项目7.空气流量计及其控制电路检修知识讲解
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间 的进气管路上。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）叶片式空气流量计构造：
项目7 空气流量计及控制电路检修
项目7 空气流量计及控制电路检修 电位计部分结构：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）工作原理：
进气气流推动叶片转 动→电位计滑臂转动→电 阻值变化→电压US变化。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（3）热线式空气流量计的自洁功能：
发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线
自动加热到约1000℃ ，烧掉附着在热线上的灰
尘。
（4）检测：
拆下空气流量计，将蓄电池电压接到D、E 端子，测量B和D之间的电压；向空气流量计吹 风，同时测量B和D之间的电压。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）万用表检测 • 信号线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头A与搭铁
间的电压，应为5V；插好连接器，起动，测量A与搭铁间 的信号频率，频率应随进气流量的增大而增大。怠速时， 频率为2.3KHz； 转速为2500rpm时，频率为4.2KHz； 全负荷时，频率为8.0KHz。 （否则，线路、传感器、ECU故障） • 搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头B与搭铁 间的电阻，应为0Ω。 • 电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头C与搭铁 间的电压，应为12V。
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 学习目标：
• 了解空气流量传感器的的分类、作用、工 作原理等
• 掌握气流量传感器及控制电路的检测维修
项目7 空气流量计及控制电路检修
一、空气流量计 AFM 功用：
检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换 成电信号。 类型： ●叶片式空气流量计；●热线式空气流量计； ●热膜式空气流量计；●卡门旋涡式空气流量计
在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时， 在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反， 并交替出现的旋涡。
项目7 空气流量计及控制电路检修
产生涡流的柱状物体叫涡流发生器。当 其尺寸一定时，涡流发生的频率与流速成 正比，即根据涡流的频率可计算出流体的 流速。当进气管的尺寸一定时，便可计算 出流体的流量。
在汽车空气流量计中测量涡流频率的 方法有两种：光电式和超声波式。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）光电式空气流量计： 结构：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（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。
发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡 流频率的检测器。
项目7 空气流量计及控制电路检修 2、热线式空气流量计
（1）构造：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）工作原理：
RA、RB、RH、RK组成 惠斯登电桥电路。
空气流过RH→ RH温度降 低→ RH电阻值减小→电桥失 去平衡→控制电路增大流经 RH的电流以恢复RH的阻值， 使电桥重新平衡→RA两端的 电压增大，此电压即为热线 式空气流量计的传感信号。
项目7 空气流量计及控制电路检修 二、空气流量传感器检测
1.故障分析
流量信号错误，ECU采用计数值。ECU根据发动机转速、 节气门位置和进气温度计算进气流量，进气流量计算值随发 动机转速的增大而增大，随节气门开度的增大而增大，随进 气温度的增大而减小。 (M3.8.2)
流量传感器失效
起动困难，怠速不稳，动力下降、油耗过大
• 应用：广泛，国产别克
动画（热线式空气流量传感器）
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 3.检测（别克）
项目7 空气流量计及控制电路检修
电源 搭铁
信号
图 发动机热线式空气流量传感器的控制电路
项目7 空气流量计及控制电路检修
V
F Ω
图 发动机热线式流量计及控制电路检修
当进气压力与测量叶 片回位弹簧的弹力平衡 时，测量叶片和电位计滑 臂即停在某一位置，US有 一个相应的固定值。此值 输送给ECU，以确定进气 量。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（3）检测：
VC--E2、VS--E2、 THA--E2的电阻应符合 原车标准，否则应更换 空气流量计。
也可在发动机工作 时，检查电源电压和信 号电压，以确定空气流 量计是否正常。参考 p27
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
空气流过涡流发生器时，其后面产生卡尔曼涡流。 涡流发生器两侧的压力发生变化，导压孔将压变引向镜 面，反射镜的振动频率等于涡流的频率。
当发光二极管产生的光线经镜反射到光敏晶体管上 时导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时截止。
光敏晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率 成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可 测到涡流的频率，频率信号转换成方波信号输入微电脑， 据此计算出空气量。
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 流量信号错误，ECU不采纳，失效保护程序采用计数值。 进气流量计算值随发动机转速的增大而增大.
