空气流量传感器分析说课讲解.ppt
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1、空气流量传感器分析通过空气流量计检测进入发动机空气质量。通过空气流量计检测进入发动机空气质量。汽车采用的汽车采用的L型传感器分为型传感器分为体积流量型体积流量型传感器和传感器和质量流质量流量型量型传感器。传感器。喷油器喷油器进气岐管进气岐管稳压室稳压室空气流量空气流量传感器传感器空气滤清器空气滤清器怠速怠速空气阀空气阀节气门体节气门体质量流量质量流量或或体积流量方式体积流量方式(1)L型型EFI系统系统L型传感器采用直接测量方式,所以进气量的测量精度型传感器采用直接测量方式,所以进气量的测量精度较高,控制效果优于较高,控制效果优于D型燃油喷射系统。型燃油喷射系统。通过进气歧管绝对压力传感器检测
2、进气歧管内的绝对通过进气歧管绝对压力传感器检测进气歧管内的绝对压力从而间接测量进气量。压力从而间接测量进气量。D型型EFI系统利用系统利用进气歧管绝对压力进气歧管绝对压力和和发动机转速发动机转速来来计算吸入气缸的空气量,又称为计算吸入气缸的空气量,又称为速度速度密度型密度型EFI系统系统。喷油器喷油器进气岐管进气岐管压力传感器压力传感器空气滤清器空气滤清器怠速空气阀怠速空气阀进气岐管进气岐管稳压室稳压室节气门体节气门体 速度速度密度方式密度方式 (2)D型型EFI系统系统由由于于空空气气在在进进气气歧歧管管内内流流动动时时会会产产生生压压力力波波动动,D型型燃油喷射系统的测量精度不高,但控制系
3、统的成本较低。燃油喷射系统的测量精度不高,但控制系统的成本较低。三、三、EFI 采用的空气流量计类型采用的空气流量计类型翼片式空气流量计翼片式空气流量计体积流量型体积流量型卡门涡流式空气流量计卡门涡流式空气流量计体积流量型体积流量型热线式空气流量计热线式空气流量计质量流量型质量流量型热膜式空气流量计热膜式空气流量计质量流量型质量流量型量芯式空气流量计量芯式空气流量计体积流量型体积流量型空气流量传空气流量传感器安装在空气感器安装在空气滤清器滤清器与与进气软进气软管管之间。之间。空气空气滤清器滤清器进气管前段进气管前段进气管后段进气管后段空气空气流量计流量计节气门体节气门体空气流量传感器的安装位置
4、空气流量传感器的安装位置例:桑塔纳例:桑塔纳20002000轿车发动机汽油喷射系统轿车发动机汽油喷射系统 油箱油箱汽油泵汽油泵燃燃油油滤清器滤清器压力调节器压力调节器电控单元电控单元ECU冷起动阀冷起动阀节气门节气门开关开关节气门节气门辅助空气阀辅助空气阀油压调节器油压调节器喷油器喷油器燃燃油油分配器分配器空气温度空气温度传感器传感器氧传感器氧传感器曲轴转角曲轴转角传感器传感器转速传感器转速传感器空气流量空气流量传感器传感器水水温温传感器传感器例:别克轿车电子控制汽油喷射系统例:别克轿车电子控制汽油喷射系统 歧管压力传感器歧管压力传感器进气温度传感器进气温度传感器节气门位置传感器节气门位置传感
5、器水温传感器水温传感器发动机转速传感器发动机转速传感器曲轴转角传感器曲轴转角传感器第二节第二节 翼片式空气流量传感器和卡尔曼翼片式空气流量传感器和卡尔曼 涡流式空气流量传感器涡流式空气流量传感器 一、翼片式空气流量传感器一、翼片式空气流量传感器(一)翼片式空气流量传感器结构、原理(一)翼片式空气流量传感器结构、原理 翼片式空气流量传感器又称为翼片式空气流量传感器又称为叶片式叶片式、动片式动片式、风门式风门式、量板式量板式空气流量传感器。空气流量传感器。电位计电位计空气旁通通道空气旁通通道进气岐管侧进气岐管侧缓冲室缓冲室复位弹簧复位弹簧进气温度传感器进气温度传感器接线插头接线插头缓冲翼片缓冲翼片
