空氣流量傳感器

關(guān)于空氣流量傳感器第1頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三空氣流量傳感器的安裝位置安裝位置安裝位置？在空氣濾清器和節(jié)氣門體之間空氣濾清器進氣管前段進氣管后段空氣流量計節(jié)氣門體第2頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三空氣流量傳感器的作用作用？檢測進入氣缸的空氣流量，

用于計算確定噴油量第3頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)翼片式空氣流量傳感器一、翼片式空氣流量傳感器第4頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三（一）翼片式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理

翼片式空氣流量傳感器主要由測量翼片和電位計組成電位計空氣旁通通道進氣岐管側(cè)緩沖室復(fù)位彈簧進氣溫度傳感器接線插頭緩沖翼片測量翼片空氣濾清器側(cè)CO調(diào)整螺釘?shù)?頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三測量翼片緩沖翼片1.結(jié)構(gòu)主要組成部件(1)檢測部件由測量葉片和緩沖葉片組成。翼片總成固定在電位計轉(zhuǎn)軸上。測量翼片在主進氣道內(nèi)隨空氣流量的變化而偏轉(zhuǎn)，緩沖翼片與緩沖室起到阻尼作用，當(dāng)發(fā)動機吸入的空氣量急劇變化時，使翼片轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，減小翼片脈動。進氣岐管側(cè)空氣濾清器側(cè)緩沖室第6頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三

安裝在傳感器殼體上部。由帶平衡配重的滑臂和印制電路板上的鍍膜電阻組成，滑臂與翼片固定在同一轉(zhuǎn)軸上并一起轉(zhuǎn)動。電位計內(nèi)設(shè)有片狀螺旋形復(fù)位彈簧、調(diào)節(jié)齒圈。(2)電位計

平衡配重燃油泵開關(guān)

復(fù)位彈簧調(diào)節(jié)齒圈電位計印制電路板1）平衡配重

起到平衡作用，使滑臂平穩(wěn)偏擺。

有刻度標(biāo)記，調(diào)整復(fù)位彈簧的預(yù)緊力，從而調(diào)整傳感器的輸出特性。2）調(diào)節(jié)齒圈第7頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三

控制電動燃油泵。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時翼片稍微偏轉(zhuǎn)，其觸點閉合，接通泵油。當(dāng)發(fā)動機熄火后翼片關(guān)閉，觸點頂開，燃油泵停止轉(zhuǎn)動，在汽車發(fā)生事故而油管破裂時，可以防止燃油泵繼續(xù)泵油導(dǎo)致燃油外溢而發(fā)生火災(zāi)。4）接線插座1）燃油泵開關(guān)(3)其他部件2）CO調(diào)整螺釘

旁通進氣道上設(shè)有改變旁通進氣量的CO(一氧化碳)調(diào)整螺釘，用來調(diào)節(jié)發(fā)動機怠速時CO排放量。

安裝在主進氣道的進氣口上，電阻兩端的引線分別與接線插座上的搭鐵端子E2和溫度信號輸出端子THA連接。3)進氣溫度傳感器第8頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三空氣濾清器側(cè)進氣岐管側(cè)測量翼片

空氣流過傳感器主進氣道時，翼片受到氣流壓力產(chǎn)生的推力矩和復(fù)位彈簧力矩的作用，翼片偏轉(zhuǎn)直到彈簧力矩與推力力矩平衡為止。翼片受到的推力力矩與空氣流量成正比。翼片偏轉(zhuǎn)角度α與進氣量成正比。電位計滑臂和翼片均固定在同一轉(zhuǎn)軸上，電位計滑臂與翼片同時偏轉(zhuǎn)。端子Vc與Vs之間輸出電壓Us隨進氣量變化。利用力矩平衡原理和電位計原理2.傳感器工作原理VBE2VCUSVSUB第9頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三3.傳感器電路燃油泵控制觸點可變電阻熱敏電阻固定電阻搭鐵搭鐵油泵電機電源ECU熱敏電阻：

進氣溫度傳感器由NTC熱敏電阻套裝在塑料殼體內(nèi)構(gòu)成，安裝在主進氣道的進氣口上，電阻兩端的引線分別與接線插座上的搭鐵端子E2和溫度信號輸出端子THA連接。第10頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三（二）翼片式空氣流量傳感器檢測

