進(jìn)氣系統(tǒng)的組成課件

第2章電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)第2章1學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解進(jìn)氣系統(tǒng)的組成；2.了解空氣流量傳感器的工作原理，知道如何檢測(cè)空氣流量傳感器；3.了解進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的工作原理，知道如何檢測(cè)進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器；4.了解節(jié)氣門位置傳感器的工作原理，知道如何檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器；5.了解溫度傳感器的工作原理，知道如何檢測(cè)溫度傳感器；6.依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)流判斷怠速控制閥的工作狀態(tài)，通過(guò)適當(dāng)?shù)脑\斷流程尋找怠速控制系統(tǒng)問(wèn)題的根節(jié)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解進(jìn)氣系統(tǒng)的組成；22.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成每循環(huán)充氣量的傳感方法可以分為間接法和直接法兩種。進(jìn)氣系統(tǒng)的組成

功能：為發(fā)動(dòng)機(jī)提供清潔的空氣并控制發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的進(jìn)氣量。2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成每循環(huán)充氣量的傳感方法可以分為間接法和直31.空氣密度法（直接檢測(cè)方法）2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成L型發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖采用該種方法直接利用空氣流量（MAF）傳感器所提供的信號(hào)來(lái)代表進(jìn)氣量,采用這種方法檢測(cè)進(jìn)氣量的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為L(zhǎng)型電控發(fā)動(dòng)機(jī)。流經(jīng)怠速控制閥的空氣首先經(jīng)過(guò)空氣流量計(jì)測(cè)量。空氣密度法的特點(diǎn)：直接測(cè)量進(jìn)氣量，精度高；由于不同海拔高度對(duì)空氣密度的影響，還需要一個(gè)大氣壓力計(jì)（或海拔高度計(jì)）對(duì)進(jìn)氣量的參數(shù)進(jìn)行修正。進(jìn)氣阻力較大，成本比較高。1.空氣密度法（直接檢測(cè)方法）2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成L型發(fā)動(dòng)機(jī)42.速度密度法（間接檢測(cè)方法）2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成D型發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖利用裝在進(jìn)氣歧管上的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力（MAP）傳感器所提供的壓力信號(hào)，再結(jié)合進(jìn)氣溫度信號(hào)（IAT）、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)（RPM）、估算的容積效率（VE）和廢氣再循環(huán)量（EGR）一起，采用速度密度公式來(lái)?yè)Q算出進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，采用這種方法檢測(cè)進(jìn)氣量的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為D型電控發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（MAP）測(cè)量的是進(jìn)氣管內(nèi)的絕對(duì)壓力，流經(jīng)怠速控制閥的空氣也在檢測(cè)范圍內(nèi)。怠速控制閥由ECU直接控制。速度密度法的特點(diǎn)：利用空氣密度和壓力成正比的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量壓力間接換算出空氣的密度，精度相對(duì)較低；進(jìn)氣阻力小，成本較低。2.速度密度法（間接檢測(cè)方法）2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成D型發(fā)動(dòng)機(jī)5L型EFI空氣供給系統(tǒng)：1-空氣濾清器；2-空氣流量計(jì)；3-進(jìn)氣連接管4-節(jié)氣門體；5-進(jìn)氣室。2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成L型EFI空氣供給系統(tǒng)：1-空氣濾清器；2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組62.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成D型EFI空氣供給系統(tǒng)：1-空氣濾清器；2-穩(wěn)壓箱；3-節(jié)氣門體；4-進(jìn)氣控制閥；5-進(jìn)氣室；6-真空罐；7-電磁真空閥；8-真空驅(qū)動(dòng)器；9-怠速控制閥。2.1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成D型EFI空氣供給系統(tǒng)：1-空氣濾清器72.2空氣流量傳感器1、空氣流量計(jì)的作用作用：檢測(cè)單位時(shí)間進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的空氣流量ECU噴油（噴油量）點(diǎn)火（點(diǎn)火提前角）進(jìn)了多少空氣？空氣流量傳感器學(xué)習(xí)目標(biāo)了解空氣流量傳感器的作用、分類了解熱線式和熱膜式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)和原理掌握空氣流量傳感器的故障分析方法掌握空氣流量傳感器的檢測(cè)方法2.2空氣流量傳感器1、空氣流量計(jì)的作用ECU噴油點(diǎn)火進(jìn)了82.2空氣流量傳感器1、空氣流量計(jì)的作用ECU如何根據(jù)空氣流量控制噴油和點(diǎn)火？ECU噴油量增加點(diǎn)火提前角減小空氣流量增加ECU噴油量減小點(diǎn)火提前角增大空氣流量減小2.2空氣流量傳感器1、空氣流量計(jì)的作用ECU如何根據(jù)空氣92.2空氣流量傳感器2、空氣流量計(jì)的安裝位置2.2空氣流量傳感器2、空氣流量計(jì)的安裝位置102.2空氣流量傳感器空氣流量傳感器2、空氣流量計(jì)的安裝位置2.2空氣流量傳感器空氣流量2、空氣流量計(jì)的安裝位置112.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型葉片式：如豐田CAMRY(佳美)小轎車、豐田PREVIA(大霸王)小客車、馬自達(dá)MPV多用途汽車等光學(xué)卡門漩渦式：豐田凌志LS400超聲波卡門漩渦式：三菱、長(zhǎng)豐獵豹吉普、現(xiàn)代轎車熱線式：別克、日產(chǎn)MAXIMA(千里馬)、沃爾沃2.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型葉片式：如豐田CA122.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型2.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型132.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型四種空氣流量傳感器性能對(duì)比結(jié)構(gòu)型式輸出信號(hào)類型信號(hào)線性度響應(yīng)特性怠速穩(wěn)定性EGR適應(yīng)性海拔修正進(jìn)氣溫度修正安裝方便性成本卡門式頻率優(yōu)良優(yōu)良要要良較高翼片式模擬良差良良要要差較高熱線式模擬/頻率優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)不要不要良高熱膜式模擬/頻率優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)不要不要良高結(jié)論：熱線式和熱膜式流量傳感器性能優(yōu)異，應(yīng)用廣泛2.2空氣流量傳感器3、空氣流量計(jì)的類型四種空氣流量傳感器142.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（1）熱線式空氣流量計(jì)的類型熱線式空氣流量計(jì)的安裝位置（a）旁通測(cè)量方式（b）主流測(cè)量方式

大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)采用主流量檢測(cè)方式，排量小的發(fā)動(dòng)機(jī)則采用旁通測(cè)量方式。2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（1）熱線式空氣15（2）熱線式空氣流量計(jì)的組成鉑金熱線電阻（正溫度系數(shù)電阻）—感知空氣流量溫度補(bǔ)償電阻(冷線，負(fù)溫度系數(shù)的電阻)—感知進(jìn)氣溫度控制線路板殼體2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（2）熱線式空氣流量計(jì)的組成鉑金熱線電阻（正溫度系數(shù)電阻）—16熱線式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)圖測(cè)量電路、控制電路測(cè)量電路控制電路殼體（2）熱線式空氣流量計(jì)的組成2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)熱線式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)圖測(cè)量電路、控制電路測(cè)量電路控制電路17熱線式空氣流量計(jì)的內(nèi)部組成熱線式空氣流量計(jì)的信號(hào)特征通過(guò)熱線的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù)，電流與進(jìn)氣質(zhì)量成正比，如何將此換算為電壓信號(hào)？2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（2）熱線式空氣流量計(jì)的組成熱線式空氣流量計(jì)的內(nèi)部組成熱線式空氣流量計(jì)的信號(hào)特征通過(guò)18冷線熱線橋電阻精密電阻控制電路（1）測(cè)量原理根據(jù)熱平衡原理：當(dāng)熱線表面溫度與空氣溫度差值恒定時(shí)，空氣的質(zhì)量流量與熱線電流大小成單值關(guān)系?？刂齐娐吠ㄟ^(guò)惠斯通電橋平衡原理，控制熱線電流大小來(lái)保持上述恒定溫差。ECU通過(guò)測(cè)量RA兩端電壓測(cè)量熱線電流大小，進(jìn)一步計(jì)算出空氣質(zhì)量流量。流量電流電壓（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)冷線熱線橋電阻精密電阻控制電路（1）測(cè)量原理流量電流電壓（319（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理熱線溫度與進(jìn)氣溫度差

熱線式空氣流量計(jì)的電路原理熱線溫度與吸入的空氣溫度差保持在恒定2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理熱線溫度與進(jìn)氣溫度差熱線式20（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)惠斯通電橋基本原理惠斯通電橋平衡條件：RK/RB=RH/RA時(shí)，UAB＝0惠斯通電橋不平衡條件：RK/RB≠RH/RA時(shí)，UAB≠

0（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.21（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)工作過(guò)程分析：Q↑RH表面溫度↓RH↓UAB≠0控制電路加大IHRH表面溫度↑RH↑UAB=0?保持IH不變NY（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.22（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)溫度補(bǔ)償原理進(jìn)氣溫度↑RH↑RK↑RK/RB=RH/RAUAB=0（3）熱線式空氣流量計(jì)的工作原理2.2空氣流量傳感器4.23（4）熱線式空氣流量計(jì)的自清潔作用

熱線式空氣流量計(jì)都有自清潔功能，即：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)1500r/min，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，控制系統(tǒng)自動(dòng)將熱線加熱到1000℃以上并保持約1s,使附在熱線上的粉塵燒掉。2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速超過(guò)3000r/min怠速啟動(dòng)“自潔”（4）熱線式空氣流量24

自潔信號(hào)（4）熱線式空氣流量計(jì)的自清潔作用2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)自潔信號(hào)（4）熱線式空氣流量計(jì)的自清潔作用2.2空25（5）

熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（5線）2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（5）熱線式空氣流26第一步：MAF供電電壓檢測(cè)⑴斷開空氣流量計(jì)連接器。⑵將點(diǎn)火開關(guān)扭置ON位置。⑶測(cè)量空氣流量計(jì)線束連接器的端子+B的電壓，應(yīng)為9～14V。（5）

熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（5線）2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)第一步：MAF供電電27第二步：內(nèi)部搭鐵檢測(cè)（5）

熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（5線）2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)第二步：內(nèi)部搭鐵檢測(cè)（5）熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（28第三步：VG信號(hào)檢測(cè)。取下，提供電源并搭鐵，用吹風(fēng)機(jī)模擬進(jìn)行檢測(cè)。（5）

熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（5線）2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)第三步：VG信號(hào)檢測(cè)。取下，提供電源并搭鐵，用吹風(fēng)機(jī)模擬進(jìn)行29帶有加熱清潔功能的熱線式空氣流量計(jì)的電路（5）

熱線式空氣流量計(jì)的常規(guī)檢測(cè)方法（5線）2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)帶有加熱清潔功能的熱線式空氣流量計(jì)的電路（5）熱線式空氣流30（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢測(cè)方法:發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化時(shí)的熱線式空氣流量計(jì)波形2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢測(cè)方法:發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化時(shí)的31正常的熱線式空氣流量計(jì)波形（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢測(cè)方法:2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)正常的熱線式空氣流量計(jì)波形（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢測(cè)32有問(wèn)題的熱線式空氣流量計(jì)波形（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢測(cè)方法:2.2空氣流量傳感器4.熱線式空氣流量計(jì)有問(wèn)題的熱線式空氣流量計(jì)波形（6）熱線式空氣流量計(jì)信號(hào)波形檢335、熱膜式空氣流量計(jì)熱膜式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理與熱線式空氣流量計(jì)基本相同。只是將發(fā)熱體由熱線改為熱膜式，熱膜是由發(fā)熱金屬鉑固定在薄的樹脂上構(gòu)成的，見圖。這種結(jié)構(gòu)可使發(fā)熱體不直接承受空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用力，增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，提高了工作可靠性，且無(wú)需加熱清潔電路所以無(wú)功能下降情況。熱膜式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)2.2空氣流量傳感器5、熱膜式空氣流量計(jì)熱膜式空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理與熱線式346、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器卡門渦流的形成：卡門渦流式空氣流量計(jì)的基本原理：卡門渦流頻率(f)=常數(shù)(0.2)×空氣流速(V)/渦流發(fā)生器直徑（d）空氣流量(Q)=空氣流速(V)×流通截面積(A)6、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器卡門渦流的形成35根據(jù)渦流頻率的檢測(cè)方式不同，汽車用渦流式流量傳感器分為：超聲波檢測(cè)式光學(xué)檢測(cè)式6、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器根據(jù)渦流頻率的檢測(cè)方式不同，汽車用渦流式流量傳感器分為：超聲36

①光學(xué)式卡門渦流傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）光學(xué)式卡門渦流傳感器6、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器①光學(xué)式卡門渦流傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）光37②光學(xué)式卡門渦流傳感器的信號(hào)特征5V方波信號(hào)的頻率變化與進(jìn)氣量成正比，進(jìn)氣量多則信號(hào)頻率高，反之進(jìn)氣量少則信號(hào)頻率低（1）光學(xué)式卡門渦流傳感器6、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器②光學(xué)式卡門渦流傳感器的信號(hào)特征5V方波信號(hào)的頻率變化與進(jìn)氣38（2）超聲波卡門渦流傳感器超聲波卡門渦流式空氣流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)①超聲波卡門渦流傳感器的結(jié)構(gòu)6、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器（2）超聲波卡門渦流傳感器超聲波卡門渦流式空氣流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)39②超聲波卡門渦流空氣流量計(jì)工作原理（2）超聲波卡門渦流傳感器7、卡門渦流式空氣流量計(jì)2.2空氣流量傳感器在沒(méi)有卡門渦流的情況下，接收到的超聲波為穩(wěn)定的信號(hào)。有卡門漩渦發(fā)生時(shí)，超聲波在氣流中的傳播受到卡門渦流釋放的頻率，反映了氣流速度。此脈沖信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成矩形脈沖數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)對(duì)這個(gè)矩形脈沖計(jì)數(shù)，便可得知空氣流量。②超聲波卡門渦流空氣流量計(jì)工作原理（2）超聲波卡門渦流傳感40③超聲波卡門渦流傳感器的檢測(cè)方法三菱公司超聲波卡門渦流式空氣流量傳感器電路圖（2）超聲波卡門渦流傳感器7、卡門渦流式空氣流量計(jì)2