專利名稱:空氣流量計(jì)的制作方法
本發(fā)明涉及有旁路的熱線式空氣流量計(jì)，尤其是那種適用于測量機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)吸入空氣流量的熱線式空氣流量計(jì)。
舉例來說，關(guān)于用來測量機(jī)動(dòng)車吸入空氣流量的熱線式流量計(jì)，在SAE(汽車工程學(xué)會(huì))技術(shù)報(bào)告文獻(xiàn)80048中已有所述。這種空氣流量計(jì)有一組不帶外套的熱線，懸掛在內(nèi)燃機(jī)吸入氣流經(jīng)過的旁路之中，以測量空氣流量。雖然不帶外套的熱線具有響應(yīng)速度高的優(yōu)點(diǎn)，但有缺陷，因?yàn)榭諝馀月分械哪婊?，容易使它們受到損壞。
為了克服這一缺陷，已提出過個(gè)幾種方案，例如日本專利公布號(hào)16259/82(相當(dāng)于DE-OS3019544)中所述，采用一種具有文氏管的熱線式空氣流量計(jì)，文氏管裝在內(nèi)燃機(jī)吸入氣流經(jīng)過的主氣道內(nèi)，旁路與主氣道相通，使得通過主氣道的一部分空氣能分流，利用文氏管主氣道上流部份與靠近文氏管最窄部位的主氣道之間壓力差，使經(jīng)過的氣流形成一股旁流。此外，還有一個(gè)裝在旁路內(nèi)的熱線式空氣流量傳感器，來監(jiān)測旁路氣流，根據(jù)空氣流量傳感器獲得的流速，確定吸入內(nèi)燃室全部空氣的流量。采用有旁路的熱線式空氣流量計(jì)有一個(gè)問題當(dāng)被測氣流為脈動(dòng)流時(shí)，熱線的響應(yīng)延遲，使測得結(jié)果小于實(shí)際平均空氣流量。為了解決這一問題，日本專利公布號(hào)135916/83(相當(dāng)于美國專利系列號(hào)461556)中曾提出一個(gè)方案，使得旁路中進(jìn)氣口與出氣口之間的距離，與測量主氣道軸向距離得到的距離相比，有所增加，以補(bǔ)償測量中的誤差。在這種熱線式空氣流量計(jì)中，進(jìn)入空氣流量計(jì)的氣流在旁路的進(jìn)氣口或聯(lián)接口分成兩股，有一股氣流繼續(xù)通過主氣道，另一股氣流通過旁路，最后這兩股氣流在旁路的出氣口或匯流口相匯合，流出空氣流量計(jì)。通過旁路的空氣流速由熱線探頭與溫度探頭測得。由檢測旁路中空氣流速的空氣流量傳感器產(chǎn)生的空氣流速信號(hào)與通過空氣流量計(jì)全部空氣流量之間的關(guān)系，是預(yù)先確定的，從而能夠根據(jù)旁路中空氣流量傳感器產(chǎn)生的流速信號(hào)來確定全部空氣流量。為了確保能夠以高精度獲得通過空氣流量計(jì)的全部空氣的流量，經(jīng)過旁路的氣流與經(jīng)過主氣道的氣流之間的比值，即使經(jīng)過空氣流量計(jì)的流量發(fā)生蠕動(dòng)，也應(yīng)當(dāng)始終保持不變。
但是，這種熱線式空氣流量計(jì)并非沒有缺點(diǎn)。當(dāng)空氣流量計(jì)的管壁受熱時(shí)，經(jīng)過旁路的空氣流量將小于經(jīng)過主氣道的空氣流量，從而使旁路中的空氣溫度高于主氣道中的空氣溫度。其結(jié)果是，旁路中的空氣膨脹，旁路對(duì)氣流的阻力增加，最后使經(jīng)過旁路的空氣流量小于經(jīng)過主氣道的空氣流量。因此，上述結(jié)構(gòu)的熱線式空氣流量計(jì)有這樣一個(gè)缺陷空氣流量計(jì)道壁的冷熱使空氣流量計(jì)測得的空氣流量的數(shù)值精度降低。
在上述結(jié)構(gòu)的熱線式空氣流量計(jì)中，通過主氣道道壁附近的那部分氣流被引入到旁路，并由空氣流量傳感器測檢。一般地說，通過主氣道道壁附近的那部份氣流，與通過主氣道中心的那部份氣流相比，較容易形成擾動(dòng)性氣流。這樣，由檢測旁路中空氣流量的熱線式空氣流量傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)，將會(huì)有較高的噪聲/信號(hào)比(N/S比)，因?yàn)樗怯芍鳉獾乐袛_動(dòng)度較高的那部份氣流產(chǎn)生的。
