空气流量传感器及其相关电路检测
【发动机传感器】空气流量传感器工作原理与检测方法
【发动机传感器】空气流量传感器工作原理与检测方法空气流量传感器是发动机控制系统的重要组成部分，其主要功能就是测量进入发动机的空气质量有多少，并以此为依据调节燃油配给量。
以求达到理想的空燃比，在保证发动机正常工作需要基础上节约燃油。
空气流量计相对于化油器式文氏管测量方式来说测量更加精细，反应更灵敏。
空气流量传感器应用于汽车上的空气流量计有多种形式，常见的有叶片式空气流量计、卡尔曼涡流式空气流量计、热线式空气流量计。
叶片式空气流量计是早期产品，主要原理是空气流动时推动通道中的滑门，滑门的开度跟流通的空气量成一定的比例，可以通过测量滑门的开度来判断流经的空气量，这种方式的空气流量计结构简单、体积较大、存在机械运动测量精准度较差、有一定的滞后反应不够灵敏，现在市场上已经难觅芳踪。
热线式空气流量计主要工作原理是预先给空气通道中的电热丝加热，当空气通过时会带走电热丝的热量，空气越多带走的热量就越多，电热丝温度降低电阻就会升高，通过测量电热丝的电阻的变化就能间接判断空气的流量。
属于一种质量型空气流量计。
热膜式空气流量计是在热线式的基础上发展出来的，其将电热丝电阻及其他补偿电阻通过厚膜技术集成到陶瓷基片上，是现在市场上主流的空气流量计。
卡尔曼涡流式空气流量计主要工作原理是通过在空气通道中设置涡流发生器或称扰流器，当空气通过时产生涡流，涡流引发镜片振动，卡尔曼涡流的频率跟空气流速成比例，通过光电方式可以检测到振动频率，从而判断空气流量。
空气流量计输出的信号是发动机燃油供给配比的重要基准，所以当空气流量计出现故障时会导致发动机启动困难，怠速抖动，发动机熄火，加速不良，油耗异常等故障。
故障重复出现后，发动机控制电脑会通过点亮故障警告灯提醒维修，并记录故障码和故障数据。
下方视频是四维汽车培训机构杨霄老师给大家讲解的空气流量传感器的教学视频，大家看完后会对空气流量传感器有更深层次的理解知道如何简单高效的去判断传感器是否有故障。
任务二空气流量传感器的检测与维修
（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。
反光镜
01
发光二极管
02
板弹簧
03
涡流发生器
04
导压孔
05
光敏晶体管
06
进气流
07
空气流过涡流发生器时，在其后面产生卡尔曼涡
流。这时，涡流发生器两侧的压力会发生变化，通过导
1.热线式空气流量计的常规检测方法（5线）
第一步：MAF供电电压检测
断开空气流量计连接器。
将点火开关扭置ON位置。
测量空气流量计线束连接器的端子+B的电压，应为9～14V。
03
第二步：内部搭铁检测
第三步：VG信号检测。取下，提供电源并搭铁，用吹风机模拟进行检测。
添加标题
带有加热清洁功能的热线式空气流量计的电路
发动机工作时，超声波发生器就不断地向超声波接收
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。
当由发射器发射的超声波通过进气流到达接收器
时，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
在多点燃油喷射系统（MPI）中，检测进气量的方法，在“D”型和“L”型两种燃油喷射系统中各不相同。
“L”型燃油喷射控制系统中，进气量的测量是通过直接测量法，即利用空气流量传感器，直接测量进气管内被吸入发动机气缸内的空气量，因此，这种检测进气量方法的精度较高，控制效果优于“D”型燃油喷射系统，但成本较高。
3
在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的
空气流量计传感器检测课件
②线束短路性测试：将数字万用表设置在电阻200KΩ档，测量空气流 量计针脚2与电控单元针脚11、12、13之间电阻，应为∞。测量空气流量 计针脚与电控单元针脚：3—11、13；4—12、13；5—11、12之间电阻均 应为∞。
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测 注意： 在实际维修中，欲测试各条线束的导通性，应关闭 点火开关，拔下传感器插头与电控单元插接器，使用数 字万用表分别测量各线束间的电阻，相连导线电阻应当 小于5Ω，不相连导线电阻应∞为正常。而在汽车微机控 制故障检测诊断实验系统的发动机实验台上，进行本项 测试不用拔传感器与电控单元插头。在实际测量中，由 于测量手法、万用表本身的误差以及被测物体表面的氧 化与灰尘等因素，发生几个欧姆的误差属正常现象，不 必拘泥于具体数字。
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
