汽車進氣流量傳感器.doc

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對空燃比控制起決定性作用的傳感器是空氣計量系統(tǒng)。空氣計量系統(tǒng)告訴ECU進多少空氣ECU就配多少燃油，噴多少油作重要依據(jù)。所以說能導致汽車混合器漂移量過大非常大的就是空氣計量系統(tǒng)問題。如果車噴油量偏差非常多一般就是空氣流量傳感器問題，因為一般其它傳感器只是輔助沒有權限控制那么大的噴油量，偏差也只是稍稍進行一些錯誤修正產生的。其它傳感器做不到那么大的控制范圍?？刂瞥绦蛑械?噴油計算公式，進氣量是主要決定因子，其它的只是修正因子。 全世界的所有發(fā)動機對混合器的需求都是一樣的，區(qū)別不會太大。但是到故障診斷的時候要區(qū)分控制系統(tǒng)。 目前的汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)主要分為兩大類，即以空氣流量計為代表的L型系統(tǒng)和以進氣壓力傳感器為代表的D型系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)的工作方式不同，故障現(xiàn)象不同。 空氣流量計（L型）和進氣壓力傳感器（D型）都屬于空氣計量裝置，但是空氣流量計屬于直接測量進氣量。進氣壓力傳感器屬于間接測量進氣量。 空氣流量計種類：（翼板式-基本淘汰）、（卡門渦旋式-使用率1%）、（熱線熱膜式-使用率99%）。 流量計和壓力傳感器的區(qū)別： 1、 安裝位置不同：空氣流量計安裝在空濾后面節(jié)氣門前的管道中，進入進氣管的空氣都要經(jīng)過空氣流量計。進氣壓力傳感器安裝在節(jié)氣門后進氣門前，靠檢測進氣管道中的氣壓力（負壓、真空度檢測為負值）間接判斷空氣流量。 2、 反應速度不同：空氣流量計響應速度快，因空氣流量計的安裝位置比較靠前。當空氣進入進氣管后馬上就能得出空氣量。進氣壓力傳感器反應相對較慢，因為當空氣流量計得出測量結果的時候相對于進氣壓力傳感器空氣都還沒有進入到節(jié)氣門后面。 空氣流量計 流量傳感器優(yōu)缺點：響應快，測量準。收油門時對進氣量的測量沒有進氣壓力傳感器準確。價格昂貴一般400-20000.一般用在中高端車。 壓力傳感器優(yōu)缺點：加油門的時候測量不準，反應較慢。但優(yōu)點是收油門的時候測量節(jié)氣門后的壓力，判斷空氣流量比較準。價格相對便宜最多400，一般用在低端車。 有的車也有空氣流量計和進氣壓力傳感器同時安裝的。如別克。但應該還是歸為L型為主。因為L型控制精度更高。但有進氣壓力傳感器的優(yōu)點。 空氣流量計工作原理 翼板式空氣流量計 翼板式空氣流量計工作原理：進入氣管的空氣流經(jīng)流量計翼板推動翼板翼板帶動電位器動作，電位器中心抽頭處輸出計量檢測電壓。 優(yōu)缺點：（接觸式的都容易磨損）電位器容易磨損（容易造成車突然熄火，突然加油等問題不受控制）。 卡門渦漩空氣流量傳感器：流體流經(jīng)障礙物，在障礙后方會產生一些漩渦，這個漩渦大小不同但外形相同，而且漩渦的數(shù)量與流經(jīng)障礙物的流體流量成正比。 