翼片式空氣流量傳感器檢測方法有開路檢測和在路檢測兩種。以后其他章節(jié)的傳感器檢測開路檢測：在傳感器與傳感器電路不連接的情況下，對傳感器內(nèi)部狀況進行檢測。一般通過檢測有關(guān)端子間的電阻值或通斷情況進行判斷。在路檢測：傳感器在工作狀態(tài)時，通過檢測傳感器有關(guān)端子的電壓、信號波形和電路導(dǎo)通情況等，對傳感器、

ECU及連接導(dǎo)線進行綜合檢測。第11頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三緩沖室復(fù)位彈簧緩沖翼片測量翼片進氣溫度傳感器空氣流ECU第12頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三1.開路檢測燃油泵控制觸點可變電阻熱敏電阻固定電阻搭鐵搭鐵油泵電機電源ECU1）檢測有關(guān)端子間的電阻值或通斷。2）通過加溫檢測熱敏電阻的阻值變化。

點火開關(guān)斷開，拔下傳感器的配線連接器。2.在路檢測

點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值和線路的導(dǎo)通。第13頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三豐田汽車翼式空氣流量傳感器各端子之間的電阻值第14頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三

眾所周知，空氣的質(zhì)量與其溫度和大氣壓力有關(guān)。溫度越低或大氣壓力越高，空氣密度越大，空氣質(zhì)量就越大；反之，溫度越高或大氣壓力越低，空氣質(zhì)量就越小。翼片式流量傳感器檢測的是進氣氣流的體積流量，當(dāng)進氣溫度或大氣壓力發(fā)生變化時，相同體積的空氣質(zhì)量就會發(fā)生變化。為了避免環(huán)境溫度和大氣壓力變化給流量檢測帶來的誤差，所有檢測體積流量的空氣流量傳感器都采用了進氣溫度傳感器和大氣壓力傳感器進行修正。

翼片式空氣流量傳感器已經(jīng)持續(xù)生產(chǎn)使用多年。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、可靠性高等優(yōu)點，目前許多車型仍采用翼片式空氣流量傳感器。第15頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三二、卡爾曼渦流式空氣流量傳感器1．渦流式空氣流量傳感器的測量原理圖2-6卡爾曼渦流產(chǎn)生的原理v——渦流發(fā)生器兩側(cè)流體的速度；d——渦流發(fā)生器迎流面的最大寬度；St——斯特羅巴爾系數(shù)流速與渦流頻率之間關(guān)系第16頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三流體渦流效應(yīng)第17頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三二、卡爾曼渦流式空氣流量傳感器（一）卡爾曼渦流式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理發(fā)光二極管板彈簧反光鏡光敏晶體管導(dǎo)壓孔渦流發(fā)生器光電檢測渦流式空氣流量傳感器第18頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三1.結(jié)構(gòu)主要組成部件1)蜂窩狀整流網(wǎng)柵：使進氣在渦流發(fā)生器之前形成比較穩(wěn)定的氣流，在傳感器氣流入口處。

2)渦流發(fā)生器：周期性地產(chǎn)生穩(wěn)定的卡爾曼渦流，在渦流發(fā)生器上設(shè)有一個穩(wěn)流槽和兩個導(dǎo)壓孔。5)發(fā)光二極管(LED)：發(fā)出光束，設(shè)置在鏡面上部。6)光敏晶體管：接受反光鏡的反射發(fā)光束，變換成電信號。3)反光鏡：反射發(fā)光二極管的光，用反光能力強的金屬箔片制成，并用細薄的張緊帶張緊在導(dǎo)壓腔的外表面上。4)板簧片：給張緊帶施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，防止張緊帶和反光鏡振幅過大而損壞。設(shè)在導(dǎo)壓腔內(nèi)，并緊貼張緊帶。7)集成信號處理電：路將頻率信號變換成方波信號后，再輸入到ECU進行運算處理。第19頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三2.傳感器工作原理