此發(fā)明旨在克服上述原來設(shè)計(jì)的缺陷。因此，本發(fā)明的目的是提供一種在測量空氣流量時(shí)能獲得更高精度的熱線式空氣流量計(jì)，它不受主氣道發(fā)熱的影響，使空氣流量計(jì)能產(chǎn)生低噪聲/信號(hào)比的信號(hào)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的空氣流量計(jì)有一支裝在主氣道內(nèi)的空氣流量測定管，此空氣流量測定管有一個(gè)進(jìn)氣口與出氣口，用作旁路;此外，還有一個(gè)裝在空氣流量測定管內(nèi)的熱線或空氣流量傳感器，這個(gè)空氣流量傳感器實(shí)際上裝在主氣道斷面的中心部份，用以檢測經(jīng)過旁路的空氣流速。
下面是附圖簡述。
圖1是包括本發(fā)明第一個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖2是沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ線取的剖面圖;
圖3是沿圖1中的Ⅲ-Ⅲ線取得的剖面圖;
圖4是沿圖2中的Ⅳ-Ⅳ線取得的剖面圖;
圖5曲線表示空氣流量與空氣流量測量誤差之間的關(guān)系，一條是根據(jù)圖1～4所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)測得，另一條根據(jù)現(xiàn)在技術(shù)的空氣流量計(jì)測得，兩者的道壁均受熱。
圖6曲線表示在圖1～4所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)中與現(xiàn)在技術(shù)的空氣流量計(jì)中空氣流量與噪聲/信號(hào)比之間的關(guān)系;
圖7是包括本發(fā)明第二個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的垂直剖面圖;
圖8是包括本發(fā)明第三個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖9是沿圖8中的Ⅸ-Ⅸ線取得的剖面圖;
圖10是沿圖9中的Ⅹ-Ⅹ線取得的剖面圖;
圖11是沿圖9中的Ⅺ-Ⅺ線取得的剖面圖;
圖12是包括本發(fā)明第四個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖13是設(shè)圖12中的ⅩⅢ-ⅩⅢ線取得的剖面圖;
圖14是沿圖13中的ⅪⅤ-ⅪⅤ線取得的剖面圖;
圖15是圖1～4所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)的平面圖，同時(shí)示出了燃油噴射閥;
圖16是沿圖15中的ⅩⅥ-ⅩⅥ線取得的剖面圖;
圖17的圖與圖16相仿，但與圖16相比，環(huán)的位置離開空氣流量測定管較遠(yuǎn);
圖18是包括本發(fā)明第五個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖19是沿圖18中的ⅪⅩ-ⅪⅩ線取得的剖面圖;
圖20是沿圖18中的ⅩⅩ-ⅩⅩ線取得的剖面圖;
圖21是包括本發(fā)明第六個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖22是設(shè)圖21中的ⅩⅫ-ⅩⅫ線取的剖面圖;
圖23是沿圖22中的ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ線取得的剖面圖;
圖24是包括本發(fā)明第七個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;
圖25是設(shè)圖24中的ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ線取得的剖面圖;
