车用空气流量测量装置

汽车内燃机主进气管空气流量测量，是汽车发动机性能测试的一个重要参数。20世纪80年代国外汽车行业就开始研究应用涡街原理，测量汽车发动机进气主管的空气流量。

在内燃机的燃料注人系统中，为了检测内燃机的工作效率，需要不断地监测人口的空气流量。根据内燃机主进气管的结构特点，开发人员认为选用卡曼涡街流量计是比较合适的，因为这种仪表无可动部件，可靠性较高。另外，根据超声式涡街流量计有体积小、检测灵敏度高丫抗振性较强·：安装方便等特点，因此超声式涡街流量计成为车用空气流量测量装置的主仪表。为补偿汽缸内压力脉动，、还在测量装置内安装了压力传感器。

涡街流量计通常安装在空气滤清器与节气门一之间的进气管道上，也有的将它与空气滤清器外壳安装成一体，如图10一12是流量测量装置的结构示意图。在图中，旋涡发生体3垂直地安装在主进气管内，在发生体3的下游，安装了一对超声换能器4和5，其中4为发射换能器，5为接收换能器。主进气管外部是空气过滤网10，在主进气管2的前端部安装了一个蜂窝状的流动调整器9，对进人主管的气流进行整流，为流量测量提供较好的流动条件，从而弥补了发生体上游直管段长度的不足。压力传感器6安装在电子室8内，通过上面的窗口感测空气的压力。电子室8是紧贴进气管2安装的一个小空间，里面可安装压力传感器6和测量电路模板7。

工作时外界气体从空气滤清器1的人口11进人，经过空气过滤网10和流动调节器9，进人内燃机主进气管2，经发生体3分离产生卡曼涡街。旋涡在向下游运动的过程中，通过超声波声束，在一对旋转方向不同的旋涡作用下，声束被调制，产生一个周期的幅值和相位变化，经信号处理电路犷测出与流速成正比的旋涡频率；同时压力传感器也输出与压力值有关的电信号。经微机处理，就可获得空气的质量流量（标准状态流量）。同时微机根据空气流量，控制基本喷油量和点火提前角。

图10- 13是超声式空气涡街流量计在汽车中应用的实例。图中也采用三角柱发生体，但三角柱的安装方向与图10-12的三角柱相反，三角柱的顶角朝向来流方向。这样安装的发生体，阻力较小，但旋涡信号较弱，稳定性也较差。为了增强涡街的稳定性，在其下游处增加了两块涡街稳定板，提高了涡街信号质量。超声换能器位于发生体下游。该涡街流量计

设置有主空气通道和旁通空气通道，其目的是为了调节气体流通截面积，以适应不同排量发动机的需要。

空气涡街流量计已用于日本三菱公司、丰田公司和韩国现代公司生产的轿车上。这种流量计有测量精度高、进气阻力小、无磨损等优点，但价格较高。因此，只在少数高档轿车中使用。由于涡街流量计测量的是体积流量，因此在汽车上还装有进气温度和大气压力传感器，在温度和大气压力变化时，对体积流量进行修正。