空氣流量傳感器的檢查

1、空氣流量傳感器的檢查第1頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能描述出空氣流量傳感器的作用、類型及特點；2.說出各類型空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理；3. 正確測試熱線、熱膜式、空氣流量傳感器及進(jìn)氣壓力傳感器并分析測試結(jié)果。第2頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五一 任務(wù)引入二 任務(wù)分析三 相關(guān)知識 四 任務(wù)實施第3頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五一 任務(wù)引入 空氣流量傳感器（或稱空氣流量計）一般裝在發(fā)動機進(jìn)氣管中，用于檢測發(fā)動機的進(jìn)氣量，供ECU計算噴油量和點火正時。 該傳感器發(fā)生故障時，一般會引起噴油量和點火正時失

2、常，從而造成發(fā)動機不能正常運轉(zhuǎn)。第4頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五二 任務(wù)分析 空氣流量傳感器有熱線式、熱膜式、卡門渦式和進(jìn)氣壓力式等多種形式，早期還有翼板式，如圖4-20所示，所產(chǎn)生的信號也有電壓型和頻率型兩種。進(jìn)氣溫度傳感器往往也設(shè)置于該傳感器的內(nèi)部。第5頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第6頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五三 相關(guān)知識 1、空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理2、進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理第7頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五1、空氣流量傳感器類型1、葉板式空氣流量計2、卡門渦流式

3、空氣流量傳感器3、熱線式空氣流量傳感器4、熱膜式空氣流量傳感器第8頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五作用：將空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號送給電控單元，該信號作為決定噴油量的基本信號之一。1）葉板式空氣流量計補償擋板緩沖室彈簧測量板溫度傳感器旁通氣道封口調(diào)節(jié)螺釘電位計 測量板打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化第9頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五葉片式空氣流量計結(jié)構(gòu)圖第10頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五工作原理：如圖：來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計時，空氣推力使測量板打開一個角度，當(dāng)吸入空氣推開測量板的里與彈簧變形后的回位力相平衡時，葉

4、片停止轉(zhuǎn)動。與測量扳同軸轉(zhuǎn)動的電位計檢測出葉片轉(zhuǎn)動的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號VS送給ECU。第11頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第12頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五2）熱線式、熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理 熱線式、熱膜式空氣流量傳感器都是利用熱交換原理制成的傳感器，如圖4-21所示。流過發(fā)熱元件的氣流量越大，氣流帶走的熱量越多，發(fā)熱元件為維持恒溫所需要的加熱電流也就越大，反之，加熱電流也就越小，因此，該加熱電流的大小就反映了氣流量的大小。傳感器的內(nèi)部電路只要將該加熱電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?，即可作為傳感器的輸出信號。?3頁，共45頁，20

5、22年，5月20日，12點7分，星期五第14頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五2）熱線式空氣流量傳感器原理：把通電加熱的鉑絲置于空氣流中，使鉑絲溫度 和吸入空氣溫度差保持一定。鉑絲成為惠斯頓電橋中的一個臂?？刂齐娐窡崮囟葌鞲衅鞣雷o(hù)網(wǎng)A：集成電路；RH：熱線電阻RK：溫度補償電阻RA：精密電阻 RB：電橋電阻第15頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五 熱線式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件一般是鉑金屬絲。有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是把熱線、熱敏電阻和進(jìn)氣溫度傳感器都放在進(jìn)氣主通路中，稱為主流測量式，其結(jié)構(gòu)如圖4-23a）所示；另一種是把熱線纏在繞線管上，與進(jìn)氣溫度傳

6、感器一起都放在旁通氣路內(nèi)，稱為旁通測量式，其結(jié)構(gòu)如圖4-23b）所示。 熱膜式空氣流量傳感器的發(fā)熱元件是固定在薄樹脂上的鉑金屬膜，其結(jié)構(gòu)如圖4-23c）所示。第16頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第17頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第18頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第19頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五 熱線式、熱膜式空氣流量傳感器大多輸出電壓信號，電壓信號的高低反映了進(jìn)氣流量的大?。ㄒ妶D4-21下），個別車型輸出頻率信號（例如別克汽車），頻率的高低反映了進(jìn)氣流量的大小。 熱線式空氣流量傳感器