光電式卡門渦旋流量計 光電式卡門渦旋流量計工作原理：進氣管內的空氣流經(jīng)障礙物的時候會產生渦旋，流量計障礙物大小固定，所以渦旋的大小固定，渦旋數(shù)量主要由空氣流量決定，漩渦的數(shù)量與流經(jīng)障礙物的流體流量成正比，而渦旋附近氣壓會有一個變化，當漩渦在通過障礙物后方的導壓孔時會對導壓孔產生一個壓力變化，在導壓孔處產生的壓力變化通過管道產生一個氣壓振動去推動導壓管上方的一個反光鏡（鏡片）同時產生振動，當沒有漩渦流過的時候鏡片位置剛好讓光電對管發(fā)生鏡面反射，但有漩渦經(jīng)過導壓孔時鏡面會跳動導致光電對管的折射角度發(fā)生改變使光電管輸出以渦流個數(shù)相對應的方波頻率信號。 超聲波卡門渦旋流量傳感器 超聲波卡門渦旋流量傳感器工作原理：超聲波發(fā)生器以每秒40KHZ的頻率發(fā)射超聲波，當沒有渦旋經(jīng)過檢測位置時超聲波信號打到壓電接收器上，當進氣管中氣體流經(jīng)障礙物時產生渦旋，渦旋經(jīng)過超聲波檢測位置時影響超聲波打到壓電接收器上，此時壓電接收器沒有輸出，當車發(fā)動后空氣不斷流經(jīng)障礙物產生大量渦旋所以致使壓電接收器上產生斷斷續(xù)續(xù)的電信號，電信號變化的次數(shù)代表經(jīng)過渦旋的數(shù)量。 熱線熱膜式空氣流量計 熱線流量傳感器不同電路可能不同但電路結構都是一樣的。 惠斯頓電橋工作原理： 如圖電橋供電上正下負，電橋中間引出兩條線，兩線上接一電壓表。 如：當四個電阻阻值決定相等的時候電壓表上的電壓為0V。 惠斯特電橋的特性，當電橋中任意一電阻阻值發(fā)生變化時都會使電橋失去平衡（輸出端電壓不為0V），為兩電阻分壓并聯(lián)電路。 運算放大器/電壓比較器： 正極為同向端，負極為反向端。當同向端電壓大于反向端時輸出為1。當反向端電壓大于同向端時輸出端輸出為0。 正溫度系數(shù)熱敏電阻：溫度越高阻值越大。 ******************************************************************************************************************** 所謂分壓公式，就是計算串聯(lián)的各個電阻如何去分總電壓，以及分到多少電壓的公式。 分電壓多少這樣計算：占總電阻的百分比，就是分電壓的百分比。公式是：U=（R/R總）U源 如5歐和10歐電阻串聯(lián)在10V電路中間，5歐占了總電阻5＋10＝15歐的1/3，所以它分的電壓也為1/3，也就是 10/3伏特。 ****************************************************************************** 電路分析：通電瞬間，正12V到三極管集電極通過并接在三極管發(fā)射機極和集電極之間的電阻到達惠斯頓電橋電路給電橋供電，電橋分壓電路上電阻10K下電阻2K分壓為2Ｖ。電橋左端分壓電路上電阻２７歐姆下面的鉑金電阻絲電阻非常小（遠比上電阻?。?。所以分得的電壓較小，右側分壓電路的電壓加到電壓比較器同向端作為基準電壓，而左側測溫電路的電壓加到反向端，比較器同向端大于反向端比較器輸出高電平，高電平驅動三極管導通，１２Ｖ供電經(jīng)三極管集電極－發(fā)射極流向惠斯頓電橋。電橋左側分壓電路因電阻值非常小，而現(xiàn)在電路前端沒有限流電阻，所以電流迅速增加，導致鉑金電阻絲迅速發(fā)熱，而鉑金電阻絲的特點是溫度越高電阻越大，電阻絲發(fā)熱電阻也迅速增加，因鉑金絲串聯(lián)在分壓電路中在鉑金絲發(fā)熱電阻增大的同時該分壓電路中鉑金絲前端的電壓也在不斷升高。