當(dāng)氣流流過渦流發(fā)生器時，其后部就會產(chǎn)生渦流，渦流引起發(fā)生器后部壓力變化。進氣量越大，渦流頻率越高，壓力變化頻率就越高。

變化的壓力經(jīng)導(dǎo)壓孔引向金屬膜反光鏡使其產(chǎn)生振動，其振動頻率與渦流頻率相等。反光鏡將發(fā)光二極管的光束反射到光敏晶體管上，通過光敏晶體管檢測渦流頻率，該頻率信號輸入到ECU。反光鏡發(fā)光二極管板彈簧渦流發(fā)生器導(dǎo)壓孔光敏晶體管進氣流第20頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三超聲波檢測渦流式空氣流量傳感器渦流發(fā)生器渦流穩(wěn)定板超聲波發(fā)生器超聲波接收器與渦流數(shù)對應(yīng)的疏密超聲波整型后的方波卡爾曼渦流超聲波發(fā)生電路來自空氣濾清器流向發(fā)動機空氣旁通通道ECU

渦流發(fā)生器設(shè)在主空氣道上。設(shè)置旁通空氣道的目的是為了調(diào)節(jié)主空氣道的流量?？墒褂猛灰?guī)格的流量傳感器來滿足不同排量的發(fā)動機的流量檢測要求。超聲波接收電路第21頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三1.結(jié)構(gòu)主要組成部件

主要由渦流發(fā)生器、超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、集成控制電路、進氣溫度傳感器和大氣壓力傳感器等組成。在主空氣道的內(nèi)壁上，粘貼有吸聲材料，防止超聲波出現(xiàn)不規(guī)則反射現(xiàn)象而影響正常檢測。1）超聲波發(fā)生器：用于產(chǎn)生和發(fā)射超聲波信號2）超聲波接收器：用于接收超聲波信號。

當(dāng)40kHz頻率超聲波穿過進氣氣流到達超聲波接收器時，由于受到氣流移動速度及壓力變化的影響，因此從超聲波接收器接收到的超聲波信號的相位(時間間隔)及相位差(時間間隔之差)就會發(fā)生變化，控制電路根據(jù)相位或相位差的變化情況就可計量出渦流頻率。渦流頻率信號輸入ECU后，ECU就可計算出進氣量。

2.傳感器工作原理第22頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三（二）渦流式空氣流量傳感器檢測1.開路檢測

點火開關(guān)斷開，拔下傳感器的配線連接器。通過加溫檢測熱敏電阻溫度傳感器的阻值變化。2.在路檢測

點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值、信號波形和線路的導(dǎo)通。

由于兩類渦流式空氣流量傳感器檢測的均是進氣的體積流量，兩類傳感器均有進氣溫度傳感器和大氣壓力傳感器修正流量檢測帶來誤差。第23頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三

渦流式空氣流量傳感器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、進氣阻力小等優(yōu)點。渦流式空氣流量傳感器的優(yōu)點

如豐田凌志LS400型轎車、日本三菱車系和韓國現(xiàn)代車系中采用。

第24頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三卡爾曼渦流式空氣流量傳感器的檢測（1）開路加溫檢測方法1）關(guān)閉點火開關(guān)，拔開空氣流量傳感器配線連接器，從車上拆下空氣流量傳感器；2）一邊用電熱吹風(fēng)機或制冷劑改變空氣流量傳感器上的進氣溫度傳感器的溫度，一邊用萬用電表的電阻檔測量進氣溫度傳感器THA與E2之間的電阻，其值應(yīng)符合表2－4（2）在路檢測方法1）接通點火開關(guān)，但不要起動發(fā)動機，用萬用表電壓檔測量連接器的KS－E2間電壓，應(yīng)為2－6V；第25頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三2）接通點火開關(guān)，起動發(fā)動機使其運轉(zhuǎn)，用萬用電表電壓檔測量ECU配線連接器的KS－E2之間電壓，應(yīng)為2－4V。進氣量越大，電壓越高。3）若測量值與上述規(guī)律不符，應(yīng)檢查空氣流量傳感器與ECU之間的配線和連接器；①如果檢查配線或連接器有問題，應(yīng)修理或更換新件。②若配線或連接器無問題，可拔開空氣流量傳感器配線連接器，接通點火開關(guān)，測Vc－E2兩端子間電壓，應(yīng)為4.5－5.5V。4）接通點火開關(guān)，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，ECU配線連接器THA－E2端電壓應(yīng)為0.5－3.4V（20℃）。第26頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三第三節(jié)熱線式和熱膜式空氣流量傳感器一、熱線式和熱膜式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理(一)熱線式空氣流量傳感器