圖26是沿圖24中的ⅩⅩⅥ-ⅩⅩⅥ線取得的剖面圖;
圖27是包括本發(fā)明第八個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的垂直剖面圖;
圖28是沿圖27中的ⅩⅩⅧ-ⅩⅩⅧ線取得的剖面圖;
圖29是圖27與圖28所示的裝置改進(jìn)后空氣流量計(jì)的垂直剖面圖;
圖30是沿圖29中的ⅩⅩⅩ-ⅩⅩⅩ線取的剖面圖;
圖31是圖8～11所示的第三個(gè)裝置改進(jìn)后的垂直剖面圖;
圖32是沿圖31中的ⅩⅩⅫ-ⅩⅩⅫ線取得的剖面圖;
圖33是圖12～14所示的裝置改進(jìn)后的底視圖。
下面是最佳實(shí)施方案的說明。
本發(fā)明的第一個(gè)裝置可通過圖1～6來說明。
根據(jù)圖1與圖2，空氣流量計(jì)1包括一支確定其中主氣道4的吸氣管8、形成吸氣管8內(nèi)壁的文氏管9，以及裝在文氏管9喉口上并且與主氣道4中氣流方向垂直的空氣流量測定管10?？諝饬髁繙y定管10一端固定在吸氣管8中，裝在組成文氏管9喉口部份的凹口11處，另一端利用螺釘13，通過裝有控制電路的控制部件12的突緣12A緊靠吸氣管8的外壁。在空氣流量測定管10中有一個(gè)聯(lián)接口2用作旁路3的進(jìn)氣口，它的位置實(shí)際上在主氣道4的中心軸上，或者在主氣道4斷面的中心部份，并且與匯流口5相通，后者在空氣流量測定管10中用作旁路的出氣口。在空氣流量測定管10中形成的旁路3包括第一傳感器的氣道部分14，它與聯(lián)接口2相鄰，實(shí)際上沿主氣道4的中心軸延伸;第二氣道部分15，它實(shí)際上沿裝置傳感器的氣道14相垂直的方向延伸;第三氣道16，它實(shí)際上沿與第二氣道15相垂直的方向延伸;第四氣道17，它實(shí)際上沿與第三氣道16相垂直的方向延伸，并與匯流口5相鄰，為圖2與圖3所示，該匯流口5位于空氣流量測定管10的一側(cè)。熱線探頭6與溫度探頭7均為繞線式，裝在裝置傳感器的氣道14內(nèi)。根據(jù)沿主氣道4中心軸測得的進(jìn)氣口或旁路3的聯(lián)接口2與出氣口或匯流口5之間的距離，上述結(jié)構(gòu)中旁路3的長度大于主氣道4的長度，圖3與圖4分別示出了沿圖2中Ⅲ-Ⅲ與Ⅳ-Ⅳ線取得的剖面中聯(lián)接口2、旁路3與匯流口5的相對(duì)位置。
下面來介紹具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中第一個(gè)裝置的動(dòng)作原理。進(jìn)入空氣流量計(jì)1的部份空氣，為箭頭所示，經(jīng)過聯(lián)接口2進(jìn)入旁路3，從匯流口5出來進(jìn)入主氣道4，與其中的氣流匯合。進(jìn)入旁路3的氣流，其流速由熱線探頭6測得。由于經(jīng)過旁路3的空氣流量與經(jīng)過主氣道4的空氣流量的比值實(shí)際上是恒定的，這樣就有可能根據(jù)熱線探頭6產(chǎn)生的信號(hào)，通過事先確定的經(jīng)過主氣道4的空氣流量與熱線探頭6所產(chǎn)生的信號(hào)之間的關(guān)系，來測得經(jīng)過主氣道4的空氣流量。
為圖1與圖2所示，確定旁路3的空氣流量測定器10置于主氣道4的氣流之中。因此，即使吸氣管8受外界影響變熱或變冷時(shí)，空氣流量測定管10的管壁溫度實(shí)際上與經(jīng)過主氣道4的空氣溫度保持一致。這樣，就有可能使經(jīng)過旁路3的空氣流量與經(jīng)過主氣道4的空氣流量之比值實(shí)際上保持不變，不論吸氣管8是否受熱。這樣，就排除了發(fā)生測量誤差的危險(xiǎn)。
圖5示出了當(dāng)空氣溫度為20℃、吸氣管8的管壁溫度為70℃時(shí)由于空氣流量變化而可能產(chǎn)生的測量誤差的試驗(yàn)結(jié)果。在現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)中，經(jīng)過旁路3的空氣溫度上升，從而膨脹，特別是當(dāng)吸氣管8的管壁受熱、流量較小時(shí)更為嚴(yán)重?？諝馀蛎浭菇?jīng)過旁路3的流量減少，其結(jié)果是旁路3中熱線探頭6所產(chǎn)生的信號(hào)之值，比實(shí)際流量值低5～10%。然而，在本發(fā)明的空氣流量計(jì)1中，上述誤差可以消除，因?yàn)榻?jīng)過旁路3的氣流，其溫度實(shí)際上并沒有上升。
