溫州國大電器有限公司發(fā)現(xiàn)汽車空氣流量計(jì)在用于現(xiàn)代汽車汽油噴射系統(tǒng)中,安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間,用來測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣量的多少,作為決定基本噴油量的參數(shù)。
汽車空氣流量計(jì)的基本特性
汽車空氣流量傳感器是用于現(xiàn)代汽車汽油噴射系統(tǒng)中控制噴油量的電子器件。安裝在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間,用來測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣量的多少,作為決定基本噴油量的參數(shù)。在汽車電子控制燃油噴射裝置上,空氣流量傳感器是決定系統(tǒng)控制精度的重要元件之一。空氣流量傳感器又稱空氣流量計(jì),空氣流量計(jì)的規(guī)格隨燃油噴射系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)的不同而不同,對(duì)空氣流量計(jì)的一般要求:空氣流量計(jì)應(yīng)有較寬的溫度范圍、動(dòng)態(tài)范圍及能對(duì)質(zhì)量流量進(jìn)行檢測(cè),而且在苛刻的工作條件下,性能變化小,對(duì)脈動(dòng)氣流也可測(cè)試。
熱絲式空氣流量計(jì),按其鉑金熱線安裝位置的不同可分為主流測(cè)量方式和旁通測(cè)量方式兩種。主流式空氣流量計(jì)的熱絲是一根直徑為70μm的鉑金絲,安裝在取樣管中,取樣管則安裝在主進(jìn)氣道的中央部位。而旁通式空氣流量計(jì)的鉑金熱絲則纏繞在陶瓷螺旋管上,安裝在旁通空氣道上。
熱絲式和熱膜式空氣流量計(jì)的響應(yīng)速度快,能在幾毫秒內(nèi)反映出空氣流量的變化,所以它的測(cè)量精度不會(huì)受進(jìn)氣氣流脈動(dòng)的影響。特別是發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣氣流脈動(dòng)大,由于使用了熱絲式或熱膜式空氣流量計(jì)測(cè)量進(jìn)氣量,空氣計(jì)量準(zhǔn)確,在任何工況下都能保證最佳空燃比,發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和加速性能好。
汽車空氣流量計(jì)測(cè)試
本系統(tǒng)以被測(cè)空氣流量計(jì)為測(cè)試對(duì)象,以德國BOSCH公司生產(chǎn)的空氣流量計(jì)作為比較標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。以上兩種流量計(jì)的輸入為空氣的流量大小,輸出為與流量對(duì)應(yīng)的0~5V的電壓值。
測(cè)試系統(tǒng)由工控機(jī)、測(cè)試管道、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、VC++軟件和接口電纜幾部分組成。其中工控機(jī)為PCI-1711數(shù)據(jù)采集卡提供方便的接口,并為軟件運(yùn)行提供特定的環(huán)境,在軟件的支持下成為過程通信、數(shù)據(jù)采集與分析處理的中心。信號(hào)可由傳感器提取,數(shù)據(jù)采集卡在軟件的控制下采樣,再經(jīng)過計(jì)算機(jī)加以保存或處理。
本系統(tǒng)采用吸氣裝置對(duì)管道進(jìn)行吸氣來模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣過程,空氣流過管道,軟件通過采集卡控制閥門的漸變或者快速動(dòng)作,使流量發(fā)生改變,此時(shí)各流量傳感器感應(yīng)到了靜態(tài)變化或者動(dòng)態(tài)變化的流量信號(hào)并將之轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓信號(hào)。經(jīng)過流量計(jì)轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電壓信號(hào)和一個(gè)或多個(gè)被測(cè)試產(chǎn)品的電壓信號(hào)分別連接到數(shù)據(jù)采集卡外置端子的模擬多輸入通道,通過數(shù)據(jù)采集卡的多通道數(shù)據(jù)采集,計(jì)算機(jī)讀入多路電壓信號(hào),將得到數(shù)據(jù)通過VC++程序繪制成曲線顯示出來,通過編程使所得到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到硬盤的相應(yīng)文件中,以便對(duì)空氣流量計(jì)的綜合性能進(jìn)行分析。
數(shù)據(jù)結(jié)果分析
對(duì)空氣流量計(jì)的測(cè)試分為靜態(tài)性能測(cè)試和動(dòng)態(tài)性能測(cè)試兩部分來進(jìn)行,該兩種測(cè)試的控制及顯示都由軟件來完成,我們通過來分析測(cè)量曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線的差別來分析產(chǎn)品的性能的好壞。
在動(dòng)態(tài)性能的測(cè)試中,通過軟件控制電控閥門產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),圖3和圖4中顯示的分別為被測(cè)空氣流量計(jì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能曲線和BOSCH公司空氣流量計(jì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能曲線。相對(duì)而言BOSCH的空氣流量計(jì)性能曲線較好,則BOSCH空氣流量計(jì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能良好,對(duì)比BOSCH產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能被測(cè)空氣流量計(jì)性能還有些許不足。
在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)產(chǎn)生震蕩誤差的深入研究,對(duì)空氣流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的適當(dāng)變換,生產(chǎn)出了一批具有更穩(wěn)定性能的空氣流量計(jì)。下面這幅圖是對(duì)改進(jìn)后的空氣流量計(jì)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試。