空氣流量傳感器檢查

1、空氣流量傳感器空氣流量傳感器的檢查的檢查v學(xué)習(xí)目標(biāo)：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(diǎn)；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(cè)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(cè)試結(jié)果。v一一 任務(wù)引入任務(wù)引入v二二 任務(wù)分析任務(wù)分析v三三 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) v四四 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施v一一 任務(wù)引入任務(wù)引入 空氣流量傳感器（或稱空氣流量計(jì)）空氣流量傳感器（或稱空氣流量計(jì)）一般裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中，用于檢測(cè)發(fā)一般裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，供動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，供ECU計(jì)算噴油量和點(diǎn)計(jì)算噴油量和點(diǎn)火正時(shí)?；鹫龝r(shí)。 該傳感器發(fā)生故障時(shí)，一般會(huì)引起該

2、傳感器發(fā)生故障時(shí)，一般會(huì)引起噴油量和點(diǎn)火正時(shí)失常，從而造成發(fā)動(dòng)噴油量和點(diǎn)火正時(shí)失常，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。v二二 任務(wù)分析任務(wù)分析v 空氣流量傳感器有熱線式、熱膜式、卡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，早期還有門渦式和進(jìn)氣壓力式等多種形式，早期還有翼板式，如圖翼板式，如圖4-20所示，所產(chǎn)生的信號(hào)也有所示，所產(chǎn)生的信號(hào)也有電壓型和頻率型兩種。進(jìn)氣溫度傳感器往往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。也設(shè)置于該傳感器的內(nèi)部。v三三 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) 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v1、

3、空氣流量傳感器類型1、葉板式空氣流量計(jì)葉板式空氣流量計(jì)2、卡門渦流式空氣流量傳感器卡門渦流式空氣流量傳感器3、熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器4、熱膜式空氣流量傳感器熱膜式空氣流量傳感器作用：作用：將空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給電控單元，該信號(hào)作為決將空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給電控單元，該信號(hào)作為決定噴油量的基本信號(hào)之一。定噴油量的基本信號(hào)之一。1 1）葉板式空氣流量計(jì)）葉板式空氣流量計(jì)補(bǔ)償擋板補(bǔ)償擋板緩沖室緩沖室彈簧彈簧測(cè)量板測(cè)量板溫溫度度傳傳感感器器旁通氣道旁通氣道封口封口調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘螺釘電位計(jì)電位計(jì) 測(cè)量板打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化測(cè)量板打開的角度隨進(jìn)氣量大小而變化葉片式空氣流量計(jì)結(jié)

4、構(gòu)圖工作原理：工作原理：如圖：來自空氣濾如圖：來自空氣濾清器的空氣通過空清器的空氣通過空氣流量計(jì)時(shí)，空氣氣流量計(jì)時(shí)，空氣推力使測(cè)量板打開推力使測(cè)量板打開一個(gè)角度，當(dāng)吸入一個(gè)角度，當(dāng)吸入空氣推開測(cè)量板的空氣推開測(cè)量板的里與彈簧變形后的里與彈簧變形后的回位力相平衡時(shí)，回位力相平衡時(shí)，葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)。與測(cè)量扳同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)量扳同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)檢測(cè)出葉片電位計(jì)檢測(cè)出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，將進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成電壓信氣量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)號(hào)VS送給送給ECU。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

5、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?hào)。2 2）熱線式空氣流量傳感器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(gè)臂。中的一個(gè)臂?？刂齐娐房刂齐娐窡崮崮囟葌鞲衅鳒囟葌鞲衅鞣雷o(hù)網(wǎng)防護(hù)網(wǎng)A A：集成電路；：集成電路；R RH H：熱線電阻：熱線電阻R RK

6、 K：溫度補(bǔ)償電阻：溫度補(bǔ)償電阻R RA A：精密電阻：精密電阻 R RB B：電橋電阻：電橋電阻 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(cè)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)氣溫度傳感器一起都放在旁通氣路內(nèi)，稱為旁通測(cè)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。 熱線式、熱膜式空氣流量傳感器大多輸出電壓信號(hào)，電壓信號(hào)的高低反映了進(jìn)氣流量的大?。ㄒ妶D4-21下），個(gè)別車型輸出頻率信號(hào)（例如別克汽車）

