空气流量传感器资料.pptx

2023/3/20 2:37:07哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院第1页质量流量型质量流量型空气流量计空气流量计叶片式叶片式热线式热线式热膜式热膜式卡曼涡旋式卡曼涡旋式第1页/共31页2023/3/20 2:37:07第2页项 目/类 型热膜式热线式翼片式卡门式压力式响应特性良良良良良怠速稳定性良良良良良废气再循环适应性良良良良良发动机性能随时间变化优优优优优海拔高度修正不要不要要要要进气温度修正不要不要要要要安装性良良良良良成本高较高较高较高较高空气流量计的性能比较第2页/共31页2023/3/20 2:37:08第3页各种空气流量计各种空气流量计第3页/共31页2023/3/20 2:37:08第4页3.1 动片式空气流量计第4页/共31页2023/3/20 2:37:08哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院第5页1 工作原理第5页/共31页2023/3/20 2:37:08第6页1进气温度传感器；进气温度传感器；2燃油泵触点；燃油泵触点；3电位计；电位计；4CO调节螺钉；调节螺钉；5动片；动片；6燃油泵静触点。燃油泵静触点。1进气；进气；2温度传感器；温度传感器；3阀门；阀门；4阻尼室；阻尼室；5阻尼片；阻尼片；6动片；动片；7主气路；主气路；8旁通起路。旁通起路。2 组成结构第6页/共31页2023/3/20 2:37:08第7页3 电路原理电压值检测法电压值检测法第7页/共31页2023/3/20 2:37:08第8页电压比检测法电压比检测法第8页/共31页2023/3/20 2:37:08第9页第9页/共31页2023/3/20 2:37:08第10页4 测试原理数学模型动片式空气流量表示为：动片式空气流量表示为：说明：（P1-P2）能否看作是定值?空气密度是否是常数？流量Q正比于A。第10页/共31页2023/3/20 2:37:08第11页第11页/共31页2023/3/20 2:37:08第12页3.2 热线式空气流量计1.流量计结构第12页/共31页2023/3/20 2:37:08第13页视频播放界面播放界面第13页/共31页2023/3/20 2:37:09第14页2.热线式空气流量计原理热线式空气流量表示为：热线式空气流量表示为：H：单位时间内散失热量；：单位时间内散失热量；h：发热元件热导率；：发热元件热导率；S表面积；表面积；TH：热：热元件；元件；TC：空气温度：空气温度：空气热导率；：空气热导率；：空气粘性系数；：空气粘性系数；：空气密度；：空气密度；u：空气流速；：空气流速；CP：空气比热容；：空气比热容；X：发热元件代表性尺寸。：发热元件代表性尺寸。m=0.3，n=0.38-0.5。单位时间内散失热量：单位时间内散失热量：第14页/共31页2023/3/20 2:37:09第15页2.热线式空气流量计原理热平衡状态下：热平衡状态下：加热电流与质量流量关系：加热电流与质量流量关系：KT：与空气特性参数相关量，其与温度有关，温度系数：与空气特性参数相关量，其与温度有关，温度系数：0.15%0.18%/度。度。如何消除温度的如何消除温度的影响？影响？第15页/共31页2023/3/20 2:37:09第16页R1R3、RH、RK组成惠斯顿电桥电路。空气流过RH RH温度降低 RH电阻值减小电桥失去平衡控制电路增大流经RH的电流以恢复RH的阻值，使电桥重新平衡R3两端的电压增大，此电压即为热线式空气流量计的传感信号。3.热线式空气流量计温差控制第16页/共31页2023/3/20 2:37:09第17页视频播放界面播放界面第17页/共31页2023/3/20 2:37:09第18页常见引脚有3脚、4脚、5脚热线式空气流量计信号特征4.热线式空气流量计工作原理第18页/共31页2023/3/20 2:37:09第19页4.热线式空气流量计工作原理第19页/共31页2023/3/20 2:37:09第20页自清洁作用:发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线自动加热到约1000、1s，烧掉附着在热线上的灰尘。热丝直径70um，易断。5.热线式空气流量计自清洁第20页/共31页2023/3/20 2:37:09第21页相同点：与热线式类似，都是用惠斯顿电桥工作的。不同点：不使用铂丝作为热线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。5.空气流量计：热膜式第21页/共31页2023/3/20 2:37:09第22页视频播放界面播放界面第22页/共31页2023/3/20 2:37:09第23页3.2 卡曼涡旋式空气流量计卡曼涡旋形成原理卡曼涡旋形成原理1.卡曼涡旋原理在流体中放置一个圆柱或三角柱体，则在这个物体的下游在流体中放置一个圆柱或三角柱体，则在这个物体的下游就会产生两列旋转方向相反并交替出现的空气涡旋，称为就会产生两列旋转方向相反并交替出现的空气涡旋，称为卡曼涡旋卡曼涡旋。稳定条件：。稳定条件：h/l=0.28。第23页/共31页2023/3/20 2:37:09第24页1.卡曼涡旋原理单列涡旋产生的频率为：流体的连续性：单位时间内容积：式中，qv为体积流量；f为单列旋涡产生的频率；k为比例常数，它与管道直径、圆柱体直径等有关。第24页/共31页2023/3/20 2:37:10第25页2.卡曼涡旋流量计检测信号根据涡旋频率检测方式的不同，卡曼涡旋式空气流量传感器可分为 超声波式 和 反光镜式 两种类型。第25页/共31页2023/3/20 2:37:10第26页3.超声波式卡曼涡旋流量计第26页/共31页2023/3/20 2:37:10第27页4.超声波式卡曼涡旋流量检测原理1.超声波频率：40kHz2.声波的多普勒效应3.信号：频率信号第27页/共31页2023/3/20 2:37:10第28页5.反光镜式卡曼涡旋流量计进气量越大，产生涡流越多，压力变化频率越高。变化的压力被导压孔导到导压腔中使张紧带产生振动，从而带动反光镜振动。振动频率与单位时间内产生的涡流成正比。第28页/共31页2023/3/20 2:37:10第29页6.反光镜式卡曼涡旋流量计光学原理第29页/共31页2023/3/20 2:37:10第30页6.反光镜式卡曼涡旋流量计特性第30页/共31页2023/3/20 2:37:10哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院第31页感谢您的观看！第31页/共31页