6、测量翼片测量翼片空气滤清器侧空气滤清器侧CO调整螺钉调整螺钉测量翼片测量翼片缓冲翼片缓冲翼片1.1.结构主要组成部件结构主要组成部件(1)(1)检测部件检测部件由测量叶片和缓冲叶片组成。由测量叶片和缓冲叶片组成。翼片总成固定在电位计转翼片总成固定在电位计转轴上。轴上。测量翼片在主进气道内随空气流量的变化而偏转,缓测量翼片在主进气道内随空气流量的变化而偏转,缓冲翼片与缓冲室起到阻尼作用,当发动机吸入的空气量急剧冲翼片与缓冲室起到阻尼作用,当发动机吸入的空气量急剧变化时,使翼片转动平稳,减小翼片脉动。变化时,使翼片转动平稳,减小翼片脉动。进气岐管侧进气岐管侧空气滤清器侧空气滤清器侧缓冲室缓冲室安装
7、在传感器壳体上部。由带安装在传感器壳体上部。由带平衡配重平衡配重的的滑臂滑臂和印制电和印制电路板上的路板上的镀膜电阻镀膜电阻组成,滑臂与翼片固定在同一转轴上并一组成,滑臂与翼片固定在同一转轴上并一起转动。起转动。电位计内设有片状螺旋形电位计内设有片状螺旋形复位弹簧复位弹簧、调节齿圈调节齿圈。(2)(2)电位计电位计平衡配重平衡配重燃油泵开关燃油泵开关复位弹簧复位弹簧调节齿圈调节齿圈电位计电位计印制电路板印制电路板1)平衡配重)平衡配重 起到平衡作起到平衡作用,使滑臂平稳用,使滑臂平稳偏摆。偏摆。有刻度标记,有刻度标记,调整复位弹簧的调整复位弹簧的预紧力,从而调预紧力,从而调整传感器的输出整传感
8、器的输出特性。特性。2)调节齿圈)调节齿圈 控制控制电动电动燃油燃油泵泵。发动发动机运机运转转时时翼片稍微偏翼片稍微偏转转,其其触点触点闭闭合,接通合,接通泵泵油。当油。当发动发动机熄火后翼片关机熄火后翼片关闭闭,触点,触点顶顶开,燃开,燃油油泵泵停止停止转动转动,在在汽汽车发车发生事故生事故而而油管破裂油管破裂时时,可以防止燃,可以防止燃油油泵继续泵泵继续泵油油导导致燃油外溢而致燃油外溢而发发生火灾。生火灾。4)接线插座)接线插座1)燃油燃油泵泵开关开关(3)(3)其他部件其他部件2)CO调调整螺整螺钉钉旁通旁通进进气道上气道上设设有改有改变变旁通旁通进进气量的气量的CO(一氧化碳一氧化碳)
9、调调整整螺螺钉钉,用来,用来调节发动调节发动机怠速机怠速时时CO排放量。排放量。安装在主安装在主进进气道的气道的进进气口上,气口上,电电阻两端的引阻两端的引线线分分别别与接与接线线插座上的插座上的搭搭铁铁端子端子E2和温度信号和温度信号输输出端子出端子THA连连接。接。3)进进气温度气温度传传感器感器空气空气滤清器侧滤清器侧进气进气岐管侧岐管侧测量翼片测量翼片 空气流过传感器主进气空气流过传感器主进气道时,翼片受到气流压力产道时,翼片受到气流压力产生的推力矩和复位弹簧力矩生的推力矩和复位弹簧力矩的作用,翼片偏转直到的作用,翼片偏转直到弹簧弹簧力矩力矩与与推力力矩推力力矩平衡为止。平衡为止。翼片
10、受到的推力力矩与翼片受到的推力力矩与空气流量成正比。翼片偏转空气流量成正比。翼片偏转角度角度与进气量成正比。与进气量成正比。电位计滑臂和翼片均固电位计滑臂和翼片均固定在同一转轴上,电位计滑定在同一转轴上,电位计滑臂与翼片同时偏转。端子臂与翼片同时偏转。端子VcVc与与VsVs之间输出电压之间输出电压UsUs随进气随进气量变化。量变化。利用力矩平衡原理和电位计原理利用力矩平衡原理和电位计原理2.2.传感器工作原理传感器工作原理VBVBE2E2VCVCU US SVSVSU UB B3.3.传感器电路传感器电路燃油燃油泵泵控制触点控制触点可变电阻可变电阻热敏电阻热敏电阻固定电阻固定电阻搭搭铁铁搭搭
