空气流量传感器检测

《空气流量传感器及检测》教案教学目标：1、了解空气流量传感器的作用2、理解空气流量器的结构与工作原理3、掌握空气流量器的检测方法教学重点：空气流量传感器的作用、原理和检测教学难点：1、空气流量传感器的工作原理2、空气流量传感器的检测方法教学方法：理实一体化讲练结合多媒体教具：TK600、数字式万用表、跨接线、科鲁兹实车一辆教学过程：一、复习导入学生活动：从雪佛兰科鲁兹上辨认一些空气流量传感器的具体位置。

教师引导：思考一下空气流量传感器在汽车上的作用是什么？学生讨论：测量进气量的，检测空气的流量等【教学反思】用复习导入承上启下二、新课内容：空气流量传感器的作用：用来检测发动机进气量的大小，并将进气量信号转换成电信号输入电子控制单元（ECU）,以供ECU计算确定喷油时间和点火时间知识延伸：空燃比的概念：可燃混合气中空气与燃油的比值14.7：1进气量测量不准确，会造成混合气过浓或过稀，ECU无法正确控制发动机的喷油量，将出现发动机运转不正常，排放超标等问题【教学总结】在汽车上有空气流量传感器是至关重要的。

（1）任务1 热膜式空气流量传感器的结构：图1 热膜式空气流量传感器热膜空气流量传感器一般安装在空气滤清器与进气软管之间，壳体两端设置有防止传感器受到机械损伤的金属防护网。

如图1所示，热式空气流量传感器基本结构主要由壳体、取样管、感知空气流量的铂金属丝（热丝）、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷丝）以及控制热丝电流并产生输出信号的控制电路板等元件组成。

如图2所示，这是一个热式空气流量传感器的电桥电路，电桥平衡时，电桥相对臂电阻乘积相等，即（R1*Rh）=RS(R2+Rt)。

教师活动：同学们来数数看，这个集成运算放大器有连接出来的线有几根？学生活动：根据电桥电路图数线束的连接线教师讲解：该控制电路共有五个连接出来的线束，UCC代表的是供电，有供电肯定就有搭铁。

RH是一个热膜电阻，传感器工作时，铂金属线将被由控制电路提供的电流加热到高于进气温度100-120度，因此称为“热丝”。

卡门涡旋式空气流量传感器的构造原理与检测1、卡门涡旋式空气流量传感器结构和工作原理卡门涡旋式空气流量传感器的结构和工作原理如图11所示。

在进气管道正中间设有一流线形或三角形的涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。

根据卡门涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。

因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。

测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和超声波检出式两种。

图12所示是反光镜检出式卡门涡旋流量传感器，其内有一只发光二极管和一只光敏三极管。

发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。

反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。

金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的旋涡数量相同。

由于反光镜随簧片一同振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化，致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。

ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算出进气量(图11)。

凌志LS400小轿车即用了这种型式的卡门涡旋式空气流量传感器。

图13所示为超声波检出式卡门涡旋式空气流量传感器。

在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。

在发动机运转时，超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。

当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受气流中旋涡的影响，使超声波的相位发生变化。

ECU根据接收器测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的旋涡的数量，从而求得空气流速和流量，然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前角。

2、卡门涡旋式空气流量传感器的检测以丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机用反光镜检出式空气流量传感器为例。

该传感器与ECU的连接电路如图14所示。

（1）电阻检测点火开关置“OFF”，拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表电阻档(如图 14所示)测量传感器上“THA”与"El"端子之间的电阻，其标准值如表 6所示。

1空气流量传感器的检测空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。

电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。

如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。

电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式，目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。

一、叶片式空气流量传感器的结构、工作原理及检测1、叶片式空气流量传感器结构及工作原理传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶片式空气流量传感器，如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。

其结构如图 1所示，由空气流量计和电位计两部分组成。

空气流量计在进气通道内有一个可绕轴摆动的旋转翼片(测量片)，如图 2所示，作用在轴上的卷簧可使测量片关闭进气通路。

发动机工作时，进气气流经过空气流量计推动测量片偏转，使其开启。

测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片轴上卷簧弹力的平衡状况。

进气量的大小由驾驶员操纵节气门来改变。

进气量愈大，气流对测量片的推力愈大，测量片的开启角度也就愈大。

在测量片轴上连着一个电位计，如图 3所示。

电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动，把测量片开启角度的变化(即进气量的变化)转换为电阻值的变化。

电位计通过导线、连接器与ECU连接。

ECU根据电位计电阻的变化量或作用在其上的电压的变化量，测得发动机的进气量，如图 4所示。

在叶片式空气流量传感器内，通常还有一电动汽油泵开关，如图 5所示。

当发动机起动运转时，测量片偏转，该开关触点闭合，电动汽油泵通电运转；发动机熄火后，测量片在回转至关闭位置的同时，使电动汽油泵开关断开。

电控发动机⼋⼤传感器的检测电控发动机⼋⼤传感器的检测⼀、热线式空⽓流量计的检修1、空⽓流量计的功⽤：检测单位时间进⼊发动机⽓缸内空⽓的流量。

是提供喷油量和点⽕正时的主要信号。

2、故障分析：1）外部线路原因：短路，短路，虚接2）传感器的内部故障：热丝热膜的断裂/ 脏污，控制电路的故障，外壳破裂，防护⽹堵塞3）E CU故障：不能正常提供电压，内部搭铁3、空⽓流量计失效的现象：发动机怠速发抖，加速⽆⼒，加速回⽕，容易熄⽕，排放超标。

4、检测：1）供电电压的检测：a、⾸先检测滤⽹友没堵塞，然后打开点⽕开关⼀⼀⽤万⽤表检测 2 号线与发动机搭铁线间电压，应不低于12 伏，如果低于12 伏说明蓄电池电低，应进⾏维护。

然后再检测4与之搭铁线电压应为 5 伏，如果没有电压应检查ECU的供电线路。

2）线路导通性的检测：a、关闭点⽕开关⼀⼀⽤万⽤表检测空⽓流量计线束3、4、5对应ECU 插孔12、11、13 间的电阻值，应⼩于欧，如果阻值过⼤，线路的导通性不好，或接⼝是否有虚接现象。

3）信号电压的检测：a、拆开进去盖⼀⼀打开点⽕开关⼀⼀⽤万⽤表检测13、12间的电压，然后⽤吹风机给空⽓流量计提供不同的进去量，电压值应随风⼒的增⼤⽽增⼤。

4）检测参数是否正常：⽤⽰波器查看空⽓流量计的进去量，应为~5.0g/s⼆、温度传感器的检修1、温度传感器的功⽤：根据发动机温度的不同来给ECU提供确定喷油量和点⽕时刻的修正量，从⽽也是活性碳灌的主要信号。

2、进去温度传感器的检测：a、⾸先拆下供电插头——打开点⽕开关——然后⽤万⽤表检测1、2间的电压应接近 5 伏，如果没有或过⼩，测应检查电源电路，并清除。

——插上线束插头——检测54、67间的电压，电压应在~3伏之间（因为他们之间连接了热敏电阻，应⼩于 5伏，随温度的不同应在这范围之间变化。

3、冷却液温度传感器的检测：1）电阻值的检测：拔下线束插头——⽤万⽤表检测线束2、4 间的电阻值，这时电阻值应随温度的升⾼电阻值下降——检测1、 3 间与上⾯⼀样。