（2）电压测试 本项目电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分，其中信号 电压测试是确定空气流量计是否失效的主要依据。 ①电源电压测试：在汽 车微机控制故障检测诊断 实验系统的发动机实验台 上进行。打开点火开关， 将数字万用表设置在直流 电压20V档，红色表针置于 空气流量计针脚2，黑色表 针置于电瓶负极或发动机 进气歧管壳体，打起动机 时应显示12V左右的电压；
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
2、空气流量计的电路连接图和插头端子如图所示
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
检测条件与标准参数如下表所示 端子名称 2号端子 4号端子 5号端子怠速 5号端子急加速 电压（v） 12 5 1.4 2.8
空气流量计各管脚定义 端子 1号端子 2号端子 3号端子 4号端子 5号端子 定义 空脚 12V电压 ECU内搭铁 5V参考电压 反馈信号
热膜式空气流量计传感器工作原理与检测
空气流量传感器的结构、原理与检测 ppt课件
3. 用手推动翼片处于不同位置，用万用表的电压档测量VSE2端子之间的电压值，应符合附录中的规范值。
4. 关闭点火开关，用万用表电阻档检测传感器与ECU之间 的连接导线是否有短路、短路和接触不良等现象。
ppt课件
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3. 开路加温检测
所谓的开路加温检测，就是用加温和制冷剂改变翼片式 空气流量计的温度，同时用万用表测量THA端和E2端子 间在不同温度时的电阻值，和标准值进行比较，判断温 度传感器是否损害。
ppt课件
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在路检测
1. 接通点火开关，但不启动发动机，用万用表检测ECU连 接器+B段与搭铁端是否有电压。
ppt课件
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传感器的检测
• 用万用表检测ECU及其控制电路故障时，首先必须详细阅 读被测汽车的维修技术资料。通过阅读资料掌握以下几点 内容，汽车发动机ECU线束插接器中各端子相连接的传感 器的名称、电路连接图、发动机不同工作状态下各端子标 准电压值和各端子之间的标准电阻值等资料。
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11
翼片式空气流量传感器检测
ppt课件
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丰田PREVIA(大霸王)车2TZ-FE发动机用叶片式空
气流量传感器的检测
• 在车检测，开路检测
蓄电池电压 VB←→E2
VC←→E2
电 VS←→E2 压
ppt课件
翼片开启角度
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卡尔曼涡流式空气流量计
定义：利用流体因附面层的分离而交替产生的一 种自然振荡型漩涡原理来测量流体的速度，并通 过速度的测量直接反映空气流量的流量计。
• 外观检测 • 首先检查导线与接线器接触是否良好(插接传感器时，要
空气流量传感器检测
姓名：_____________ 学号：___________ 班级：_____________________
实训
项目
项目二
汽油发动机燃油喷射系统的工作与检修
实训任务 任务1 空气流量传感器的检测
实训
目的
1.了解空气流量传感器的类型及结构组成
2.理解产生故障对发动机工作性能的影响
3.掌握空气流量传感器的检测方法
注意
事项 1.未经老师同意，不得随意拔插电器元件插头； 2.电器开关接通时，不允许拔下电控系统任何电器元件；
3.蓄电池极性不能接反，否则，可能烧毁ECU 或电子器件。
4.正确连接万用表表笔，黑表笔接“COM ”插孔（公共接地端，
—），红表笔接“V/Ω”插孔（正极 + ）。
5.正确选择万用表的测量量程及档位，以防烧毁万用表，测量结束及时关闭万用表电源。
+
实训
设备
数字万用表 热吹风机 温度计 12V 电源 发动机试验台
系 统 结 构 图
热膜式空气流 量传感器工作 电路
端子序号 端子定义
1# 2# 3# 4#
时间：2024年9月10日评分：。
实训项目一空气流量传感器的检测
实训项目一空气流量传感器的检测空气流量传感器的功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。
进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。
