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◎ 学习目标 ◆了解体积流量和气体流量的区别 ◆掌握卡门涡流式空气流量传感器的分类和检修方法 ◆掌握热丝式和热膜式空气流量传感器的工作原理和检测方法 ◆了解掌握液体流量传感器的类型和工作原理 - PowerPoint PPT Presentation


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第 4 章 气体和液体流量传感器. ◎ 学习目标 ◆了解体积流量和气体流量的区别 ◆掌握卡门涡流式空气流量传感器的分类和检修方法 ◆掌握热丝式和热膜式空气流量传感器的工作原理和检测方法 ◆了解掌握液体流量传感器的类型和工作原理. 第 1 节 空气流量传感器. 空气流量传感器( AFS----Air flow sensor ),又称为空气流量计( AFM-Air Flow Meter , AFM )、进气歧管空气流量计( MAFM- Manifold Air Flow Meter )

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4章 气体和液体流量传感器

◎学习目标

◆了解体积流量和气体流量的区别

◆掌握卡门涡流式空气流量传感器的分类和检修方法

◆掌握热丝式和热膜式空气流量传感器的工作原理和检测方法

◆了解掌握液体流量传感器的类型和工作原理


1节 空气流量传感器

空气流量传感器(AFS----Air flow sensor),又称为空气流量计(AFM-Air Flow Meter,AFM)、进气歧管空气流量计(MAFM- Manifold Air Flow Meter)

其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控单元。ECU以此计算并确定喷油时间(即喷油量)和点火时刻,它是电子控制发动机中最为重要的传感器。


  • 在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:“D”型(即压力型)和“L”型(即空气流量型)。

  • “D”型是利用检测进气歧管内的绝对压力来计算吸入气缸的空气量的,所用的传感器是绝对压力传感器,测量方法属于间接测量法。

  • “L”型采用直接测量的方法,即利用我们这里所讲的空气流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。 “L”型传感器又分为体积流量型传感器和质量流量型传感器两种。


  • 体积流量型传感器有在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:翼板式、量芯式、卡门涡流式。丰田CAMRY(佳美)用翼板式、丰田PREVIA旅行车用量芯式,三菱车系、现代车系、丰田凌志LS400轿车用卡门涡流式。

  • 质量流量型传感器有热线式和热膜式两种,桑塔纳3000型超越者轿车使用的空气流量计,属热线式空气流量传感器。现在的很多车型都使用热膜式空气流量传感器,如日产千里马VG30E发动机、飞度、红旗CA488发动机等


ì在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

ì

(

)

翼片

叶片

式空气流量传感器

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体积流量型

量心式空气传感器

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卡门涡旋式空气流量传感器

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热丝式空气流量传感器

质量流量型

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热膜式空气流量传感器

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ï

ï

速度密度型

(即进气歧管压力传感器)

î

空气流量

传感器


一 旋转翼片式空气流量传感器在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

  • 检测部分

  • 电位计部分

  • 接线插座


一 旋转翼片式空气流量传感器在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

1 镀膜电阻 2空气出口 3空气入口

4 旋转翼片 5滑动臂 6旁通气道


二、量芯式空气流量传感器在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

1传感器量芯 2.线束插座


量芯式空气流量在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:传感器检测

  • 运动件的检测:点火开关置于“OFF”位置,从发动机上取下空气流量传感器,首先看测量芯式空气流量传感器是否开裂,量芯是否发卡等,若有,则需更换传感器。

  • 电阻检测:用万用表的电阻档测量量芯式空气流量本体VC—E2之间的电阻,应符合标准值规定, 在测量Vs—E2端子之间的电阻时,电阻值应随着量芯的移动而平稳变化,不应出现忽大忽小、短路或短路情况。

  • 参考电压检测:点火开关置于“OFF”位置,拔下测量芯式空气流量传感器导线连接器,然后打开点火开关,用万用表电阻档测量连接器线束侧VC—E2端子间的电压,标准应为5V,若不正常,则为导线或ECU电脑故障。

1.进气温度传感器 2电位计


三 卡门涡流式空气流量传感器在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

在管路的流体中放置一个圆柱状或三角状物体,流体流过柱状物之后,因附面层的分离作用,在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反,左右交替出现的自然振荡型旋涡,因为这种现象首先为卡门(Karman)所发现,所以被称作卡门涡流。根据涡旋出现的频率就可以测量气体流速,通过换算后便可反映流体的流量。

  • 分类:

