介紹
空氣流量計是測量發動機吸入空氣量的裝置。它將吸人的空氣量轉換成電信號送至電腦,是決定噴油量的基本信號之一。根據測量原理不同,可以分為 翼片式空氣品質計、 卡門旋渦式空氣流量計、 熱線 式空氣流量計和 熱膜式空氣流量計四種型式。前兩者為體積流量型,後兩者為質量流量型。機車電噴系統採用翼片式空氣流量計,以及進氣壓力感測器。更有甚者,只採用節氣門位置感測器和發動機轉速感測器來計量進氣量。
結構
翼片式空氣流量計又稱 活門式 或 葉片式空氣流量計,它由翼片部分、電位計部分和接線插頭三部分組成,如圖1所示。
翼片部分
如表2所示。翼片由測量葉片和緩衝葉片構成,兩者鑄成一體。翼片轉軸安裝在空氣流量計的殼體上,轉軸一端有螺旋迴位彈簧(安裝在電位計部分)。回位彈簧的彈力與吸入空氣流對測量葉片的推力平衡時,翼片即處於穩定位置。測量葉片隨空氣流量的變化在空氣主通道內偏轉,同時,緩衝葉片在緩衝室內偏轉,緩衝室對翼片起阻尼作用。其設計目的在於,當發動機吸人空氣量急劇變化和氣流脈動時,減小翼片脈動,使翼片運轉平穩。
在空氣流量計主空氣道下方設定有空氣旁通通道,在旁通通道的一側設有可改變旁通空氣量的CO調整螺絲,以便在小空氣流量時對空氣流量計的輸出特性進行調節。怠速時的空燃比,因發動機、燃油噴射裝置和系統的不同,會出現若干偏差,因此需要通過調整旁通通道面積,使空氣流量計的輸出與目標值一致。
電位計部分
電位計在空氣流量計殼體上方,內有平衡配重、滑臂、回位彈簧、調整齒圈和印刷電路板等。如表3所示,螺旋迴位彈簧的一端固定在翼片轉軸上,另一端固定在調整齒圈上。調整齒圈被一卡簧定位,且調整齒圈上有刻度標記,改變調整齒圈的固定位置,可調整回位彈簧的預緊力,使用中用以調整空氣計量器的輸出特性。翼片轉軸上端固裝著平衡配重和滑臂,隨翼片一起動作,滑臂與印刷電路板的鍍膜電阻接觸,並在其上滑動。
印刷電路板採用陶瓷基鍍膜工藝製成,其電路如圖1所示。可變電阻2的中央抽頭是與翼片軸連動的滑臂,滑臂與接線插頭“7”用導線連線,則接線插頭“7”為電壓信號輸出端。燃油泵控制觸點1受翼片轉軸的控制,當翼片處於靜止位置時,燃油泵控制觸點被頂開,當翼片偏轉時,觸點閉合。熱敏電阻4安裝在空氣流量計主空氣道進氣口上,用兩根導線連線在電位計部分的接線插頭“6”和"27”上,根據進氣溫度輸出電信號。
1——燃油泵控制觸點;2——可變電阻;3——固定電阻;4——熱敏電阻
接線插頭 翼片式空氣流量計的接線插頭一般有七個,但也有的將電位計部分內部的燃油泵控制觸點1取消後,其接線插頭變為五個。圖2示出日產和豐田車上翼片式空氣流量計接線插頭的標記圖。其插頭名稱一般在插頭的護套上標示。
工作原理
空氣通過空氣流量計主通道時,翼片將受到吸入空氣氣流的壓力及回位彈簧的彈力控制,當空氣流量增大,則氣流壓力增大,使翼片偏轉(如圖3所示),翼片轉角 增大,直到兩力平衡為止,與此同時,電位計中的滑臂與翼片轉軸同軸偏轉,使接線插頭“ ”與“ ”間的電阻減小,“ ”電壓值降低,電腦根據空氣流量計送入的 的信號,感知空氣流量的大小。 的電壓比值與空氣流量成反比(也有的感測器成正比的),且線性下降(如圖4所示)。
當吸入空氣的空氣流量減小時,翼片轉角 減小,接線插頭“ ”與“ ”之間電阻值增大, 電壓值上升,則 的電壓比值隨之增大。
使 電壓比作為空氣流量計的輸出,其目的在於:當加給電位計的電源電壓U發生變化時,因信號 與 成比例變化,所以作為空氣流量計的輸出信號 仍保持不變,即不受電源電壓的影響。確保空氣流量計的測量準確。
影響翼片式空氣流量計精度的主要因素有。
(1)環境條件固定。
①單件可重複性精度:標準偏差小於空氣流量的0.1%,就需極高的電位器解析度。
②特性精度:即輸出電壓與空氣流量關係有匹配精度,其誤差約為±2%。
(2)環境條件變化。
①脈動誤差:空氣脈動使流量計顯示值增大,混合氣變濃,試驗表明,節流閥全開寸引起的燃油加濃比可達10%~15%,而節流閥略關小時,此誤差即告消失,因此,這種誤差可作為全負荷加濃係數。
②漂移誤差:長期使用後,擋板與外殼之間間隙積污,引起漏氣量變化而產生讀數漂移,試驗證明,行駛8000km,約變化1m /h。空氣流量小時,特別是怠速範圍內漂移誤差比較明顯。流量大時,這種漂移誤差就覺察不出來了。因此,可用重新調整旁通道螺釘來補償。
這種空氣流量計的結構簡單,可靠性好;但是急加速時的回響時間較長,進氣阻力大,對大氣壓力和溫度的變化需要修正,且外形尺寸較大,在發動機罩內布置較困難 。