车用空气流量测量装置

    汽车内燃机主进气管空气流量测量,是汽车发动机性能测试的一个重要参数。20世纪80年代国外汽车行业就开始研究应用涡街原理,测量汽车发动机进气主管的空气流量。
    在内燃机的燃料注人系统中,为了检测内燃机的工作效率,需要不断地监测人口的空气流量。根据内燃机主进气管的结构特点,开发人员认为选用卡曼涡街流量计是比较合适的,因为这种仪表无可动部件,可靠性较高。另外,根据超声式涡街流量计有体积小、检测灵敏度高丫抗振性较强·:安装方便等特点,因此超声式涡街流量计成为车用空气流量测量装置的主仪表。为补偿汽缸内压力脉动,、还在测量装置内安装了压力传感器。
    涡街流量计通常安装在空气滤清器与节气门一之间的进气管道上,也有的将它与空气滤清器外壳安装成一体,如图10一12是流量测量装置的结构示意图。在图中,旋涡发生体3垂直地安装在主进气管内,在发生体3的下游,安装了一对超声换能器4和5,其中4为发射换能器,5为接收换能器。主进气管外部是空气过滤网10,在主进气管2的前端部安装了一个蜂窝状的流动调整器9,对进人主管的气流进行整流,为流量测量提供较好的流动条件,从而弥补了发生体上游直管段长度的不足。压力传感器6安装在电子室8内,通过上面的窗口感测空气的压力。电子室8是紧贴进气管2安装的一个小空间,里面可安装压力传感器6和测量电路模板7。
    工作时外界气体从空气滤清器1的人口11进人,经过空气过滤网10和流动调节器9,进人内燃机主进气管2,经发生体3分离产生卡曼涡街。旋涡在向下游运动的过程中,通过超声波声束,在一对旋转方向不同的旋涡作用下,声束被调制,产生一个周期的幅值和相位变化,经信号处理电路犷测出与流速成正比的旋涡频率;同时压力传感器也输出与压力值有关的电信号。经微机处理,就可获得空气的质量流量(标准状态流量)。同时微机根据空气流量,控制基本喷油量和点火提前角。

涡街流量计
    图10- 13是超声式空气涡街流量计在汽车中应用的实例。图中也采用三角柱发生体,但三角柱的安装方向与图10-12的三角柱相反,三角柱的顶角朝向来流方向。这样安装的发生体,阻力较小,但旋涡信号较弱,稳定性也较差。为了增强涡街的稳定性,在其下游处增加了两块涡街稳定板,提高了涡街信号质量。超声换能器位于发生体下游。该涡街流量计
设置有主空气通道和旁通空气通道,其目的是为了调节气体流通截面积,以适应不同排量发动机的需要。
    空气涡街流量计已用于日本三菱公司、丰田公司和韩国现代公司生产的轿车上。这种流量计有测量精度高、进气阻力小、无磨损等优点,但价格较高。因此,只在少数高档轿车中使用。由于涡街流量计测量的是体积流量,因此在汽车上还装有进气温度和大气压力传感器,在温度和大气压力变化时,对体积流量进行修正。

涡街流量计

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