电控发动机空气供给系统

在空气质量不变的情况下，当进气温度 发生变化时，最终使得加热热线所需的电流 发生变化，影响测量精度，在采样管的前端 安装温度补偿电阻R4，R4起参照基准作用。 它使热线和冷线之间的温差保持不变（一般 为100℃），从而消除进气温度对测量值的影 响 热线式空气流量计特点：响应速度快、 测量精度高、进气阻力小、不会磨损、可直 接测量进气质量流量，但热线表面容易脏污， 导致测量精度降低，当发动机回火时容易断 线
② 电位计
螺旋复位弹簧的一端固定在翼片转轴上，另一端固 定在调整齿圈上，调整齿圈由一卡簧锁止。调整齿圈上有刻 度标记，改变调整齿圈的固定位置可以调整弹簧的预紧力， 以便在使用 复位弹簧 平衡配重 调节齿圈 中调整空气流量 电位计 计的输出特性， 燃油泵开关 印制电路板 翼片转轴上固定 有滑臂和平衡重， 平衡重和滑臂随 测量翼片一起转 动，平衡重能使 滑臂在旋转的过 程中保持平稳，滑臂与印制在电路板上的镀膜电阻接触，形 成可变电阻，滑臂与接线端子7相连，是电位信号输出端
（1）热线式空气流量计的构造
防护网 取样管
铂丝热线
温度 补偿电阻
连接器
空气流
控制电路板
• 主流测量方式 取样管安装在主进气道中央 • 旁通测量方式 将铂丝热线和温度补偿电阻（冷线）安 陶瓷螺旋管 控制电路板 装在空气 热线和冷线 冷线 旁通道上 热线
旁通空气道 流向 节气门
主空气道
（2）热线式空气流量计的工作原理 控制电路板上的精密电阻R3和R1与热线电阻R2和温度补偿 电阻R4组成惠斯顿电桥。 • 当空气流过铂热线电阻R2时， R4 R2 带走热线部分热量，热线 温度下降，其电阻减小， • A 电桥失去平衡。若要电桥 • • 恢复平衡，必须加大流过 R3 R1 UO 电桥的电流，使热线温度 • • 升高，阻值恢复到使电桥 热线式空气流量传感器工作原理图 平衡的值。空气流量越大 被带走的热量就越多，维持热线所需的电流也越大，反之则越 小。当加热电流变化时，密电阻R1两端的电压UO相应变化。 该电压的大小与流过电阻R2空气质量流量成正比。UO 输送信 号给 ECU 确定空气质量流量
② 原理：当空气流经进气道时，会在涡流发生器 的后部产生有规律的卡门涡流，从而导致涡流 发生器周围的空气压力发生变化，变化的压力 经导压孔引向金属薄膜制成的反光镜，使反光 镜产生振动。其振动的频率与涡流发生的频率 相等，而涡流发生频率又与进气流速成正比， 反光镜再将发光二极管投射的光反射给光敏晶 体管，通过光敏晶体管检测涡流发生的频率， 并向ECU输送0或5V交替变化的方形波信号， ECU根据此信号计算进气量 ③ 使用范围：由于光学式卡门涡流空气流量计容 易脏污，现已很少使用
THA 日产（旧）27 日产（新） 25
VS 7 32
VC 8 33
VB 9 35
E2 6 34
FC 36 无
E1 39 无
取翼 消片 了式 油空 泵气 触流 点量 变计 成线 插 个头 一 般 有 7 个 ， 有 的
5
⑥ CO调整螺钉 空气流量计主空气道下方有旁通气道，在旁通气道 的一侧设有CO调整螺钉。由于怠速时的空燃比会因发 动机、燃油喷射系统的不同出现偏差，通过调节旁通气 道面积，可使空气流量计输出与目标一致
节气门体
空气 空气 流量计 滤清器 进气管后段
源自文库进气管前段
三、空气流量计的分类
重点学习热线式和热膜式空气流量计（或叫 进气流量传感器）
热线式空气流量计 热膜式空气流量计 类型 卡门涡流式空气流量计 翼片式空气流量计
