm cho đường ống nạp sinh ra áp suất thấp, áp suất thấp hút trong đường ống nạp, không khí đi qua bình chứa than hoạt tính, than hoạt tính hấp phụ bình xăng phân tử hơi vào động cơ đốt cháy, làm cho nó ứng dụng đầy đủ khả năng hấp phụ của bình than hoạt tính phục hồi than hoạt tính. Trong hệ thống quản lý hơi nhiên liệu, cần có một cảm biến áp suất vi mô (chế độ đo áp suất) để phát hiện xem có rò rỉ hơi nhiên liệu hay không.
3. Hệ thống trợ lực phanh
Bộ trợ lực phanh chân không là thành phần cốt lõi của hệ thống phanh servo có trợ lực chân không. Nó sử dụng chân không của đường ống nạp động cơ và sự chênh lệch áp suất của khí quyển để giúp phanh. Khi không nhấn phanh xuống, màng ngăn buồng chứa sẽ nối hai buồng của bộ trợ lực chân không với đường ống nạp của động cơ thông qua van một chiều chân không. Cả hai buồng đều là chân không. Khi đạp phanh, màng ngăn của buồng khí chuyển động, van khí mở và van chân không đóng lại. Buồng trước của buồng không khí là chân không, và buồng sau được thông với khí quyển. Sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang tác dụng lên màng ngăn của khoang, tương đương với việc tăng lực hãm phanh. Lực phanh được truyền đến xi lanh chủ phanh thông qua thanh đẩy của xi lanh chủ phanh để thực hiện chức năng phanh.
Nếu hệ thống trợ lực phanh xuất hiện hiện tượng rò rỉ khí, sẽ làm cho chênh lệch áp suất giữa phía trước và phía sau buồng khí rất nhỏ, thậm chí biến mất khi phanh, hệ thống trợ lực phanh bị hỏng, dẫn đến tăng quãng đường phanh, phanh khó khăn, v.v. Ngoài ra, việc lắp đặt hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp và hệ thống start-stop làm giảm độ chân không của đường ống nạp nên cần lắp thêm bơm chân không để cung cấp nguồn chân không đáp ứng yêu cầu của hệ thống trợ lực phanh. Trong cả hai trường hợp, cần thêm cảm biến áp suất để theo dõi xem chênh lệch áp suất giữa khoang trước và khoang sau có phù hợp không, để kích hoạt hệ thống cảnh báo tương ứng trong trường hợp rò rỉ khí, và thông báo cho ECU để kích hoạt bơm chân không. cung cấp chân không bổ sung nếu chân không đủ.
4. Hệ thống lọc khí thải động cơ diesel
Do đặc tính vật lý của động cơ diesel, khí thải của chúng ngoài cacbon monoxit, hydrocacbon, oxit nitơ và một số chất dạng hạt nhỏ, những chất dạng hạt này là nguyên nhân chính gây ra khói đen. Để đáp ứng các yêu cầu về khí thải và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ngày càng nhiều động cơ Diesel được trang bị Bộ lọc hạt Diesel (DPF). Khi khí thải sinh ra từ quá trình đốt cháy động cơ diesel đi qua bộ lọc hạt động cơ diesel, hệ thống xốp của bộ lọc sẽ thu giữ các hạt trong đó. Khi các hạt khí thải diesel tiếp tục tích tụ trong bộ lọc, bộ lọc sẽ bị bão hòa hoặc thậm chí bị tắc nghẽn, vì vậy cần phải tái tạo bộ lọc. Một cảm biến chênh lệch áp suất được sử dụng để phát hiện sự chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của bộ lọc. Khi chênh lệch áp suất cao hơn ngưỡng cài đặt, bộ lọc được coi là đạt đến trạng thái bão hòa. Bộ điều khiển ECU làm tăng nhiệt độ động cơ, và động cơ phát ra khí thải có nhiệt độ cao để đốt cháy các phần tử lưu trong bộ lọc, do đó hoàn thành việc tái sinh bộ lọc. Do nhiệt độ khí thải cao và chứa nhiều loại khí và hạt ăn mòn, nên vấn đề về tính tương thích của môi trường cần được xem xét.
5. Hệ thống sử dụng khí đốt tự nhiên / LPG
Do giá thành tương đối rẻ, ít ô nhiễm khí thải, độ an toàn và độ tin cậy cao, dễ dàng thay đổi phương tiện, khí tự nhiên / khí hóa lỏng (LPG) ngày càng được sử dụng làm nhiên liệu ở một số quốc gia và khu vực sản xuất khí tự nhiên / LPG. Một đơn vị khí đốt tự nhiên / khí hóa lỏng (LPG) chuyên dụng được thêm vào để tạo thành" xe hai nhiên liệu" trong khi vẫn giữ nguyên hệ thống cung cấp nhiên liệu của xe. Khí nén tự nhiên / khí dầu mỏ hóa lỏng được chứa trong xi lanh, khí áp suất cao trong xi lanh được đưa đến buồng đốt thông qua van giảm áp và van điều áp để hòa trộn hoàn toàn với không khí và đốt cháy để cung cấp năng lượng cho xe. Tỷ lệ nhiên liệu không khí có thể được kiểm soát tốt hơn bằng cách giám sát áp suất của khí và không khí trong đường ống nạp thông qua hai cảm biến áp suất, để đạt được trạng thái cháy tốt nhất, cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm.
