空气流量传感器工作原理:空气流量传感器工作原理_空气流量传感器的作用

2021/12/25 01:03 · 传感器知识资讯 ·  · 空气流量传感器工作原理:空气流量传感器工作原理_空气流量传感器的作用已关闭评论
摘要:

空气流量传感器工作原理:空气流量传感器工作原理_空气流量传感器的作用空气流量传感器工作原理空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一,是

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空气流量传感器工作原理:空气流量传感器工作原理_空气流量传感器的作用

  空气流量传感器工作原理
  空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一,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,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。

  空气流量传感器的作用
  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。

  空气流量传感器检测方法
  翼片式(叶片式)空气流量计的检修
  1.测量电阻值
  首先关闭点火开关断开蓄电池电源线,然后拆下翼片式空气流量计的导线连接器,用万用表测量各个端子之间的电阻,阻值应符合标准值(环境温度为室温),否则说明空气流量计损坏,应更换。需要注意:表格里的数据是在常温下的数据,当进气温度发生改变时,THA端子和E2端子间的电阻值也会变化。
  2.测量电压值
  首先插好空气流量计的进线连接器,然后将点火开关转至“ON”挡,用万用表测量VC端子和E2端子、VS端子和E2端子间的电压。测量结果应符合表2所列的标准值,否则说明空气流量计损坏,应更换。
  3.测量工作输出信号
  拔下喷油器线束,启动发动机或者单独用启动机带动发动机转动,用万用表测量VS端子和E2端子之间的电压值,电压应随着叶片开度的逐渐变大而渐小,否则说明空气流量计损坏,应更换。
  卡门旋涡式空气流量计的检修
  1.测量电阻值
  首先关闭点火开关并断开蓄电池电源线,然后拆下空气流量计的导线连接器。用万用表测量空气流量计THA端子和E2端子间的电阻。测量值应符合表3所列的标准值,否则说明空气流量计损坏,应更换。
  2.测量电压值
  首先插好空气流量计的进线连接器,然后把点火开关转到“ON”挡位置,用万用表检测表4内所列的各个端子间的电压值,应符合表4中标准值的要求,否则说明空气流量计损坏,应更换。
  3.测量工作输出信号
  拔下喷油器线束,启动发动机或者单独用启动机带动发动机转动,用示波器测量E1端子和KS端子间的脉冲,应有的如图3所示的脉冲波形,否则说明此空气流量计损坏,应更换。
  热丝式空气流量计的检修
  1.将点火开关转至“ON”挡,用万用表测量如图4所示的空气流量计的2号和3号端口之间的电压,测量值应该在5V左右。测量4号端子的搭铁电压值,应为12V左右,否则应测量蓄电池电压或检查ECU及电路。
  2.启动发动机并让空气流量计进气口保持在静态无风状况,用万用表电压挡测量空气流量计的3号和1号端子之间的电压值,怠速下电压值应大约为1.2~1.8V,如果转速逐渐升高,电压值也会逐渐升高,当发动机的转速为2500r/min时,万用表电压值应大约为1.6~2.2V,否则说明空气流量计损坏,应更换。
  3.经过前两步骤的检测后,有时虽然各个端子间的电压值正常,发动机仍然无法加速或无法着车,此时应该拆下空气滤清器,从空气流量计的进气口吹冷风,3号和1号端子之间的电压值应该随着风速的提高而不断升高,否则说明流量计损坏,应更换。
  热膜式空气流量计的检测
  1.关闭点火开关,将空气流量计进线连接器拔下,用万用表电阻挡测量3号端子与车身搭铁点之间的电阻值应为0Ω。
  2.将点火开关转到“ ON”挡,用万用表测量空气流量计2号和3号端子之间的电压,应为蓄电池电压。若无电压或读数偏差太大,应检查线路。检查4号和3号端子之间电压应为5V左右,否则说明ECU到空气流量计之间的导线或者ECU有故障。在停车静风的情况下,检查2号端子的搭铁电压大约在14V左右,否则说明空气流量计与燃油泵继电器之间线路有故障。怠速时3号和5号端子间的电压应为1.4V左右,随着发动机转速升高两端子间电压应不断升高,最高约为2.5V左右,否则应更换空气流量计。
  3.关闭点火开关,将空气流量计拆卸下来,在平静无风状况下,3号和5号端子间的电压应为1.5V左右。使用电吹风机对准空气流量计的入口吹冷风,并且缓慢地将吹风机向后移动,则随着距离的增大,3号和5号端子间的电压值应该逐渐减小,否则应更换空气流量计。