當測溫分壓電路電壓上升到和基準分壓電路電壓相同的時候，電壓比較器翻轉輸出低電平，三級管關斷。12V供電再次通過并接在三極管集電極－發(fā)射極間的電阻向惠斯頓電阻供電，如果電阻絲上能夠保持溫度的話，三級管將不在導通，但因為電阻絲是在進氣管中隨時有氣流吹過的。所以為了保持電阻絲的溫度，當溫度下降到比較器反向端和同向端電壓不能維持相同的時候三極管會再次導通，給電阻絲加溫。 啟動發(fā)動機后，空氣流經(jīng)電阻絲。會把電阻絲上的溫度帶走，是電阻絲上溫度下降，電阻絲溫度下降電阻也隨之下降，電阻絲電阻下降，電阻絲所在分壓電路電阻絲前端電壓也隨之下降，當電壓下降到低于基準電壓時電壓比較器輸出高電平打開三極管給電阻絲加溫。但因發(fā)動機進氣量很大，加溫談何容易，電阻絲的熱量不斷被帶走，具體帶走多少熱量與流經(jīng)的空氣量多少成正比，空氣量越大帶走的熱量越多。 如上講述了電橋平衡自動控溫的工作原理。 熱線流量傳感器測溫原理： 如上圖1電路：惠斯頓電橋的四個電阻相對與測量電路其實可以看成是一個電阻。又如圖2當可變電流源開始提供一個較小的電流，此時在等效電阻上所落得的電壓較小，如果逐漸加大可變電流源的電流供應壓力表上的電壓會跟著電流的增加而增加，減小電流源的供應電流電壓表上的電壓也隨之降低，有歐姆定律U=I/R 。計算R兩段的電壓U與通過電阻的電流有直接關系，電壓 = 電流 X 電阻。在空氣流量計中電源供電電壓不變，等效電阻隨著空氣流量的不同隨時在變化 I=U 除 R 所以所得到的電路電流也是隨時變化的。變化的電流流過等效電阻在等效電阻兩端也產生隨空氣流量、隨電阻溫度、隨電阻值、隨電流變化的電壓，所以等效電阻兩端的電壓可以表示進氣管中實際流經(jīng)空氣流量計的空氣量。將等效電阻兩端的電壓取出（因為此時等效電阻兩端的電壓不是0-5V的電壓）送往信號轉換電路（電壓轉換）將等效電阻兩端得到的電壓轉換成0V-5V的電壓。 熱線式和熱膜式電路類似。 汽車系統(tǒng)最大的干擾源就是1、發(fā)動機系統(tǒng) 2、點火系統(tǒng)3、啟動機。 溫度傳感器：好壞判斷技巧—如停機較長的車水溫和進氣溫度應該一樣，所以對比兩個溫度傳感器阻值就可判斷其好壞。如果判斷不出誰好誰壞可在找一個同型號的傳感器測溫度對比。 進氣流量傳感器工作原理： 假如冬天零下30度，夏天30度兩季節(jié)溫度相差30度，假如怠速時發(fā)動機吸入空氣量是一樣的但因為空氣溫度不一樣，導致熱線熱膜式流量傳感器上被空氣帶走的熱量不單單和空氣流量有關還和空氣的溫度有關。所以流量傳感器上一般都加裝進氣溫度傳感器。 冷線電阻不發(fā)熱，主要用于矯正氣溫對流量計的影響。比如比較冷的冬天，當空氣吹動鉑金電阻絲（熱線）的時候同時也吹動冷線電阻，當氣溫下降，吹進的空氣會導致鉑金電阻絲上的溫度帶走太多導致，左側分壓電路（A點）電壓下降，因為右側的基準電壓分壓電路（B點）上串接了冷線電阻，鉑金電阻絲溫度下降的同時，冷線電阻溫度也下降，右側基準分壓電路上所分得的電壓也下降。這樣相當于將比較值根據(jù)溫度進行了一定的矯正。簡單說就是天冷發(fā)熱絲上的溫度帶走的多，A點電壓下降。冷線電阻溫度下降阻值降低也使比較電壓值進行下調。所以就起到了矯正作用。 相反如果溫度升高，同理鉑金電阻絲上的溫度空氣帶走減少，冷線電阻溫度上升，電阻增加比較電壓值也上調，同樣可以補償溫度升高的問題。 注意：冷線電阻只是流量傳感器自帶的一個溫度補償電阻，和進氣溫度傳感器沒任何關系。 