《图解汽车传感器结构原理与检修》课件 3气体和液体流量传感器

（2）检测 2009款上海别克君威轿车采用的MAF传感器为热 丝式空气流量传感器，该传感器使用热线电阻式元件，此元 件与温度补偿电阻、精密电阻、电桥电阻及环境温度传感器 共同组成惠斯登电桥。热线式空气流量传感器为三导线型传 感器，安装在进气管中
对热丝式空气流量传感器进行检测时，应主要检测 空气流量传感器的输出信号电压。首先关闭点火开关， 拔下传感器插接器；然后将点火开关转至ON，但不起 动发动机；用数字万用表电压挡测量空气流量传感器 信号端子和搭铁端子之间的电压，即A端子与B端子 间的电压，该电压应为5V；当传感器输出电压正常 时，可用吹风机向此传感器进气口处吹风，其信号电 压应随吹风量大小的变化而变化，且应符合标准规定 值范围，否则说明空气流量传感器已损坏，应当予以 更换。
在热丝式空气流量计电路中，热丝是惠斯登桥形电路的1个 桥臂，如图3-2a所示。由比较放大器控制的电源转换器供给 电桥4个臂的电流，使电桥保持平衡，即A、B两点的电位相 等。当空气通过流量计时，进入小喉管的气流流过热丝周围， 使其冷却，温度下降，电阻随之减小。热丝电阻的减小使A 点电位高于B点电位，电桥失去平衡。为了使电桥恢复平衡， 此时比较放大器会使电源转换器增加供给电桥的电流，流过 热丝的电流也因此增大，使其温度升高、电阻增大，直至电 桥达到新的平衡。
L型流量传感器是利用流量传感器直接测量吸入进气管空气 流量的传感器。L型流量传感器安装在空气滤清器至节气门 之间的进气通道上。因为采用直接测量方法，所以进气量的 测量精度较高，控制效果优于D型燃油喷射系统。L型流量传 感器又分为体积流量型和质量流量型两种类型。汽车发动机 燃油喷射系统采用的体积流量型传感器有叶片式、量芯式、 涡流式流量传感器3种，质量流量型传感器有热丝式和热膜 式流量传感器两种。
三、热膜式空气流量传感器
1．结构 热膜式空气流量传感器是热线式空气流量传感器的改进型
（大众CC、新帕萨特），它的发热体是热膜（由发热金属铂 固定在薄的树脂膜上制成），而不是热线。热膜式空气流量 传感器发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了 发热体的强度，提高了流量计的可靠性。同时与热线式空气 流量传感器相比，热膜式空气流量传感器的热膜电阻的阻值 较大，消耗电流较小，使用寿命也较长。但是由于其发热元 件表面的一层保护薄膜存在辐射热传导作用，因此响应特性 稍差。

2．空气流量传感器的类型
根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为D型（即 压力型）和L型（即流量型）两种类型。
D型流量传感器是利用压力传感器检测进气歧管内绝对压力 的传感器。测量进气量的方法属于间接测量方法。D型流量 传感器可以安装在汽车上的任何部位，只需用导压管将节气 门至进气歧管之间的进气压力引入传感器即可。装备D型流 量传感器的喷射系统称为D型燃油喷射系统，电控单元利用 该绝对压力和发动机转速来计算吸入气缸的空气量，故又称 为速度-密度型燃油喷射控制系统。
热膜式空气流量传感器的外形及结构如图3-6所示。热膜式空 气流量传感器内部的进气通道上设有一个矩形护套（相当于 取样套），热膜电阻设在护套中。为了防止污物沉积到热膜 电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤 层，用以过滤空气中的污物。为了防止空气温度变化使测量 精度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游设有铂金属膜式 温度补偿电阻。温度补偿电阻和热膜电阻与传感器内部控制 电路连接，控制电路与线束连接器插座连接，线束设在传感 器壳体中部。
热线式空气流量计是目前轿车发动机上应用最多的空气流量 计，按照其热线的类型又分为3种，即热丝式、热膜式、热 阻式。
二、热丝式空气流量计
（1）结构原理 这种空气流量计在进气道中套有一个小喉管， 在小喉管中架有两个由极细的铂丝（直径为0.01～ 0.05mm），如图3-1所示。其中一个铂丝被电流加热至 120℃左右，故称之为热丝；另一个是温度补偿电阻，也称 为冷线。
空气流量传感器（AFS，Air Flow Sensor）又称为空气流量计 （AFM，Air Flow Meter），是进气歧管空气流量传感器 （MAFS，Manifold Air Flow Sensor）的简称，其功用是检测 发动机进气量的大小，并将空气流量信号转换成电信号输入 电控单元，以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火 时间。
热丝式空气流量计的优点是测量精度高、响应速度快、进气 阻力小、不会磨损。其缺点是使用一段时间后，热丝表面受 空气中尘埃的玷污，热辐射能力降低，影响测量精度。为克 服这一缺陷，可采取的一种方法是在ECU中设计自洁电路， 即在发动机熄火后，ECU自动将热丝加热至1000℃（约1s）， 从而烧掉粘附在热丝上的尘埃；另一种方法是提高热丝的保 持温度（一般使保持温度升高至200℃以上），以防止污物 粘附。此外，由于热丝很细且暴露在空气中，在空气高速流 动时，空气中的沙粒很容易击断热丝，因此目前已较少使用。
温度补偿电阻的作用是防止因进气温度变化而影响进气量的 测量精度。由于进气温度变化时，热丝的温度也会发生变化， 因此，在靠近热丝的地方另外装有一根温度补偿电阻（也称 为冷线），也是电桥的一个部分，由于其电阻会随着进气温 度的不同而发生变化，起到一个参照标准的作用，使进气温 度的变化不至于影响进气量的测量精度。在工作中，比较放 大器使热丝温度始终高于冷线温度100℃。
在L型流量传感器中，由于质量流量型传感器内部没有移动 部件，且气流流动阻力很小，因此具有工作性能稳定、测量 精度高的优点，但是其制作成本较高。在质量流量型传感器 中，热膜式流量传感器的使用寿命远远长于热丝式流量传感 器，因此国产桑塔纳3000、帕萨特、别克系列车型轿车均采 用了热膜式空气流量传感器。
图解汽车传感器 结构原理与检修
第一章 汽车传感器概述 第二章 位置和角度传感器 第三章 气体和液体流量传感器 第四章 气体和液体压力传感器 第五章 气体浓度传感器 第六章 速度传感器 第七章 温度传感器 第八章 爆震和碰撞传感器 第九章 其它类型传感器
第一节 空气流量传感器
一、空气流量传感器概述 1．空气流量传感器的功用 空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量大小的传感器。