空气流量传感器工作原理:空气流量传感器的工作原理

硬件型号:安帕德空气流量传感器
系统版本:传感器系统

空气流量传感器的工作原理

吸入空气流量转换送至电控单元(ECU)作决定喷油基本信号,测定吸入发机空气流量,电控制各种运转都能获得最佳浓度混合气,必须准确测定每瞬间吸入发机空气量作ECU计算(控制)喷油量,主要依据或线路现故障ECU确进气量信号能进行喷油量控制造混合气浓或稀使发机运转电控制汽油喷射系统。

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

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空气流量传感器工作原理:空气流量计传感器的类型及工作原理

1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
5、进气压力传感器:进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷,感应一系列的电阻和压力变化,转换成电压信号,供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上,假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。曲轴位置传感器工作原理:
主要有三种类型:磁电感应式、霍尔效应式和光电式。三种类型的工作原理分别为:
1、磁电感应式:
磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成,转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式,转速转子为 24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号,以及各缸的工作顺序,就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。
2、 霍尔效应式:
霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内,与分火头同轴,由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间,霍尔触发器的磁场被叶片旁路,这时不产生霍尔电压,传感器无输出信号;当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时,磁力线进入霍尔元件,霍尔电压升高,传感器输出电压信号。
3、光电式:
光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内,由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴光电式一起转动,信号盘外圈有 360条光刻缝隙,产生曲轴转角 1 °的信号;稍靠内有间隔 60 °均布的 6 个光孔,产生曲轴转角 120 °的信号,其中 1 个光孔较宽,用以产生相对于 1 缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上,由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间,由于信号盘上有光孔,则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时,光敏二极管产生电压;当发光二极管光束被档住时,光敏二极管电压为0 。这些电压信号经电路部分整形放大后,即向电子控制单元输送曲轴转角为 1 °和 120°时的信号,电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。
曲轴位置传感器通常安装在分电器内,是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有:检测发动机转速,因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。

目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片式空气流量计,卡门涡旋式空气流量计,热线式空气流量计,热膜式空气流量计。按检测方式分为流量型和速度密度型两大类:流量型是利用空气流量传感器直接测量吸入发动机的空气量,流量型空气流量传感器主要有:翼片式、卡尔曼涡流式、热线式和热膜式等几种,其中翼片式和卡尔曼涡流式流量传感器测量的是吸入空气的体积,故还需要根据进气温度等信息,由电控单元计算出空气质量;热线式和热膜式是直接测量吸入空气的质量,故其精度更高。
原理:将吸入发动机的空气量转换成电信号送至ECU,作为确定基本喷油量的主要依据之一。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。
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空气流量计是测量发动机进气量的装置,用于L型喷射系统中。
空气流量计设置在空气滤清器与节气门体之间,也有安装在空气滤清器上,还有将空气流量计与节气门体做成一体安装在发动机上。
空气流量信号是用来确定基本喷油量的主要依据之一。按其结构形式可以分为以下四种:
①翼片式空气流量计,为体积流量型。20世纪70年代较为流行。
②卡门旋涡式空气流量计,为体积流量型,多见于三菱和丰田汽车上。
③热线式空气流量计,为质量流量型,20世纪80年代初开发研制,现今广泛应用。
④热膜式空气流量计,为质量流量型,美国通用公司研制,大多应用在通用和日本五十铃公司生产的汽车上,我国生产的电控燃油喷射发动机也广泛应用。

空气流量传感器工作原理:空气流量计工作原理与检测方法介绍

空气流量计基本工作原理与安装位置识别
在发动机的空气滤清器和节气门体之间放置一发热体和一个温度传感器,空气流经发热体时会带走热量,使得发热体变冷,发热体上流过的空气量越多,被带走的热量也越多,温度传感器感应到温度的变化并将这一变化送给发动机控制单元,发动机控制单元根据温度变化计算出空气流量。热线式空气流量计就是根据这一原理制成的。