一、实训目的和要求1、掌握空气流量传感器的结构特性，了解其工作原理；2、掌握空气流量传感器及其控制电路的检测方法（电阻检测、电压检测、波形检测等）；3、掌握空气流量计数据分析的方法。
二、实训课时实训共安排2课时。
三、器材工具1、工具：扳手、螺丝刀、电吹风、温度计。
2、设备：桑塔纳AJR发动机故障实验台。
3、仪器：数字万用表、金德K81故障诊断仪。
4、教具：AJR发动机教学挂图一套，空气流量计解剖教具一只，测量用桑塔纳2000Gsi型轿车空气流量计5只。
四、成绩评定成绩评定的等级为优、良、中、及格和不及格。
五、实训原理在多点燃油喷射系统中，根据检测进气量的方式不同，空气流量计又分为“D”型(即压力型)和“L”型(即空气流量型)两种类型。
“D”型是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。
控制系统利用检测到的绝对压力与发动机的转速来计算吸入气缸的空气量，又称为速度/密度型燃油喷射控制系统。
由于空气在进气歧管内流动时会产生压力波动，发动机怠速（节气门关闭）时的进气量与汽车加速（节气门全开）时的进气量之差可达40倍以上，进气气流的最大流速可达80m/s，因此，“D”型燃油喷射系统的测量精度不高，但控制系统的制造成本较低。
“L”型是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。
由于采用直接测量的方法，因此进气量的测量精度较高，控制效果优于“D”型燃油喷射系统。
当前各个车型采用的“L”型传感器分为体积流量型（如翼片式、量芯式、涡流式）传感器和质量流量型（如热线式和热膜式）传感器。
质量流量型传感器工作性能稳定、测量精度高、使用效果好，但制造成本相对“D”型要高。
由于热膜式空气流量传感器内没有运动部件，因此没有流动阻力，而且使用寿命远远高于热线式流量传感器。
“空气流量传感器检测与电路分析”的课堂教学设计
9汽车维护与修理 2020·12下半月“空气流量传感器检测与电路分析”课程是在学生已经掌握了发动机的组成、电路测量的方法的基础之上进行学习的。
而元器件的检测和对电路的分析对中职学生的要求比较高，所以笔者将这一部分内容与实际生产相结合，运用多种信息化手段，将抽象的分析更具象地表达，帮助学生更好地理解，从而掌握检测的方法。
1 学情分析本节课的授课对象为中职二年级汽车专业的学生，经过一年多的专业学习，学生已具有一定的理论基础；在任务驱动法的学习中，已经养成了小组合作、自主学习的习惯，并具备一定自主学习能力；在信息化平台的构建与学习中，学生参与的主动性很高；在多维评价机制的激励下，学生对于专业知识的学习具有较高的热情。
但学生总体呈现出知识面较窄、资源整合弱、实际操作经验不足等情况。
基于此，笔者从以下5个方面对总体学情进行了概括与把握。
（1）知识结构方面。
学生具备一些零散的常识，但缺乏系统的理论知识。
（2）专业技能方面。
学生具备初步的检修技能，但缺乏大量的练习机会。
（3）学习方法方面。
学生能够进行自主的学习，但缺乏相互的合作交流。
（4）处理能力方面。
学生能够查询相关的信息，但缺乏必要的处理能力。
（5）信息技术方面。
学生乐于利用网络在线学习， 但缺乏资源的整合能力。
2 教学目标基于实施性汽车电子技术专业人才培养方案、汽车发动机构造与维修课程标准和学情分析，确立教学目标如下。
（1）能在汽车发动机上找到空气流量传感器的位置。
（2）能够分析空气流量传感器的控制电路图。
（3）能使用数字式万用表测量空气流量传感器的电阻、电压参数。
（4）学会小组交流团队合作。
3 教学重难点基于实施性汽车电子技术专业人才培养方案、汽车发动机构造与维修课程标准和学情分析，确立教学重难点如下。
（1）掌握科鲁兹热膜式空气流量传感器的结构与原理。
（2）分析空气流量传感器的控制电路图。
（3）测量空气流量传感器的电阻、电压，这也是教学难点。
空气流量传感器及其相关电路检测
3、结构及电路
4、工作原理
热膜式空气流量计的电桥电路
热膜式空气流量计引脚与内部电路关系
工作过程：
加热电阻和环境补偿电阻组成惠斯顿电桥，控制 电路使加热电阻的温度始终保持比空气流的温度 高出一定值（如保持120℃的温度差）。当空气流 量增大时，对加热电阻吹拂使其冷却，电阻值减 小，从而改变了电桥的电压平衡，控制电路立即 增大通过加热电阻的电流量给予修正。并将其修 正量通过晶体管控制电路进行控制、放大、整形， 输出信号给ECU。
加热电流大小就反映了空气质量流量数。控制电 路还将电流的变化转换成电压的变化输入电脑， 电脑根据电压的大小计算出进气量。
输出信号电压与空气流量之间的关系
5、工作特点
（1）热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气 流量计的的工作原理基本相同。