  • 超声波检出型

  • 光电(反光镜式)检出型


1在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:、超声波检出型卡门涡流式空气流量传感器


工作原理图在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型::


正常输出波形如图所示;在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

异常波形波形如图所示:可能原因是涡流发生器或整流器故障。如果在发动机没有发动时也输出脉冲信号,则主要是传感器接口故障。


1在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:大气压力传感器

2控制电路

3混合电路

4涡流发生柱

5涡流稳定板

6卡门涡流

7超声波接收器

8主通道

9超声波发生器

10进气温度传感器

11旁通道


三菱在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:6G72超声波检测出型卡门涡流式空气流量传感器检测

12v


  • 工作电压的检测:在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

    拔下传感器的导线连接器,打开点火开关,用万用表电压档测量传感器线束侧 4号端子与搭铁间电压,应为蓄电池电压12V。

  • 参考电压测量

    参考电压有两个,一是空气流量传感器参考电压,一是复位信号参考电压。拔下传感器的导线连接器,打开点火开关,用万用表电压档测量传感器线束侧 3号端子与搭铁间电压,应为5V参考电压, 7号端子与搭铁间电压,应为6-9V参考电压。

  • 搭铁端检查

  • 拔下传感器的导线连接器,用万用表电阻档测量传感器线束侧5号端子与搭铁应的导通性,正常情况其值应为 0Ω

  • 输出信号万用表检测

  • 连接传感器插头,利用背插法,用外用表直流电压档测量传感器输出端3号端子电压,怠速时应为2.2-2.3V,复位信号端子为0-1V(2000rpm时为6-9V)。


  • 传感器输出频率检测在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

  • 使用频率计或示波器检测3号针脚与搭铁间输出信号,输出信号频率为25-2000 Hz。

  • 当接通点火开关但不起动发动机时,传感器输出频率应为0

  • 发动机怠速 (700rpm)运转时,传感器输出频率应在 25 Hz~50 Hz 范围内

  • 当发动机转速升高时,传感器输出频率应随转速升高而升高

  • 当转速升高到2000rpm时,传感器输出频率应在70 Hz~90 Hz范围内,否则说明传感器或其线路有故障。


正常输出波形如图所示;在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

异常波形波形如图所示:可能原因是涡流发生器或整流器故障。如果在发动机没有发动时也输出脉冲信号,则主要是传感器接口故障。


2 在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:光电检出型卡门涡流式空气流量传感器

1张紧带 2反光镜 3发光二极管 4光敏三极管 5钢板钢弹簧 6导压孔 7蜂窝状整流网 8涡流发生体 9卡门涡流 10支承板组成的空气流道


  • 工作电压的检查在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

  • 丰田雷克萨斯LS400型轿车采用5V工作电压。断开点火开关,拔下空气流量计插头,打开点火开关,用万用表电压档测量线束端VC与El之间的电压,应为4.5-5.5V。

  • 参考电压的测量

  • 用同样的方法,在拔下空气流量计插头的情况下,用万用表电压档测量线束端测量KS与El之间的电压,应为4.5-5.5 V

  • 输出信号电压测量法

  • 插好空气流量传感器的线束插头,万用表选用直流电压档,利用背插法将红表笔接KS,将黑表笔接El,打开点火开关,使发动机怠速运转,其输出电压应在2.0-4.0V变化,进气量越大,电压越高。


  • 示波器法检测在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

  • 示波器检测时,信号端应输出脉冲高度为5V的方波信号,进气量越大,频率越高


四、热线式空气流量传感器在电子控制的多点燃油喷射系统中,根据进气量检测方式的不同,计量空气流量的方法有两种类型:

热线和热膜式空气流量传感器都属于质量流量式空气流量传感器,所测的空气流量是以质量为单位,汽车上由于所用空气流量较小,单位一般为g/s(克/秒)


根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,


1根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,热线式空气流量传感器的结构原理

RK温度补偿电阻 RH热线电阻 R2电桥电阻 Rs精密电阻


输出特性:根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 1输出信号常用的是模拟电压信号,

  • 但有特例,上海通用别克为频率信号


2 根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,热线式空气流量传感器的检测

  • 模拟电压信号输出的热线式空气流量传感器

  • 供电线路检查:拆下空气流量传感器连接器,打开点火开关,检查线束一侧B端子与搭铁间电压,应为12V;检查线束一侧C端子与搭铁间电阻,应为0Ω

  • 单件检查。在B和C端子间施加12V电压,然后检查B和C端子间输出电压。在吹入空气时,测量传感器输出电压的变化。在没有吹空气时,电压为0.8V;吹入空气时,电压应为2.0V。