四、空气流量计结构和工作原理
1. 热线式空气流量计
当空气流过发热体时，会带走部分 热量，带走的热量与流过发热体的空气质 量有一定的对应关系，热线式空气流量计 就是利用这一原理对空气量进行测量的
模块二 电控发动机空气供给系统
单元一 空气空气流量计 一、空气供给系统概况 1. 空气供给系统的组成 主要由空气滤清器、空气滤清器 通气软管、空气流量计、节气门体、 怠速空气控制阀、进气总管、进气歧 管以及进气压力传感器等组成
2. 空气供给系统的功用 向汽油机提供与发动机负荷相适应的、 清洁的空气，同时对流入气缸的空气质量 进行直接或间接地计量，使它们在系统中 与喷油器喷出的汽油形成可燃混合气 3. 空气供给系统的基本原理
卡门涡流空气流量计特点：响应速度 快、测量精度高、使用寿命长，但制造成 本高，只有少数中高档轿车使用。测量的 是进气体积流量需要进气温度和大气压力 信号进行修正。由于光学式卡门涡流空气 流量计容易脏污，现已很少使用
五、空气流量计的故障分析
常见故障：传感器脏污，传感器损坏，传感器线路断路、短 路或虚接，插接器连接不良，节气门后方真空泄漏，ECU 故障 可能症状：不同的控制系统ECU的诊断功能不同，当传感 器出现故障时的症状不同，一般会出现：1.启动困难 2.怠 速发抖 3.加速无力 4.油耗增大 5.排放超标 ECU对空气流量计的诊断：当传感器信号超出规定范围， 或与进气压力信号、节气门位置信号、发动机转速信号、进 气温度信号不一致时，ECU检测到进气流量传感器故障， 存储故障码，采用替代值，此时发动机故障比较轻微 当传感器信号不准确，ECU检测不到传感器故障时， 不存储故障码、不采用替代值，此时发动机故障较为严重
（3）热线式空气流量计的自洁功能 发动机熄火后，ECU自动控制将热线加热至1000℃， 持续1s。有些电控系统将热线的保持温度提高到 200℃ 2. 热膜式空气流量计 热膜式与热线式空气流量传感器的工作原 理基本相同，只是将热丝改为热膜。将铂金热膜 固定在薄树脂膜上，或将热线、冷线、精密电阻 固定在一块陶瓷片上 特点：不直接承受空气流动的冲击力，而且也不受 尘埃污染影响测量精度，而且发热体的强度增大， 使用寿命增加
六、空气流量计（进气流量传感器）的检修
不同车型的检测方法有所不同，应以维修 手册为准 1. 热膜式进气流量传感器检修（以桑塔纳AJR 发动机热膜式空气流量计为例）
端子“2” 端子“4” 端子“3” 端子“5” 端子“1”
12V电源线 5V电源线 搭铁线 信号线 空脚
检测：
• 发动机运转，2与搭铁之间应为电源电压 • 点火开关置于ON，4与搭铁之间电压应为5V左右 • 断开连接器，点火开关置于OFF，连接器插头3与 搭铁之间的电阻应小于0.5欧姆 • 发动机运转，5与搭铁之间的电压，怠速时约为 1.5V，并随进气量的增大而增大，急速时，达到 3.5~4.5V
（2）超声波式卡门涡流空气流量计 超声波：频率高于20Hz，人耳听不到的机械波
超声波发射器 涡流发生器
① 结构
节气门
超声波接收器
② 工作原理
在没有卡门涡流的情况下，接收到的超声波为稳 定的信号；有卡门涡流时，超声波在气流中的传播受 到卡门涡流的影响，使接收到的超声波成为一个个与 涡流数相对应的脉冲信号，其频率等于涡流释放频率。 此脉冲信号经转换器转换成矩形脉冲数字信号，ECU 根据此信号计算进气量
控 制 进 气 量
怠速控制系统
空气
空气滤清器
空气流量计 （传感器）
节气 门体
节气门位置 传 感 器
ECU
进气歧管