（2）测量精度高、响应速度快、进气阻力小。 （3）而且可靠、耐用。 （4）不会因粘附污物而影响测量精度。
当发动机熄火时，ECU 将自动接通此电路，将热 丝加热到1000℃并持续 1s，使粘附在热丝上的尘 埃烧掉。
6、热线式空气流量计的常见故障
（1）热线沾污→热线散热下降，空气流量计信号 电压下降，喷油器喷油量减小，使发动机怠速不 稳，动力不足。
（2）热丝断路→传感器无信号输出，发动机怠速 不稳易熄火。
作业：1、画出桑塔纳3000发动机热膜式空 气流量计电路图，并说明每个端子的含义 。
2、
总之：测量进气量的精度 不会受到进气温度的影响。
工作过程：
当空气质量流量增大时，由于空气带走的热量增 多，为保持热线温度，混合集成电路使热线电阻 通过的电流增大，反之，则减小。这样，使得通 过热线电阻的电流是空气质量流量的单一函数， 即热线电流随着空气质量流量的增大而增大，随 空气质量流量减小而减小。
空气流量传感器的检修要领
空气流量传感器的检修要领空气流量传感器主要是用于测量发动机进气量的传感器。
在使用过程中，由于受到环境的影响，容易出现故障，需要进行检修和维护。
本文将介绍空气流量传感器的检修要领，帮助读者更好地维护和保养设备。
产品介绍空气流量传感器是一种电子式传感器，它可以通过读取发动机的负荷、转速和进气温度等数据，来计算发动机的进气量。
空气流量传感器的检修和维护可以提高传感器的使用寿命，并提高发动机的工作效率和性能。
检修要领确定故障在进行空气流量传感器的检修之前，需要先明确故障症状和表现。
如果出现发动机熄火、加速不畅或燃油经济性下降等症状，可能是空气流量传感器出现故障。
因此，在进行检修之前，需要进行详细的故障分析和确认。
检查线路和插头在进行空气流量传感器的检修之前，需要先检查线路和插头是否正常。
如果出现破损、松动或腐蚀等问题，需要及时更换或维修线路和插头。
同时，在安装插头时，需要按照正确的连接方式连接，确保插头连接紧密可靠。
清洁传感器在进行空气流量传感器的检修时，需要清洗和检查传感器。
首先，需要拆下传感器，并将传感器部分浸入去污水中，用软毛刷轻轻刷洗。
注意不要使传感器吸入水分或化学物品，否则可能会造成损坏。
完成清洁后，需要检查传感器是否存在损坏、磨损或变形等问题。
涂敷导电润滑油空气流量传感器的关键部位需要涂敷导电润滑油，这样可以在保持导电性的同时防止腐蚀和氧化。
涂敷导电润滑油的方法是：先用棉签或软布蘸取适量的润滑油，然后在传感器关键部位轻轻涂敷。
需要注意的是，不要涂敷过多的导电润滑油，否则可能会影响传感器的工作。
安装传感器空气流量传感器在安装时，需要按照规定的方法进行。
首先，需要将传感器调整到正确的位置，并确保传感器和进气管之间没有任何阻碍。
然后，轻轻拧紧固定螺丝，并用力将传感器连接插头。
最后，进行传感器的测试和校准。
结论空气流量传感器的检修是维护设备性能和延长使用寿命的重要措施。
在进行检修时，需要先确定故障症状并进行故障分析，然后检查线路和插头是否正常，清洁传感器，并涂敷导电润滑油。
空气流量传感器的万用表检测
空气流量传感器的万用表检测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。
空气流量传感器的检测
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。
空气流量传感器的结构、原理与检测 ppt课件
ppt课件
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在路检测
• 当确定上述电压正常后，便可测量涡流空气流量传感器输出信 号端子KS与接地端子E2之间的电压值。测量时，分为两个步 骤， 第一步是在打开点火开关，发动机不启动时，KS与E2电 压值为：4～6V。 第二步，启动发动机，在怠速状态下（1000rad/min）， KS与E2端子之间的电压为脉冲电压，电压值在2～4V之间为 合适。进气量越大，电压越高。
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2 H
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ppt课件
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惠斯登电桥
• 热线式空气流量传感器通过两个接线端子，分别给控制电 脑ECU输送热线电流变化的电压信号和冷线电阻变化的电 压信号（该信号相当于进气温度传感器THA信号）。
• 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。
• 这种空气流量计的结构简单，可靠性高；但进气阻力大， 响应较慢且体积较大。和热膜式空气流量计相比，测量精 度较低，实时响应性较差。