7、，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長(zhǎng)期使用后，會(huì)在熱線上積累污物進(jìn)而影響測(cè)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(dòng)機(jī)熄火時(shí)，ECU都會(huì)自動(dòng)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(huì)切斷電源。熱膜式空氣流量傳感器則不存在這一問題。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。利用卡門渦流現(xiàn)象制成的

8、傳感器。v1 )卡門渦流現(xiàn)象v2)卡門渦式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理v（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(shí)，就會(huì)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(shí)際上，液體、氣體等流體流過物體均會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。 在流體中放置一個(gè)柱狀物體（稱為渦流發(fā)生器）后，在其下游流體中就會(huì)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。v（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

9、要能夠測(cè)量出渦流發(fā)生器根據(jù)卡門渦流現(xiàn)象，只要能夠測(cè)量出渦流發(fā)生器后旋渦出現(xiàn)的頻率后旋渦出現(xiàn)的頻率, 就可以測(cè)量出流體的流速與流就可以測(cè)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(gè)錐狀體作為渦流發(fā)制成的，傳感器中央設(shè)有一個(gè)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(cè)方式除氣流中的干擾渦流。根據(jù)旋渦頻率的檢測(cè)方式不同，該傳感器又分為光電檢測(cè)式和超聲波檢測(cè)不同，該傳感器又分為光電檢測(cè)式和超聲波檢測(cè)式兩種，如圖式兩種，如圖4-

10、26和圖和圖4-27所示。所示。v 光電檢測(cè)方式如圖4-28所示，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(dòng)。反光鏡振動(dòng)時(shí)，將發(fā)光管投射的光發(fā)射給光電管，光電管通過對(duì)反光信號(hào)的檢測(cè)，即可求得旋渦的頻率。v 超聲波檢測(cè)方式如圖4-27所示，在空氣流動(dòng)的垂直方向安裝超聲波發(fā)生器，在其對(duì)面安裝超聲波接收器。v 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(shí)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(hào)，其頻率即為卡門渦產(chǎn)生的頻率。v 兩種卡門渦式空氣流量傳感器輸出的均為方波頻率信號(hào)（脈沖信號(hào)），頻率的大小就代表了空氣流量的大小。二、進(jìn)氣壓

11、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(cè)量式空氣流量傳感器，ECU通過該傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力，再結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。由于其具有工作可靠、尺寸小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在豐田、本田、大眾、通用等許多汽車上都得到了廣泛應(yīng)用。 進(jìn)氣壓力傳感器種類較多，其信號(hào)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，所輸出的信號(hào)有電壓型和方波頻率型兩種，其信號(hào)電壓（或信號(hào)頻率）的大小代表了進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的大小。 進(jìn)氣壓力傳感器一般直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管上，有些車型則裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)其他位置，通過

12、真空管與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管相連，個(gè)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(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管相連。半導(dǎo)體壓敏電阻式：半導(dǎo)體壓敏電阻式：由硅片、集成電路和真空室組成。由硅片、集成電路和真空室組成。原理：原理：壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出壓力變化，硅片變形，應(yīng)變電阻阻值變化，電橋輸出 電壓變化。電壓變化?；菟雇姌颍ㄓ址Q單臂電橋）是一種可以精確測(cè)量電阻惠斯通電橋（又稱單臂電橋）是一種可以精確測(cè)量電阻的儀器。如圖所示是一個(gè)通用的惠斯通電橋。電阻的儀器。如圖所示是一個(gè)通用的惠斯通電橋。電阻R1，R2，R3，R4叫做電橋的四個(gè)臂，叫做電橋的四個(gè)臂，G為檢流計(jì)，用以檢為

13、檢流計(jì)，用以檢查它所在的支路有無(wú)電流。當(dāng)查它所在的支路有無(wú)電流。當(dāng)G無(wú)電流通過時(shí)，稱電橋無(wú)電流通過時(shí)，稱電橋達(dá)到平衡。平衡時(shí)，四個(gè)臂的阻值滿足一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系，達(dá)到平衡。平衡時(shí)，四個(gè)臂的阻值滿足一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系，利用這一關(guān)系就可測(cè)量電阻。利用這一關(guān)系就可測(cè)量電阻。v四、四、 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施 1.實(shí)訓(xùn)目的2.設(shè)備準(zhǔn)備3.實(shí)訓(xùn)步驟4.實(shí)訓(xùn)要求1.實(shí)訓(xùn)目的v 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。v 說明：實(shí)際工作中，用汽車故障診斷儀直接讀取數(shù)據(jù)流，可以使以下人工檢查大為簡(jiǎn)化，某些人工檢查的步驟可以省略。2.設(shè)備準(zhǔn)備v 豐田卡羅拉汽車一輛或1ZR-FE 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一臺(tái)；