空氣流量計還需要一個5V的供電，是專門用于電壓轉換電路用的。 空氣流量計與ECU的接線 三線式空氣流量計： 三線式流量計內部電壓轉換電路的5V供電電壓由12V穩(wěn)壓得來。 四線式空氣流量計： 五線式空氣流量計： 以上三種接線方式為主流的接線方式，比較常用。 七線式空氣流量計： 怠速時一般空氣流量計，信號電壓在1。2-1.5V 流量7-10克 測傳感器時，萬用表接地接電瓶負極，正表筆接信號端在線量。電瓶負極是最標準的接地點。其他地方不標準。 注意：傳感器的地和電瓶的地不是一回事，傳感器的地和流量計電壓轉換電路的地一樣。因為穩(wěn)壓電源只能保證電源輸出兩端的電壓恒定，如果電源正取穩(wěn)壓電源，地線接電瓶，此時如果穩(wěn)壓電源到電瓶的地線出現(xiàn)線阻，此時會抬高穩(wěn)壓電源的地線電壓，從而提高了穩(wěn)壓電源的輸出電壓，但實際穩(wěn)壓電源輸出端兩線之間的電壓是恒定的不會變，如果傳感器電源接電瓶地，那么此時傳感器上的電壓就不是經(jīng)過穩(wěn)壓器穩(wěn)壓的恒定的電源，是穩(wěn)壓電源電壓加上穩(wěn)壓電源地線上線阻壓降的電壓。傳感器到電腦的地線斷了實在接不上時可接其它傳感器的地線，都是ECU穩(wěn)壓電源參考電壓的輸出。 地線斷了，傳感器電壓全部12V。 空氣流量計信號電壓：怠速時1.2-1.5V之間（大多數(shù)車型）。峰值極少有超過1.5V的。 測量傳感器時電源、信號、地線電壓都要測量。 地線電壓200mV 以下。 注意如果進氣流量傳感器出的是數(shù)字脈沖信號，那么加油收油是脈沖寬度或者，頻率變化。電壓變化不大。注意區(qū)分，也可能是測試錯誤，錯量了溫度傳感器線。 所有車都有進氣溫度傳感器（D型和L型），在L型系統(tǒng)的車，一般進氣溫度傳感器在進氣流量計里面。這里所說的空氣流量計里的溫度傳感器和流量計里的冷線溫度傳感器不是一回事，冷線是流量計里面自帶的一個矯正溫度對流量計測量影響的一個原件，與進氣溫度傳感器是兩回事，注意區(qū)分。 進氣溫度傳感器的作用 空氣溫度不同，密度不同，含氧量不同。所以要根據(jù)空氣溫度修正噴油量?？諝鉁囟仍降停諝饷芏仍酱?，含氧量越大?；旌掀髟綕?，反之混合器減稀，修正點為 20攝氏度。意思就是20攝氏度時不做修正。溫度越低噴油量越加，溫度越高噴油量越往下降。修正量很小，修正噴油時間都是微秒級的，不像進氣流量計那么大。 如帶渦輪增壓的車都要加中冷給進氣散熱，因為空氣進入渦輪空氣溫度上升，進入的氣缸壓是溫度會更高，那么這個時候會造成發(fā)動機爆燃，所以空氣進入氣缸之前要先冷卻?，F(xiàn)在好多車進氣管都是塑料的，他的好處有一、發(fā)動機輕 二、降低進氣空氣的溫度（金屬進氣管將發(fā)動機溫度傳給空氣，使空氣膨脹，所以一般夏天汽車動力性都不太好，冬天發(fā)動機性能最好）。提高發(fā)動機的抽氣效率。 急加速發(fā)動機回火：混合氣偏稀，噴油故障，點火?；旌掀髌斐扇紵郎p慢，此時（加速）氣門早開會，就會造成回火。檢測方法：在急加速的時候往進氣管里噴點節(jié)氣門清洗劑（同步）看什么反應，多試幾次（油門到底）。如果此時不回火的話就是混合氣偏稀，因為清洗劑是可以燃燒的，加了清洗劑后就不回火了很明確就是混合氣偏稀。接著檢查混合器稀的原因，混合氣稀的原因很多，比如積碳，油壓，噴油嘴噴油量，空氣流量計等。 空氣流量計除了在不同的進氣量下產生不同電壓外，他還有一個很重要的參數(shù)響應速度。