• （2）翼片完全关闭状态时，VS-E2端子之间的电阻值为 200~600Ω 。
• （3）翼片由完全关闭位置逐渐打开到完全开启位置时， VS与E2两端子之间的电阻应在200~1200Ω之间连续变化。
• 测量翼片式空气流量计信号端子电阻时，还需慢慢转动翼片， 观测电阻值有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良情 况。
ppt课件
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热线式空气流量计
• 热线式空气流量传感器安装在发动机的空气滤清器与进气 总管之间，其后端为节气门体。
001发动机空气流量传感器的检测和诊断-PPT课件
北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopengsina
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卡门斡旋式空气流量传感器的工作原理（反光镜式）
北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopengsina
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卡门斡旋式空气流量传感器工作原理 （超声波式）
北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopengsina
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• 4、卡门斡旋式空气流量传感器的输出信号特 性 • 随着进气量的增大，传感器的输出信号的频率 不断增大，信号的占空比也发生相应的变化。
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第二步、卡门斡旋式空气流量传感器与发动机控制 模块之间的电路测试
北京联合大学机电学院 弋国鹏 yiguopengsina
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第三步：卡门斡旋式空气流量传感器的单件测试
汽车空气流量传感器解读
• 丰田轿车光电检测涡流式空气流量传感器
• 静态检测 • 动态检测
• 三菱轿车超声波涡流式空气流量传感器
检测方法如下: ①打开点火开关，测量传感器1号端子与搭铁间电压，应为5V。 ②启动发动机，使发动机转速到3000r/min，这时再测量1号端子与 搭铁间电压，应为2.2～3.2V。 ③关闭点火开关，测量传感器的4号端子与搭铁间电阻应为0Ω。
汽车传感器
第二章 空气流量传感器的结构、 原理与检测
第一节 概 述
空气流量传感器(AFS)又称为空气流量计(AFM)，是进 气歧管质量型空气流量传感器(MAFS)的简称。 一、功用 检测发动机进气量的大小，并将进气量信息变换成电信 号输入ECU。进气量信号是ECU计算喷油时间和点火时间的 主要依据。 二、空气供给系统的类型 汽车燃油喷射系统(EFI)根据空气供给系统的计量方式， EFI系统可分为: L型EFI 系统 D型EFI 系统
2.传感器工作原理 当气流流过涡流发生器时，其后部就会产生涡流，涡流 引起发生器后部压力变化。进气量越大，涡流频率越高，压 力变化频率就越高。
发光二极管 变化的压力经 导压孔引向金属膜 板弹簧 反光镜使其产生振 动，其振动频率与 涡流频率相等。反 光镜将发光二极管 涡流发生器 的光束反射到光敏 晶体管上，通过光 敏晶体管检测涡流 进气流 频率，该频率信号 导压孔 输入到ECU。 光敏晶体管
缓冲翼片 缓冲室 空气滤清器侧 进气岐管侧
测量翼片
(2)电位计 安装在传感器壳体上部。由带平衡配重的滑臂和印制电 路板上的镀膜电阻组成，滑臂与翼片固定在同一转轴上并一 起转动。 电位计内设有片状螺旋形复位弹簧、调节齿圈。
1）平衡配重 起到平衡作 用，使滑臂平稳 偏摆。 2）调节齿圈 有刻度标记， 调整复位弹簧的 预紧力，从而调 整传感器的输出 特性。
空气流量传感器的检查
喷油量的基本信号之一。
1）叶板式(bǎnshì)空气流量调螺计节钉
封口
旁通气道
温
度
传
测量板
感 器
度随进气量大小而变化 电位计
精品资料
叶片(yèpiàn)式空气流量计结构图
精品资料
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 (diàn wèi)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。
精品资料
精品资料