圖6曲線所表示的試驗(yàn)結(jié)果，闡明了此發(fā)明的空氣流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)中熱線探頭6上信號(hào)的噪聲/信號(hào)比與經(jīng)過旁路3的空氣流量之間的關(guān)系。在本發(fā)明的空氣流量計(jì)1中，進(jìn)入旁路3的空氣來自主氣道4中氣流的中心部份，它一般不會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)氣流。然而在現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)中，主氣道上用作旁路進(jìn)氣口的聯(lián)接口位于主氣道的外側(cè)。因此，進(jìn)入旁路的氣流來自主氣道中靠近道壁的那部份氣流，其氣流擾動(dòng)程度較高。圖6的試驗(yàn)結(jié)果表明，在現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)中，熱線探頭所產(chǎn)生的信號(hào)，其噪聲/信號(hào)比實(shí)際上三倍于本發(fā)明的空氣流量計(jì)1中熱線探頭6產(chǎn)生信號(hào)的噪聲/信號(hào)比。這是本發(fā)明的最突出的特點(diǎn)之一。
本發(fā)明的空氣流量計(jì)的公差已大大降低，從而能夠進(jìn)行空氣流量計(jì)的批量生產(chǎn)。尤其是吸氣管8的部份由壁表面形成文氏管9，其喉口經(jīng)過精密加工，空氣流量測定管10的外側(cè)表面也經(jīng)過精密加工，與文氏管9的喉口吻合。利用這種結(jié)構(gòu)形式，由經(jīng)過主氣道4氣流引起的聯(lián)接口2與旁道3中匯流口5之間的壓力差能夠減到最低限度。為了減少可能由此壓力差引起的經(jīng)過旁路3的空氣流量的變化，旁路3的一部份必須做得較窄、并且經(jīng)過精密加工，使得對(duì)經(jīng)過旁路3的氣流所產(chǎn)生的阻力都集中在這一變窄的部份。
由于自然對(duì)流的影響，熱線式空氣流量傳感器的性能在低速范圍內(nèi)降低到0.5m/S。為了在油門全開時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到高性能，主氣道4對(duì)空氣流量計(jì)1中的空氣所產(chǎn)生的阻力應(yīng)當(dāng)減小，這樣就需要增加主氣道4的斷面積。其結(jié)果是，聯(lián)接口或旁路3的進(jìn)氣口處的空氣流速降低，在熱線探頭6附近的空氣流速也變低。這樣，為了減少旁路3中空氣流速的變動(dòng)，以及提高熱線探頭6附近空氣的流速，旁路3中裝置傳感器的氣道14，其斷面積必須縮小到小于旁路3中氣道15、16與17斷面積的80%。這樣就能夠利用裝置傳感器的氣道14對(duì)空氣所產(chǎn)生的阻力，來確定流過旁路3的空氣流量，氣道14是經(jīng)過精密加工的。此外，由于裝置傳感器的氣道14比氣道15、16和17細(xì)小，有可能使第一氣道或裝置傳感器的氣道14中的空氣流速達(dá)到最高。
圖7是本發(fā)明提出的第二種空氣流量計(jì)裝置的垂直剖面圖。空氣流量計(jì)101包括一條柱形的吸氣管108與一支在結(jié)構(gòu)上與圖2所示的空氣流量測定管相同的空氣流量測定管10，插在吸氣管108內(nèi)。在這個(gè)裝置中，由吸氣管108確定的主氣道104，其橫向斷面積由于吸氣管108中裝了空氣流量測定管而減少。因此，在匯流口5或者旁路3形成一種負(fù)壓或亞大氣壓，進(jìn)入空氣流量計(jì)101的氣流產(chǎn)生的動(dòng)壓力作用在聯(lián)接口2或旁路3的進(jìn)氣口處。其結(jié)果是，經(jīng)過旁路3的空氣流速，實(shí)際上與經(jīng)過圖1和圖2所示的裝置中旁路3的空氣流速相當(dāng)。
