一、 核心應(yīng)用：汽油發(fā)動機(jī)爆震檢測與閉環(huán)控制

這是它最主要、最根本的應(yīng)用場景，幾乎涵蓋了所有現(xiàn)代汽油發(fā)動機(jī)。

點(diǎn)火正時(shí)優(yōu)化

工作方式：傳感器持續(xù)監(jiān)測發(fā)動機(jī)振動。當(dāng)ECU（發(fā)動機(jī)控制單元）檢測到信號中出現(xiàn)了爆震特征頻率（通常為5-15kHz），就會判定發(fā)生了爆震。

控制動作：ECU立即推遲點(diǎn)火提前角。爆震消失后，ECU再逐步地提前點(diǎn)火，直到再次臨近爆震邊緣。

應(yīng)用價(jià)值：這使得發(fā)動機(jī)能始終工作在“爆震邊緣”的最佳效率點(diǎn)，從而在不損壞發(fā)動機(jī)的前提下，壓榨出最大的動力和燃油經(jīng)濟(jì)性。這是實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)高效能的關(guān)鍵技術(shù)。

空燃比自適應(yīng)調(diào)節(jié)

在某些情況下，過稀或過濃的空燃比也可能引發(fā)爆震。ECU可以根據(jù)爆震傳感器的信號，輔助修正噴油量，確保混合氣處于最理想的狀態(tài)。

渦輪增壓器增壓壓力控制

對于渦輪增壓發(fā)動機(jī)，過高的增壓壓力極易導(dǎo)致爆震。爆震傳感器信號可以作為ECU調(diào)節(jié)廢氣旁通閥開度的依據(jù)，從而限制增壓壓力，保護(hù)發(fā)動機(jī)。

二、 擴(kuò)展應(yīng)用：發(fā)動機(jī)健康管理與診斷

除了實(shí)時(shí)控制，其信號還被用于更廣泛的監(jiān)控和診斷。

失火檢測

發(fā)動機(jī)某個(gè)氣缸失火（不點(diǎn)火）時(shí)，會導(dǎo)致該缸不做功，曲軸轉(zhuǎn)速會產(chǎn)生一個(gè)微小的波動。通過分析爆震傳感器信號的頻率和相位成分，ECU可以間接判斷是否發(fā)生失火，并點(diǎn)亮故障燈。

發(fā)動機(jī)機(jī)械故障診斷

雖然不專門用于此目的，但爆震傳感器異常的信號模式有時(shí)可以提示一些機(jī)械問題，例如：

早燃/超級爆震：在超高增壓發(fā)動機(jī)上，這是一種更嚴(yán)重的異常燃燒，爆震傳感器能檢測到其極高的振動強(qiáng)度并觸發(fā)保護(hù)策略。

氣門正時(shí)錯(cuò)誤：正時(shí)鏈條/皮帶跳齒會導(dǎo)致燃燒異常，可能被爆震傳感器捕捉。

嚴(yán)重的機(jī)械撞擊：如活塞銷松動、連桿瓦磨損等，會產(chǎn)生異常振動噪聲。

發(fā)動機(jī)負(fù)載判斷

在一些簡單的控制策略中，發(fā)動機(jī)的整體振動水平與負(fù)載有關(guān)。ECU可以粗略地用爆震傳感器的信號幅度來輔助判斷發(fā)動機(jī)的負(fù)載狀態(tài)。

三、 特殊與新興應(yīng)用

基于振動的失火檢測

這是爆震傳感器一個(gè)非常重要的擴(kuò)展功能。當(dāng)某個(gè)氣缸失火時(shí)，它不會產(chǎn)生正常的燃燒壓力，因此該氣缸點(diǎn)火的時(shí)刻就不會有對應(yīng)的振動峰值。通過精確分析爆震傳感器信號在曲軸特定角度下的波形，可以準(zhǔn)確地識別出是哪個(gè)氣缸失火。這是滿足OBD-II（車載自動診斷系統(tǒng)）法規(guī)要求的重要方法之一。

燃燒分析

在實(shí)驗(yàn)室或高端應(yīng)用中，通過對爆震傳感器信號進(jìn)行更精細(xì)的頻譜分析，可以研究不同工況下的燃燒狀態(tài)、壓力上升率等，用于發(fā)動機(jī)的研發(fā)和標(biāo)定。

替代其他傳感器

在一些低成本發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中，一個(gè)爆震傳感器有時(shí)可以替代曲軸位置傳感器的冗余備份功能。當(dāng)曲軸位置傳感器失效時(shí)，ECU可以通過分析爆震傳感器的信號模式來推斷曲軸位置和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，保證車輛能“跛行”回家