卡门旋涡式空气流量计应用什么原理
曲轴位置传感器工作原理:
主要有三种类型:磁电感应式、霍尔效应式和光电式。三种类型的工作原理分别为:
1、磁电感应式:
磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成,转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式,转速转子为 24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号,以及各缸的工作顺序,就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。
2、 霍尔效应式:
霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内,与分火头同轴,由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间,霍尔触发器的磁场被叶片旁路,这时不产生霍尔电压,传感器无输出信号;当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时,磁力线进入霍尔元件,霍尔电压升高,传感器输出电压信号。
3、光电式:
光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内,由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴光电式一起转动,信号盘外圈有 360条光刻缝隙,产生曲轴转角 1 °的信号;稍靠内有间隔 60 °均布的 6 个光孔,产生曲轴转角 120 °的信号,其中 1 个光孔较宽,用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上,由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生电压;当发光二极管光束被档住时,光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后,即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 °和 120°时的信号,电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。
曲轴位置传感器通常安装在分电器内,是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有:检测发动机转速,因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。
一、空气流量计介绍
空气流量计的作用
空气流量计测量进入发动机进气歧管的新鲜空气量和进气温度,ECU根据此信息进行喷油量修正、冒烟限制以及EGR开度控制。
2.安装位置
该传感器安装在发动机进气管上,空气滤清器后端
3.工作原理
3.1.空气流量计的原理
空气流量传感器是将一些电子元器件集成在一块陶瓷基片上,当发动机正常工作时首先给膜片加热,而新鲜空气流经传感器的时候会带走部分热量,此时ECU会控制膜片上的惠斯顿电桥对膜片进行热量补充,这就会引起电信号的变化,该信号传送给ECU的时候,ECU会根据此变化计算进气量。
3.2.空气温度传感器的原理
进气温度传感器是一个负温度系数的电阻,当进气温度变化的时候会使该电阻的阻值发生变化从引起ECU端信号电压的变化,ECU根据这个变化计算进气温度。
3.3.气流方向的判断
在空气流量计的热膜两端各有一个同样的温度电阻,当气流流过热膜时会带走部分热量,因此在热膜前端的温度相对于后端的温度要低一些,ECU根据此信号来判断气流的方向!
4.空气流量计的线路图
5.控制策略
ECU会时刻监控空气流量计的工作状况当ECU判断空气流量计出现故障的时候会采取相应的控制,如下
4.1.发动机MIL灯点亮,EGR系统退出工作,废气将不再参与系统工作;
4.2.发动机转速将会被限制在某一转速,动力受限;
4.3.空气流量计发生故障时,发动机启动不受影响,可以正常启动;
二、空气流量计的检测:
和空气流量计相关的故障码
空气流量计的结构简单,可靠性高;但进气阻力大,响应较慢且体积较大
二、卡门旋涡式空气流量计
所谓卡门旋涡,是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时,在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反,并交替出现的旋涡
光学式卡门旋涡空气流量计
在产生卡门旋涡的过程中,旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化,通过导孔作用在金属箔上,从而使其振动,发光二极管的光照在振动的金属箔上时,光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光,其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。
超声波式卡门旋涡空气流量计
在卡门涡流发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头和接收探头。因卡门涡流对空气密度的影响,就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡变晚而产生相位差。对此相位信号进行处理,就可得到旋涡脉冲信号,
三、热线式空气流量计
1.工作原理
当无空气流动时,电桥处于平衡状态,控制电路输出某一加热电流至热线电阻RH;当有空气流动时,由于RH的热量被空气吸收而变冷,其电阻值发生变化,电桥失去平衡,如果保持热线电阻与吸入空气的温差不变并为一定值,就必须增加流过热线电阻的电流IH。因此,热线电流IH就是空气质量流量的函数。
四、热膜式空气流量计
热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气流量计类似,都是用惠斯登电桥工作的。所不同的是:热膜式不使用白金丝作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻及桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。
f=St V/d(1)式中
d一柱状物体的代表尺寸
V一流体的流速
f一涡动周波数