熱線式空氣流量傳感器，按其鉑金熱線安裝位置的不同分為主流測量方式和旁通測量方式兩種。第27頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三防護網(wǎng)空氣流白金熱線取樣管溫度補償電阻控制電路板連接器主流測量方式的熱線式空氣流量傳感器1.結(jié)構(gòu)主要組成部件

如圖所示為主流測量方式傳感器的結(jié)構(gòu)組成。取樣管安裝在主進氣道中央，取樣管安裝有一根直徑為70m的鉑金絲，兩端有金屬防護網(wǎng)固定在殼體上?？刂凭€路板上有六端子插座與ECU連接，用于輸入信號。第28頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三旁通測量方式的熱線式空氣流量傳感器旁通測量方式熱線式空氣流量傳感器與主流測量方式熱線式空氣流量傳感器的主要區(qū)別是，它把鉑金熱線和補償電阻(冷線)安裝在旁通空氣道上。熱線和溫度補償電阻用鉑線纏繞在陶瓷螺旋管上?？刂齐娐钒鍩峋€冷線陶瓷螺旋管熱線和冷線旁通空氣道主空氣道流向節(jié)氣門第29頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三2.傳感器工作原理則要增加流過電阻RH的電流，恢復(fù)RH的溫度和電阻值，加熱電流通過密電阻RA兩端的電壓UO相應(yīng)增加。該電壓的大小與流過電阻RH空氣質(zhì)量流量成正比。UO輸送ECU

確定空氣質(zhì)量流量，溫度補償電阻RK用來消除進氣溫度的變化對空氣流量測量結(jié)果的影響?？刂齐娐穼H與RK之間的溫差保持不變，該溫差一般為100℃。RHARKRBRAUO熱線式空氣流量傳感器工作原理圖??????控制電路板上的精密電阻RA和RB與熱線電阻RH和溫度補償電阻RK組成惠登電橋。當(dāng)空氣流過鉑熱線電阻RH時，RH的溫度降低，其電阻減小，電橋失去平衡。若要電橋恢復(fù)平衡，第30頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三

熱膜式與熱線式空氣流量傳感器的工作原理基本相同，只是將熱絲改為熱膜。熱膜采用平面形鉑金屬膜電阻，故稱為熱膜電阻。其制作方法是：在氧化鋁陶瓷基片上采用蒸發(fā)工藝沉積鉑金屬薄膜，通過光刻制作成梳狀電阻，在其表面覆蓋一層絕緣保護膜，再引出電極引線即制成。

(二)熱膜式空氣流量傳感器第31頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三空氣流控制電路板熱膜金屬網(wǎng)溫度傳感器1.結(jié)構(gòu)主要組成部件

在傳感器內(nèi)部的進氣通道上設(shè)有一個矩形護套(相當(dāng)于取樣管)，熱膜電阻設(shè)在護套中。護套的空氣人口一側(cè)設(shè)有空氣過濾層防止污物沉積到熱膜電阻上影響測量精度。

在熱膜電阻附近的氣流上游設(shè)有鉑金屬膜式溫度補償電阻，防止進氣溫度變化使測量精度受到影響。補償電阻和熱膜電阻與傳感器內(nèi)部控制電路連接，線束連接器插座連接，線束插座設(shè)在傳感器殼體中部。第32頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三二、熱線式與熱膜式空氣流量傳感器檢測1.開路檢測

點火開關(guān)斷開，拔下傳感器的配線連接器。通過加溫檢測熱敏電阻溫度傳感器的阻值變化。2.在路檢測

點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值和線路的導(dǎo)通。

與熱絲式流量傳感器相比，熱膜電阻的阻值較大，所以消耗電流較小，使用壽命較長。熱膜電阻不直接承受空氣流所產(chǎn)生的壓力，提高了傳感器的可靠性。由于其發(fā)熱元件表面有一層絕緣保護薄膜，因此響應(yīng)特性稍差。第33頁，講稿共38頁，2023年5月2日，星期三主流測量熱線式空氣流量傳感器連接電路空氣流量傳感器儲電池電源輸出電壓可變電阻器搭鐵自清污信號ECCS微機集中控制裝置點火開關(guān)電子燃油噴射繼電器第34頁，講稿共38頁，2023年5