14、日產(chǎn)公爵汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一臺(tái)；豐田凌志（雷克薩斯）汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一臺(tái)；切諾基（Cherokee）汽車一輛或相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)一臺(tái)；通用工具一套；萬(wàn)用表一只；吹風(fēng)機(jī)一臺(tái)；長(zhǎng)度約0.3m 的導(dǎo)線兩根；發(fā)動(dòng)機(jī)艙防護(hù)罩一套；“三件套”一套。3.實(shí)訓(xùn)步驟v實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一、熱線式空氣流量傳感器的檢查（豐田卡羅拉車型） 豐田卡羅拉豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)采用了熱線式空氣流量計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)采用了熱線式空氣流量計(jì)，其電路如圖其電路如圖4-30所示。所示。1)檢查傳感器的供電電壓檢查傳感器的供電電壓2)檢查傳感器信號(hào)電壓檢查傳感器信號(hào)電壓3)檢查傳感器與檢查傳感器與ECU之間的線路之間的線路4)檢查熔斷絲檢

15、查熔斷絲EFI NO15)檢查傳感器搭鐵情況（空氣流量傳感器信號(hào)過大時(shí)進(jìn)檢查傳感器搭鐵情況（空氣流量傳感器信號(hào)過大時(shí)進(jìn)行此步驟）行此步驟）1)檢查傳感器的供電電壓檢查傳感器的供電電壓v 斷開傳感器連接器，其線束側(cè)連接器斷開傳感器連接器，其線束側(cè)連接器B2如圖如圖所示，接通點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表測(cè)所示，接通點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表測(cè)B2-3車身搭車身搭鐵之間的電壓，應(yīng)為鐵之間的電壓，應(yīng)為914V，否則，進(jìn)入步驟，否則，進(jìn)入步驟（4）。）。2)檢查傳感器信號(hào)電壓檢查傳感器信號(hào)電壓v 拆下傳感器，在傳感器連接器端子拆下傳感器，在傳感器連接器端子+B與端子與端子E2G之間施加蓄電池電壓，如圖所示，用萬(wàn)用表測(cè)端子

16、之間施加蓄電池電壓，如圖所示，用萬(wàn)用表測(cè)端子VG與端子與端子E2G之間的電壓，并用吹風(fēng)機(jī)向傳感器熱線吹風(fēng)，之間的電壓，并用吹風(fēng)機(jī)向傳感器熱線吹風(fēng)，測(cè)出電壓值應(yīng)為測(cè)出電壓值應(yīng)為0.24.9V，風(fēng)速越高，電壓越大，否，風(fēng)速越高，電壓越大，否則，更換傳感器。則，更換傳感器。3)檢查傳感器與檢查傳感器與ECU之間的線路之間的線路v 斷開斷開ECU連接器，連接器，ECU線束側(cè)連接器如圖線束側(cè)連接器如圖4-33所示，用萬(wàn)用表測(cè)所示，用萬(wàn)用表測(cè)B2-5（VG）B31-118之之間、間、B2-4（E2G）B31-116之間的電阻，應(yīng)小之間的電阻，應(yīng)小于于1 ；測(cè)；測(cè)B2-5（VG）或）或B31-118車身搭鐵之車身搭鐵之間、間、B2-4（E2G） 或或B31-116車身搭鐵之間車身搭鐵之間的電阻，應(yīng)大于的電阻，應(yīng)大于10k。v 如果不符合要求，則維修或更換線束或連接如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。器。4)檢查熔斷絲檢查熔斷絲EFI NO1v 從發(fā)動(dòng)機(jī)艙繼電器盒上拆下熔斷從發(fā)動(dòng)機(jī)艙繼電器盒上拆下熔斷絲絲EFI NO1，如圖，如圖4-34所示，用萬(wàn)用所示，用萬(wàn)用表測(cè)熔斷絲電阻值，應(yīng)小于表測(cè)