如何利用空氣質量流量計讀數計算容積效率來診斷發動機性能

如何利用空氣質量流量計讀數計算容積效率來診斷發動機性能

如何利用容積效率來計算空氣質量流量計的正常讀數,我們來了解一下

1.測試中使用的汽車是一輛S-10型卡車,裝有4.3L發動機,并且空氣質量流量計工作正常。

2.空氣質量流量計掃描儀讀數假設是正確的,讀數的單位為g/s

3.空氣溫度沒有進行修正,假設為7(25℃)。

4.空氣濕度沒有進行修正,假設為0%。

5.在讀取發動機轉速和空氣質量流量計的讀數之間,掃描儀有0.2s的偏差。沒有對這個時間偏差進行補償;先讀取發動機的轉速,然后讀取空氣的質量流量6.在大氣溫度為77(25℃)壓力為29.92inHg(10kPa)濕度為0%的條件下,每升空氣的質量為1.184g好吧,現在讓我們來做一個簡單的數學計算。假設我們有一臺排量為4.3L的發動機。發動機在怠速時的轉速為600r/min,這就意味著發動機每分鐘有300個進氣沖程,即總轉數的一半用進氣沖程(300)除以時間(60s),就會得到單位時間內的沖程數,也即每秒5次;然后，將發動機的排量(43L乘以單位時間內的沖程數便得到單位時間內的進氣量(21.5/s);再將計算的單位時間進氣量乘以空氣的質量密度(1.18g),就得到單位時間內的進氣質量(25.5g/s)。這時,由空氣質量流量計實際測量到的,并顯示在數據掃描儀上的數值為4.5k/s。為什么實際測量值比理論計算結果要低許多呢?這是因為進氣門閉合著,發動機吸氣時承受的約束變得相當小,因此進氣歧管的絕對壓力被降低到了為10inHg(3.9kPa)。外部大氣壓力為29.92ing(10IkPa),然而發動機進氣歧管內只有33.9kPa,這大約是外部大氣壓力的三分之一。大氣壓力下單位時間內進氣質量的理論計算值(25.5g/s)除以3,得到發動機單位時間內進氣質量的理論計算值(8.5g/s);再將實測的發動機單位時間內吸入的空氣質量g/s),除以理論計算的單位時間內進氣質量(8.5g/s),得到53%的容積效率(補償進氣阻力之后)考慮到大多數乘用轎車發動機的ZUI高效率出現在2500~3500m/min之間的上t速范圍內,那么這個容積效率還是不錯的。

如何利用空氣質量流量計讀數計算容積效率來診斷發動機性能？

綜上述內容那么,怎樣的容積效率比較好,而怎樣的容積效率又顯得比較差呢?在給出正確的答案之前,我們還需做更多的試驗。在此之前,先將計算容積效率的公式做些改進,改進后的公式將考慮到大氣溫度、壓力和濕度的補償。我們知道,在發動機處于ZUI佳工況時,容積效率達到95%也是很常見的。一臺普通的非增壓發動機,有沒有可能比容積效率為100%的發動機工作得更好呢?事實上,確實是能夠做到這點的。如果發動機工作在適當的轉速,并且得到調整,那么與具有100%容積效率的發動機相比,在一個得到調整的進氣歧管氣口的氣體慣性能夠稍微地提高發動機的性能,該進氣歧管的總管也得到了很好的調整。

發動機的容積效率過低意味著什么呢?這可能是發動機泵氣出了問題,或者是空氣質量流量計出了毛病,或者是空氣質量流量計太臟了。利用容積效率能做的事情是發現問題,并且為你指出了一條專門的診斷路徑。以后就可以愉快地開始査找有關發動機性能方面的問題了