汽车发动机空气流量传感器

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2.3热式空气流量计
工作原理：热式空气流量计是利用空气流 工作原理：热式空气流量计是利用空气流 过热金属线时的冷却效应工作的。 过热金属线时的冷却效应工作的。将一根 铂丝热线置于进气空气流中， 铂丝热线置于进气空气流中，当恒定电流 通过铂丝使其加热后， 通过铂丝使其加热后，如果流过铂丝周围 的空气增加，金属丝温度就会降低。 的空气增加，金属丝温度就会降低。如果 要使铂丝的温度保持恒定， 要使铂丝的温度保持恒定，就应根据空气 量调节热线的电流，空气流量越大， 量调节热线的电流，空气流量越大，需要 的电流越大。 的电流越大。通过测电流大小就可以测得 流速。 流速。
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1可变电阻滑动触 可变电阻滑动触 头 2电位器 电位器 3.发动机 发动机 4测量板 测量板 5旁通通路 旁通通路 6空气过滤器 空气过滤器
叶板式空气流量器原理 图
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在叶片式空气流量传感器内，通常有一电动汽油泵 在叶片式空气流量传感器内， 开关， 所示。当发动机起动运转时， 开关，如下图 所示。当发动机起动运转时，测量片 偏转，该开关触点闭合，电动汽油泵通电运转； 偏转，该开关触点闭合，电动汽油泵通电运转；发 动机熄火后，测量片在回转至关闭位置的同时， 动机熄火后，测量片在回转至关闭位置的同时，使 电动汽油泵开关断开。此时， 电动汽油泵开关断开。此时，即使点火开关处于开 启位置，电动汽油泵也不工作。 启位置，电动汽油泵也不工作。
空气流量传感器所允许的误差为± 空气流量传感器所允许的误差为±2%~3%。 允许的误差为 。
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2.1叶板式空气流量计 叶板式空气流量计
工作过程 进气量 活门的开度
活门的转动轴
电位计
电信号
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
传统的L 传统的 型汽油喷射系统及一些中档车型 采用这种叶片式空气流量传感器， 采用这种叶片式空气流量传感器， 如 丰 佳美)小轿车 田MRY(佳美 小轿车、丰田 佳美 小轿车、丰田PREVIA(大霸 大霸 王)小客车、马自达MPV 多用途汽车等。其 小客车、马自达 多用途汽车等。 小客车 结构如下图所示。 结构如下图所示。
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空气流量传感器
汽车用传感器
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目
1.汽车传感器 汽车传感器
录
2. 常用的空气流量传感器
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1.汽车传感器种类 汽车传感器种类
现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的 采用电子控制。 采用电子控制。电子自动控制的工作要依赖 传感器的信息反缋。据统计， 传感器的信息反缋。据统计，目前一般轿车 上大约有几十只传感器，高级轿车有100多个 几十只传感器 上大约有几十只传感器，高级轿车有 多 传感器。 传感器。
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基本构成包括感知空气流量的白金热线、 基本构成包括感知空气流量的白金热线、根 成包括感知空气流量的白金热线 据进气温度进行修正的温度补偿电阻 温度补偿电阻（ 据进气温度进行修正的温度补偿电阻（冷 ）、控制热线电流的控制电路以及壳体等 控制热线电流的控制电路以及壳体 线）、控制热线电流的控制电路以及壳体等。 根据白金热线在壳体内安装部位的不同， 根据白金热线在壳体内安装部位的不同，可 分为安装在空气主通道内的主流测量 主流测量方式和 分为安装在空气主通道内的主流测量方式和 安装在空气旁通道内的旁通道测量方式。 旁通道测量方式 安装在空气旁通道内的旁通道测量方式。
测量发动机的进气量， 1．空气流量计——测量发动机的进气量，将信号输入 空气流量计 测量发动机的进气量 ECU。 。 进气绝对压力传感器——测量进气管内气体的绝对压 2．进气绝对压力传感器 测量进气管内气体的绝对压 将信号输入ECU。 力，将信号输入 。 节气门位置传感器——检测节气门的开度及开度变化， 检测节气门的开度及开度变化， 3．节气门位置传感器 检测节气门的开度及开度变化 信号输入ECU。 信号输入 。 凸轮轴位置传感器——提供曲轴转角基准位置信号。 提供曲轴转角基准位置信号。 4．凸轮轴位置传感器 提供曲轴转角基准位置信号 曲轴位置传感器——检测曲轴转角位移，给ECU提供 检测曲轴转角位移， 5．曲轴位置传感器 检测曲轴转角位移 提供 发动机转速信号和曲轴转角信号。 发动机转速信号和曲轴转角信号。 进气温度传感器——检测进气温度信号。 检测进气温度信号。 6．进气温度传感器 检测进气温度信号 冷却液温度传感器——给ECU提供冷却液温度信号。 提供冷却液温度信号。 7．冷却液温度传感器 给 提供冷却液温度信号 车速传感器——检测汽车的行驶速度，给ECU提供车 检测汽车的行驶速度， ECU提供车 8．车速传感器 检测汽车的行驶速度 速信号（SPD信号 信号）。 速信号（SPD信号）。
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卡门涡旋式空气传感器流量的结构和工作原理 如下图所示。 如下图所示。 在进气管道正中间设有一流线形或三角形的 涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时， 涡流发生器，当空气流经该涡流发生器时，在 其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分 规则的被称为卡门涡流的空气涡流 卡门涡流的空气涡流。 规则的被称为卡门涡流的空气涡流。根据卡门 涡流理论， 涡流理论，这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流 流动方向移动， 流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正 比，即在单位时间内通过涡流发生器后方某点 的旋涡数量与空气流速成正比。因此， 的旋涡数量与空气流速成正比。因此，通过测 量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速 和流量。 和流量。 28