信號的變化速度變慢。急加速時流量計反應慢導致急加速時噴油不及時，導致加速一開始混合器過稀。熱線式進氣流量計熱線上會有灰塵等東西粘附，起到保溫作用。導致熱線冷卻時間加長，流量計響應速度變慢。 空氣流量計波形分析 如果急加速波形，是斜著上去的說明流量計響應速度太慢。 如果是卡門渦旋的就是數(shù)字信號的，檢測思路一樣，檢測方波數(shù)量，急加速是否馬上方波增加。 如果流量計響應速度慢怎么辦：清洗或更換。 清洗方法：打著車，一人猛加油，另一個人在流量計處一直噴對準流量計傳感器。多洗幾次。 流量計偏移可能是傳感器臟了出現(xiàn)偏差。有的流量計不用車也能正常。就是直接拆掉或剪線。 流量計有故障可以洗一下試試，常時間不換空濾的車，動力不好的車洗一下流量計的傳感器洗完動力就好。 修車過程中流量計可以幫你做很多事：如怠速抖懷疑混合氣偏稀，不一定從進氣管噴清洗劑，夾回油管等動作，如果懷疑混合氣偏稀想加濃的話可以這樣，兩手指成V字形放在流量計整流網(wǎng)格上，如下圖。一開始搭個邊，如果濃度還不夠V字上移遮住的越多混合器濃度越濃。此時觀察車的表現(xiàn)。因為手一檔時將所以空氣進入都導向流量計探頭上，所以流量計檢測的進氣流量增大，ECU開始多噴油。實際并沒有增大。 冷車怠速抖加不上油，容易熄火，熱車也抖但好點。這樣的毛病呢就是典型的混合氣問題。一般都是混合氣稀造成的抖。濃一般不抖。用上述辦法測試。流量計失準問題，清洗后沒用，通過上面的辦法檔住流量計整流網(wǎng)的一部分將空氣導入到流量計所在位置，慢慢的逐步調整，直到故障改善。最標準的辦法就是測尾氣，和測氧傳感器電壓，如果混合器稀氧傳感器電壓是接近于0V的混合氣正常氧傳感器電壓是跳動的。如果調的過程氧傳感器電壓從接近0V開始出現(xiàn)濃稀跳動了（范圍0-1V之間以0.45為分界線中間值）混合氣就基本正常了。 判斷混合氣正不正?？梢砸匝鮽鞲衅鳛闃藴剩鮽鞲衅麟妷阂怀霈F(xiàn)跳變，混合氣基本就正常。如果跳變不正?；虿惶兙驼f明混合氣不對，濃還是稀一看電壓就知道。檔的不多的情況下不影響加速進氣。 反過來，如果冒黑煙混合器濃就在中間檔，如果混合器稀了就在四周檔。 氧傳感器只能反應混合氣濃度，其它如加速等問題一般反映不出來。 所有車流量計的電壓信號電壓都是5V. 如果冒黑煙或其它故障，你認為是混合氣濃造成的故障，此時將兩個指頭合并，然后如下圖的動作和位置逐漸的往流量計傳感器的位置往上推，你會發(fā)現(xiàn)當手指推到上面的時候車都可能因為混合器太稀熄火。因為此時手指將流量計的傳感器遮住了，流量計傳感器上沒空氣流過，流量計認為進氣量小，ECU噴油非常少，所以造成熄火。在手指往上推的過程中觀察車的運轉情況，如果有好轉，不冒黑煙或故障消失就能證明混合氣確實是濃了。 以上方法判斷的混合氣濃和稀只能判斷濃和稀，不能判斷是否流量計問題，可能其它地方問題。 注意：D型系統(tǒng)的車沒有流量傳感器的車，不好人為干預混合氣濃度。 工作原理-波形分析-診斷技巧-測試方法。 影響車在怠速時節(jié)氣門后進氣門前的進氣管內的真空度的原因：點火時間，漏氣，缸壓，，，，，氣門關閉不嚴，正時，排氣背壓，怠速電機，負荷， 汽車進氣壓力傳感器是個萬能的傳感器，他能反應出這個車 的氣門是否正常，車的空濾是否堵塞，能反應出整個車的配氣相位是否正常。正時皮帶是否掛錯，發(fā)動機負荷，排氣管是否堵塞。通過進氣壓力傳感器都可以識別。