空氣流量傳感器及其相關(guān)電路檢測

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1、1.2 空 氣 流 量 傳 感 器 及 其 相 關(guān) 電路 檢 測 是 電 噴 發(fā) 動機 的 重 要 傳感 器 之 一 一 、 空 氣 流 量 傳 感 器 （ MAF） 結(jié) 構(gòu) 與 原 理 （ 一 ） 空 氣 計 量 器 的 主 要 類 型 ） 空 氣 流 量 傳 感 器 （型 ）流 量 型 （ ） 進(jìn) 氣 壓 力 傳 感 器 （型 ）壓 力 型 （ MAFMAPLD 1、 壓 力 型 絕 對 壓 力 測 量 方 式 間 接 測 量 方 式 通 過 其 他 參 數(shù) 的 測 量 值 推 算 出空 氣 流 量 ， 又 稱 為 速 度 -密 度 方 式 。 根 據(jù) 用 壓 力 傳 感 器 測 量 的

2、進(jìn) 氣 歧 管 內(nèi) 的 絕 對 壓 力和 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速 ， 推 算 出 進(jìn) 氣 流 量 ， 從 而 確 定 燃 油噴 射 量 。 特 點 ： 采 用 間 接 測 量 方 式 的 汽 油 噴 射 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 簡單 ， 進(jìn) 氣 阻 力 小 ， 但 是 測 量 精 度 低 ， 受 外 界 條 件影 響 大 ， 需 要 對 大 氣 壓 力 和 進(jìn) 氣 溫 度 進(jìn) 行 修 正 。 2、 流 量 型 流 量 測 量 方 式 采 用 熱 線 式 或 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 直 接 測 量 單 位 時間 內(nèi) 進(jìn) 入 氣 缸 的 空 氣 質(zhì) 量 流 量 ， 電 控 單 元 根 據(jù) 測出 的 空

3、 氣 質(zhì) 量 和 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速 計 算 每 一 循 環(huán) 的 進(jìn) 氣空 氣 質(zhì) 量 流 量 ， 再 計 算 出 該 循 環(huán) 基 本 噴 油 量 。 特 點 ： 測 量 精 度 高 ， 反 應(yīng) 速 度 快 。 無 需 進(jìn) 行 大 氣壓 力 和 溫 度 修 正 。 （ 二 ） 空 氣 流 量 傳 感 器 概 述1、 功 用 直 接 測 量 單 位 時 間 內(nèi) 進(jìn) 入 氣缸 的 空 氣 質(zhì) 量 ， 并 將 空 氣 質(zhì) 量 轉(zhuǎn) 換 成 電 信號 輸 送 給 ECU， 作 為 該 循 環(huán) 基 本 噴 油 量 的 主控 制 信 號 。 2、 特 點 （ 1） 測 量 精 度 高 。 （ 2） 反 應(yīng)

4、速 度 快 。 （ 3） 無 需 進(jìn) 行 大 氣 壓 力 和 溫 度 修 正 。 3、 安 裝 位 置空 氣 濾 清 器 與 進(jìn) 氣 管 之 間 。 4、 類 型 （ 1） 翼 片 式 空 氣 流 量 計 （ 淘 汰 ） （ 2） 量 芯 式 空 氣 流 量 計 （ 淘 汰 ） （ 3） 卡 門 渦 流 式 空 氣 流 量 計 （ 淘 汰 ） （ 4） 熱 線 式 空 氣 流 量 傳 計 （ 部 分 采 用 ） （ 5） 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 計 （ 應(yīng) 用 廣 泛 ） （ 三 ） 熱 線 式 空 氣 流 量 計 1、 基 本 組 成 （ 1） 鉑 金 熱 線 電 阻 RH 感 知