圖8～11是本發(fā)明的第三個(gè)裝置。這種空氣流量計(jì)裝置201有一條與圖2所示相同的吸氣管8，它包括空氣流量測定管210，其中形成有一個(gè)旁路203，旁路203從用作為進(jìn)氣口的聯(lián)接口202穿過位于吸氣管8的縱向的第一氣道214而伸延;實(shí)際上與第一氣道214垂直的第二氣道215;以及實(shí)際上與通向匯流口205的第二氣道215垂直的第三氣道216，匯流口205用作出氣口，它在空氣流量測定管210的一側(cè)開口。熱線探頭206與溫度探頭207分別裝在第二氣道215與第三氣道216內(nèi)。第一氣道214的底部有一個(gè)凹口218，因此進(jìn)入旁路203的氣流經(jīng)過聯(lián)接口202在第一氣道214的終端轉(zhuǎn)過了九十度，在經(jīng)過匯流口205進(jìn)入主氣道204之前，依次進(jìn)入裝有熱線探頭206與溫度探頭207的第二氣道214與第三氣道216。在這種結(jié)構(gòu)的空氣流量計(jì)中，熱線探頭206的上流氣流改變了方向，因此空氣中的塵埃由于慣性被分離，集聚在第一氣道214底部的凹口218內(nèi)。由于塵埃不會(huì)落在熱線探頭206上，因此熱線探頭206上就不會(huì)積聚塵埃，這樣就降低了可能由積聚在熱線探頭206上的塵埃引起的空氣流量傳感器的信號(hào)漂移。
圖12～14示出了包括本發(fā)明第四個(gè)裝置的空氣流量計(jì)301。空氣流量計(jì)301有一條與圖2所示相同的吸氣管8，它包括空氣流量測定管301，其中形成有一個(gè)旁路303，它從用作為進(jìn)氣口的聯(lián)接口302穿過位于吸氣道8的縱向的第一氣道314而延伸;實(shí)際上與第一氣道314垂直的第二氣道315，它與通向匯流口305的測定管310平行，匯流口315用作出氣口，它在位于空氣流量測定管310一側(cè)的第二氣道315的一端開口。熱線探頭316與溫度探頭317裝在第一氣道314內(nèi)。在這個(gè)裝置中，流入旁路303的氣流在聯(lián)接口302處繼續(xù)流過裝置傳感器的第一氣道314，當(dāng)進(jìn)入第二氣道315時(shí)，氣流改變方向。此時(shí)，氣流分成方向相反的兩股分流，通過有五個(gè)氣孔的匯流口5進(jìn)入由吸氣管8所確定的主氣道。這樣，旁路314延長了一些，在空氣流量測定管301中很容易形成。
圖15～17示出了單點(diǎn)噴油室19與19A，其中圖1與圖2所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)1與噴油閥20相配合。噴油室19與19A各有一個(gè)噴油閥20與油門閥21，位于空氣流量測定管10的下流。為了使進(jìn)入噴油閥20的燃油更好地霧化，配置了噴油閥20、壓電元件22、號(hào)角狀件23與環(huán)24，為日本專利公布號(hào)162972/84中所述。圖16中單點(diǎn)噴油室19的高度H有所限控，使噴油閥20處于水平方向。一般地說，當(dāng)噴油閥處于水平方向時(shí)，進(jìn)入噴油閥的燃油容易噴到對(duì)面的壁面，并集積在那里。為了克服這個(gè)缺陷，采取了通過壓電元件22的振動(dòng)使燃油霧化的方法，使進(jìn)入噴油閥20的燃油不至于射到噴油室19的壁面。當(dāng)利用振動(dòng)使聚積的燃油進(jìn)行霧化的環(huán)24與空氣流量測定管10之間的間隙較小時(shí)，為圖16中的T1所示，氣流被空氣流量測定管10阻擋，因此，進(jìn)入噴油閥20的燃油噴在環(huán)24上，利用振動(dòng)進(jìn)行霧化。當(dāng)環(huán)24與空氣流量測定管10之間的間隙較大時(shí)，為圖17中的T2所示，進(jìn)入噴油閥20的霧化燃油粒子受氣流的作用被迫向下流動(dòng)，為虛線所示，不噴在環(huán)24上。因此，使進(jìn)入噴油閥20的燃油霧化的環(huán)24與空氣流量測定管10之間的間隙必須保持很小。
