車用空氣流量測量裝置

在內(nèi)燃機的燃料注人系統(tǒng)中，為了檢測內(nèi)燃機的工作效率，需要不斷地監(jiān)測人口的空氣流量。根據(jù)內(nèi)燃機主進氣管的結(jié)構(gòu)特點，開發(fā)人員認(rèn)為選用卡曼渦街流量計是比較合適的，因為這種儀表無可動部件，可靠性較高。另外，根據(jù)超聲式渦街流量計有體積小、檢測靈敏度高丫抗振性較強·：安裝方便等特點，因此超聲式渦街流量計成為車用空氣流量測量裝置的主儀表。為補償汽缸內(nèi)壓力脈動，、還在測量裝置內(nèi)安裝了壓力傳感器。

渦街流量計通常安裝在空氣濾清器與節(jié)氣門一之間的進氣管道上，也有的將它與空氣濾清器外殼安裝成一體，如圖10一12是流量測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，旋渦發(fā)生體3垂直地安裝在主進氣管內(nèi)，在發(fā)生體3的下游，安裝了一對超聲換能器4和5，其中4為發(fā)射換能器，5為接收換能器。主進氣管外部是空氣過濾網(wǎng)10，在主進氣管2的前端部安裝了一個蜂窩狀的流動調(diào)整器9，對進人主管的氣流進行整流，為流量測量提供較好的流動條件，從而彌補了發(fā)生體上游直管段長度的不足。壓力傳感器6安裝在電子室8內(nèi)，通過上面的窗口感測空氣的壓力。電子室8是緊貼進氣管2安裝的一個小空間，里面可安裝壓力傳感器6和測量電路模板7。

工作時外界氣體從空氣濾清器1的人口11進人，經(jīng)過空氣過濾網(wǎng)10和流動調(diào)節(jié)器9，進人內(nèi)燃機主進氣管2，經(jīng)發(fā)生體3分離產(chǎn)生卡曼渦街。旋渦在向下游運動的過程中，通過超聲波聲束，在一對旋轉(zhuǎn)方向不同的旋渦作用下，聲束被調(diào)制，產(chǎn)生一個周期的幅值和相位變化，經(jīng)信號處理電路獷測出與流速成正比的旋渦頻率；同時壓力傳感器也輸出與壓力值有關(guān)的電信號。經(jīng)微機處理，就可獲得空氣的質(zhì)量流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)流量）。同時微機根據(jù)空氣流量，控制基本噴油量和點火提前角。

圖10- 13是超聲式空氣渦街流量計在汽車中應(yīng)用的實例。圖中也采用三角柱發(fā)生體，但三角柱的安裝方向與圖10-12的三角柱相反，三角柱的頂角朝向來流方向。這樣安裝的發(fā)生體，阻力較小，但旋渦信號較弱，穩(wěn)定性也較差。為了增強渦街的穩(wěn)定性，在其下游處增加了兩塊渦街穩(wěn)定板，提高了渦街信號質(zhì)量。超聲換能器位于發(fā)生體下游。該渦街流量計

設(shè)置有主空氣通道和旁通空氣通道，其目的是為了調(diào)節(jié)氣體流通截面積，以適應(yīng)不同排量發(fā)動機的需要。

空氣渦街流量計已用于日本三菱公司、豐田公司和韓國現(xiàn)代公司生產(chǎn)的轎車上。這種流量計有測量精度高、進氣阻力小、無磨損等優(yōu)點，但價格較高。因此，只在少數(shù)高檔轎車中使用。由于渦街流量計測量的是體積流量，因此在汽車上還裝有進氣溫度和大氣壓力傳感器，在溫度和大氣壓力變化時，對體積流量進行修正。