5、空 氣 流 量 （ 2） 溫 度 補 償 電 阻 （ 冷 線 ） RK 溫 度 補 償 （ 3） 控 制 電 路 板 控 制 熱 線 電 流 并 產(chǎn) 生 輸 出 信 號 （ 4） 空 氣 流 量 計 殼 體 2、 熱 線 式 空 氣 流 量 計 的 類 型（ 1） 主 流 測 量 方 式 的熱 線 式 空 氣 流 量 計 （ 2） 旁 通 測 量 方 式 的熱 線 式 空 氣 流 量 計 3、 工 作 原 理 基 本 工 作 原 理 ： 當(dāng) 空 氣 流 過 熱 線 式 空 氣 流 量 計 時 ， 鉑 金 熱 線 向 空 氣散 熱 ， 溫 度 降 低 ， 鉑 金 熱 線 的 電 阻 減 小 ，

6、使 電 橋 失去 平 衡 。 這 時 混 合 電 路 將 自 動 增 加 供 給 鉑 金 熱 線 的電 流 ， 以 使 其 恢 復(fù) 原 來 的 溫 度 和 電 阻 值 ， 直 至 電 橋恢 復(fù) 平 衡 。 流 過 鉑 金 熱 線 的 空 氣 流 量 越 大 ， 混 合 電 路 供 給 鉑 金熱 線 的 加 熱 電 流 也 越 大 ， 即 加 熱 電 流 是 空 氣 流 量 的單 值 函 數(shù) 。 加 熱 電 流 通 過 精 密 電 阻 產(chǎn) 生 的 電 壓 降 作為 電 壓 輸 出 信 號 傳 輸 給 電 控 單 元 ， 電 壓 降 的 大 小 即是 對 空 氣 流 量 的 度 量 。 溫 度 補

7、 償 電 阻 的 作 用 ： 溫 度 補 償 電 阻 的 阻 值 也 隨進(jìn) 氣 溫 度 的 變 化 而 變 化 ，起 到 一 個 參 照 標(biāo) 準(zhǔn) 的 作 用 ，用 來 消 除 進(jìn) 氣 溫 度 的 變 化對 空 氣 流 量 測 量 結(jié) 果 的 影響 。 一 般 將 鉑 金 熱 線 通 電加 熱 到 高 于 溫 度 補 償 電 阻溫 度 100 。 總 之 ： 測 量 進(jìn) 氣 量 的 精 度不 會 受 到 進(jìn) 氣 溫 度 的 影 響 。 工 作 過 程 ： 當(dāng) 空 氣 質(zhì) 量 流 量 增 大 時 ， 由 于 空 氣 帶 走 的 熱 量 增多 ， 為 保 持 熱 線 溫 度 ， 混 合 集 成 電

8、路 使 熱 線 電 阻通 過 的 電 流 增 大 ， 反 之 ， 則 減 小 。 這 樣 ， 使 得 通過 熱 線 電 阻 的 電 流 是 空 氣 質(zhì) 量 流 量 的 單 一 函 數(shù) ，即 熱 線 電 流 隨 著 空 氣 質(zhì) 量 流 量 的 增 大 而 增 大 ， 隨空 氣 質(zhì) 量 流 量 減 小 而 減 小 。 4、 信 號 輸 出 特 點 （ 1） 隨 著 發(fā) 動 機 進(jìn) 氣 量 的 增 加 ， 傳 感 器 輸出 的 電 壓 也 隨 之 增 加 。 （ 2） 直 接 測 量 進(jìn) 氣 管 空 氣 的 質(zhì) 量 流 量 。 （ 3） 不 需 溫 度 和 大 氣 壓 力 補 償 。 （ 4） 根

9、據(jù) 進(jìn) 氣 溫 度 的 變 化 進(jìn) 行 補 償 。 （ 5） 無 運 動 部 件 ， 進(jìn) 氣 阻 力 小 。 （ 6） 響 應(yīng) 特 性 好 。 輸 出 信 號 電 壓 與 空 氣 流 量 之 間 的 關(guān) 系 5、 熱 線 式 空 氣 流 量 計 的 線 路 連 接 當(dāng) 發(fā) 動 機 熄 火 時 ， ECU將自 動 接 通 此 電 路 ， 將 熱 絲加 熱 到 1000 并 持 續(xù) 1s，使 粘 附 在 熱 絲 上 的 塵 埃 燒掉 。 6、 熱 線 式 空 氣 流 量 計 的 常 見 故 障 （ 1） 熱 線 沾 污 熱 線 散 熱 下 降 ， 空 氣 流 量 計 信 號電 壓 下 降 ， 噴

