常見空氣流量計檢測技術(shù)

畢業(yè)論文常見空氣流量計檢測技術(shù)摘要本文主要研究的是汽車空氣流量傳感器在實踐中的應(yīng)用知識，研究源自于生產(chǎn)實踐。主要闡述的內(nèi)容包括各種形式的空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)、實際應(yīng)用，以及常見的故障進(jìn)行分析并檢修。關(guān)鍵詞：空氣流量傳感器、結(jié)構(gòu)、故障檢修目錄TOC\o"1-5"\h\z一引言1\o"CurrentDocument"二翼板式空氣流量傳感器的檢測2\o"CurrentDocument"2.1翼板式空氣流量傳感器的應(yīng)用2\o"CurrentDocument"2.2翼板式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)2\o"CurrentDocument"2.3翼板式空氣流量傳感器工作原理3\o"CurrentDocument"2.4翼板式空氣流量傳感器檢測方法32.4.1翼板式空氣流量傳感器機(jī)械部件檢測32.4.2翼板式空氣流量傳感器電阻檢測3\o"CurrentDocument"2.4.3翼板式空氣流量傳感器電壓檢測42.4.4翼板式空氣流量傳感器信號波形檢測52.4.5翼板式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測5\o"CurrentDocument"卡門渦旋式空氣流量傳感器的檢測5\o"CurrentDocument"3.1卡門渦旋式空氣流量傳感器的應(yīng)用5\o"CurrentDocument"3.2卡門渦旋式空氣流量傳感器的檢測63.2.1卡門渦旋式空氣流量傳感器電阻檢測63.2.2卡門渦旋式空氣流量傳感器電壓檢測63.2.3卡門渦旋式空氣流量傳感器信號波形檢測7\o"CurrentDocument"熱線式空氣流量傳感器的故障檢修7\o"CurrentDocument"4.1熱線式空氣流量傳感器傳感器的應(yīng)用7\o"CurrentDocument"4.2熱線式空氣流量傳感器工作原理8\o"CurrentDocument"4.3熱線式空氣流量傳感器的檢測94.3.1熱線式空氣流量傳感器自潔功能檢測94.3.2熱線式空氣流量傳感器波形檢測94.3.3熱線式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測10\o"CurrentDocument"五熱膜式空氣流量傳感器故障檢修10\o"CurrentDocument"5.1熱模式空氣流量傳感器的應(yīng)用105.2熱膜式空氣流量傳感器的檢測115.2.1熱膜式空氣流量傳感器供電檢測115.2.2熱膜式空氣流量傳感器線路檢測115.2.3熱膜式空氣流量傳感器信號波形檢測115.2.4熱膜式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測11總結(jié)錯誤！未定義書簽。\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)13致謝14

常見空氣流量計檢測技術(shù)

—引言空氣流量傳感器，也稱空氣流量計，它將吸入的空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號送全電控單元（ECU），作為決定噴油的基本信號之一。電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測定每一瞬間吸入發(fā)動機(jī)的空氣量，以此作為ECU計算噴油量的主要依據(jù)。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號，就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式，目前常見的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式幾種。二翼板式空氣流量傳感器的檢測2.1翼板式空氣流量傳感器的應(yīng)用翼板式空氣流量傳感器常用于德國BOSCH傳統(tǒng)的L型燃油噴射系統(tǒng)，具體車型有豐田凱美瑞、大霸王、馬自達(dá)MPV等。目前采用的翼板式空氣流量傳感器有兩種型式，其最大的區(qū)別就在于大多數(shù)車型的翼板式空氣流量傳感器是按“進(jìn)氣量增加，信號電壓也增大”的信號特點(diǎn)來工作的，而安裝BOSCH翼板式空氣流量傳感器的車系，其空氣流量傳感器卻按著相反的信號特點(diǎn)運(yùn)行，即進(jìn)氣量越大，信號電壓越低。2.2翼板式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)翼板式空氣流量傳感器由翼板部分、電位計部分和接線插頭三部分組成。