热线式空气流量器

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热线式空气流量传感器
1.结构及工作原理
热线式空气流量传感器结构如图2-70所示。

图2-70

热线式空气流量传感器的基本原理如图2-70所示。在空气通路中放置一根直径很小的铂丝，工作时经通电后发热，所以这铂丝也称热线或热丝。当发动机起动后，空气流经铂丝周围时带走其热量，使其温度下降，热线电阻变化导致电桥失去平衡，此时与铂丝相连的桥式电路将改变电流，以保持铂丝温度恒定。即当空气流量变化时，流过铂丝的电流也随之发生变化。将这种变化的信号输入ECU，即可测得空气流量。
在这种流量传感器的前后端均装有金属防护网，前面的用于进气整流，后面的用于防止发动机回火时把铂丝烧坏。防护网用卡箍固定在壳体上。流量传感器的铂丝和进气温度传感器都安装在主气道中的取样管内，称之为主通式热线空气流量传感器（即主流测量方式，还有旁通测量方式）。热线式空气流量传感器在使用一段时间后，由于铂丝表面受空气尘埃玷污，造成热辐射能力降低而影响传感器的测量精度，因此控制电路中设计有“自洁电路”来实现自洁功能。每当ECU接受到发动机熄火的信号时，ECU将控制自洁电路接通，将铂丝加热到1000℃左右，并持续1s时间，使沾附在铂丝上的尘埃烧掉。另一种防止铂丝玷污的方法是提高其表面温度，一般将保持温度设定在200℃以上，以便烧掉玷污物。
热丝式空气流量传感器大多是模拟电压信号传感器，多数热丝式空气流量传感器在空气流量增大时，输出电压也随之升高。热丝式空气流量传感器内部温度补偿电路比较复杂，输出电压信号被送到ECU，ECU根据这个信号来计算发动机负荷、判定燃油供给量和点火正时等等。
2.波形测量
关闭所有附属电气设备，起动发动机，并使其怠速运转。怠速稳定后，检查怠速时空气流量传感器输出电压信号（如图2-71左侧波形）。做加速和减速试验，应有类似图2-71中的波形出现。
图2-71


3.波形分析
可与维修资料中输出电压的正确参考值进行比较，通常热丝式空气流量传感器输出的电压范围，是从怠速时超过0.2V升至油门全开时4V以上，当全减速时输出电压应比怠速时的电压稍低些。
发动机运转时，波形的幅值在不断地跳动，这是正常的。由于热丝式空气流量传感器中没有任何机械运动部件，所以它的测量值不会受到运动部件惯性因素的影响，因此它能快速地对空气流量的变化做出反应。图2-71中加速时波形中的杂波，是由各缸进气口上的空气流脉动引起的，是正常的，一般ECU中的处理电路会清除这些杂波信号。
不同车型其传感器输出电压有一定的差异。怠速时输出电压是否为0.25V，可以判断空气流量传感器的好坏。许多坏的空气流量传感器会出现在怠速时输出电压太高，而节气门全开时输出电压又不到4V。另外，从混合气是否正常或冒黑烟也可以判断空气流量传感器的好坏。
4.热线式空气流量传感器的检修
热线式空气流量传感器连接器有四端子、五端子和六端子三种。
（1）日产MAXIMA轿车VG30E发动机热线式空气流量传感器的检测 图2-72所示为日产VG30E发动机热线式空气流量传感器的电路。
   

图2-72


①检查空气流量传感器输出信号 拨下此空气流量传感器的导线连接器，拆下空气流量传感器；按图2-73所示，将蓄电池的电压施加于空气流量传感器的端子D和E之间（电源极性应正确）。然后用万用表电压档测量端子B和D之间的电压。其标准电压值为（1.6±0.5）V。如其电压值不符，则需更换空气流量传感器。

图2-73

②检查自清洁功能 装好热线式空气流量传感器及其导线连接器，拆下此空气流量传感器的防尘网，起动发动机并加速到2500r/min以上。当发动机停转后5s，从空气流量传感器进气口处，可以看到热线自动加热烧红（约1000℃）约1s。若无此现象发生，则须检查自清洁信号或更换空气流量传感器。
（2）日产CA18型发动机热线式空气流量传感器的检测
①外部线路检测 先拆下空气流量传感器的导线连接器（如图2-74所示），检查线束一侧B端子与搭铁间的电压，其基准电压为12V。其次，则按单件检查方法检查端子31与搭铁端之间的电压。

图2-74

②内部电路检测  如图2-75a所示，在B、C两端子之间加上12V电压，然后检查D、C端子间的输出电压。这时应该注意，外加电压的端子不能搞错（B端子与蓄电池的正接线柱相连，C端子与蓄电池的负接线柱相连）。如果接错，就有可能损坏空气流量传感器。然后按图2-75b所示，在吹入空气的情况下，测量空气流量传感器输出电压的变化，其标准为；当没有空气吹入时，电压约为0.8V；当有空气吹入时，电压约为2.0V。

图2-75

③机械部分检查 检查防护网、热线、冷线表面状况及损坏情况

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关于热线式空气流量器，这是一种重要的汽车发动机进气系统部件。其主要功能在于精确测量发动机吸入的空气流量，并转换为电信号以供发动机控制单元使用。此设备具有响应速度快、精度高的特点。

在实际应用中，热线式空气流量器通过电热丝来测量气流速度，进而推算空气流量。其内部结构精细，技术先进，能够确保发动机在各种工况下获得准确的空气流量信息。在车辆运行过程中，若此部件出现故障，将会影响发动机的性能和燃油经济性。因此，保持其正常运行状态至关重要。