发动机进气系统

4、半导体压敏电阻式
（1）构造及原理：
内部主要有滤芯、压力转换元件和放大器等组成，压力转换元件是利用半导体的压敏 效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气歧管。 硅膜片约3mm的正方形，厚约50um的薄膜，薄膜周围有4个应变电阻，以惠斯顿电 桥方式连接。 电阻跟变形受压变成正比。 当KEY—ON，不发动车时，歧管内无真空，硅膜片不变形，因电阻最小，因此输 出信号较高。 怠速时，歧管内真空最大，硅膜片受压变形成度最大，因此电阻较大，输出信号电 压较低。
（3）常见故障：
1）IDL线搭铁或IDL开关卡死。 现象：怠速正常，加速不良，特别是D型控制会加速游车。 分析：由于出现以上故障后，造成ECU已直接受到节气门全关信号而错误的将 喷油量和点火提前角控制在怠速状态。 检测：①测IDL信号，TPS全关时为0V，稍打开立刻变为5V，若一直为0V， 说明有故障。 ②拨下TPS插头，测IDL线，若此时为5V，说明TPS内部故障，若仍为0V， 说明ID线搭铁。 2）IDL线开路 现象：怠速不稳，忽高忽低，减速时无断油功能； 分析：ECU收不到发动机怠速工况信号，而无法修正怠速时的喷油量、怠速阀 和点火时间。 检测：①测TPS测IDL，TPS全开时应为0V，若为5V，证明TPS故障或传感器 调整不当。 ②若为0V，再测ECU的IDL，若这里为5V，说明IDL线开路，若这为0V， 说明ECU故障。 3）PSW开关线搭铁 现象：喷油量会增大，点火时间会提前，但都不太明显。 4）PSW线开路 现象：急加速不良，因为ECU收不到大负荷信号。
三、节气门位置传感器（TPS）
1、作用： 用来检测节气门打开的角度和速率， ECU根据此信号控制喷油量、点火正时、 怠速、尾气排放和自动变速器控制。 2、分类： • 开关型 • 线性 • 组合型
3、开关型：
（1）作用 IDL和PSW可检测节气门的运行工况。 IDL信号主要用于断油控制、怠速控制和点火提前角的修正。 PSW为全负荷开关信号，用于增加喷油量，以提高发动机的输出功 率,同时也是变速器强制降档信号。 （2）工作原理 当节气门全关时，IDL开关闭合为0V，表示发动机处于怠速工况。 当TPS接近全开时，PSW开关闭合，说明发动机处于大负荷工作。
2）控制电路
①用电压表测量 VC—5V KS—KEY-ON 5V 怠速2—3V 加速稍有变化 THA—20℃（2—3V） ②测频率 KEY—ON 零HZ 怠速 50—60HZ 加速 频率增高 低于50HZ造成混合气稀，检查导压孔是 否堵塞，否则更换。 高于60HZ（实测100HZ），会造成混 合气浓，应更换流量计。
5、卡门涡流式空流计
（1）结构：
在进气管道中间设有涡流发生器，当空气流经涡流发生器时会形成许多空 气涡流，其移动速度与空气流速成正比，通过测量单位时间内涡流的数量就 可以计算出空气流速，从而得出进气量。
（2）反光镜式：
1）原理
当空气流过空流计时，一部分涡流通过 导气孔作用在反光镜下方，使反光镜产 生振动，其振动频率与单位时间内产生 的涡流数量相同。由于反光镜的振动， 使被反射的光束也以相同的频率变化， 让光敏管以相同的频率导通截止，进气 量越大，涡流强度越大，光敏元件产生 的电压信号的频率越高，ECU根据电压信 号的频率来判断进气量的大小。
空气流量传感器
2、分类： 1）翼片式 ： 电压比式（模拟式） 电压值式（数字式） 2）量芯式 3）卡门漩涡式 反光镜式 超声波式 4）热线式 主流热线式 旁通热线式 5）热膜式
3、翼片式空流计
（1）组成：翼片部分
电位计部分 接线插头
（2）翼片部分
叶片由测量叶片和缓冲叶片组成，两者铸成一体，叶片轴安装在 空流计壳体上，转轴一端装有螺旋式回位弹簧，并与电位计部分的滑 片相连接。测量叶片随空气流量的变化在空气主通道内偏转，同时， 缓冲叶片在缓冲室内偏转，缓冲室对叶片起阻尼作用，目的是在发动 机吸入空气量急剧变化和气流脉动时可以减小叶片的震动，使叶片运 转平稳，进而使传感器输出的电压稳定。 在空流计壳体下方有一个旁通气道，气道内装有一个CO调整 丝，通过调整旁通气道的空气流量，可改变流量计的信号输出，从而 改变混合比。