圖18～20是本發(fā)明的第五個(gè)裝置，其中空氣流量測定管410與主氣道4平行，實(shí)際上是位于吸氣管8內(nèi)腔的中心部份，形成一條旁路403，旁路實(shí)際上是沿測定管410的中心軸通過。熱線探頭406與溫度探頭407裝在旁路403內(nèi)。
空氣流量測定管410有一個(gè)用作進(jìn)氣口的聯(lián)接口402，實(shí)際上位于主氣道4的中心軸上，從聯(lián)接口402開始的旁路403的下流部份與環(huán)形旁路408相通，它沿旁路403與測定管10平行，因此，從主氣道4經(jīng)過聯(lián)接口402進(jìn)入旁路403的氣流在旁路403的終端轉(zhuǎn)了一個(gè)180度，在經(jīng)過匯流口405進(jìn)入主氣道4之前進(jìn)入環(huán)形旁路408，匯流口位于測定管410的一側(cè)用作出氣口。熱線探頭4406與溫度探頭407裝在旁路403之中。
空氣流量測定管410通過托架420將其中一側(cè)與控制部件相連，后者固定在吸氣管8的管壁上。測定管10的另一側(cè)有一個(gè)撐條421，可通過螺紋裝在吸氣管8的管壁上，為圖中的422所示。從上面進(jìn)入空氣流量計(jì)401的空氣在用作旁路403進(jìn)氣口的聯(lián)接口分成兩股氣流。一般氣繼續(xù)通過主氣道4，另一股氣流進(jìn)入旁路403。進(jìn)入旁路403的氣流經(jīng)過熱線探頭406與溫度探頭407后流入環(huán)形旁路408，經(jīng)過用作出氣口的匯流口405流出，它在文氏管9的喉口開孔，進(jìn)入主氣道4，因此兩股氣流在匯流口405會(huì)合。在這種結(jié)構(gòu)方式中，旁路403的長度與空氣流量測定管410中位于聯(lián)接口402與匯流口405之間的主氣道4的長度(為圖19中所示的長度L)之比，只要選用合適的環(huán)形旁路長度可以設(shè)置為任意值。這樣，這個(gè)比值可以增加三到五倍，從而可以減小當(dāng)經(jīng)過旁路403的氣流為脈動(dòng)氣流時(shí)由于熱線響應(yīng)落后而可以引起的誤差。這種利用撐條421將空氣流量測定管410支撐在主氣道4氣流之中的裝置，可以使空氣流量測定管410的溫度，實(shí)際上與經(jīng)過主氣道4的空氣溫度相同，不論吸氣管8是受熱或受冷。這樣，經(jīng)過旁路403的氣流，其溫度始終與經(jīng)過主氣道4的空氣溫度相同，從而消除了用熱線探頭406進(jìn)行測量時(shí)可能產(chǎn)生的誤差。通過聯(lián)接口402進(jìn)入旁路403的氣流來自進(jìn)入吸氣管8的氣流中的中心部份，因此，經(jīng)過旁路403的氣流實(shí)際上沒有擾動(dòng)氣流，由熱線探頭406產(chǎn)生的信號(hào)具有很低的噪聲/信號(hào)比。
圖21～23是本發(fā)明的第六個(gè)裝置，其中空氣流量計(jì)501有一個(gè)空氣流量測定管510，與圖19所示的有關(guān)部件相仿，通過托架520與撐條521支撐在吸氣管8之中。空氣流量測定管510內(nèi)部有一條旁路503與環(huán)形旁路509，它們做成這樣旁路503的部份旁路504被環(huán)形旁路509包圍，實(shí)際上在園周方向轉(zhuǎn)了360度。
這樣，進(jìn)入用作旁路503進(jìn)氣口的聯(lián)接口502的空氣，通過與空氣流量測定管510平行的旁路504，經(jīng)過其中的進(jìn)氣口509A進(jìn)入環(huán)形旁路509。經(jīng)過環(huán)形旁路509的氣流，在通過用作旁路5503出氣口的匯流口505進(jìn)入主氣道4之前，已經(jīng)環(huán)繞旁路503轉(zhuǎn)了一圈，匯流口505在文氏管9的喉口開孔。將環(huán)形旁路509做成環(huán)孔形狀，與圖19中空氣流量測定管410相比，有可能縮短空氣流量測定管510的長度L1。圖22中所示的關(guān)于此裝置的其它部件與圖2中裝置的有關(guān)部件相同。標(biāo)號(hào)506與507分別表示熱線探頭與溫度探頭，標(biāo)號(hào)512是空氣流量測定管510的控制部件。