11、铁铁油油泵泵电电机机电电源源ECU热敏电阻:热敏电阻:进气温度传感器进气温度传感器由由NTC热敏电阻套热敏电阻套装在塑料壳体内构装在塑料壳体内构成,安装在主进气成,安装在主进气道的进气口上,电道的进气口上,电阻两端的引线分别阻两端的引线分别与接线插座上的搭与接线插座上的搭铁端子铁端子E2和温度信和温度信号输出端子号输出端子THA连连接。接。(二)翼片式空气流量传感器检测(二)翼片式空气流量传感器检测 翼片式空气流量传感器检测方法有翼片式空气流量传感器检测方法有开路检测开路检测和和在路检测在路检测两种。以后其他章节的传感器检测两种。以后其他章节的传感器检测开路检测开路检测:在传感器与传感器电路不
12、连接的情况下,对传感:在传感器与传感器电路不连接的情况下,对传感 器内部状况进行检测。一般通过检测器内部状况进行检测。一般通过检测有关端子间有关端子间的电阻值或通断情况进行判断。的电阻值或通断情况进行判断。在路检测在路检测:传感器在工作状态时,通过检测传感器有关端子:传感器在工作状态时,通过检测传感器有关端子的电压、信号波形和电路导通情况等,对传感器、的电压、信号波形和电路导通情况等,对传感器、ECU及连接导线进行综合检测。及连接导线进行综合检测。缓冲室缓冲室复位弹簧复位弹簧缓冲翼片缓冲翼片测量翼片测量翼片进气温度进气温度传感器传感器空气流空气流ECU1.1.开路检测开路检测燃油燃油泵泵控制触
13、点控制触点可变电阻可变电阻热敏电阻热敏电阻固定电阻固定电阻搭搭铁铁搭搭铁铁油油泵泵电电机机电电源源ECU1)检测有关端子间的)检测有关端子间的电阻值或通断。电阻值或通断。2)通过加温检测热敏)通过加温检测热敏电阻的阻值变化。电阻的阻值变化。点火开关断开,拔点火开关断开,拔下传感器的配线连接器。下传感器的配线连接器。2.2.在路检测在路检测点火开关接通,检点火开关接通,检测电源、有关端子的电测电源、有关端子的电压值和线路的导通。压值和线路的导通。名称名称测量测量端子端子测量条件测量条件电阻值电阻值/k 备注备注5M-E发动机发动机2TZ-FE发动机发动机燃油泵燃油泵触点触点FCE1翼片完全关闭翼
14、片完全关闭 任何任何温度温度翼片任何开度翼片任何开度00空气空气流量流量传感器传感器VBE220C0.200.40VCE220C0.100.300.200.60VSE2翼片完全关闭翼片完全关闭0.020.100.100.3020C翼片任何开度翼片任何开度0.021.000.100.3020C进气进气温度温度传感器传感器THAE220C10.0020.0010.0020.000C4.007.004.007.0020C2.003.002.003.0040C0.901.300.901.30丰田汽车翼式空气流量传感器各端子之间的电阻值丰田汽车翼式空气流量传感器各端子之间的电阻值众所周知,空气的众所周知
15、,空气的质量质量与其温度和大气与其温度和大气压压力有关。温度力有关。温度越低或大气越低或大气压压力越高,空气密度越大,空气力越高,空气密度越大,空气质质量就越大;反量就越大;反之,温度越高或大气之,温度越高或大气压压力越低,空气力越低,空气质质量就越小。量就越小。翼片式流量翼片式流量传传感器感器检测检测的是的是进进气气流的气气流的体体积积流量流量,当,当进进气温度或大气气温度或大气压压力力发发生生变变化化时时,相同体,相同体积积的空气的空气质质量就会量就会发发生生变变化。化。为为了避免了避免环环境温度和大气境温度和大气压压力力变变化化给给流量流量检测带检测带来来的的误误差,所有差,所有检测检测