（3）超声波式：
1）结构及原理：
在空气流动的垂直方向安装，超声波信号发生器和超声波接收器。 从发生器发出的超声波因受卡门旋涡造成的空气密度变化的影响，到 达接收器时有的变早，有的变晚，二测出共相位差，利用放大器使之 形成矩形波，则矩形波的脉冲频率即为卡门漩涡的频率。
2）控制电路
①线路说明 1号—MAF信号（输感频率信号） 2号—电源 3号—大气压力传感器电源5V 4号—搭铁（到ECU） 5号—大气压力传感器信号 6号—进气温度传感器 ② MAF信号 700r/min — 25—50HZ 2000r/min — 70—90HZ 平均电压 — 2.2—3.2V ③ 大气压力传感器 作用是检测大气压力，用来修正不同海拔高度下的混合比。工作原理与进气压 力传感器一样。一般平地测量约有3.5—4.2V。 当传感器不良线路开路时，行驶高海拔地区，引擎会因混合比不当，而产生怠 速不稳、加速差、耗油等现象。若线路短路，则在平地行驶时，发生怠速不稳， 加速无力，爆震等现象。
（3）控制电路
（1）端子说明 A—可变电阻（CO调整输出） B—流量计输出信号 C—搭铁（右大灯后） D—搭铁到ECU26号 E—电源来自主继电器 F—自清信号 （2）原理： 当KEY—ON后，流量计电源接通，流 量计输出信号0.1—0.5V，怠速时气道内 有气流通过，流量计输出信号0.8—1.5V， 加速时信号呈线型升高。当KEY由ON变 成OFF时，由ECU通过F向流量计输出 9—12V信号，流量计内集成电路会向 “热丝”提供10倍的电流，使热线温度达 1000度，使依附在热线上的杂质烧掉。 （3）可变电阻 在流量计一侧有一个调整丝，内部是电位计，当顺时调整时，信号升高，ECU 控制混合气变浓，逆时调整信号下降，ECU控制混合气变稀，但是在出厂时已调 整好，一般不需调整，所以调整丝外边由铅块封死。
（3）检测， a 怠速时，信号应1.5—1.6V，且加速上升。 b 用示波器，或解码器。 c 人工试验：将流量计的电源和搭铁接上，用吹风机吹过气道，同时则MAF信号， 风量小时电压较低，风量大时，电压较高。
二、进气歧管压力传感器（MAP）
1、作用： 测量进气歧管内的压力，并将压力信号转换成电压信 号传递给发动机控制模块，作为决定基本喷油量和基本点 火提前角的依据。 2、安装位置： 防火墙上 真空管连接 节气门后方的进气总管上 电脑内部 3、分类： 半导体压敏电阻式 电容式 膜盒传动的可变电式 表面弹性波式
（3）电位计部分
电压比式：
·油泵开关： 着车后控制油泵工作。 ·进气温度传感器： 为进气量作温度补偿。 ·电位计： 发动机ECU根据电位计中的VS/VC 的电压比值作为空流计的输出信号， VS/VC的电压比值与空气流量成反比。 其目的是当加给电位计的电源电压VB 发生变化时，由于信号VS与VC成比 例变化，因此作为传感器的输出信号 VS/VC保持不变，即不受电源电压的 影响，以确保空气流量传感器的测量 准确。
4、线型TPS
（1）原理： 传感器内为电位计式，VTA为信号输出，输出的为模拟信号，与TPS开度成正比变化。 在少部分车上，VTA信号与TPS开度成反比关系，例如桑塔纳2000。 （2）检测： 1）测电压 VC为5V，测VTA、TPS全关时为0.4—0.8V，TPS全度增大电压升高，最高可达3.8— 4.5V，变化中应无突变现象。 IDL当TPS全关时为0V，稍开以后为5V或12V。 2）测电阻 测VC与VTA间电阻（需取下插头），TPS全关时电阻最大，TPS全开增大，电阻减小。
7、热膜式流量计
（1）结构
热膜式空气流量计是热线式的改 进产品，其发热元件采用平面形铂 金属膜电阻器，故称为热膜电阻。 此种机构可使发热体不直接承受 空气流动所产生的作用力，增加了 发热体的强度，提高了其工作的可 靠性。 流量计原理与热线式一样。
（2）控制电路
1--空 2--电源12V 3--信号 4--电源5V 5--搭铁 J220—ECU G70—流量计
6、热线式空流计：
（1）分类：