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❖ 光电检测方式如图4-28所示，涡流发生器两侧 的压力变化通过导压孔引向薄金属制成的反光镜表 面，使反光镜产生振动。反光镜振动时，将发光管 投射的光发射给光电管，光电管通过对反光信号的 检测，即可求得旋涡的频率。
❖ 超声波检测方式如图4-27所示，在空气流动 (liúdòng)的垂直方向安装超声波发生器，在其对面 安装超声波接收器。
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3）卡门涡式空气流量传感器的结构与工作 原理
卡门涡式空气流量传感器广泛应用于 凌志（雷克萨斯）、福特、三菱、现代等高 档(gāodàng)车型上，它是利用卡门涡流现 象制成的传感器。
1 )卡门涡流现象 2)卡门涡式空气流量传感器结构与工作原理
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❖（1）卡门涡流现象 ❖ 众所周知，当野外架空的电线被风吹时，就会发
热膜式空气流量传感器的发热(fā rè)元件是固定在薄 树脂上的铂金属膜，其结构如图4-23c）所示。
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热线式、热膜式空气流量传感器大多输出电压 信号，电压信号的高低反映了进气流量的大小（见 图4-21下），个别车型输出频率信号（例如别克汽 车），频率的高低反映了进气流量的大小。
热线式空气流量传感器的检测与诊断
热线式空气流量传感器的检测与诊断热线式空气流量传感器的信号是ECU确定发动机基本喷油量的重要信号之一，它的好坏直接影响了电喷发动机的运行是否正常。
因此，掌握热线式空气流量传感器的检测方法是成为一个合格汽车维修人员的必备条件。
标签：热线式检测诊断热线式空气流量传感器是空气流量传感器众多类型中的一种，其作用是将吸入气缸内的空气量转变成电信号发送给ECU。
该信号是ECU确定发动机基本喷油量的重要信号之一。
热线式空气流量传感器主要由感知空气流量的白金热线、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻、控制热线电流并产生输出信号电压的控制线路板和壳体等组成。
1 热线式空气流量传感器的工作原理热线式空气流量传感器的工作原理采用的是惠斯顿电桥。
白金热线电阻RH 和温度补偿电阻RK分别是惠斯顿电桥的一个臂，热线支撑环后端的塑料护套上安装有一个精密电阻RA，作为惠斯顿电桥的一个臂，该电阻上的电压即是热线式空气流量传感器的输出信号电压。
惠斯顿电桥的另一个臂RB安装在控制线路板上。
将点火开关置于ON位置，白金热线电阻周围的空气没有流动，此时的惠斯顿电桥处于平衡状态。
启动发动机，在进气真空度的作用下，当空气流过白金热线时，热线的热量被空气吸收，使其变冷。
热线周围通过的空气流量越大，被带走的热量就越多。
在工作中将热线温度与吸入空气温度差保持在100℃，热线温度由混合集成电路控制，当空气流量增大时，由于空气带走的热量增多，为保持热线温度，混合集成电路使热线电阻通过的电流增大，反之，则减小。
这样，使得通过热线电阻的电流是空气流量的单一函数，即热线电流随着空气流量的增大而增大，随空气流量的减小而减小。
此时就可以使ECU根据热线电流的变化计算出空气流量的大小。
2 热线式空气流量传感器的检测热线式空气流量传感器出现故障一般有两种情况：一种是电路短路或者断路，导致传感器完全失效。
此时ECU内部的自诊断电路会将故障信息以故障码的形式存储起来并使仪表板上的故障指示灯常亮。
气体流量传感器—-空气流量传感器检测介绍
传感器在各个仪表的使用中是非常重要的，也是占据比较重要的地位，那么在气体流量传感器中，气体传感器在工作中，可能有所了解工作原理，那么传感器它是如何工作，如何检测的呢，可能大家都是很想了解下，也是比较好奇，希望能更好的了解下传感器的工作原理检测，下面就为大家介绍下气体传感器空气流量传感器的检测原理介绍。
主通道上的三角柱和数个涡旋放大板构成卡曼涡旋发生器。
为了利用超声波检查涡旋，在涡旋通道的内壁上都粘有吸音材料，目的是防止超声波出现不规则反射。
液体、气体等流体中均会发生这种现象，利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。
野外的架空电线被风吹时会呜呜发出声响。
风速越高声音频率越高，这是因为气流流过电线后形成涡旋所致，在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋，根据涡旋出现的频率就可以测量流量。
因为涡旋成两列平行状，并且左右交替出现，与街道两旁的路灯类似，所以有涡街之称。
