空气供给系

课时授课计划授课日期班级组别课题：空气供给系课程要求及目的1.了解汽车电控发动机中空气供给系的组成、分类2.掌握各类空气流量计的工作原理及检测方法3.掌握进气压力传感器的工作原理及检测方法4.掌握节气门位置传感器的工作原理及检测方法参考书《汽车电控发动机构造与维修》《汽车发动机电控系统的万用表检测》《丰田亚洲龙轿车维修手册》《本田轿车维修手册》教学重点1.空气流量计的工作原理及检测方法2.进气压力传感器的工作原理及检测方法3.节气门位置传感器的工作原理及检测方法教学难点1.空气流量计的工作原理及检测方法2.进气压力传感器的工作原理及检测方法3.节气门位置传感器的工作原理及检测方法教学方法讲授法、演示法教学准备1.教材、教案及相关教学资料2.教学用多媒体3.空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器实物4.电控发动机两台教学过程课堂组织：分钟复习旧课：分钟1.电控发动机的优点？2.电控发动机的组成？3.汽油喷射按喷射位置的分类？讲授新课：分钟空气供给系统示范操作及学生练习：分钟1.空气流量计的检测2.进气压力传感器的检测3.节气门位置传感器的检测导入新课汽车发动机构造？两大机构、五大系统；供给系包括空气供给系、燃油供给系。

讲授新课一、空气计量装置功用：对进入气缸的空气质量进行直接或间接地计量，并把空气流量的信息输入到ECU。

组成:元件包括空气滤清器、节气门体和进气管等。

1.空气流量计（MAFS）（1）叶片式空气流量计1）结构如图，空气流量计主要由测量叶片、缓冲叶片、复位弹簧、电位计、旁通气道等组成，此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。

2）叶片式空气流量计工作原理如图，来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，当吸入空气推开测量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。

与测量扳同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度，将进气量转换成电压信号VS送给ECU。

1、电位计滑臂2、可变电阻3、接进气管4、测量叶片5、旁通空气道6、接空气滤清器（2）热线式空气流量计1）结构热线式空气流量计的基本构造如图所示。

它主要由铂丝制成的热线(发热体)、温度补偿电阻、控制热线电流并输出信号的控制电路、采样管和流量计壳体等组成。

2）分类根据铂丝热线在流量计中安装位置的不同，又分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式。

3）工作原理如右图所示热线电阻RH以铂丝制成，Rh和温度补偿电阻Rt均置于空气通道中的取气管内，与R1、Rs共同构成桥式电路。

Rh、Rt阻值均随温度变化。

当空气流经Rh时，使热线温度发生变化，电阻减小或增大，使电桥失去平衡，若要保持电桥平衡，就必须使流经热线电阻的电流改变，以恢复其温度与阻值，精密电阻Rs两端的电压也相应变化，并且该电压信号作为热式空气流量计输出的电压信号送往ECU。

（3）热膜式空气流量计功能工作原理与热线式空气流量计相同。

1）热膜式空气流量计的结构如下图所示：2）工作原理如下图所示：（3）卡门旋涡式空气流量计1）原理主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测装置等组成。

当空气流过卡门旋涡发生器时，在其后部将会不断产生卡门旋涡。

在单位时间内产生的卡门旋涡的个数（既发生频率）与气流的速度有关，只要测出卡门旋涡的发生频率，即可知道空气流量的大小。

2）分类按检测方式分为：超声波检测法和反光镜检测法。

3）反光镜检测式①检测部分结构：如左图，反光镜、发光二极管和光电晶体管组成。

②原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测。

当空气流过卡门旋涡发生器时，受交替产生的卡门旋涡的影响，发生器两侧压力也交替发生变化。

用导压孔把旋涡发生器两侧的压力引到薄金属制成的反光镜背面，受发生器两侧交替变化压力的作用、反光镜将产生与旋涡发生频率相同的偏转振动，如上图所示。

4）超声波检测式①结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接受探头和转换电路组成。

②原理：卡门涡旋造成空气密度变化，受其影响，信号发生器发出的超声波到达接受器的时机或变早或变晚，测出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，矩形的脉冲频率为卡门涡旋的频率。

2．进气管绝对压力传感器（IMAPS）在D型电控燃油喷射系统中，由进气管绝对压力传感器测量进气管压力，并将信号输入ECU，作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