7、長期使用后，會在熱線上積累污物進(jìn)而影響測量精度，為此，傳感器電路中采用了燒凈措施，即每當(dāng)發(fā)動機熄火時，ECU都會自動接通傳感器內(nèi)部電路，加熱熱線，使其溫度在1s內(nèi)升高1000，從而燒毀污物，達(dá)到自清潔的目的，完成燒凈任務(wù)后ECU才會切斷電源。熱膜式空氣流量傳感器則不存在這一問題。第20頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五3）卡門渦式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理 卡門渦式空氣流量傳感器廣泛應(yīng)用于凌志（雷克薩斯）、福特、三菱、現(xiàn)代等高檔車型上，它是利用卡門渦流現(xiàn)象制成的傳感器。1 )卡門渦流現(xiàn)象2)卡門渦式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理第21頁，共45頁，2022年，5月20日

8、，12點7分，星期五（1）卡門渦流現(xiàn)象 眾所周知，當(dāng)野外架空的電線被風(fēng)吹時，就會發(fā)出“嗡、嗡”的響聲，風(fēng)速越高，聲音的頻率也越高，這是為什么呢？這是由于氣流流過電線后形成旋渦（即渦流）所致。實際上，液體、氣體等流體流過物體均會發(fā)生這種現(xiàn)象。 在流體中放置一個柱狀物體（稱為渦流發(fā)生器）后，在其下游流體中就會形成兩列平行狀旋渦，并且左右交替出現(xiàn)，如圖4-25所示，該旋渦出現(xiàn)的頻率與流體的流速成正比，即流體的流速越大，旋渦出現(xiàn)的頻率也越高。這種現(xiàn)象首先被卡門發(fā)現(xiàn)，因而稱為卡門渦流現(xiàn)象。第22頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第23頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分

9、，星期五（2）卡門渦式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理根據(jù)卡門渦流現(xiàn)象，只要能夠測量出渦流發(fā)生器后旋渦出現(xiàn)的頻率, 就可以測量出流體的流速與流量?？ㄩT渦式空氣流量傳感器就是根據(jù)這一原理制成的，傳感器中央設(shè)有一個錐狀體作為渦流發(fā)生器，渦流發(fā)生器前面設(shè)有蜂窩狀整流器，以消除氣流中的干擾渦流。根據(jù)旋渦頻率的檢測方式不同，該傳感器又分為光電檢測式和超聲波檢測式兩種，如圖4-26和圖4-27所示。第24頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第25頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第26頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五 光電檢測方式如圖4-28所

10、示，渦流發(fā)生器兩側(cè)的壓力變化通過導(dǎo)壓孔引向薄金屬制成的反光鏡表面，使反光鏡產(chǎn)生振動。反光鏡振動時，將發(fā)光管投射的光發(fā)射給光電管，光電管通過對反光信號的檢測，即可求得旋渦的頻率。 超聲波檢測方式如圖4-27所示，在空氣流動的垂直方向安裝超聲波發(fā)生器，在其對面安裝超聲波接收器。第27頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第28頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五 由超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波因受到卡門渦的影響，達(dá)到超聲波接收器時發(fā)生了相位上的變化，放大電路將該相位變化轉(zhuǎn)化為方波信號，其頻率即為卡門渦產(chǎn)生的頻率。 兩種卡門渦式空氣流量傳感器輸出的均為方波頻率信號（

11、脈沖信號），頻率的大小就代表了空氣流量的大小。第29頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五二、進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理 進(jìn)氣壓力傳感器屬于間接測量式空氣流量傳感器，ECU通過該傳感器測量發(fā)動機進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對壓力，再結(jié)合發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來計算發(fā)動機的進(jìn)氣量。由于其具有工作可靠、尺寸小、成本低等優(yōu)點，在豐田、本田、大眾、通用等許多汽車上都得到了廣泛應(yīng)用。第30頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五 進(jìn)氣壓力傳感器種類較多，其信號產(chǎn)生的原理也多種多樣，但其外形及結(jié)構(gòu)卻大同小異，如圖4-29所示，都由電子電路、殼體、進(jìn)氣歧管壓力接口、線束連接器等部分組成，所輸出