16、体体积积流量的空气流量流量的空气流量传传感器都采用了感器都采用了进进气温度气温度传传感器感器和和大气大气压压力力传传感器感器进进行修正。行修正。翼片式空气流量翼片式空气流量传传感器感器已经持续生产使用多年。它具有已经持续生产使用多年。它具有结构简单、价格便宜、可靠性高等优点,目前许多车型仍采结构简单、价格便宜、可靠性高等优点,目前许多车型仍采用翼片式用翼片式空气流量空气流量传传感器感器。二、卡尔曼涡流式空气流量传感器二、卡尔曼涡流式空气流量传感器 (一)卡尔曼涡流式空气流量传感器结构、原理(一)卡尔曼涡流式空气流量传感器结构、原理发光二极管发光二极管板弹簧板弹簧反光镜反光镜光敏光敏晶体管晶体管
17、导压孔导压孔涡流涡流发生器发生器光电检测涡流式空气流量传感器光电检测涡流式空气流量传感器 1.1.结构主要组成部件结构主要组成部件1)蜂窝状整流网栅蜂窝状整流网栅:使进气在涡流发生器之前形成比较稳定:使进气在涡流发生器之前形成比较稳定的气流,在传感器气流入口处。的气流,在传感器气流入口处。2)涡流发生器涡流发生器:周期性地产生稳定的卡尔曼涡流,在涡流发周期性地产生稳定的卡尔曼涡流,在涡流发 生器上设有一个生器上设有一个稳流槽稳流槽和两个和两个导压孔导压孔。5)发光二极管发光二极管(LED):发出光:发出光束束,设置在镜面上部。设置在镜面上部。6)光敏晶体管光敏晶体管:接受反光镜的反射发光:接受
18、反光镜的反射发光束束,变换成电信号。变换成电信号。3)反光镜反光镜:反射发光二极管的光,用反光能力强的金属箔片:反射发光二极管的光,用反光能力强的金属箔片制成,并用细薄的制成,并用细薄的张紧带张紧带张紧在张紧在导压腔导压腔的外表面上。的外表面上。4)板簧片板簧片:给张紧带施加适当的预紧力,防止张紧带和反光:给张紧带施加适当的预紧力,防止张紧带和反光 镜振幅过大而损坏。设在导压腔内,并紧贴张紧带。镜振幅过大而损坏。设在导压腔内,并紧贴张紧带。7)集成信号处理电集成信号处理电:路将频率信号变换成方波信号后,再输:路将频率信号变换成方波信号后,再输入到入到ECU进行运算处理。进行运算处理。2.2.传
19、感器工作原理传感器工作原理 当当气气流流流流过过涡涡流流发发生生器器时时,其其后后部部就就会会产产生生涡涡流流,涡涡流流引引起起发发生生器器后后部部压压力力变变化化。进进气气量量越越大大,涡涡流流频频率率越越高高,压压力变化频率就越高。力变化频率就越高。变变化化的的压压力力经经导导压压孔孔引引向向金金属属膜膜反反光光镜镜使使其其产产生生振振动动,其其振振动动频频率率与与涡涡流流频频率率相相等等。反反光光镜镜将将发发光光二二极极管管的的光光束束反反射射到到光光敏敏晶晶体体管管上上,通通过过光光敏敏晶晶体体管管检检测测涡涡流流频频率率,该该频频率率信信号号输入到输入到ECU。反光镜反光镜发光二极管
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- 空气 流量传感器 分析 讲解
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