翼板由測量板和緩沖板構(gòu)成，兩者鑄成一體，翼板轉(zhuǎn)軸安裝在空氣流量傳感器的殼體上，轉(zhuǎn)軸一端有螺旋式回位彈簧。當(dāng)發(fā)動機(jī)吸入空氣量急劇變化和氣流脈動時，可以減小翼板的脈動，使翼板運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，從而使空氣流量傳感器的輸出電壓穩(wěn)定。電位計部分在殼體上方內(nèi)有平衡配重、回位彈簧、調(diào)整齒圈和印刷電路板等?？勺冸娮璧闹醒胼S是與翼板軸聯(lián)動的滑臂，滑臂與接線插頭用導(dǎo)線連接，則接線插頭為電壓信號輸出端。燃油泵繼電器控制觸點(diǎn)受翼板轉(zhuǎn)抽的控制，當(dāng)翼板處于靜止位置時，燃油泵繼電器控制觸點(diǎn)被頂開；當(dāng)翼板偏轉(zhuǎn)時，觸電閉合。熱敏電阻安裝在空器流量傳感器主空氣道進(jìn)氣口上，用兩根導(dǎo)線與電位計部分的接線插頭E2（Earth接地）和THA（ThermometerofAir進(jìn)氣溫度傳感器）相連，根據(jù)進(jìn)氣溫度輸出電壓信號。圖2-1電位計電路接線插頭，如圖2-2所示，一般有七個管腳，但也有的傳感器取消了電位計部分的燃油泵控制觸點(diǎn)開關(guān)，其接錢插頭就變?yōu)槲鍌€管腳。

圖2-2接線插頭示意圖2.3翼板式空氣流量傳感器工作原理空氣通過空氣流量傳感器主通道時，空氣流量增大，使翼板偏轉(zhuǎn)，翼板轉(zhuǎn)角增大。此時，電位計中的滑臂與翼板轉(zhuǎn)軸同軸偏轉(zhuǎn)，使接線插頭“Vc”端子與“Vs”端子間的電阻減小，Us電壓值降低。如圖2-3所示，電壓Us/UB比值與空氣流量成反比，且線性下降。當(dāng)吸入的空氣流量減小時，翼板轉(zhuǎn)角減小:接線插頭“VC”與“七”間的電阻值增大，Us電壓值上升，則us/ub的電壓比值隨之增大。吸入空g圖2-3電壓比特性使用電壓比作為空氣流量傳感器的輸出信號，其目的在于當(dāng)電源電壓UB發(fā)生變化時，因信號Us與UB成比例變化，因比值保持不變，即不受電源電壓的影響，確保了空氣流量傳感器的測量準(zhǔn)確。2.4翼板式空氣流量傳感器檢測方法2.4.1翼板式空氣流量傳感器機(jī)械部件檢測檢測條件：點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位。檢測方法：（1）用于撥動翼板，使其轉(zhuǎn)動，檢查翼板是否運(yùn)轉(zhuǎn)自如、有無破損；（2）檢查復(fù)位彈簧能否使翼板回位；（3）檢查電位計觸點(diǎn)有無磨損。2.4.2翼板式空氣流量傳感器電阻檢測

檢測條件：點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位檢測設(shè)備：汽車萬用表就車檢測法：拔下傳感器線束側(cè)的導(dǎo)線連接器，用萬用表電阻檔測量各端子間的電阻，如圖2-4所示。圖2-4用萬用表電阻檔測量各端子間的電阻單件檢測法：以豐田2TZ-FE發(fā)動機(jī)（大霸王）翼板式空氣流量傳感器為例，各端子間的電阻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表2-1所示。表2-1豐田2TZ-FE發(fā)動機(jī)（大霸王）翼板式空氣流量傳感器各端子間的電阻端標(biāo)準(zhǔn)電阻（k。）溫度（°0測量條件端子標(biāo)準(zhǔn)電阻（k。）溫度（°0測量條件0.20-0.60—測有I-L量片全關(guān)閉THA-E20.90-1.30200.20-1.20—從全關(guān)到全開0.40-0.7060CL0.20-0.60—Fc-Ei8—測有I-L量片全關(guān)閉2.4.3翼板式空氣流量傳感器電壓檢測以豐田2TZ-FE發(fā)動機(jī)（大霸王）翼板式空氣流量傳感器為例。檢查傳感器各端子之間的電壓，應(yīng)符合表2-2所示要求。表2-2豐田2TZ-FE發(fā)動機(jī)（大霸王）翼板式空氣流量傳感器各端子間的電壓值端子檢測條件電壓值（V）端子檢測條件電壓值（V）Fc-E1計量板全閉12Vs-E2怠速2.3-2.8計量板非全閉03000r/min0.3-1.0Vs-E2點(diǎn)火開關(guān)ON計量板全閉3.7-4.3Vc-E2點(diǎn)火開關(guān)ON4-6計量板全開0.2-0.52.4.4翼板式空氣流量傳感器信號波形檢測檢測條件：關(guān)閉所有附屬電氣設(shè)備，起動發(fā)動機(jī)，并使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。檢測設(shè)備：發(fā)動機(jī)綜合分析儀（示波器）。利用信號波形分析判斷故障的方法：（1）節(jié)氣門全開時應(yīng)超過4V。（2）全減速（急抬加速踏板）時輸出電壓并不是非?？斓貜娜铀匐妷夯氐降∷匐妷?。（3）波形的幅值在氣流不變時應(yīng)保持穩(wěn)定，一定的空氣量應(yīng)有相應(yīng)的輸出電壓。（4）通輸出電壓隨空氣流量的變化，關(guān)聯(lián)性正常。2.4.5翼板式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測檢測條件：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，并關(guān)閉空調(diào)和其他所有用電設(shè)備。檢測設(shè)備：汽車電腦診斷儀。檢測步驟：（1）將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位，按操作規(guī)程連接診斷儀。（2）起動發(fā)動機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）采用診斷儀的標(biāo)準(zhǔn)診斷測試模式，讀取"當(dāng)前動力系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)”。三卡門渦旋式空氣流量傳感器的檢測3.1卡門渦旋式空氣流量傳感器的應(yīng)用三菱和雷克薩斯的某些發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中常采用卡門渦旋式空氣流量傳感器。卡門渦旋式空氣流量傳感器通常與空氣濾清器外殼安裝成一體，在進(jìn)氣管道中間設(shè)有渦流發(fā)生器，這個渦流移動的速度與空氣流速成正比。因此，通過測量單位時間內(nèi)渦流的數(shù)量就可計算出空氣流速，再將空氣通道的有效截面與空氣流速相乘，就可以知道吸人空氣的量?？ㄩT渦旋式空氣流量傳感器與ECU的連接電路通常由四根導(dǎo)線連接在一起。其中Vc端子為發(fā)光二極管電源輸入端，E端子為光電品體管的信號輸出端。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，進(jìn)氣量越多，E端子的輸出電壓信號的頻率就越高。3.2卡門渦旋式空氣流量傳感器的檢測以雷克薩斯LS400轎車1UZ-FE發(fā)動機(jī)為例，連接電路如圖3-1所示。圖3-1雷克薩斯LS400卡門渦旋式空流計的連接電路3.2.1卡門渦旋式空氣流量傳感器電阻檢測檢測條件：將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位，拔下空氣流量傳感器的導(dǎo)線連接器。LS400卡門渦旋式空氣流量傳感器電阻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表3-1所示。表3-1LS400卡門渦旋式空氣流量傳感器THA-E端子間的電阻值標(biāo)準(zhǔn)2端子標(biāo)準(zhǔn)電阻（k。）溫度(°C)端子標(biāo)準(zhǔn)電阻（k。）溫度（C）THA-E210.0-20.0-20THA-E20.9-1.3404.0-7.000.4-0.7602.0-3.020檢測設(shè)備：汽車萬用表。檢測方法：（1）用萬用表電阻檔測量傳感器上的“THA”與氣2”端子之間的電阻。（2）如果電阻值不符合標(biāo)準(zhǔn)值，則更換空氣流量傳感器。3.2.2卡門渦旋式空氣流量傳感器電壓檢測檢測條件：怠速。檢測設(shè)備：汽車萬用表。THA-E、K-E、Vc-E端子電壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表3-2所示。2S11表3-2LS400卡門渦旋式空氣流量傳感器THA-E、K-E、Vc-E端子電壓標(biāo)準(zhǔn)值端子電壓（V）條件端子2S11電壓（V）條件THA-E2——0.53.4怠速、進(jìn)氣溫度20°CKs-E12.0-4.0（脈沖式）怠速KS-E14.55.5點(diǎn)火開關(guān)ONVc-E1——4.5-5.5點(diǎn)火開關(guān)ON檢測方法:（1）檢測發(fā)動機(jī)電子控制單元端子THA-E2、Ks-E「Vc-E】間的電壓。（2）若電壓不符合要求，則應(yīng)檢查傳感器與Ecu之間的線路連接情況。（3）如果線束連接良好，則應(yīng)拔下傳感器連接器插頭并使點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位，檢查線束側(cè)接頭Vc與％、信號輸入端子KS與E1間的電壓，如果電壓都為4.5-5.5V之間，說明ECU工作正常，應(yīng)更換空氣流量傳感器。（4）如果電壓不在規(guī)定范圍內(nèi)，說明ECU存在故障，應(yīng)更換ECU。3.2.3卡門渦旋式空氣流量傳感器信號波形檢測檢測條件：將變速器手柄置于“N”位，關(guān)閉空調(diào)和其他所有用電設(shè)備。檢測設(shè)備：發(fā)動機(jī)綜合分析儀（示波器）。利用信號波形分析判斷故障的方法：（1）在任何給定的運(yùn)行方式下，波形的重復(fù)性和精確性在幅值、頻率、形狀脈沖寬度等幾個關(guān)鍵方面參數(shù)都是相同的。（2）在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的空氣流量的情況下，空氣流量傳感器能產(chǎn)生穩(wěn)定頻率。（3）在大多數(shù)情況下，波形的振幅應(yīng)該滿Sv，同時波形的正確形狀、矩形脈沖的方角及垂直沿應(yīng)一致。（4）空氣流量傳感器工作正常時，脈沖寬度將隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，這是為了加速時，能夠向ECU提供非同步加濃及額外噴油脈沖信號。（5）當(dāng)脈沖寬度縮短，有尖峰及圓角產(chǎn)生，則信號出錯，會影響發(fā)動機(jī)性能四熱線式空氣流量傳感器的故障檢修4.1熱線式空氣流量傳感器傳感器的應(yīng)用熱線式空氣流量傳感器廣泛應(yīng)用于國外各大汽車公司生產(chǎn)的各種型號的發(fā)動機(jī)上，其基本結(jié)構(gòu)由白金熱線（鉑金屬線）、溫度補(bǔ)償電阻（冷線）、控制線路板等元件組成。根據(jù)白金熱線在殼體內(nèi)的安裝部位不同，熱線式空氣流量傳感器分為主流測量、旁通測量方式兩種結(jié)構(gòu)形式。4.2熱線式空氣流量傳感器工作原理采用主流測量方式的熱線式空氣流量傳感器，如圖4-1所示，它的兩端有金屬防護(hù)網(wǎng)，取樣管置于空氣通道中央。圖4-1主流測量方式的熱線式空氣流量傳感器采用旁通測量方式的熱線式空氣流量傳感器，如圖4-2所示。它將白金熱線和溫度補(bǔ)償電阻（冷線）安裝在旁通氣道上。熱線和溫度補(bǔ)償電阻是用鉑線纏繞在陶瓷繞線管上制成的。圖4-2旁通測量方式的熱線式空氣流量傳感器如圖4-3所示，熱線式空氣流量傳感器的電子控制線路板包括電橋平衡電路、自潔電路和怠速混合氣調(diào)節(jié)電位器，一般設(shè)置六端子插頭與發(fā)動機(jī)電子控制單元相連接。熱線溫度由混合集成電路A保持其溫度與吸入空氣溫度相差一定值，當(dāng)空氣流量增大時，混合集成電路A使熱線通過的電流加大；反之，則減小。圖4-3熱線式空氣流量傳感器的連接電路4.3熱線式空氣流量傳感器的檢測4.3.1熱線式空氣流量傳感器自潔功能檢測檢測條件：裝好熱線式空氣流量傳感器及其導(dǎo)線連接器，拆下空氣流量傳感器進(jìn)口處的空氣濾清器和進(jìn)氣管道，拆下此空氣流量傳感器的防塵金屬網(wǎng)。檢測方法：（1）起動發(fā)動機(jī)，并加速到2500r/min以上，然后讓發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位，從空氣流量傳感器進(jìn)氣口處觀察空氣流量傳感器的熱線是否能在發(fā)動機(jī)熄火5S后自動被加熱至發(fā)出紅光（約1000。0,并持續(xù)1S。（3）如無此現(xiàn)象發(fā)生，則須檢查自清信號或更換空氣流量傳感器。不同型號的空氣流量傳感器稍有不同，對于發(fā)動機(jī)停機(jī)后熱線保持溫度高于200°C的，該空氣流量傳感器無自潔功能。4.3.2熱線式空氣流量傳感器波形檢測（1）從維修資料中找出輸出電壓參考值進(jìn)行比較，通常熱線式空氣流量傳感器輸出范圍從怠速時超過2V全節(jié)氣門全開時超過4V,當(dāng)全減速（急松加速踏板）時輸出電壓.怠速時的電壓稍低。（2）發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，波形的幅值看上去在不斷地波動，這是正常的。因為熱線式墅流量傳感器沒有任何運(yùn)動部件，因此沒有慣性，所以它能快速地對空氣流量的變化作出反應(yīng)。（3）在加速時所看到波形上有雜波，實際是在低進(jìn)氣真空控制下各缸進(jìn)氣口上的空氣流脈動，ECU中的處理電路讀人后會清除這些雜波信號，所以這些脈沖沒有關(guān)系。4.3.3熱線式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測檢測條件：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，并關(guān)閉空調(diào)和其他所有用電設(shè)備。檢測設(shè)備：汽車電腦診斷儀。檢測方法：（1）將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位，按操作規(guī)程連接診斷儀。