圖24～26示出了圖18～20中裝置的改進(jìn)型，在旁路603的進(jìn)氣口裝了一個(gè)導(dǎo)流板609，使氣流偏轉(zhuǎn)以避免塵埃聚積在熱線探頭606上，塵埃會(huì)降低探頭606測量空氣流速的精度。
所示的空氣流量計(jì)601有一支與圖19所示裝置的對(duì)應(yīng)部件相似的空氣流量測定管610，通過托架620，一側(cè)與控制部件612相聯(lián)，另一側(cè)有一個(gè)撐條621，通過所示的螺紋622與吸氣管8的管壁相聯(lián)。這種空氣流量計(jì)601中，空氣流量測定管610內(nèi)形成的旁路603，實(shí)際上與圖19所示對(duì)應(yīng)部件相仿，不同之點(diǎn)是進(jìn)氣口602與環(huán)形旁路608相連，并且有一個(gè)匯流口605用作出氣口。熱線探頭606與溫度探頭607裝在旁路603內(nèi)。
此裝置的特點(diǎn)是利用位于用作旁路603進(jìn)氣口的聯(lián)接口602處的導(dǎo)流板609，使氣流轉(zhuǎn)向，以避免塵埃聚積在熱線探頭606上。利用導(dǎo)流板609，使進(jìn)入旁路603的氣流方向?qū)嶋H上與經(jīng)過主氣道的氣流方向垂直。因此進(jìn)入空氣流量計(jì)601的空氣中大部分塵埃由于慣性而進(jìn)入主氣道，從而避免了進(jìn)入旁路603。這樣，就避免了塵埃聚積在決定旁路603中氣流速度的探頭606與607上。
圖27與28是本發(fā)明的第八個(gè)裝置，它包括一個(gè)為圖21～23所示的空氣流量測定管510，以及帶微計(jì)算機(jī)的單點(diǎn)噴油閥720。圖27與圖28中那些與圖22中的部件相同的部件均用同樣的標(biāo)號(hào)標(biāo)出。噴油閥720通過撐條721支撐在吸氣管8內(nèi)，其上部與空氣流量測定管510的下部相聯(lián)。支撐空氣流量測定管510的撐條521與支撐噴油閥510的撐條721互相平行，平置在同一方向。這兩個(gè)撐條521與721都固定在確定混合室的吸氣管8的管壁。采用這種結(jié)構(gòu)，空氣經(jīng)過空氣流量測定管510與噴油閥720所受到的阻力可以減小，混合室的高度可以降低。在圖27與圖28中，標(biāo)號(hào)723、724與725分別表示油門閥、用來汽化流過噴油閥720的燃油的溫水加熱旁路與絕熱材料層。絕熱材料層725的作用是防止噴油閥720與混合室壁722受到溫水的加熱。
圖29與圖30是圖27與圖28所示裝置的改進(jìn)型，其中與旁路703相比鄰的環(huán)形旁路709位于噴油閥720的外側(cè)，以降低確定混合室的閥門壁720的高度。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是，除了能降低混合室的高度外，其外緣決定環(huán)形旁路709的噴油閥720的外徑D2，大于空氣流量測定管710的外徑D1，因此不需要象圖27所示那樣在主氣道中形成一條文氏管9。
上面已提到，空氣流量測定管710的溫度實(shí)際上與其中流過空氣的溫度一樣。即使吸氣管8受熱時(shí)也為此。這樣就可以采用可塑性很高的合成樹脂材料來制作空氣流量測定管710。當(dāng)空氣流量測完管710由合成樹脂材料制成時(shí)，位于旁路703內(nèi)的探頭706與707可用一層導(dǎo)電材料作外套，這樣可以降低噪聲。
標(biāo)號(hào)711與713分別表示出氣口與撐條。圖29與圖30中，那些與圖27和圖28所示的部件相同的部件，均用同樣的標(biāo)號(hào)標(biāo)出。