10、油 器 噴 油 量 減 小 ， 使 發(fā) 動 機 怠 速 不穩(wěn) ， 動 力 不 足 。 （ 2） 熱 絲 斷 路 傳 感 器 無 信 號 輸 出 ， 發(fā) 動 機 怠 速不 穩(wěn) 易 熄 火 。 （ 3） 溫 度 補 償 電 阻 不 良 空 氣 流 量 計 信 號 電 壓 不準(zhǔn) 確 ， 使 發(fā) 動 機 油 秏 過 高 或 運 轉(zhuǎn) 不 正 常 。 （ 四 ） 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 1、 基 本 組 成 2、 結(jié) 構(gòu) 特 點 發(fā) 熱 體 由 熱 線 改 為 熱 膜 ， 由 發(fā) 熱 金 屬 鉑 固 定 在 薄的 樹 脂 膜 上 構(gòu) 成 的 。 將 熱 線 、 補 償 電 阻 、 精 密 電 阻

11、用 厚 膜 工 藝 鍍 在 一塊 陶 瓷 基 片 上 。 用 熱 膜 代 替 熱 線 提 高 了 空 氣 流 量 計 的 可 靠性 和 耐 用 性 ， 并 且 熱 膜 不 會 被 空 氣 中 的 灰塵 沾 附 。 3、 結(jié) 構(gòu) 及 電 路 4、 工 作 原 理 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 的 電 橋 電 路 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 引 腳 與 內(nèi) 部 電 路 關(guān) 系 工 作 過 程 ： 加 熱 電 阻 和 環(huán) 境 補 償 電 阻 組 成 惠 斯 頓 電 橋 ， 控 制電 路 使 加 熱 電 阻 的 溫 度 始 終 保 持 比 空 氣 流 的 溫 度高 出 一 定 值 （ 如 保 持

12、 120 的 溫 度 差 ） 。 當(dāng) 空 氣 流量 增 大 時 ， 對 加 熱 電 阻 吹 拂 使 其 冷 卻 ， 電 阻 值 減小 ， 從 而 改 變 了 電 橋 的 電 壓 平 衡 ， 控 制 電 路 立 即增 大 通 過 加 熱 電 阻 的 電 流 量 給 予 修 正 。 并 將 其 修正 量 通 過 晶 體 管 控 制 電 路 進(jìn) 行 控 制 、 放 大 、 整 形 ，輸 出 信 號 給 ECU。 加 熱 電 流 大 小 就 反 映 了 空 氣 質(zhì) 量 流 量 數(shù) 。 控 制 電路 還 將 電 流 的 變 化 轉(zhuǎn) 換 成 電 壓 的 變 化 輸 入 電 腦 ，電 腦 根 據(jù) 電 壓 的

13、 大 小 計 算 出 進(jìn) 氣 量 。 輸 出 信 號 電 壓 與 空 氣 流 量 之 間 的 關(guān) 系 5、 工 作 特 點 （ 1） 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 的 工 作 原 理 與 熱 線 式 空 氣流 量 計 的 的 工 作 原 理 基 本 相 同 。 （ 2） 測 量 精 度 高 、 響 應(yīng) 速 度 快 、 進(jìn) 氣 阻 力 小 。 （ 3） 而 且 可 靠 、 耐 用 。 （ 4） 不 會 因 粘 附 污 物 而 影 響 測 量 精 度 。 6、 常 見 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 SANTANA轎 車 空 氣 流 量 傳 感 器 寶 來 汽 車 空 氣 流 量 傳 感 器 奔

14、 馳 轎 車 空 氣 流 量 傳 感 器 NISSAN轎 車 空 氣 流 量 傳 感 器 7、 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 的 常 見 故 障 （ 1） 熱 線 沾 污 熱 線 散 熱 下 降 ， 空 氣 流 量 計 信 號電 壓 下 降 ， 噴 油 器 噴 油 量 減 小 ， 使 發(fā) 動 機 怠 速 不穩(wěn) ， 動 力 不 足 。 （ 2） 熱 絲 斷 路 傳 感 器 無 信 號 輸 出 ， 發(fā) 動 機 怠 速不 穩(wěn) 易 熄 火 。 （ 3） 溫 度 補 償 電 阻 不 良 空 氣 流 量 計 信 號 電 壓 不準(zhǔn) 確 ， 使 發(fā) 動 機 油 秏 過 高 或 運 轉(zhuǎn) 不 正 常 。 （ 一