喷油器（执行器）
二、空气流量计作用
1. 作用：测量发动机 的进气量，并将此信号 转化为电信号，输送给电控单元（ECU）， ECU根据进气量确定喷油量和点火时刻。 当进气量增大，喷油量就增多，点火提前 角减小。空气流量计是计算进气量、确定 喷油量和点火时刻的主控信号。 2. 安装位置：安装在空气滤清器和节气门体 之间的进气管道上
燃油泵 控制触点
可变电阻
固定电阻
热敏电阻
搭 铁
油 泵 电 机
搭 铁
电 源
ECU
③ 油泵控制触电
油泵控制触点1受翼片控制，当翼片处于关 闭状态时触点被顶开；当翼片偏转时触点闭合
④ 进气温度传感器
将一个热敏电 阻4安装在空气流 量计主空气通道进 气口上用两根导线 接在端子6和27上
⑤ 翼片式空气流量计接线端子
波形分析： • 不同车型输出电压有差异，应与维修手册 为准 • 示波器针脚接在 信号线5和搭铁之 间，波形如图
波形说明： ① 看大小：观察电压的大小变化是否符合工 况 ② 看变化：随进气量的变化，信号变化是否 能做出快速反应。随着车辆急加速或急减 速上升慢或下降慢，说明传感器脏污 ③ 看形状：看波形是否有杂波或断点等奇异 变化
案例分析 案例：进气流量传感器脏污 车型：桑塔纳2000GSi型轿车，AJR发动机，采用 博士M3.8.2电喷系统（99年） 症状：发动机急加速回火，行驶无力 诊断：检查油路、点火系统、进气管道均正常。 检查进气流量传感器，该发动机采用热膜式进气 流量传感器，用万用表检测传感器端子2与搭铁之 间的电压，12V正常。端子5信号电压正常时怠速 应为1.5V左右，急加速时应为3.5~4.5V。检查中 发现急加速时为2.8V左右，传感器输出信号电压 偏低，拆下传感器发现传感器取样管内的薄膜电 阻上有些絮丝状杂物 修复：用化油器清洗剂洗干净后装车，正常 分析：进气流量传感器脏污，急加速时信号电压 偏低，ECU控制少喷油，混合气偏稀
3. 翼片式空气流量计(又称为叶片式、动片 式、风门式、量板式空气流量计）。 电控发动机中使用最早的一种空气流 量计，在一些早期的车型上应用较多。 外形识别：体积较大、圆弧形状 （1）翼片式空气流量计结构
①
翼片部分 测量翼片和缓冲翼片通过翼片转轴固定在一起，可绕 转轴旋转，进气推动测量翼片旋转的过程中，缓冲翼片可 以减小因进气 急剧变化而对测 量翼片造 成的的脉 动，以保 证输出信 号平稳， 复位弹簧 安装在转 轴的一端， 当复位弹簧的弹力和进气气流对测量翼片的推力平衡时， 翼片处于某一固定位置
4.卡门涡流式空气流量计
现象：风吹电线“嗡、嗡”响，风速越大响动的频 率就越大，这是气流流过电线形成涡流所致。 （水中石头、风中电线等） 卡门涡流：在流体中放置一个柱状物体，在 其下游流体中就会形成两列平形状涡流，并且左 右交替出现，因此，根据涡流出现的频率就能测 量出流体流量
卡门涡流式空气流量计信号类型：与 涡流频率对应的脉冲数字信号 （1）光学式卡门涡流传感器 ① 组成：涡流发生器、发光二极管、光敏晶 体管、反光镜等
6—CO调整螺钉
（2）翼片式空气流量计工作原理
当空气通过空气流量计主通道时，翼片在进 气气流压力和复位弹簧的作用下偏转某一角度∝， 进气量增大，气流压力随之 增大，偏转角度就增大。 同时，电位计中的滑臂随
翼片轴同步旋转∝，此时
VC和VS之间的电阻减小 电压降低，ECU通过 US/UB计算进气量
（3）翼片式空气流量计缺点: 由于其内部有机械运动部件，存在监测 精度低、响应慢、工作可靠性差的缺点， 所以现在很少采用