课题三空气供给装置

1、课题三课题三 空气供给装置空气供给装置一、作用与组成一、作用与组成空气滤空气滤清器清器空气流量计空气流量计节气门节气门怠速控制器怠速控制器作用：作用：根据发动机的工作状态提供适量的空气，同时向根据发动机的工作状态提供适量的空气，同时向ECU传递此信息，并根据传递此信息，并根据ECU的指令完成空气量的调节。的指令完成空气量的调节。组成：组成：空气滤清器、空气流量计（进气压力传感器）、空气滤清器、空气流量计（进气压力传感器）、节气门体、节气门位置传感器、进气歧管等。节气门体、节气门位置传感器、进气歧管等。二、空气滤清器二、空气滤清器用于滤除空气中的灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普用于滤除空气中的

2、灰尘，一般都为纸质滤心，其结构与普通发动机上相同通发动机上相同三、空气流量计（三、空气流量计（MAFMAF）1.1.作用：作用：直接测量发动机运转时吸入的空气量，并转变成直接测量发动机运转时吸入的空气量，并转变成电信号送给发动机电信号送给发动机ECUECU。2.2.类型类型按结构形式：热线式、热膜式、卡门涡旋式、叶片式、量按结构形式：热线式、热膜式、卡门涡旋式、叶片式、量芯式芯式3 3、热线式空气流量计、热线式空气流量计主流测量方式：将热线和空主流测量方式：将热线和空气温度传感器置于进气通道。气温度传感器置于进气通道。旁通测量方式：将热线缠绕旁通测量方式：将热线缠绕在陶瓷螺线管上并置于旁通在陶

3、瓷螺线管上并置于旁通气道中气道中工作原理工作原理检测检测4.4.热膜式空气流量计热膜式空气流量计热膜是由发热金属铂固热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成，定在薄的树脂膜上构成，使用寿命长，成本较低使用寿命长，成本较低5.5.卡门涡旋式空气流量计卡门涡旋式空气流量计（1 1）工作原理）工作原理 卡门涡旋式空气流量计通常与空气滤清器外壳安装成一体卡门涡旋式空气流量计通常与空气滤清器外壳安装成一体, ,在其空气通道中央设置一柱状或锥状的涡流发生器在其空气通道中央设置一柱状或锥状的涡流发生器, ,在涡流发在涡流发生器后部将不断产生称之为卡门涡旋的涡流串生器后部将不断产生称之为卡门涡旋的涡流串, ,

4、卡门涡旋的频卡门涡旋的频率率f,f,与空气流速与空气流速V V之间存在如下关系：之间存在如下关系： f=0.2V/df=0.2V/d 测得卡门旋涡的频率测得卡门旋涡的频率f f就可以求得空气流速就可以求得空气流速, ,空气流速乘以空气流速乘以空气通路面积空气通路面积, ,就可以得到进气的流量就可以得到进气的流量卡门涡旋卡门涡旋反光镜式反光镜式 反光镜检测式空气流量反光镜检测式空气流量计的检测部分由镜面、发光二计的检测部分由镜面、发光二极管和光电晶体管等组成。空极管和光电晶体管等组成。空气流经涡旋发生器时，压力发气流经涡旋发生器时，压力发生变化，这种压力变化经压力生变化，这种压力变化经压力导向孔

5、作用于薄金属制成的反导向孔作用于薄金属制成的反光镜表面，使反光镜产生振动光镜表面，使反光镜产生振动。反光镜振动时，将发光二极。反光镜振动时，将发光二极管投射的光反射给光电管，对管投射的光反射给光电管，对反射光信号进行检测，即可得反射光信号进行检测，即可得涡旋频率。高频率对应大进气涡旋频率。高频率对应大进气量。量。 反光镜检测式卡门涡旋空气流量计原理反光镜检测式卡门涡旋空气流量计原理1 1空气进口；空气进口；2 2管路；管路；3 3光敏晶体管；光敏晶体管；4 4板弹簧；板弹簧；5 5导孔；导孔；6 6旋涡发生器；旋涡发生器；7 7整流栅整流栅 在与空气流动方向垂直的在与空气流动方向垂直的方向上安

6、装超声波信号发生方向上安装超声波信号发生器，在与其相对的位置上安器，在与其相对的位置上安装超声波接收器。卡门涡旋装超声波接收器。卡门涡旋造成空气密度变化，受其影造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声响，信号发生器发出的超声波到达接收器的时机或变早波到达接收器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩波，矩用放大器使之形成矩波，矩形波的脉冲频率即为卡门涡形波的脉冲频率即为卡门涡旋的频率。旋的频率。超声波检测式卡门涡旋空气流量计原理超声波检测式卡门涡旋空气流量计原理1 1超声波信号发生器；超声波信号发生器；2 2超声波发射探头；超声波发射探头；3 3涡

7、流稳定板；涡流稳定板；4 4涡流发生器；涡流发生器；5 5整流整流器器;6;6空气辅助通道；空气辅助通道；7 7超声波接收探头；超声波接收探头；8 8转换电器转换电器结构结构 如右图，空气流量计主要由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。 叶片式空气流量计的结构叶片式空气流量计的结构四、进气压力传感器（四、进气压力传感器（MAPMAP）1.1.作用：作用：采用速度密度方式间接地测量发动机吸入的空气量采用速度密度方式间接地测量发动机吸入的空气量2.2.分类分类按信号产生的原理不同：压电效应式、电容式、膜盒式和表面按信号产生的原理不同：