圖31～33示出了圖7所示裝置的改進(jìn)型，其中與圖7所示的部件相同的部件，均用同樣的標(biāo)號(hào)標(biāo)出。為圖所示，空氣流量計(jì)101A包括空氣流量測定管10A，在其中形成旁路3A，旁路3A有一條實(shí)際上位于主氣道104中心部份的縱向第一氣道14A以及用于旁路3A進(jìn)氣口的聯(lián)接口2;它還有一條實(shí)際上與縱向第一氣道14A垂直的徑向第二氣道15A。徑向第二氣道的兩端附近均有一個(gè)匯流口5A，用作旁路3A的出氣口，3A中的氣流向下，或者與主氣道104平行。
在圖7的裝置中，用作旁路3出氣口的匯流口5，在空氣流量測定管10的對(duì)側(cè)開有小孔，每個(gè)孔朝著主氣道104的徑向。因此，進(jìn)入旁路3通過匯流口5最后進(jìn)入主氣道104的空氣，實(shí)際上向垂直方向，或者向與主氣道104中的氣流方向偏離的方向噴射，這樣迫使主氣道104中的氣流朝向吸氣管8的中心。這意味著從旁路3出來進(jìn)入主氣道104的氣流對(duì)經(jīng)過主氣道4的氣流是一個(gè)障礙，從而縮小了主氣道4的氣流面積。
在圖31～33所示的改進(jìn)型中，通過聯(lián)接口2進(jìn)入旁路3A的氣流，流入縱向第一氣道14A，由其中的熱線探頭6與溫度探頭7測量空氣的流速。在氣流經(jīng)過匯流口5A進(jìn)入主氣道104之前，在聯(lián)接口16A就分成兩股對(duì)流的氣流，通過徑向第二氣道15A。匯流口5A的孔，朝向主氣道104中流過空氣的下流，因此，通過匯流口5A進(jìn)入主氣道104的空氣，流向與經(jīng)過主氣道104的空氣平行，從而降低了空氣流過主氣道所承受的阻力。它的優(yōu)點(diǎn)是可以將空氣流過主氣道所承受的阻力降到最低限度。
權(quán)利要求
1.空氣流量計(jì)，它包括主氣道；與所述主氣道聯(lián)通的旁路；以及裝在所述旁路中的熱線式空氣流量傳感器；其特征是裝在所述主氣道中的空氣流量測定管，所述空氣流量測定管有一個(gè)進(jìn)氣口與出氣口，在空氣流量測定管內(nèi)組成所述的旁路，所述的進(jìn)氣口基本上位于所述主氣道的斷面中心，所述熱線式空氣流量傳感器安裝在空氣流量測定管內(nèi)的旁路之中。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1的空氣流量計(jì)，其中所述熱線式空氣流量傳感器包括繞線式的探頭。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的空氣流量計(jì)，其中所述空氣流量測定管橫向裝在所述主氣道之中。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3的的空氣流量計(jì)，其中所述旁路包括一條與所述進(jìn)氣口相鄰，并且與所述主氣道平行的第一氣道，以及一條實(shí)際上與所述第一氣道垂直并且與所述空氣流量測定管平行的第二氣道，所述第二氣道的兩端與位于空氣流量測定管兩側(cè)的所述出氣口小孔相鄰。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的空氣流量計(jì)，其中所述空氣流量測定管與所述主氣道平行。
專利摘要
空氣流量計(jì)包括一支位于主氣道內(nèi)的空氣流量測定管，在其中形成的旁路中有一個(gè)進(jìn)氣口與出氣口。進(jìn)氣口實(shí)際上位于主氣道斷面的中心部分，熱線式空氣流量傳感器裝在旁路內(nèi)。此空氣流量計(jì)適用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)G01F5/00GK85106537SQ85106537
公開日1987年3月18日 申請(qǐng)日期1985年8月30日
發(fā)明者西村豐, 大山宜茂 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan