项目7.空气流量计及其控制电路检修

•学习目标：•了解空气流量传感器的的分类、作用、工作原理等•掌握气流量传感器及控制电路的检测维修项目7空气流量计及控制电路检修功用：检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换成电信号。类型：●叶片式空气流量计；●热线式空气流量计；●热膜式空气流量计；●卡门旋涡式空气流量计空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间的进气管路上。一、空气流量计AFM项目7空气流量计及控制电路检修（1）叶片式空气流量计构造：项目7空气流量计及控制电路检修项目7空气流量计及控制电路检修电位计部分结构：项目7空气流量计及控制电路检修（2）工作原理：进气气流推动叶片转动→电位计滑臂转动→电阻值变化→电压US变化。当进气压力与测量叶片回位弹簧的弹力平衡时，测量叶片和电位计滑臂即停在某一位置，US有一个相应的固定值。此值输送给ECU，以确定进气量。项目7空气流量计及控制电路检修（3）检测：VC--E2、VS--E2、THA--E2的电阻应符合原车标准，否则应更换空气流量计。也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电压，以确定空气流量计是否正常。参考p27项目7空气流量计及控制电路检修（1）构造：2、热线式空气流量计项目7空气流量计及控制电路检修（2）工作原理：RA、RB、RH、RK组成惠斯登电桥电路。空气流过RH→RH温度降低→RH电阻值减小→电桥失去平衡→控制电路增大流经RH的电流以恢复RH的阻值，使电桥重新平衡→RA两端的电压增大，此电压即为热线式空气流量计的传感信号。项目7空气流量计及控制电路检修（3）热线式空气流量计的自洁功能：发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线自动加热到约1000℃，烧掉附着在热线上的灰尘。（4）检测：拆下空气流量计，将蓄电池电压接到D、E端子，测量B和D之间的电压；向空气流量计吹风，同时测量B和D之间的电压。项目7空气流量计及控制电路检修（1）构造及工作原理：3、热膜式空气流量计项目7空气流量计及控制电路检修与热线式类似，都是用惠斯通电桥工作的。不同的是：热膜式不使用铂丝作为热线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。项目7空气流量计及控制电路检修卡尔曼涡流：在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。4、卡尔曼涡流式空气流量计项目7空气流量计及控制电路检修产生涡流的柱状物体叫涡流发生器。当其尺寸一定时，涡流发生的频率与流速成正比，即根据涡流的频率可计算出流体的流速。当进气管的尺寸一定时，便可计算出流体的流量。在汽车空气流量计中测量涡流频率的方法有两种：光电式和超声波式。项目7空气流量计及控制电路检修（1）光电式空气流量计：结构：项目7空气流量计及控制电路检修（1）光电式空气流量计：结构：涡流发生器、整流栅、发光二极管、光敏晶体管、反射镜。发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡流频率的检测器。项目7空气流量计及控制电路检修工作原理：空气流过涡流发生器时，其后面产生卡尔曼涡流。涡流发生器两侧的压力发生变化，导压孔将压变引向镜面，反射镜的振动频率等于涡流的频率。当发光二极管产生的光线经镜反射到光敏晶体管上时导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时截止。光敏晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可测到涡流的频率，频率信号转换成方波信号输入微电脑，据此计算出空气量。项目7空气流量计及控制电路检修（2）超声波式空气流量计：结构：涡流发生器、涡流稳定板、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力感器。超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路用于检测卡尔曼涡流的频率。项目7空气流量计及控制电路检修结构：1-大气压力传感器；2-集成控制电路；3-涡流发生器；4-涡流稳定板；5-涡流；6-超声波接收器；7-主空气道；8-旁通空气道；9-进气温度传感器；10-超声波发生器。项目7空气流量计及控制电路检修工作原理：项目7空气流量计及控制电路检修工作原理：发动机工作时，发生器就不断地向接收器发出一定频率的超声波。与此同时，进气流通过涡流发生器，并在其后产生涡流。由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时间和时间差（相邻波间的相位差）发生变化，且此变化与涡流频率成正比。集成控制电路据此可计算出涡流的频率。项目7空气流量计及控制电路检修二、空气流量传感器检测1.故障分析流量传感器失效起动困难，怠速不稳，动力下降、油耗过大流量信号错误，ECU采用计数值。ECU根据发动机转速、节气门位置和进气温度计算进气流量，进气流量计算值随发动机转速的增大而增大，随节气门开度的增大而增大，随进气温度的增大而减小。(M3.8.2)项目7空气流量计及控制电路检修•流量信号错误，ECU不采纳，失效保护程序采用计数值。进气流量计算值随发动机转速的增大而增大.项目7空气流量计及控制电路检修•2.使用优点：进气阻力小；响应速度快，测量准确。缺点：热丝易坏，易污染。自动“烧净”作用：•起动，怠速，提速至3000r/min，再怠速，关闭点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升至1000℃，加热1s。(热机、一定转速，熄火后自动“烧净”）•应用：广泛，国产别克动画（热线式空气流量传感器）项目7空气流量计及控制电路检修•3.检测（别克）项目7空气流量计及控制电路检修图发动机热线式空气流量传感器的控制电路电源搭铁信号项目7空气流量计及控制电路检修图发动机热线式空气流量传感器的控制电路VΩF项目7空气流量计及控制电路检修（1）万用表检测•信号线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头A与搭铁间的电压，应为5V；插好连接器，起动，测量A与搭铁间的信号频率，频率应随进气流量的增大而增大。怠速时，频率为2.3KHz；转速为2500rpm时，频率为4.2KHz；全负荷时，频率为8.0KHz。（否则，线路、传感器、ECU故障）•搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头B与搭铁间的电阻，应为0Ω。•电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头C与搭铁间的电压，应为12V。项目7空气流量计及控制电路检修（2）示波器检测（信号）1）模拟信号•输出信号电压随进气流量的增大而增大。•通常热线（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过4V，当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。项目7空气流量计及控制电路检修2）数字信号•输出信号频率随进气流量的增大而增大。•波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。项目7空气流量计及控制电路检修4.检测：桑塔纳AJR发动机热膜式流量传感器起动、运行12V起动，运行时5V搭铁信号项目7空气流量计及控制电路检修VVΩV项目7空气流量计及控制电路检修4.检测（同热丝式）：桑塔纳AJR发动机热膜式空气流量传感器发动机怠速运转，读测量数据块显示组02，检查进气流量。标准值应为2.0～4.0g/s。如果不在标准范围内或者查询到空气质量计有故障，应检查空气质量计及其电路。•流量信号线：插好连接器，起动，测量插头5与搭铁间的电压，怠速时，为1.5V，并随进气流量的增大而增大。•搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头3与搭铁间的电阻，应小于1Ω。•电源线：拔下连接器，起动，测量插头2与搭铁间的电压，应为12V；插头4与搭铁间的电压，应为5V.项目7空气流量计及控制电路检修5.检测（丰田凌志LS400）（1）万用表检测•信号线：插好连接器，点火开关ON，测量接脚Ks与E2间的电压，发动机不起动时应为4.5V~5.5V；发动机运转时应为2V～4V，并随进气流量的增大而增大。•搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头E2与搭铁间的电阻，应为0Ω。•电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头VＣ与搭铁间的电压，应为5V。图凌志LS400卡门漩涡式空气流量传感器的控制电路VVΩ项目7空气流量计及控制电路检修（2）示波器检测•数字信号：输出信号频率随进气流量增大而增大，占空比、脉冲宽度也改变。项目7空气流量计及控制电路检修3.使用•性能：计量比较准确，成本低。•燃油泵微动开关触点：控制燃油泵。•加速感知：加速加浓。•应用：德国BOSCH传统L型燃油喷射系统、一些中档车型丰田佳美、大霸王、马自大MPV等。项目7空气流量计及控制电路检修•电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头VＣ与搭铁间的电压，应为5V，插头FＣ与搭铁间的电压，应为12V。•传感器静态电阻：拔下连接器，点火开关OFF，测量插座各接脚间的电阻。4.检测（丰田PREVIA大霸王2TZ-FE发动机）（1）万用表检测•信号线：插好连接器，点火开关ON，测量各接脚间的电压。•搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头E2、E1与搭铁间的电阻，应为0Ω。项目7空气流量计及控制电路检修（2）示波器检测•模拟信号：输出信号电压随进气流量的增大而增大•怠速时输出电压约为lV，节气门全开时应超过4V，急减速时输出电压并不是非常快地回到怠速电压。•在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的项目7空气流量计及控制电路检修热线式：杂波多。叶片式：在急加速时波形中的小尖峰。项目7空气流量计及控制电路检修三、案例进气流量传感器脏污•故障：某发动机，采用博世M3.8.2电喷系统，发动机急加速回火、行驶无力。•检查：油路/点火/进气管道正常。检查进气流量传感器。检测传感器的电源端子，电压为12V，正常。信号电压输出端，正常怠速1.3V左右，急加速3.5～4.5V。检测发现急加速为2.8V左右，输出信号电压偏低。发现热膜金属铂上絮丝状杂物，洗净后，不再回火，故障排除。•分析：进气流量传感器脏污，检测不到流量的变化。信号偏低，混合气偏稀。项目7空气流量计及控制电路检修