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 2. 使用 优点：进气阻力小；响应速度快，测量准确。 缺点：热丝易坏，易污染。 自动“烧净”作用：
• 起动，怠速，提速至3000r/min，再怠速，关闭 点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升 至1000 ℃，加热1s。(热机、一定转速，熄火 后自动“烧净”）
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）超声波式空气流量计： 结构：
涡流发生器、涡流稳定板、超声波发生器、 超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感 器、大气压力感器。
超声波发生器、超声波接收器、集成控制电 路用于检测卡尔曼涡流的频率。
项目7 空气流量计及控制电路检修
结构：1-大气压力传感器；
2-集成控制电路； 3-涡流发生器； 4-涡流稳定板； 5-涡流； 6-超声波接收器； 7-主空气道； 8-旁通空气道； 9-进气温度传感器； 10-超声波发生器。
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
发动机工作时，发生器就不断地向接收器发出一定频 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。
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 频率。
3、热膜式空气流量计
（1）构造及工作原理：
项目7 空气流量计及控制电路检修
与热线式类似，都是用惠斯通电桥工 作的。
不同的是：热膜式不使用铂丝作为热 线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥 路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上 构成的。
项目7 空气流量计及控制电路检修
4、卡尔曼涡流式空气流量计
卡尔曼涡流：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）叶片式空气流量计构造：
项目7 空气流量计及控制电路检修
项目7 空气流量计及控制电路检修 电位计部分结构：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）工作原理：
进气气流推动叶片转 动→电位计滑臂转动→电 阻值变化→电压US变化。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（3）热线式空气流量计的自洁功能：
发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线
自动加热到约1000℃ ，烧掉附着在热线上的灰
尘。
（4）检测：
拆下空气流量计，将蓄电池电压接到D、E 端子，测量B和D之间的电压；向空气流量计吹 风，同时测量B和D之间的电压。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）万用表检测 • 信号线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头A与搭铁
间的电压，应为5V；插好连接器，起动，测量A与搭铁间 的信号频率，频率应随进气流量的增大而增大。怠速时， 频率为2.3KHz； 转速为2500rpm时，频率为4.2KHz； 全负荷时，频率为8.0KHz。 （否则，线路、传感器、ECU故障） • 搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头B与搭铁 间的电阻，应为0Ω。 • 电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头C与搭铁 间的电压，应为12V。
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 学习目标：
• 了解空气流量传感器的的分类、作用、工 作原理等
• 掌握气流量传感器及控制电路的检测维修
项目7 空气流量计及控制电路检修
一、空气流量计 AFM 功用：
检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换 成电信号。 类型： ●叶片式空气流量计；●热线式空气流量计； ●热膜式空气流量计；●卡门旋涡式空气流量计
在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时， 在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反， 并交替出现的旋涡。
项目7 空气流量计及控制电路检修
产生涡流的柱状物体叫涡流发生器。当 其尺寸一定时，涡流发生的频率与流速成 正比，即根据涡流的频率可计算出流体的 流速。当进气管的尺寸一定时，便可计算 出流体的流量。
在汽车空气流量计中测量涡流频率的 方法有两种：光电式和超声波式。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（1）光电式空气流量计： 结构：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（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。
发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡 流频率的检测器。
项目7 空气流量计及控制电路检修 2、热线式空气流量计
（1）构造：
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）工作原理：
RA、RB、RH、RK组成 惠斯登电桥电路。
空气流过RH→ RH温度降 低→ RH电阻值减小→电桥失 去平衡→控制电路增大流经 RH的电流以恢复RH的阻值， 使电桥重新平衡→RA两端的 电压增大，此电压即为热线 式空气流量计的传感信号。
项目7 空气流量计及控制电路检修 二、空气流量传感器检测
1.故障分析
流量信号错误，ECU采用计数值。ECU根据发动机转速、 节气门位置和进气温度计算进气流量，进气流量计算值随发 动机转速的增大而增大，随节气门开度的增大而增大，随进 气温度的增大而减小。 (M3.8.2)
流量传感器失效
起动困难，怠速不稳，动力下降、油耗过大
• 应用：广泛，国产别克
动画（热线式空气流量传感器）
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 3.检测（别克）
项目7 空气流量计及控制电路检修
电源 搭铁
信号
图 发动机热线式空气流量传感器的控制电路
项目7 空气流量计及控制电路检修
V
F Ω
图 发动机热线式流量计及控制电路检修
当进气压力与测量叶 片回位弹簧的弹力平衡 时，测量叶片和电位计滑 臂即停在某一位置，US有 一个相应的固定值。此值 输送给ECU，以确定进气 量。
项目7 空气流量计及控制电路检修
（3）检测：
VC--E2、VS--E2、 THA--E2的电阻应符合 原车标准，否则应更换 空气流量计。
也可在发动机工作 时，检查电源电压和信 号电压，以确定空气流 量计是否正常。参考 p27
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
空气流过涡流发生器时，其后面产生卡尔曼涡流。 涡流发生器两侧的压力发生变化，导压孔将压变引向镜 面，反射镜的振动频率等于涡流的频率。
当发光二极管产生的光线经镜反射到光敏晶体管上 时导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时截止。
光敏晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率 成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可 测到涡流的频率，频率信号转换成方波信号输入微电脑， 据此计算出空气量。
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 流量信号错误，ECU不采纳，失效保护程序采用计数值。 进气流量计算值随发动机转速的增大而增大.
项目7 空气流量计及控制电路检修
• 2. 使用 优点：进气阻力小；响应速度快，测量准确。 缺点：热丝易坏，易污染。 自动“烧净”作用：
• 起动，怠速，提速至3000r/min，再怠速，关闭 点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升 至1000 ℃，加热1s。(热机、一定转速，熄火 后自动“烧净”）
项目7 空气流量计及控制电路检修
（2）超声波式空气流量计： 结构：
涡流发生器、涡流稳定板、超声波发生器、 超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感 器、大气压力感器。
超声波发生器、超声波接收器、集成控制电 路用于检测卡尔曼涡流的频率。
项目7 空气流量计及控制电路检修
结构：1-大气压力传感器；
2-集成控制电路； 3-涡流发生器； 4-涡流稳定板； 5-涡流； 6-超声波接收器； 7-主空气道； 8-旁通空气道； 9-进气温度传感器； 10-超声波发生器。
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
项目7 空气流量计及控制电路检修
工作原理：
发动机工作时，发生器就不断地向接收器发出一定频 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。
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 频率。
3、热膜式空气流量计
（1）构造及工作原理：
项目7 空气流量计及控制电路检修
与热线式类似，都是用惠斯通电桥工 作的。
不同的是：热膜式不使用铂丝作为热 线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥 路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上 构成的。
项目7 空气流量计及控制电路检修
4、卡尔曼涡流式空气流量计
卡尔曼涡流：