空气流量传感器安装位置
A—传感器插接器;
B—紧固螺栓;
(汽车维修技术网
C—空气流量传感器;
D—O形圈

热线式空气流量传感器根据其电热体放置的位置不同,可分为主流式(热线电阻安装在主进气道中)和旁通式(热线电阻安装在旁通气道中)两种。

热线式空气流量传感器的电热体是铂丝。热线主流式空气流量传感器的结构如下图所示。

空气流量计内有一个暴露在进气气流中的加热式铂丝。通过向铂丝施加规定的电流,ECM即可将其加热到指定的温度。进气气流可冷却铂热丝和内部热敏电阻,从而改变它们的电阻值。为保持稳定的电流值,ECM改变施加到铂丝和内部热敏电阻的电压。电压值与通过传感器的空气流量成比例,并且ECM会利用该值来计算进气量。

铂热丝和温度传感器形成桥式电路,并且通过控制晶体管,使A和B之间的压差保持相等来维持预定温度。

为防止热线粘有沉积物而影响传感器的测量精度,热线主流式空气流量传感器设有自洁功能,即在每次发动机熄火后约5s,发动机ECU使热线通过较大的电流脉冲(约1s),使热线迅速升温至1000℃左右,以便烧掉热线上的沉积物。

热线旁通式空气流量传感器的结构如下图所示。

旁通测量方式的热线空气流量计与主流测量方式不同的是,前者将白金热线和温度补偿电阻用铂线缠绕在线管上制成。热线式空气流量计的热线因长时间暴露在空气中会造成空气中的杂质依附在热线上,需增加一自洁功能。当点火开关从打开到关闭位置时,ECU会给空气流量计一个自洁信号,使热线温度瞬间升高到1000℃,使依附在热线上的杂质被烧掉。因热线旁通式空气流量计上的白金热线缠绕在陶瓷绕线管中,并没有暴露在空气中,所以,就不需要自洁功能。传感器壳体两端设置有与进气道相连接的圆形连接接头,空气入口和出口都设有防止传感器受到机械损伤的防护网。传感器入口与空气滤清器一端的进气管相连,出口与节气门的一端相连。

空气流量计典型电路连接
丰田凯美瑞1ZR-FE、2ZR-FE、5AR-FE发动机采用了热线式空气流量计,5AR-FE发动机空气流量计电路连接如下图所示。

传感器3#端子为1号继电器提供的12V工作电源,传感器4#端子、5#端子为信号输出端,分别连接发动机控制单元E26#端子的92#端子和91#端子。

本田雅阁车系空气流量计电路连接如下图所示。传感器3#端子来自主继电器的12V工作电源,传感器1#端子、2#端子为传感器信号输出端,5#端子为进气温度传感器信号输出端。

日产车系空气流量传感器检测
传感器电压检测,以日产天籁车系为例。电路连接如下图所示。

① 将点火开关转至OFF位置。
② 断开空气流量传感器线束插头,再重新查号。
③ 启动发动机并暖机到正常工作温度。
④ 按下表所示检查ECM线束插头端子之间的电压。

发动机转速升高到4000r/min,传感器电压应线性上升。

丰田凯美瑞车系空气流量传感器检测
① 传感器供电检测
关闭点火开关,断开空气流量传感器插头,传感器插头如下图所示。打开点火开关,使用万用表直流电压挡测量传感器插头E14的3#端子和搭铁之间的电压应为11~14V。否则检测传感器3#端子与1号继电器之间的线束。

② 传感器线束检查(传感器3#端子~1号继电器之间)
关闭点火开关,断开空气流量传感器插头,再从发动机室继电器盒和接线盒总成上拆下1号集成继电器,用万用表测量1号继电器1A插头8#端子和传感器插头E14的3#端子电阻应小于1Ω。再用万用表千欧挡检测传感器插头E14的3#端子或1号继电器插头1A的8#端子与车身接地之间的电阻,应为10kΩ或更大。如下表所示。

③ 传感器线束检查(传感器~发动机控制单元)
关闭点火开关,断开空气流量传感器和发动机ECU端子,根据下表所示检测线束及搭铁之间的电阻。检查结果如不符合,则修理或更换线束。

④ 空气流量传感器单体检测
拆下空气流量传感器总成,目视检查质量空气流量计分总成的铂热丝(加热器)上是否有异物。如有异物则更换传感器总成。

检查内置于空气流量传感器中的进气温度传感器电阻。插头E14的1#端子为进气温度传感器信号输出端,2#端子为接地端,如下图所示,检查结果如下表所示。如果结果不符合规定,则更换质量空气流量计分总成。

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