主流热线：热线和温度补偿电阻（冷线）位于主空气通道中央，两端有 金属防护网，防护网有卡箍固定在壳体上，取样管由两个塑料护套和 一个热线支承环构成。 旁通热线：热线和温度补偿电阻（冷线）安装在空气旁通道上。
（2）原理
A—混合集成电路 RH为热线电阻，以铂丝制成。 RK为温度补偿电阻，为热敏电阻。 热线温度由混合集成电路控制，时刻 保持100度，RH的电阻值才不会变化。
当空气流动时会带走RH的热量，使RH电阻减小，通过电流加大，使Uo电位升 高，此时a点电压上升，a和b两点电位不相等，因此控制器会控制电流增大，使 RH的温度升高，同时b点电压上升，直到无电位差为止，此时在RA两端的电压作 为信号输出，送给ECU。 如空气温度下降，则会出现流量相同的空气流经RH时带走了，更多的热量， 要恢复RH的温度，就需要IH更大，这会造成ECU误判，造成混合气浓。相反，空 气温度高时，又将造成混合器稀。因此，RK被设计成热敏电阻器，随温度变化， 起到温度补偿作用。
L型进气和D型进气的区别：
1）进气量检查方式的区别： L型：根据空气的流量检测出进气量，特点是检测进气量的精度较高， 但对发动机工况变化相应灵敏度较差。 D型：根据节气门后方的压力变化检测出进气量，特点是检查进气量的 精度检查，但对发动机工况变化相应灵敏度较高。 2）故障区别： ①节气门后方漏气： L型：外漏的气体没有经过空流计的测量，ECU不会控制喷油量增加， 导致混合气变稀，使发动机动力不足、怠速不稳甚至熄火。 D型：节气门后方漏气会使歧管内的真空度下降压力上升，进气压力传 感器会将压力升高的信号传递给ECU，ECU将会控制喷油量增加， 提高发动机的转速造成怠速高，油耗变大。 ②节气门前方漏气： L型：空流计前方漏气漏气无影响，后方漏气检查不到，导致混合气稀。 D型：节气门前方漏气不会导致节气门后方压力变化，因此无影响， ③排气管堵塞 L型：进气量减小，ECU减少喷油量 D型：进气管内压力升高，ECU将会增加喷油量，混合气过浓，发动机 无法启动且容易淹死火花塞。
电位计部分
• 电压值式：
电压值式和电压比式基本相同， 两者的区别是在电压值中取消了 限流电阻，由发动机ECU直接向 空流计输出5V电源，此电压不受 发动机发电量的影响，因此传感 器输出的信号电压也比较稳定。
4、量芯式空流计
流量计由量芯、电位计、进气温度传感器等组成。当没有气流对量芯产生推动 时，电位计VS与VC间电阻最小，因此输出信号最高，当气流对量芯产生推力加 大时，量芯便会移动，同时带动滑臂滑动，使VS与VS间电阻变大，是VS信号 下降。
（2）控制电路
桑塔纳进气压力传感器
1、接地 2、进气温度信号 3、电源（5V） 4、进气压力信号
（3）故障
1）传感器开路或PIM开路。
现象：带速稍有不稳（ECU修正值），缓加速正常，急加速不良，回 火甚至熄火。 检测：①测VC，应5V与TPS共用，无电为VC线路或ECU故障。 ②测PIM，应符合数据表，若为5V，证明传感器开路或插头松 动（5为ECU监控电压）。 ③测ECU PIM电压应与MAP输出PIM相等，若为5V，证明PIM 线开路。 2）传感器内PIM对地短路或PIM线搭铁。 现象：发动机有着火意思，但无法发动，因为喷油量过小。 检测：①测PIM信号应符合数据，若测PIM为0V，证明线搭铁或MAP 故障。 ②拨下MAP插头，测PIM若此时为5V，证明MAP故障，若仍为 0V，证明PIM线搭铁。 3）MAP真空管脱落或真空管漏气 现象：起动时淹死火花塞，怠速严重抖动、冒黑烟。 分析：由于真空管脱落造成MAP无法检测歧管压力，而是检测大气压 力，因此输出信号过高（3.3—3.9V），造成喷油量过大。 4）MAP真空管堵塞 现象：怠速稍抖，加速不良。
发动机进气系统
第一节 传感器的结构和原理
• • • • • 空气流量传感器（MAF） 进气歧管压力传感器（MAP） 节气门位置传感器（TPS） 发动机冷却液温度传感器（ECTS） 进气温度传感器（IATS）
一、空气流量传感器
1、作用： 将单位时间内吸入气缸的空Hale Waihona Puke Baidu量转换成 电压信号传递给ECU，做为计算喷油量和点 火正时的基本信号之一。用于流量型汽油 喷射系统。