15、 ） 熱 線 式 空 氣 流 量 計 的 檢 測 1、 日 產(chǎn) 汽 車 VG30E發(fā) 動 機 電 路 A為 進(jìn) 氣 溫 度 信 號 輸 入 端 ， B為 空 氣 流 量 電 信號 輸 出 端 ， F是 與 ECU相 連 的 自 清 信 號 端 。二 、 空 氣 流 量 計 檢 測 作 業(yè) ： 1、 簡 述 熱 模 式 空 氣 流 量 計 的 工 作 過程 。 （ 1） 在 線 檢 測 打 開 點 火 開 關(guān) ， 發(fā) 動 機 不 起 動 ， 測 量 E、 D之 間 的 電 壓 應(yīng) 為12V。 若 無 電 壓 ， 再 測 量 E、 C之 間 的 電 壓 ， 其 值 若 為 12V，則 說 明 D端

16、 搭 鐵 不 良 ， 應(yīng) 檢 查 D與 ECU之 間 的 線 路 或 ECU的 搭鐵 電 路 。 測 量 B、 D之 間 的 信 號 電 壓 值 ， 在 發(fā) 動 機 不 起 動 時 應(yīng) 小 于0 5V； 發(fā) 動 機 起 動 ， 怠 速 (熱 機 )時 為 1 0 1 3v； 發(fā) 動機 達(dá) 3000r min時 應(yīng) 為 1 8 2 0V。 若 不 符 合 要 求 ， 應(yīng)拆 下 空 氣 流 量 計 ， 作 進(jìn) 一 步 的 檢 測 。2、 檢 測 （ 2） 元 件 檢 測 拔 去 空 氣 流 量 計 插 頭 ， 將 蓄 電 池 的 電 壓 施 加 于 D、 E兩 端 子 之 間(注 意 正 負(fù) 極

17、)， 測 量 B、 D之 間 的 電 壓 應(yīng) 為 1 1 2 1V。 用 嘴或 電 吹 風(fēng) 將 風(fēng) 送 至 空 氣 流 量 計 ， B、 D之 間 的 電 壓 應(yīng) 上 升 至 2-4V。信 號 電 壓 應(yīng) 隨 風(fēng) 量 的 增 加 而 靈 敏 地 變 大 ， 如 果 信 號 電 壓 在 風(fēng) 量變 化 時 不 變 、 變 化 極 小 或 緩 慢 則 為 熱 線 污 損 。 空 氣 流 量 計 拆 下 后 ， 應(yīng) 檢 查 熱 線 有 無 斷 絲 或 臟 污 、 護(hù) 網(wǎng) 有 無 堵塞 或 破 裂 ， 如 有 異 常 ， 應(yīng) 更 換 空 氣 流 量 計 。 （ 3） 自 清 信 號 的 檢 查 使 發(fā)

18、動 機 水 溫 升 高 至 正 常 工 作 溫 度 ， 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速 超 過1500r min， 然 后 用 電 壓 表 測 量 F、 D之 間 的 電 壓 。 關(guān) 閉 點火 開 關(guān) ， 電 壓 應(yīng) 回 零 并 在 5s后 又 跳 躍 上 升 ， 1s后 再 回 零 ， 這 說 明 自 清 控 制 信 號 正 常 。 若 拆 下 流 量 計 的 防 塵 金屬 網(wǎng) ， 從 流 量 計 進(jìn) 氣 口 處 觀 察 熱 線 ， 在 發(fā) 動 機 熄 火 5s后 會自 動 加 熱 至 發(fā) 出 紅 光 (約 1000 )， 并 持 續(xù) 1s(注 意 有 些 車型 上 的 熱 線 式 空 氣 流 量 計