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2.常用的空气流量传感器 常用的空气流量传感器
电子控制汽油喷射系统包括三个子系统： 电子控制汽油喷射系统包括三个子系统： 包括三个子系统 燃油系统、进气系统、 燃油系统、进气系统、电子控制系统
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空气流量传感器装在汽油发动机上，安装于空气滤 空气流量传感器装在汽油发动机上，安装于空气滤 清器与节气门之间，其功能是检测发动机的进气量， 清器与节气门之间，其功能是检测发动机的进气量， 并把检测结果转换成电信号，再输入处理电路中。 并把检测结果转换成电信号，再输入处理电路中。
空气流量计
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流量计
差压式 流量计 流体阻力 式流量计 测速式 流量计 流体振动 式流量计
空气流量计
叶板式
(测量体积流量 测量体积流量) 测量体积流量
卡门涡旋式
(测量体积流量 测量体积流量) 测量体积流量
热式
(测量体积流量 测量体积流量) 测量体积流量
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作用：为了发动机为了在各种工况下都能 作用：为了发动机为了在各种工况下都能 获得最佳浓度的混合气， 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， 每一瞬间吸入发动机的空气量，以此 作为ECU（Electronic Control Unit 作为 （ 计算(控制 喷油量的主要依据。 控制)喷油量的主要依据 ）计算 控制 喷油量的主要依据。
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q v = k f
频率
体积流量 比例常数
qv为体积流量，f为单列旋涡产生的频率， 为体积流量， 为单列旋涡产生的频率 为体积流量 为单列旋涡产生的频率， k为比例常数，它与管道直径，柱状物直径 为比例常数， 为比例常数 它与管道直径， 等有关 卡门涡旋空气流量传感器的特点：精度高、 卡门涡旋空气流量传感器的特点：精度高、 寿命长，可靠性高。 寿命长，可靠性高。
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9． 氧传感器 ． 氧传感器——检测排气中的氧含量。 检测排气中的氧含量。 检测排气中的氧含量 10．爆燃传感器——检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。 ．爆燃传感器 检测汽油机是否爆燃及爆燃强度。 检测汽油机是否爆燃及爆燃强度 11．空调开关——当空调开关打开，空调压缩机工作，发动 ．空调开关 当空调开关打开， 当空调开关打开 空调压缩机工作， 机负荷加大时，由空调开关向ECU输入信号。 输入信号。 机负荷加大时，由空调开关向 输入信号 12．档位开关——自动变速器由空档挂入其他档时，向ECU ．档位开关 自动变速器由空档挂入其他档时， 自动变速器由空档挂入其他档时 输入信号。 输入信号。 13．启动开关——发动机启动时，给ECU提供一个启动信号 ．启动开关 发动机启动时， 发动机启动时 提供一个启动信号 14．制动灯开关——制动时，向ECU提供制动信号。 ．制动灯开关 制动时， 提供制动信号。 制动时 提供制动信号 15．动力转向开关——当方向盘由中间位置向左右转动时， ．动力转向开关 当方向盘由中间位置向左右转动时， 当方向盘由中间位置向左右转动时 由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向ECU输 由于动力转向油泵工作而使发动机负荷加大，此时向 输 入信号。 入信号。 16．巡航控制开关 当进入巡航控制状态时， 16．巡航控制开关——当进入巡航控制状态时，向ECU输入 当进入巡航控制状态时 输入 巡航控制状态信号。 巡航控制状态信号。 9
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测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和 测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和 反光镜检出式 超声波检出式两种 两种。 超声波检出式两种。下图所示是反光镜检出式卡门 涡旋流量传感器， 涡旋流量传感器，其内有一只发光二极管和一只光 敏三极管。 敏三极管。发光二极管发出的光束被一片反光镜反 射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。 射到光敏三极管上，使光敏三极管导通。反光镜安 装在一个很薄的金属簧片上。 装在一个很薄的金属簧片上。金属簧片在进气气流 旋涡的压力作用下产生振动， 旋涡的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时 间内产生的旋涡数量相同。 间内产生的旋涡数量相同。由于反光镜随簧片一同 振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化， 振动，因此被反射的光束也以相同的频率变化，致 使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。 使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。 ECU 根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算 根据光敏三极管导通、 出进气量(图 。凌志LS400 小轿车即用了这种型 出进气量 图11)。凌志 式的卡门涡旋式空气流量传感器。 式的卡门涡旋式空气流量传感器。