在产生卡曼涡旋处的两侧，相对地设置了属于电子检测装置的超声波发送器和超声波接受器，也可以把这两个部件归入传感器，这两个电子传感器产生的电信号经空气流量传感器的控制电路（混合集成电路）整形、放大后成理想波形，再输入到微机中。
因为这种现象首先为卡曼发现，所以也叫作卡曼涡街超声波式卡曼涡旋空气流量传感器超声波空气流量传感器设有两个进气通道，主通道和旁通道，进气流量的检测部分就设在主通道上，设置旁通道的目的是为了能够调整主通道的流量，以便使主通道的检测特性呈理想状态。
也就是说，对排气量不同的发动机来说，通过改变空气流量传感器通道截面大小的方法，就可以用一种规格的空气流量传感器来覆盖多种发动机。
以为就是为大家简单的介绍下气体传感器的检测原理，希望对大家在气体流量传感器了解上有帮助，更好的知道检测原理的重要性！！。
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温度补偿电阻的作用：
温度补偿电阻的阻值也随 进气温度的变化而变化， 起到一个参照标准的作用， 用来消除进气温度的变化 对空气流量测量结果的影 响。一般将铂金热线通电 加热到高于温度补偿电阻 温度100℃。
总之：测量进气量的精度 不会受到进气温度的影响。
工作过程：
当空气质量流量增大时，由于空气带走的热量增 多，为保持热线温度，混合集成电路使热线电阻 通过的电流增大，反之，则减小。这样，使得通 过热线电阻的电流是空气质量流量的单一函数， 即热线电流随着空气质量流量的增大而增大，随 空气质量流量减小而减小。
特点：测量精度高，反应速度快。无需进行大气 压力和温度修正。
（二）空气流量传感器概述
1、功用——直接测量单位时间内进入气
缸的空气质量，并将空气质量转换成电信 号输送给ECU，作为该循环基本喷油量的主 控制信号。
2、特点
（1）测量精度高。 （2）反应速度快。 （3）无需进行大气压力和温度修正。
（2）元件检测
拔去空气流量计插头，将蓄电池的电压施加于D、E两端子之间 (注意正负极)，测量B、D之间的电压应为1．1—2．1V。用嘴 或电吹风将风送至空气流量计，B、D之间的电压应上升至2-4V。 信号电压应随风量的增加而灵敏地变大，如果信号电压在风量 变化时不变、变化极小或缓慢则为热线污损。
空气流量计拆下后，应检查热线有无断丝或脏污、护网有无堵 塞或破裂，如有异常，应更换空气流量计。
（3）自清信号的检查
使发动机水温升高至正常工作温度，发动机转速超过 1500r／min，然后用电压表测量F、D之间的电压。关闭点 火开关，电压应回零并在5s后又跳跃上升，1s后再
回零，这说明自清控制信号正常。若拆下流量计的防尘金 属网，从流量计进气口处观察热线，在发动机熄火5s后会 自动加热至发出红光(约1000℃)，并持续1s(注意有些车 型上的热线式空气流量计无此功能)。
拔下空气流量计插头，用汽车万用表连接空气流 量计插头端子2和发动机搭铁点，起动发动机，其 电压值应为14V左右。
（4）检测空气流量计的信号电压
拆下空气流量计，将空气流量计插座2和4接5V直 流电压，3和5接电压表，用吹风机向空气流量计 进气口吹风，吹风机靠近过程中电压逐渐增大， 吹风机远离过程中电压逐渐减小。（约为1.42.4V之间）
作业：1、画出桑塔纳3000发动机热膜式空 气流量计电路图，并说明每个端子的含义 。
2、
2、检测
（1）故障诊断仪检测
用故障诊断仪的“读取数据流”功能检查 空气流量计的工作情况
选择“读取数据流”功能，读取空气流量 计的数据流，当冷却液温度大于80℃，发 动机怠速时，空气流量的标准值为2.04.0g/s。
实际在2.7-2.9g/s左右为正常。
（2）检测ECU供给空气流量计的供电电压
1.2 空气流量传感器及其相关电路检测
是电喷发动 机的重要传 感器之一
一、空气流量传感器（MAF）结构与原
理
（一）空气计量器的主要类型
压力型（D型）— —进气压力传感器（MAP） 流量型（L型）— —空气流量传感器（MAF）
1、压力型——绝对压力测量方式
间接测量方式——通过其他参数的测量值推算出 空气流量，又称为速度-密度方式。
拔下空气流量计插头，用汽车万用表连接空气流 量计插头端子4和发动机搭铁点，打开点火开关或 起动发动机，其电压值应为5V左右。
用汽车万用表连接空气流量计插头端子2和4，起 动发动机，其电压值应为9V左右。
（3）测试空气流量计的工作电压
拔下空气流量计插头，用发光二极管测试灯连接 空气流量计插头端子2和发动机搭铁点，起动发动 机，测试灯应闪亮。若测试灯不闪亮，应检查附 加熔丝S至空气流量计插头端子1之间的线路有无 断路或接触不良。若线路正常，应检查燃油泵继 电器。
3、安装位置
——空气滤清器与进气管之间。
4、类型
（1）翼片式空气流量计（淘汰） （2）量芯式空气流量计（淘汰） （3）卡门涡流式空气流量计（淘汰） （4）热线式空气流量传计（部分采用） （5）热膜式空气流量传计（应用广泛）