19、無 此 功 能 )。 （ 4） 波 形 檢 查 起 動 發(fā) 動 機 并 使 其 怠 速 運 轉(zhuǎn) ， 怠 速 穩(wěn) 定 后 ， 檢 查怠 速 輸 出 信 號 電 壓 波 形 ， 如 圖 左 側(cè) 波 形 。 做 加 速和 減 速 試 驗 ， 穩(wěn) 定 波 形 ， 如 圖 右 側(cè) 波 形 。 （ 二 ） 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 的 檢 測1、 桑 塔 納 3000發(fā) 動 機 熱 膜 式 空 氣 流 量 計 電 路 ECU(J220)上 的 端 子 11為 電 源 線 ( 5V)， 端 子 12為信 號 負(fù) 極 線 ， 端 子 13為 信 號 正 極 線 。 （ 1） 故 障 診 斷 儀 檢 測

20、用 故 障 診 斷 儀 的 “ 讀 取 數(shù) 據(jù) 流 ” 功 能 檢 查空 氣 流 量 計 的 工 作 情 況 選 擇 “ 讀 取 數(shù) 據(jù) 流 ” 功 能 ， 讀 取 空 氣 流 量計 的 數(shù) 據(jù) 流 ， 當(dāng) 冷 卻 液 溫 度 大 于 80 ， 發(fā)動 機 怠 速 時 ， 空 氣 流 量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 值 為 2.0-4.0g/s。 實 際 在 2.7-2.9g/s左 右 為 正 常 。2、 檢 測 （ 2） 檢 測 ECU供 給 空 氣 流 量 計 的 供 電 電 壓 拔 下 空 氣 流 量 計 插 頭 ， 用 汽 車 萬 用 表 連 接 空 氣 流量 計 插 頭 端 子 4和 發(fā) 動 機 搭

21、鐵 點 ， 打 開 點 火 開 關(guān) 或起 動 發(fā) 動 機 ， 其 電 壓 值 應(yīng) 為 5V左 右 。 用 汽 車 萬 用 表 連 接 空 氣 流 量 計 插 頭 端 子 2和 4， 起動 發(fā) 動 機 ， 其 電 壓 值 應(yīng) 為 9V左 右 。 （ 3） 測 試 空 氣 流 量 計 的 工 作 電 壓 拔 下 空 氣 流 量 計 插 頭 ， 用 發(fā) 光 二 極 管 測 試 燈 連 接空 氣 流 量 計 插 頭 端 子 2和 發(fā) 動 機 搭 鐵 點 ， 起 動 發(fā) 動機 ， 測 試 燈 應(yīng) 閃 亮 。 若 測 試 燈 不 閃 亮 ， 應(yīng) 檢 查 附加 熔 絲 S至 空 氣 流 量 計 插 頭 端

22、子 1之 間 的 線 路 有 無斷 路 或 接 觸 不 良 。 若 線 路 正 常 ， 應(yīng) 檢 查 燃 油 泵 繼電 器 。 拔 下 空 氣 流 量 計 插 頭 ， 用 汽 車 萬 用 表 連 接 空 氣 流量 計 插 頭 端 子 2和 發(fā) 動 機 搭 鐵 點 ， 起 動 發(fā) 動 機 ， 其電 壓 值 應(yīng) 為 14V左 右 。 （ 4） 檢 測 空 氣 流 量 計 的 信 號 電 壓 拆 下 空 氣 流 量 計 ， 將 空 氣 流 量 計 插 座 2和 4接 5V直流 電 壓 ， 3和 5接 電 壓 表 ， 用 吹 風(fēng) 機 向 空 氣 流 量 計進(jìn) 氣 口 吹 風(fēng) ， 吹 風(fēng) 機 靠 近 過 程 中 電 壓 逐 漸 增 大 ，吹 風(fēng) 機 遠(yuǎn) 離 過 程 中 電 壓 逐 漸 減 小 。 （ 約 為 1.4-2.4V之 間 ） 作 業(yè) ： 1、 畫 出 桑 塔 納 3000發(fā) 動 機 熱 膜 式 空氣 流 量 計 電 路 圖 ， 并 說 明 每 個 端 子 的 含 義。 2、