全国汽车类说课大赛作品：空气流量计结构及工作原理.ppt

1、复习 1空气流量计常见安装位置在哪里？ 空气滤清器后空气滤清器后, ,节气门体之前节气门体之前 2空气流量计的作用是什么？ 作用：作用：1 1 测量进入发动机气缸的空气量测量进入发动机气缸的空气量 2 2 将吸入的空气量转换成电信号送至电将吸入的空气量转换成电信号送至电 脑，作为决定喷油量的基本信号之一脑，作为决定喷油量的基本信号之一 根据测量原理根据测量原理 1 1 翼片式翼片式 2 2 卡门漩涡式卡门漩涡式 3 3 热线式热线式 4 4 热膜式热膜式 体积流量型 质量流量型 3 常见空气流量计的类型（种类）有哪些？ 一 翼片式空气流量计 又称活门式或叶片式空气流量计 1 结构 三部分组成

2、（1）翼片部分 （2）电位计部分 （3）接线插头部分 2 工作原理 （1）电路原理 （2）进气量检测原理 电压比检测 电压值检测 其内还设有燃油 泵开关、进气温度 传感器 一般为7个插头， 取消油泵开关后， 变为5个 3 特点 学习准备2 空气流量计结构及工作原理 二 卡门漩涡式空气流量计 1基本原理：利用卡门漩涡发生的规律与空气流速存 在的某种对应关系来测量空气流量 2卡门漩涡产生原理 （1）卡门漩涡：在一均匀流动的空气通道中安放一个 卡门漩涡发生器，当空气流过卡门漩 涡发生器时，会在其背面的两侧不断 地交替产生有规律的涡流，这种涡流 称为卡门漩涡。 （2）空气流量的计算 f = 0.2 v

3、/d f：频率，即涡流的个数 v：空气的流速 d：发生器的直径 只要测出频率f，就能算出空气流速v， 再乘以通道有效面积，就可得到流入 空气的体积流量 3 卡门漩涡式空气流量计构造及工作原理 基本组成 （1）锥状卡门漩涡发生器 （2）漩涡监测器 类型： 根据检测卡门漩涡频率的方法 （1）反光镜检测法 （2）超声波检测法 4 特点 输出频率信号输出频率信号 1）优点：（1）响应速度快（输出信号几乎与空气 流速变化同步） （2）进气阻力小，无磨损 （3）结构紧凑 （4）容易检测和处理 2）缺点：（1）制造成本高 （2）需进行大气压力和温度修正 5 接线 三 热线式空气流量计 1 基本原理：当空气流

4、过发热体时，空气带走的热量 与流过发热体的空气质量具有一定对应 关系。 2 构造： 3 工作原理 由铂丝制成的热线（发热体）、 温度补偿电阻（冷线）、 控制电路、采样管、壳体等组成 4 接线 铂丝热线安装位置 （1）主流测量式-主空气通道 （2）旁通测量式-空气旁通道 四 热膜式空气流量计 1 基本原理：与热线式相同 2 构造 3工作原理 4特点 5 接线 5V 12V 信号信号 进气温度进气温度 搭铁搭铁 Vc电源电源 E 无需自净 一般为5线 MAF ECU 缓冲室 旁通气道 本质就是一个滑动变阻器 1、反光镜、反光镜 2、发光二极管、发光二极管 3、钢板弹簧、钢板弹簧 4、光电管、光电管

5、 5、导压孔、导压孔 6、涡流发生器、涡流发生器 反光镜检测法 检测部分结构：检测部分结构：如上图，镜片、发光二级管和光电晶体管组如上图，镜片、发光二级管和光电晶体管组 成。成。 原理：原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作 用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的 光发射给光电管，对反射光进行检测光发射给光电管，对反射光进行检测。 结构：结构：由超声波信号发生器、由超声波信号发生器、 超声波发射探头、涡流稳定板、超声波发射探头、涡流稳定板、 涡流发生器、整流

6、器、超声波接涡流发生器、整流器、超声波接 受探头和转换电路组成。受探头和转换电路组成。 原理：原理：卡门涡旋造成空气密度卡门涡旋造成空气密度 变化，受其影响，信号发生器发变化，受其影响，信号发生器发 出的超声波到达接受器的时机或出的超声波到达接受器的时机或 变早或变晚，测出其相位差，利变早或变晚，测出其相位差，利 用放大器使之形成矩形波，矩形用放大器使之形成矩形波，矩形 的脉冲频率为卡门涡旋的频率。的脉冲频率为卡门涡旋的频率。 如右图如右图 超声波检测法超声波检测法 1、超声波信号发生器、超声波信号发生器 2、超声波发、超声波发 射探头射探头 3、涡流稳定板、涡流稳定板4、涡流发生、涡流发生

7、器器 5、整流器、整流器 6、旁通空气道、旁通空气道 7、超声波接收探头、超声波接收探头 8、转换电路、转换电路 空气流量计 热线式热线式 热膜式热膜式 4插头插头 5混合电路盒混合电路盒 6金属热膜元件金属热膜元件 7壳体壳体 8滤网滤网 9导流格栅导流格栅 热线改为热膜，热膜为固定在薄的树脂膜上的金属铂 或者 用厚膜工艺将热线、冷线、精密电阻镀在一块陶瓷片上 工作原理工作原理 A A：集成电路；：集成电路；R RH H：热线电阻：热线电阻 R RK K：温度补偿电阻（冷线）：温度补偿电阻（冷线） R RA A：精密电阻：精密电阻 R RB B：电桥电阻：电桥电阻 1 控制线路使电桥处于平衡

8、状态 2 当空气流过热丝时，带走热量 热线温度下降。热线电阻值发生 变化，使电桥出现不平衡 3 控制电路加大流过热线的电流 ，使热线温度升高，阻值恢复到 使电桥平衡。（50-120mA） 4 由此看出，进气质量大小与加 热电流成对应关系，将此变化的 电流转变为精密电阻RA两端的电 压后作为信号输出 5消除空气温度影响：控制电路以 温度补偿电阻RK为参照，使热线 和冷线之间的温度差保持不变 （一般为100C），从而消除进气 温度对测量的影响。 杂质？ A A：集成电路；：集成电路；R RH H：热线电阻：热线电阻 R RK K：温度补偿电阻（冷线）：温度补偿电阻（冷线） R RA A：精密电阻：

9、精密电阻 R RB B：电桥电阻：电桥电阻 自净电路：两种方式 1 发动机熄火后，自动 将热线加热至1000C，持 续1s，烧掉热线上的杂 质。 2 保持热线温度高至 200C，防止污染物玷污 热线。 热线式空气流量计电路热线式空气流量计电路： 接通点火开关，不起动发动机，测接通点火开关，不起动发动机，测E与与D、E与与C之间的电压为之间的电压为 蓄电池电压。蓄电池电压。B与与C间的信号电压间的信号电压 发动机工作时为发动机工作时为24V，发动机，发动机 不工作为不工作为1.01.5V， F与与D间电压，关闭点火开关时，电压应回零间电压，关闭点火开关时，电压应回零 并在并在5s后有跳跃上生，后有跳跃上生，1s后在回零，说明自洁信号良好。后在回零，说明自洁信号良好。 热线式空气流量计电路热线式空气流量计电路 热膜式热膜式 a）结构图 b）结构简图 c）输出脉冲信 号波形 1-反光镜 2-发光二极管 3-钢板弹簧 4-空 气流 5-卡门旋涡 6-旋涡发生体 7-压力 导向孔 8-光电晶体管 9-进气管路 10-支 承板