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空气流量计的工作原理

浏览次数: 日期:2018年3月7日 14:35

  ·空气供给系统功用:供给与发动机负荷相适应的清洁空气,直接和间接计量空气质量,与喷油器喷出的汽油形成最佳混合气。

  ·较早期空气供给系统(L-Jetronic系统)

  ·现在用空气供给系统(D-Jetronic系统)

  1.翼片式空气流量计

  (1)主要件功能

  ·缓冲片:缓冲室内空气对缓冲片的阻尼作用,使翼片转动平稳

  ·旁通空气调节螺钉:调节怠速时旁通空气量的大小,从而调节怠速混合气的成分

  ·电位计:将翼片转动的角度转换为电信号

  (2)工作原理

  ·翼片全关时,没有进气量,产生电压信号最强

  ·翼片打开时,进气量由小变大,产生电压信号有强变弱

  ·翼片全开时,进气量最大,产生电压信号最弱

空气流量计工作原理

  (3)控制电路

  ·下图为早期凌志ES300发动机翼片式空气流量计,集成有三个元件

  ·空气流量计:VC(电源)、VS(空气流量信号)、E2(接地)

  ·进气温度传感器:THA(温度信号)、E1(接地)

  ·燃油泵开关

  2.卡门漩涡式空气流量计

  (1)光电式

  1)结构与原理

  ·卡门漩涡原理:流体流过涡流发生体时,流体会产生系列漩涡,且漩涡频率与流体流速成正比。

  ·光电式传感器:由发光二极管、振动反光镜、光敏三极管组成。漩涡频率通过压力孔使振动反光镜振动,光敏三极管接受因振动产生变化的光能,转化为脉冲电压信号,该脉冲信号与漩涡频率成正比

  2)控制电路

  ·图中某款车型卡门漩涡式空气流量计,集成有二个元件

  ·空气流量计:V1(电源)、V2(空气流量信号)、E(接地)

  ·进气温度传感器:ATS(温度信号)、E1(接地)

  (2)超声波式

  1)结构与原理

  ·卡门漩涡原理:同上述

  ·超声波式传感器:由超声波发射器、超声波接受器组成。漩涡频率使超声波发射器产生的超声波发生变化,超声波接受器接受该超声波转化为脉冲电压信号,该脉冲信号与漩涡频率成正比

  2)流量计接口

  ·图中卡门漩涡式空气流量计集成有三个元件

  ·空气流量计

  ·进气温度传感器

  ·大气压力传感器

  3.热线式空气流量计

  (1)组成

  ·一般还带有自洁电路:熄火后自动加热帕丝1000°C维持1s,烧掉帕丝上的灰尘

  (2)工作原理

  ·控制电路自动控制电桥平衡

  ·当进气量越大,因进气的散热使帕热丝电阻减小,电桥平衡受到破坏。控制电路自动增大电流,增大帕热丝电阻使电桥重新恢复平衡。因电路中电流的增大,使精密电阻的电位增大。该电位与进气量成正比,作为进气量信号电压传输给发动机ECU

  (3)控制电路

  ·下图为凌志LS400发动机热线式空气流量计原车电路图

  ·空气流量计:VG(空气流量信号)、EVG(接地)

  4.热膜式空气流量计

  (1)组成及原理

  ·工作原理:与热线式相同

  ·热膜:帕金属片固定在树脂薄膜上。优点是提高可靠性和耐用性,不粘附灰尘

  (2)控制电路

  ·图为桑塔纳2000AJR发动机热膜式空气流量计原车电路图

  ·空气流量计:端子2(电源12V)、端子4(参考电压5V)、端子5和3(空气流量信号与接地)

  ·进气歧管压力越高(真空度越低)→硅膜片变形越大→应变电阻变化越大→电信号放大输出给发动机ECU

  (3)控制电路

  ·图为皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机进气压力传感器电路图

  ·进气压力传感器:端子VCC(电源5V)、端子PIM(进气压力信号电压)、端子E2(传感器接地)

  2.真空膜盒型

  (1)结构

  ·歧管真空度低

  ·歧管真空度高

  (2)工作原理

  ·电感式传感器(线性变化压差变压器):进气歧管压力变化→铁芯移动→输出信号电压变化→输送给发动机ECU

  1)特点

  ·怠速时,节气门完全关闭,怠速进气量由怠速控制阀控制的旁通空气道提供

  2)怠速控制阀的类型

  ·步进电机型

  ·旋转电磁阀型

  ·占空比控制电磁阀型

  ·开关控制电磁阀型

  (2)节气门直动式

  ·怠速进气量由节气门较小的开度提供,不设旁通空气道。节气门在怠速状态的开度大小由发动机ECU通过怠速电机控制

  2.步进电机型怠速控制阀

  (1)组成

  (2)步进工作原理

  ·定子相线按1-2-3-4顺序搭铁,定子N极逆时针移动,转子逆时针步进

  ·定子相线按1-4-3-2顺序搭铁,定子N极顺时针移动,转子顺时针步进

    ·转子转动一圈分为4个步级进行,每级步进90°

  ·转子八对磁极

  ·定子A、B各16个爪极,定子线圈A的两组线圈与定子线圈B的两组线圈反极性,定子共分为32个磁极爪

  ·步进一个爪极转角11.25°,步进32步转子转一圈,丰田车系步进电机0~125步

  (4)定子绕组控制电路

  ·定子输入脉冲:

  (5)步进电机怠速控制阀控制电路

  3.占空比控制电磁阀型

  (1)工作原理(视频)

  ·是一个比例电磁阀:占空比大,驱动电流大,电磁吸力大,怠速控制阀开度大

  (2)占空比控制电磁阀型怠速控制阀控制电路

  ·提高冷起动怠速,加快暖机预热过程,增加暖机过程中所需的空气量,也称高怠速控制

  ·发动机完成暖机后,通过辅助空气阀的空气被自动切断,恢复正常怠速

  ·现代发动机集中管理系统,高怠速控制由怠速控制阀完成

  2.石腊式补充空气阀

  (1)怠速状态

   (2)热起后状态

  ·当冷却液温度>80℃时,阀门完全关闭

  3.双金属片式补充空气阀(视频)

  (1)怠速状态

  ·双金属片的动作由加热线圈通电时间或发动机水温决定

  ·当水温<-20℃时,阀门全开

  ·当水温>60℃时,阀门全闭

  (2)热起后状态

  ·功用:利用进气气流惯性所形成的压力波来提高充气效率

  2.控制电路及工作过程

  (1)发动机中低速时:ECU控制VSV断电关闭,IACV关闭,脉动压力波传递长度增大,形成低速惯性增压效果

  (2)发动机高速时:ECU控制VSV通电打开, IACV打开,脉动压力波传递长度缩短,形成高速惯性增压效果

所属类别: 行业新闻

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