1. 研究目的与意义
发动机空气流量大小是决定喷油的重要因素。空气流量的测量的数据若不准确,那么喷油量和喷油时间也将直接受到影响,空燃比也就发生变化,发动机就不能在良好的工况下工作。汽车工业中一般把空气流量计作为常用的空气流量检测技术。在发动机工作过程中,空气流量传感器信号的变化,可检测发动机扭矩、油耗、废气及其它相关参数等,因此可以通过这些参数研究发动机的工作性能。空气流量计位于发动机空气滤清器和节气门体之间,用于检测进入发动机的空气流量。空气流量计对保证发动机的正常运转,提高燃油经济性起到至关重要的作用。不同类型的发动机使用的空气流量计类型也不同。目前,已成熟应用的流量检测技术主要有,翼片式流量计,卡曼涡流式流量计,热线式和热膜式流量计四种。本课题主要以发动机流量的不同测量方式为对象,描述其工作原理,比较不同的测量方式对发动机的特性的影响,分析参数变化和发动机特性之间的关系,例举不同因素带来的影响,为不同汽车选取不同的空气测量方式作出参考性建议。
2. 国内外研究现状分析
国外研究概况:
汽车空气流量检测技术的相关研究开始于20世纪50年代。最早采用旋转翼片式传感技术,之后,热线式传感技术凭借其价格低、抗振性好等优点成为应用最广泛的技术,同时也大大提高了发动机的使用性能。目前,热膜式空气流量计以德国某公司的产品为主,其中以bosch hfm5最具代表。国内公司的多款车型如捷达,桑塔纳,帕萨特等都采用hfm5型流量计。20世纪80年代,日本公司最早将超声式涡流传感技术应用到汽车上。20世纪90年代,随着生产工艺的进步出现了采用厚膜工艺的热膜式传感技术。进入 21 世纪,原有热膜式传感技术得到进一步改进,如博世公司就研究出具有流体分离元件的热膜式空气测量传感技术,通过在测量前对空气流进行稳定和分离处理,进一步提高测量精度。
热式空气流量传感技术用于汽车燃油喷射系统中约有三四十年左右,第1代车用热式空气流量传感器采用一根细铂线作为加热电阻,放在传感器的气道中作为传感器单元;第2代车用热式空气流量传感器在第一代的产品上对传感单元稍微做了一些改进,将加热铂线电阻缠绕在陶瓷或玻璃圆柱体加强了铂丝的强度,提高的产品的工作可靠性和寿命;第3代车用热式空气流量传感器与前两代产品有了很大的改变,采用薄膜式传感器,最初工程师们把加热铂电阻通过印刷的方式固定在玻璃或陶瓷基底上,后随着技术和工艺的进步,把加热铂电阻固定在微硅片基底上,例如bosch公司利用mems技术研发的热膜式空气流量传感器hfm系列产品。系列产品通过不断的试验,性能得到极大的提高,在上个世纪末就已经开始批量生产,因为其良好的性能得到广泛的推广应用,目前在国内很多汽车都装配了此类传感器。
3. 研究的基本内容与计划
内容:
1.例举出常见汽车空气流量检测装置;
2.例举几个常见品牌汽车用的空气流量检测技术;
4. 研究创新点
选取使用不同空气流量计的两种型号的车或试验台,对调空气流量计,看检测的变化。