8、压电效应式、电容式、膜盒式和表面弹性波式弹性波式压电效应式：压电效应式：硅膜片的一侧是真空室，另硅膜片的一侧是真空室，另一侧导入进气歧管压力，进一侧导入进气歧管压力，进歧管内绝对压力越高，硅膜歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其变形量与片的变形越大，其变形量与压力成正比。附着在薄膜上压力成正比。附着在薄膜上的应变电阻的阻值则产生与的应变电阻的阻值则产生与其变形量成正比的变化。利其变形量成正比的变化。利用这种原理，可把进气歧管用这种原理，可把进气歧管内压力的变化变换成电信号。内压力的变化变换成电信号。1 1绝对真空室；绝对真空室；2 2硅片；硅片；3 3ICIC放大电路放大电路 膜盒式膜盒式

9、 电容膜盒式进气歧管压电容膜盒式进气歧管压力传感器由两片用绝缘垫力传感器由两片用绝缘垫圈隔开的氧化铝片组成，圈隔开的氧化铝片组成，铝片和绝缘垫圈构成中部铝片和绝缘垫圈构成中部有个真空腔的膜盒，该盒有个真空腔的膜盒，该盒装在与进气管相通的容器装在与进气管相通的容器内。内。 当进气歧管压力发生变当进气歧管压力发生变化时，氧化铝片弯曲变形，化时，氧化铝片弯曲变形，使硅片间的距离随之改变，使硅片间的距离随之改变，从而引起电容的变化。从而引起电容的变化。1 1真空腔；真空腔；2 2进气歧管；进气歧管；3 3氧化铝氧化铝片；片；4 4硅片；硅片；5 5引线引线五、节气门体五、节气门体1.1.作用：作用：控

10、制进气通道截面积的变化，实现对发动机控制进气通道截面积的变化，实现对发动机转速和负荷的控制。转速和负荷的控制。2.2.组成：组成：节气门、怠速旁通气道、怠速调节螺钉、空节气门、怠速旁通气道、怠速调节螺钉、空气阀等。气阀等。1 1节气门；节气门；2 2怠速调整螺钉；怠速调整螺钉；3 3阀芯；阀芯；4 4冷却液出口；冷却液出口；5 5冷却液进口；冷却液进口；6 6蜡盒；蜡盒；7 7进气气流进气气流3.3.怠速旁通气道怠速旁通气道发动机怠速运转时，节气门关闭，所需空气经旁通气道进入进发动机怠速运转时，节气门关闭，所需空气经旁通气道进入进气总管，在旁通道中，装有怠速调节螺钉，可进行怠速调整。气总管，在

11、旁通道中，装有怠速调节螺钉，可进行怠速调整。双金属片式怠速空气阀双金属片式怠速空气阀1 1出气口；出气口；2 2阀片；阀片；3 3进气口；进气口；4 4双金属片；双金属片；5 5进水口；进水口；6 6加热线圈加热线圈4.4.空气阀空气阀（1 1）作用）作用在发动机冷态时此阀开启，在发动机冷态时此阀开启，增加进气量，便于发动机增加进气量，便于发动机起动和提高怠速转速起动和提高怠速转速（2 2）结构）结构 石蜡式石蜡式 双金属片式双金属片式节气门位置传感器安装在节节气门位置传感器安装在节气门体上，用来检测节气门气门体上，用来检测节气门的开度。的开度。1.1.作用：作用：将节气门的开度转将节气门的开

12、度转换成电信号送给换成电信号送给ECUECU，作为判，作为判断发动机运转工况的依据断发动机运转工况的依据2.2.结构：结构：1 1）开关形）开关形 有两对触点，分别为怠速有两对触点，分别为怠速触点和功率触点触点和功率触点六、节气门位置传感器六、节气门位置传感器线性节气位置传感器线性节气位置传感器1 1电阻膜；电阻膜；2 2节气门开度输出动触点；节气门开度输出动触点；3 3怠速动触点怠速动触点2 2）线形可变电阻形）线形可变电阻形一种线形电位针，由节气门轴带动电位针的滑动触点一种线形电位针，由节气门轴带动电位针的滑动触点3 3）综合形）综合形七、怠速控制系统七、怠速控制系统1.1.作用：作用：当

13、发动机内部阻力矩发生变化时，在当发动机内部阻力矩发生变化时，在ECUECU的的控制下怠速转速发生变化，自动维持发动机怠速控制下怠速转速发生变化，自动维持发动机怠速稳定运转稳定运转2.2.工作原理：工作原理：当发动机怠速使用条件发生变化时，当发动机怠速使用条件发生变化时，传感器将相关信号传送给传感器将相关信号传送给ECUECU，ECUECU发出指令，控发出指令，控制怠速控制阀工作，调节空气通道面积，控制空制怠速控制阀工作，调节空气通道面积，控制空气流量，使发动机维持稳定运转。气流量，使发动机维持稳定运转。3.3.组成：组成：发动机发动机ECUECU、执行器和各种传感器等。、执行器和各种传感器等。4.4.类型类型旁通空气式：控制节气门旁通管路中的空气流量；旁通空气式：控制节气门旁通管路中的空气流量；节气门直动式：直接控制节气门全关时的最小开度节气门直动式：直接控制节气门全关时的最小开度1、节气门、节气门