12、的信號有電壓型和方波頻率型兩種，其信號電壓（或信號頻率）的大小代表了進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對壓力的大小。 進(jìn)氣壓力傳感器一般直接安裝在發(fā)動機的進(jìn)氣管上，有些車型則裝在發(fā)動機艙內(nèi)其他位置，通過真空管與發(fā)動機的進(jìn)氣管相連，個別車型則安裝在ECU的內(nèi)部（例如奧迪汽車），并利用真空管將ECU與發(fā)動機的進(jìn)氣管相連。第31頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第32頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第33頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅片、集成電路和真空室組成。原理：壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出 電壓變化?；菟雇?/p>

13、電橋（又稱單臂電橋）是一種可以精確測量電阻的儀器。如圖所示是一個通用的惠斯通電橋。電阻R1，R2，R3，R4叫做電橋的四個臂，G為檢流計，用以檢查它所在的支路有無電流。當(dāng)G無電流通過時，稱電橋達(dá)到平衡。平衡時，四個臂的阻值滿足一個簡單的關(guān)系，利用這一關(guān)系就可測量電阻。第34頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五四、 任務(wù)實施 1.實訓(xùn)目的2.設(shè)備準(zhǔn)備3.實訓(xùn)步驟4.實訓(xùn)要求第35頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五1.實訓(xùn)目的 掌握熱線式、熱膜式、卡門渦式、進(jìn)氣壓力式空氣流量傳感器的人工檢查方法。 說明：實際工作中，用汽車故障診斷儀直接讀取數(shù)據(jù)流，可以使以

14、下人工檢查大為簡化，某些人工檢查的步驟可以省略。第36頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五2.設(shè)備準(zhǔn)備 豐田卡羅拉汽車一輛或1ZR-FE 發(fā)動機臺架一臺；日產(chǎn)公爵汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動機臺架一臺；豐田凌志（雷克薩斯）汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動機臺架一臺；切諾基（Cherokee）汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動機一臺；通用工具一套；萬用表一只；吹風(fēng)機一臺；長度約0.3m 的導(dǎo)線兩根；發(fā)動機艙防護(hù)罩一套；“三件套”一套。第37頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五3.實訓(xùn)步驟實訓(xùn)項目一、熱線式空氣流量傳感器的檢查（豐田卡羅拉車型） 豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用了熱線式空氣流量計，

15、其電路如圖4-30所示。1)檢查傳感器的供電電壓2)檢查傳感器信號電壓3)檢查傳感器與ECU之間的線路4)檢查熔斷絲EFI NO15)檢查傳感器搭鐵情況（空氣流量傳感器信號過大時進(jìn)行此步驟）第38頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第39頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五1)檢查傳感器的供電電壓 斷開傳感器連接器，其線束側(cè)連接器B2如圖所示，接通點火開關(guān)，用萬用表測B2-3車身搭鐵之間的電壓，應(yīng)為914V，否則，進(jìn)入步驟（4）。第40頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五2)檢查傳感器信號電壓 拆下傳感器，在傳感器連接器端子+B與端子

16、E2G之間施加蓄電池電壓，如圖所示，用萬用表測端子VG與端子E2G之間的電壓，并用吹風(fēng)機向傳感器熱線吹風(fēng)，測出電壓值應(yīng)為0.24.9V，風(fēng)速越高，電壓越大，否則，更換傳感器。第41頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五3)檢查傳感器與ECU之間的線路 斷開ECU連接器，ECU線束側(cè)連接器如圖4-33所示，用萬用表測B2-5（VG）B31-118之間、B2-4（E2G）B31-116之間的電阻，應(yīng)小于1 ；測B2-5（VG）或B31-118車身搭鐵之間、B2-4（E2G） 或B31-116車身搭鐵之間的電阻，應(yīng)大于10k。 如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。第42頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五第43頁，共45頁，2022年，5月20日，12點7分，星期五4)檢查熔斷絲EFI NO