（三）热线式空气流量计
1、基本组成
（1）铂金热线电阻RH——感知空气流量 （2）温度补偿电阻（冷线）RK——温度补偿 （3）控制电路板——控制热线电流并产生输出信号 （4）空气流量计壳体
2、检测
（1）在线检测
打开点火开关，发动机不起动，测量E、D之间的电压应为 12V。若无电压，再测量E、C之间的电压，其值若为12V， 则说明D端搭铁不良，应检查D与ECU之间的线路或ECU的搭 铁电路。
测量B、D之间的信号电压值，在发动机不起动时应小于 0．5V；发动机起动，怠速(热机)时为1．0—1．3v；发动 机达3000r／min时应为1．8—2．0V。若不符合要求，应 拆下空气流量计，作进一步的检测。
4、信号输出特点
（1）随着发动机进气量的增加，传感器输 出的电压也随之增加。
（2）直接测量进气管空气的质量流量。 （3）不需温度和大气压力补偿。 （4）根据进气温度的变化进行补偿。 （5）无运动部件，进气阻力小。 （6）响应特性好。
输出信号电压与空气流量之间的关系
5、热线式空气流量计的线路连接
（3）温度补偿电阻不良→空气流量计信号电压不 准确，使发动机油秏过高或运转不正常。
二、空气流量计检测
（一）热线式空气流量计的检测 1、日产汽车VG30E发动机电路 A为进气温度信号输入端，B为空气流量电信
号输出端，F是与ECU相连的自清信号端。
作业：1、简述热模式空气流量计的工作过 程。
（3）温度补偿电阻不良→空气流量计信号电压不 准确，使发动机油秏过高或运转不正常。
（四）热膜式空气流量计
1、基本组成
2、结构特点
发热体由热线改为热膜，由发热金属铂固定在薄 的树脂膜上构成的。
将热线、补偿电阻、精密电阻用厚膜工艺镀在一 块陶瓷基片上。
用热膜代替热线提高了空气流量计的可靠 性和耐用性，并且热膜不会被空气中的灰 尘沾附。
3、结构及电路
4、工作原理
热膜式空气流量计的电桥电路
热膜式空气流量计引脚与内部电路关系
工作过程：
加热电阻和环境补偿电阻组成惠斯顿电桥，控制 电路使加热电阻的温度始终保持比空气流的温度 高出一定值（如保持120℃的温度差）。当空气流 量增大时，对加热电阻吹拂使其冷却，电阻值减 小，从而改变了电桥的电压平衡，控制电路立即 增大通过加热电阻的电流量给予修正。并将其修 正量通过晶体管控制电路进行控制、放大、整形， 输出信号给ECU。
当发动机熄火时，ECU 将自动接通此电路，将热 丝加热到1000℃并持续 1s，使粘附在热丝上的尘 埃烧掉。
6、热线式空气流量计的常见故障
（1）热线沾污→热线散热下降，空气流量计信号 电压下降，喷油器喷油量减小，使发动机怠速不 稳，动力不足。
（2）热丝断路→传感器无信号输出，发动机怠速 不稳易熄火。
2、热线式空气流量计的类型
（1）主流测量方式的 （2）旁通测量方式的 热线式空气流量计 热线式空气流量计
3、工作原理
基本工作原理：
当空气流过热线式空气流量计时，铂金热线向空气 散热，温度降低，铂金热线的电阻减小，使电桥失 去平衡。这时混合电路将自动增加供给铂金热线的 电流，以使其恢复原来的温度和电阻值，直至电桥 恢复平衡。
6、常见热膜式空气流量计
SANTANA轿车空气流量传感器
宝来汽车空气流量传感器
奔驰轿车空气流量传感器
NISSAN轿车空气流量传感器
7、热膜式空气流量计的常见故障
（1）热线沾污→热线散热下降，空气流量计信号 电压下降，喷油器喷油量减小，使发动机怠速不 稳，动力不足。
（2）热丝断路→传感器无信号输出，查
起动发动机并使其怠速运转，怠速稳定后，检查 怠速输出信号电压波形，如图左侧波形。做加速 和减速试验，稳定波形，如图右侧波形。
（二）热膜式空气流量计的检测
1、桑塔纳3000发动机热膜式空气流量计电路
ECU(J220)上的端子11为电源线(＋5V)，端子12为 信号负极线，端子13为信号正极线。
加热电流大小就反映了空气质量流量数。控制电 路还将电流的变化转换成电压的变化输入电脑， 电脑根据电压的大小计算出进气量。
输出信号电压与空气流量之间的关系
5、工作特点
（1）热膜式空气流量计的工作原理与热线式空气 流量计的的工作原理基本相同。
（2）测量精度高、响应速度快、进气阻力小。 （3）而且可靠、耐用。 （4）不会因粘附污物而影响测量精度。
根据用压力传感器测量的进气歧管内的绝对压力 和发动机转速，推算出进气流量，从而确定燃油 喷射量。
特点：采用间接测量方式的汽油喷射系统结构简 单，进气阻力小，但是测量精度低，受外界条件 影响大，需要对大气压力和进气温度进行修正。
2、流量型——流量测量方式
采用热线式或热膜式空气流量计直接测量单位时 间内进入气缸的空气质量流量，电控单元根据测 出的空气质量和发动机转速计算每一循环的进气 空气质量流量，再计算出该循环基本喷油量。