频率输出型热丝式空气流量传感器检测根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,


  • 工作电压检查根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 关闭点火开关,拔下传感器连接器。然后将点火开关转至 ON,用万用表测量B、C间电压,正常应为蓄电池电压,否则说明线路有问题。

  • 参考电压测量

  • 关闭点火开关,拔下传感器连接器。然后将点火开关转至 ON. 但不起动发动机。用数字万用表电压挡测量空气流量传感器信号端子和搭铁端子间的电压,即 A 端子与B端子间的电压,应为 5V。

  • 空气流量传感器的输出信号电压检测

  • 当传感器电压正常时,发动机接线良好,打开点火开关,但不起动发动机,利用背插法,用万用表的直流电压档测量A、B间电压。用吹风机向传感器进气口吹风,其信号电压应随吹风量大小的变化而变化。否则,说明空气流量传感器已损坏应当更换。


  • 使用根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,TECH2 扫描工具或示波仪检测

用TECH2 扫描工具上ENG1数据流中MAF FREQUENCY(空气流量传感器频率),或用示波器检测,都可以读出其频率参数。正常情况下,怠速时频率应接近1700赫兹,最大发动机负荷时频率应接近9500 赫兹。

当空气流量传感器信号的频率小于1200赫兹的时间0.5秒时,发动机动力控制模块便设置故障代码P0102 (空气流量传感器线路低频率);当空气流量传感器信号的频率大于11500赫兹的时间超12秒时,发动机动力控制模块便设置故障代码P0103(空气流量传感器线路高频率)


五、热膜式空气流量传感器根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

l-控制电路 2-通往发动机 3-热膜

4-上流温度传感器 5-金属护网


1根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,空脚 2-12V电压 3ECU内搭铁 4-5V参考电压 5-传感器反馈信号


  • 检查空气质量计的供电电压根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 在断开传感器插头,打开点火开关的情况下,用万用表电压档测量2脚与搭铁间电压,应为蓄电池电压。

  • 也可用发光二极管试灯连接空气质量计插头端子2和发动机搭铁点,起动发动机,灯应亮。如果灯不亮,应检查保险丝与端子2间线路有无断路或短路,如正常,则检查汽油泵继电器。

  • 检查空气质量计参考电压

  • 测量空气流量计插头端子4对发动机搭铁点电压约为5V(用20V量程档)。如果空气质量传感器供电电压和参考电压正常,应测试信号线路。如果不正常,更换发动机ECU。

  • 测试空气质量计线路

  • 测试空气质量计端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路。其电阻值应小于1Ω。如果线路有断路或短路,应修复;如果线路没有故障,更换空气质量计。


  • 用诊断仪检测根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 用V.A.G1552诊断仪检测时代超人车空气流量计信号的操作如下:输入地址码01进入发动机测试,输入08读取测量数据组,输入组号02读取基本功能数据。显示区域4即为进气空气质量,其标准值为2.0-4.0g/s。若小于2.0g/s,说明进气系统有泄漏;若大于4.0g/s,说明发动机负荷太大。

  • 偏离标准值也可能是流量计或其线路故障。空气质量传感器有故障,会出现故障码00553-G70空气流量传感器线路对地断路或短路

  • 输出信号的万用表电压法检测

  • 在线路连接完好的情况下,使发动机怠速运转,利用背插法,用万用表电压档测量5脚与地之间电压,在发动机怠速时应为1.4V,急加速时2.8 V,否则说明空气流量传感器计量有偏差


第二节 液体流量传感器根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 一 舌簧开关式液体流量传感器


二、光电式燃油流量传感器根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

光电式燃油流量传感器检测

  • 点火开关置于“ON”位置,首先检查供电电压,应为5v

  • 在发动机处于怠速运转状态时,用万用表电压档测量光电式燃油流量传感器信号输出端子间的电压变化情况

  • 电压应该以脉冲形式发生,并且每脉冲间的时间间隔均匀;当发动机转速升高,在大节气门开度下运转时,脉冲传感器的卖出电压的频率明显加快


静电式冷媒流量传感器的结构根据热线安装在空气流量传感器壳体内的安装部位不同,可分为安装在主空气道中的主流测量方式和安装在旁通空气道上的旁通测量方式两种,

  • 介电常数ε、电极面积S和电极之间的距离r


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