2.1 空气流量传感器检修（课件）-《汽车发动机电控系统检修》同步精品课堂（航空工业出版社）

同步精品课程——中职专业课 项目二 汽油发动机常用传感器检修 任务一 空气流量传感器检修 《汽车发动机电控系统检修》 航空工业出版社 1 知识目标 熟悉空气流量传感器的类型、结构、工作原理和故障分析。 教学目标 加工工表明 导入情景 王先生的车是一辆大众帕萨特（2014款1.8TSI DSG）轿车，买了刚3年，已有20 000 km的里程。最近驾驶该车时发现，怠速不稳，行驶无力，并冒黑烟。做基本设定后故障排除，但几天后故障又重现。 01 相关知识 空气流量传感器（MAF）又称空气流量计，是测定进入发动机空气流量的传感器，是电喷发动机的重要传感器之一。它直接测量进入气缸的空气流量来计算空气量，该进气量被转换成电信号，输送给ECU，由ECU计算出喷油量，控制喷油器向节气门喷入与进气量成最佳比例的燃油。 空气流量传感器主要用于L型电控燃油喷射系统中。按结构形式和进气量检测原理不同，空气流量传感器可分为体积流量型和质量流量型两种。其中，常用的体积流量型空气传感器有叶片式和卡门旋涡式；常用的质量流量型空气传感器有热线式和热膜式。 02 1．叶片式空气流量传感器 1）叶片式空气流量传感器的结构 叶片式空气流量传感器又称翼片式、风门式或阀门式，安装在空气滤清器和节气门之间，常用于汽油发动机上，它主要由测量叶片、缓冲室、复位弹簧、电位计等组成，如图所示。 02 2）叶片式空气流量传感器的工作原理 测量板和缓冲叶片铸成一体，安装在空气流量传感器壳体内的转轴上。转轴的一端装有复位弹簧，当复位弹簧的弹力与作用在测量叶片上的气流推力平衡时，测量叶片保持在稳定位置。叶片式空气流量传感器的工作原理如图所示，发动机启动后，由空气滤清器吸入的空气冲向测量叶片，使其绕电位计转轴偏转，缓冲叶片在缓冲室内也发生偏转，当空气量急剧变化和发生气流脉动时，缓冲叶片和缓冲室使测量叶片平稳转动，从而稳定空气流量传感器的输出电压，提高测量精度。 02 叶片式空气流量传感器只能检测进气体积流量，ECU还需根据进气温度信号修正喷油量。进气温度传感器一般安装在空气流量传感器主空气通道的进气口处。 02 2．卡门旋涡式空气流量传感器 卡门旋涡式空气流量传感器具有进气道结构简单、进气阻力小、充气效率高、体积小、质量小等优点。按旋涡频率检测方式不同，卡门旋涡式空气流量传感器可分为光电式和超声波式两种。 1）光电式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理 （1）结构 光电式卡门旋涡式空气流量传感器主要由设置在空气通道中央的卡门旋涡发生器和相应旋涡检测装置组成，具体有发光二极管、反光镜、光敏晶体管、旋涡发生器等，如图所示。 02 （2）工作原理 如图所示，当空气流过旋涡发生器时，在旋涡发生器后部产生有规律的旋涡，导致它两侧的空气压力发生变化。经过导压孔，变化的空气压力作用在薄金属反光镜表面，使反光镜产生振动。当反光镜振动时，将发光二极管投射的光反射给光敏晶体管。光敏晶体管通过对发光信号的检测，即可求得旋涡频率。 02 卡门旋涡的频率与气流速度有关，进气越多，产生的旋涡也就越多。通过卡门旋涡频率可求出空气流速，再乘以通道面积即可得到进气体积流量。 2）超声波式卡门旋涡空气流量传感器的结构和工作原理 （1）结构 如图所示，超声波式卡门旋涡式空气流量传感器主要由超声波信号发生器、旋涡稳定板、超声波接收器等组成。超声波发生器安装在与空气流动方向相垂直的方向，在超声波发生器的对面安装超声波接收器。 02 （2）工作原理 如图所示，超声波发生器发出的超声波通过发射器不断地向接收器发射一定频率的超声波，卡门旋涡会使空气密度发生变化，当超声波经过卡门旋涡时，受气流移动速度和压力变化的影响，超声波到达接收器的时间会不同，产生相位差，利用放大器将相位信号转换成矩形波，矩形波的脉冲频率即为卡门旋涡的频率，从而可求出空气流速和流量。 02 光电式和超声波式卡门旋涡空气流量传感器输出的信号均为方波频率信号，即脉冲信号，频率的大小反映空气流量的大小。 3．热线式空气流量传感器 1）热线式空气流量传感器的结构 如图所示，热线式空气流量传感器主要由热线电阻、温度补偿电阻、控制电路板、采样管、防护网等组成。 02 2）热线式空气流量传感器的工作原理 如图所示，热线电阻Rh是一根直径为70 μm的铂金丝，它和温度补偿电阻Rk均位于主空气通道中央的采样管内，且它们的电阻值均随温度发生变化，Rh，Rk和RA，RB共同构成桥式电路。当空气流过Rh时，热线的温度发生变化，其电阻减小或增大，使电桥失去平衡，为了保持电桥平衡，流过热线电阻的电流必须改变，使热线的温度和电阻值恢复，精密电阻RA两端的电压随之发生变化，该电压信号作为热线式空气流量传感器的输出电压信号发送至ECU，从而确定进气量。 02 控制电路会保持电桥平衡，使