一般装于发动机机舱内，用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上。

（1）压敏电阻式进气管绝对压力传感器主要由绝对真空室、硅片和IC放大电路组成。

压力转换元件是利用半导体压阻效应制成的硅膜片。

硅膜片为约3mm的正方形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm、厚约50μm的薄膜。

在膜片表面规定位置有四个应变电阻，以惠斯顿电桥方式连接，如下图所示。

（2）进气管绝对压力传感器电路3.节气门位置传感器（TPS）（1）功用检测节气门的开度及开度变化，此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。

（2）分类①线性式节气门位置传感器②触点式节气门位置传感器③综合式节气门位置传感器1）线性式节气门位置传感器线性输出型节气门位置传感器的主要特点是，表示节气门开度的输出电压与节气门开度成线性关系。

该传感器的结构如图(a)所示：电路如下图所示：如下图给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性，从图中可以看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大。

2）触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成，如下图。

如滑动触点（TL）随节气门轴一起转动，滑动触点在节气门全关（怠速）时与怠速固定触点（IDL）闭合，而在节气门接近全开时与全开触点（PSW）闭合；节气门开度在中间位置时，滑动触点与两个固定触点均断开。

ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工况。

3）综合式节气门位置传感器综合式节气门位置传感器在日本丰田皇冠3.0、LS400等轿车装用的是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感器，工作原理参阅前两种节气门位置传感器，其电路如图所示。

总结巩固新课：分钟1.空气流量计的功用？2.空气流量计的类型？3.半导体压敏电阻式进气压力传感器的工作原理？4.节气门位置传感器的类型？示范操作内容：分钟一、热线式空气流量计的检测检测方法：以如下丰田公司提供的为例A.+B电源线，通过点火开关或继电器与蓄电池相连B.E搭铁线C.VG输出信号线D.THA计算机提供+5V电压给进气温度传感器E.E2G计算机与空气流量计之间的搭铁线第一步：MAF供电电压检测第二步：内部搭铁检测第三步：MAF检测，取下，提供电源并搭铁，用吹风机模拟进行检测二、进气压力传感器的检测第一步：拔下MAP传感器的插头，打开点火开关，测量插头端子VC与E2 之间的电压，该电压是否为4-6伏？OK进入第二步，NO，进入第三步。

第二步：取下MAP传感器的真空软管，打开点火开关，测量ECU端子PIM与E2之间的电压。

①测量在大气压力作用下时，PIM电压；②测量在连接真空加装设备时，在各种真空压力下的PIM电压，算出电压下降值，与表对照。

第三步：打开点火开关，测量ECU端子VC与E2之间的电压，是否=4-6伏，NO，更换ECU。

第四步: 测量ECU与压力传感器之间的连线。

三、节气门位置传感器的检测1.用万用表检测节气门位置传感器①拔去节气门位置传感器的线束插头。

②用万用表在电位计式位置传感器线束插座上测量电位计总电阻（下图中VC端和E端之间的电阻）。

如有断路、短路或阻值不符合标准，说明该传感器有故障。

③测量电位计滑动触点的电阻（图3-31中VT和E之间的电阻），该电阻应能随节气门的开启或关闭而平滑地变化，否则说明该传感器有故障。

2.用示波器检测节气门位置传感器①将示波器测头与电位计式位置传感器的信号输出端（下图中的VT端）连接。

②打开汽车的点火开关或让发动机运转。

③让节气门由关闭位置逐渐开启直至全开，同时观察示波器显示屏上的节气门位置传感器输出信号的波形。

正常波形应为一连续、平滑的斜线（下图a）。

若测得的信号波形不平滑，有突变（下图b），则说明该节气门位置传感器有故障。

安全措施：分钟1.讲解安全措施2.在使用示波器时，先连接仪器再调取波形3.在起动发动机时注意通知其他同学4.在使用万用表时，使用电阻档和通断档时应将点火开关关闭，以防损坏电子元件。

巡回指导：分钟1.教育学生爱护教具，以防损坏2.重点让学生掌握操作步骤和方法3.发现问题及时指导4.保持有序操作，不许大声喧哗5.课间停止操作，关闭电源，收回点火开关钥匙结束指导：分钟1.总结实习操作情况2.讲解操作中发现的共性问题3.讲授操作重点布置作业1.《汽车电控发动机构造与维修习题集》空气供给系部分2.实习报告：空气流量计的检测3.实习报告：进气压力传感器的检测4.实习报告：节气门位置传感器的检测执行情况及体会系主任签字：年月日。