（2）將點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位，起動發(fā)動機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）采用診斷儀的標(biāo)準(zhǔn)診斷測試模式，讀取“當(dāng)前動力系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)”。（4）將讀取空氣流量傳感器的數(shù)據(jù)與維修資料的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。表4-1熱線式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)分析檢索表顯示內(nèi)容動作顯示或單位正常規(guī)格或數(shù)值英文中文MAFBURNOFF空氣流量傳感器加熱器ON/OFF點(diǎn)火開關(guān)OFF幾秒后由OFF變?yōu)镺N（滿足條件）MAF空氣流量傳感器信號V怠速大于2V，2大于4V五熱膜式空氣流量傳感器故障檢修5.1熱模式空氣流量傳感器的應(yīng)用熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與熱線式空氣流量傳感器基本相同。與熱線式相比，熱膜式發(fā)熱體的響應(yīng)性稍差。但其電阻值較高，電流較小，可以做得體積較小、外形更輕巧一些。此外因其發(fā)熱元件是平面型的，這樣可以減少計量通道內(nèi)的附著物，有效提高空氣流量傳感器的可靠性。國產(chǎn)桑塔納2000型轎車、捷達(dá)GT、帕薩特B5型轎車都采用熱膜式空氣流量傳感器。5.2熱膜式空氣流量傳感器的檢測5.2.1熱膜式空氣流量傳感器供電檢測檢測條件：將點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位，不起動發(fā)動機(jī)。檢測設(shè)備：汽車萬用表。檢測方法：（1）用萬用表測量空氣流量傳感器插座的參考電壓，其值應(yīng)與蓄電池電壓一致。（2）若無電壓存在或讀數(shù)偏差太大，應(yīng)按電路圖檢查空氣流量傳感器的線路。5.2.2熱膜式空氣流量傳感器線路檢測檢測條件：將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位。檢測方法：（1）用萬用表歐姆檔測量傳感器端與電腦端各線路是否導(dǎo)通，其值應(yīng)小于1.5Q。（2）用萬用表歐姆檔測量各線路是否有短路，應(yīng)無窮大。（3）如檢測結(jié)果與上述不符，則應(yīng)更換空氣流量傳感器線束總成。5.2.3熱膜式空氣流量傳感器信號波形檢測熱膜式空氣流量傳感器輸出信號的頻率隨著空氣流量的增加而增加，其信號頻率可分為低頻和高頻兩種。上海通用別克車采用高頻信號的熱膜式空氣流量傳感器。信號波形分析方法：（1）觀察波形脈沖大多數(shù)幅值滿5V，還要看形狀是否適當(dāng)一致，矩形的拐角和垂直沿一致性。（2）它的波形上部左側(cè)的拐角輕微有些圓滑，這是正常的，并不表明傳感器損壞。（3）根據(jù)維修資料，觀察傳感器產(chǎn)生的在給定空氣流量下的修正頻率。如果脈沖波形伸長或縮短，或出現(xiàn)異常的尖峰和變圓的直角等，表明信號出錯。5.2.4熱膜式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流檢測檢測條件：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，并關(guān)閉空調(diào)和其他所有用電設(shè)備。檢測方法：（1）將點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位，按操作規(guī)程連接診斷儀。（2）將點(diǎn)火開關(guān)置于“ON”位，起動發(fā)動機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）采用診斷儀的標(biāo)準(zhǔn)診斷測試模式，讀取“當(dāng)前動力系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)”。（4）將讀取空氣流量傳感器的數(shù)據(jù)與維修資料的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。表5-1熱模式空氣流量傳感器數(shù)據(jù)分析檢索表顯示內(nèi)容動作顯示或單位正常規(guī)格或數(shù)值英文中文AIRFLOW進(jìn)氣流量gm/s（公克/秒）正常溫度下達(dá)4-7gm/sMAF空氣流量傳感器g/s（克/秒）怠速3-8g/s結(jié)論文章對車用多種形式的空氣流量傳