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（2）熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的測量原理 熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器是利用空氣流過熱絲或熱膜時的冷卻效應原理而工作的。鉑熱絲或熱膜與其他幾個電阻組成單臂電橋電路，如圖21b所示。  當傳感器工作時，熱絲或熱膜被控制電路提供的電流加熱到高于進氣溫度100℃，此時電橋處于平衡狀態(tài)。當發(fā)動機工作時，進氣氣流流過熱膜時，便帶走了熱膜的熱量，熱膜變冷，其電阻值下降，于是打破了電橋的平衡狀態(tài)。 控制電路的功能是始終要維持電橋的平衡狀態(tài)不變。于是控制電路會自動加大通過熱膜的電流，以使得熱膜電阻又恢復到原有值，使電橋重新達到平衡。 熱絲式與熱膜式AFS工作原理和輸出特性如圖21~圖24所示。    熱膜式流量傳感器的特點：熱膜采用200μm的鉑平面型薄膜。其顯著優(yōu)點是電阻值較大，故消耗電流小，使用壽命長，測量精度高、響應速度快、過氣阻力小，不會因粘附污物而影響測量精度。不足之處是其保護膜有熱傳導作用，因此響應特性稍差。 熱絲式與熱膜式AFS工作原理：發(fā)動機的進氣量越大，流過熱膜的氣體并帶走熱膜的熱量就越多，控制電路為了恢復電橋平衡所提供的補償電流就越大。因此，電流的變化就反映了空氣流量大小的變化。如圖24所示。 而電流變化通過固定精密電阻Rs輸出為端電壓Us，它即為空氣流量傳感器的輸出信號。ECU根據(jù)Us即可計算出空氣量。如捷達AT、GTX怠速空氣量為2~5g/s。 （3）熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器的溫度補償原理 當進氣溫度發(fā)生變化時，熱膜的溫度也會受其影響而跟隨變化，因此進氣量的測量精度就會受到影響。為消除此影響而設(shè)置溫度補償電阻（即溫度傳感器）。 從電橋電路中可以看出：當進氣溫度降低而使熱膜上的電流增大時，為了保持電橋平衡，補償電阻上的電流也相應增大，以保證熱膜與補償電阻之差值保持恒定（100℃）。因此，便消除了進氣溫度變化對進氣量測量精度的影響。 （4）熱膜式空氣流量傳感器的檢測 熱膜式空氣流量傳感器較常見故障有熱膜臟污、熱膜損壞和熱敏電阻工作不良等，會造成發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、不工作、加速不良或油耗過高等現(xiàn)象。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機熱膜式空氣流量傳感器插頭端子與連接電路如圖25所示。  1）外觀檢查與線路連接情況：檢查防護網(wǎng)、熱膜有無異常，如發(fā)現(xiàn)異常應予更換。檢查流量傳感器與ECU的連接導線是否正常以及插接是否可靠。相關(guān)端子間的線路，其電阻值應小于1Ω。 2）就車檢測 ①拔下空氣流量傳感器的導線插接器，起動發(fā)動機，用萬用表直流電壓檔測量端子2與搭鐵間電壓，其值應大于11.5V。否則，應檢查熔絲、油泵繼電器及其連接線路。 ②打開點火開關(guān)，用萬用表直流電壓檔測量端子4與搭鐵間電壓，其值約為5V。否則，應檢查連接線路。如連接正常，則應更換ECU。 3）車下檢測：拆下空氣流量傳感器，在端子4與搭鐵之間加5V電壓、端子2與搭鐵之間加12V電壓，用電吹風向流量傳感器內(nèi)吹風，同時用萬用表直流電壓檔測量端子5與3間的電壓。再改變吹風距離，此時電壓表讀數(shù)應能平穩(wěn)緩慢變化，且當距離遠離時電壓下降，而接近時電壓升高。否則，空氣流量傳感器應予更換。 4）輸出信號波形檢測：關(guān)閉所有附屬電氣設(shè)備，起動發(fā)動機，經(jīng)怠速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后檢測輸出信號電壓，并做加速和減速試驗。輸出信號波形如圖26所示。  以輸出信號波形檢測：先將轉(zhuǎn)速從怠速增加到節(jié)氣門全開，持續(xù)2s，再減速到怠速狀況，持續(xù)2s；然后急加速至節(jié)氣門全開，最后再降到怠速。 觀察空氣流量傳感器波形，通常輸出電壓范圍從怠速時大于0.2V至節(jié)氣門全開時大于4V，全減速時電壓比比怠速時稍低，否則應更換空氣流量傳感器。 4．空氣流量傳感器的性能比較 空氣流量傳感器的性能比較見表5。  1）葉片式空氣流量傳感器：性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，因此，在20世紀70年代被廣泛采用。但其體積大、安裝不便、進氣阻力大，急加速時響應特性差，且需要進行溫度修正。 2）熱膜式和熱絲式空氣流量傳感器：為克服葉片式空氣流量傳感器的缺點，從20世紀80年代開始，相繼開發(fā)了卡爾曼渦流式、熱絲式和熱膜式空氣流量傳感器。特別是熱絲式和熱膜式空氣流量傳感器能夠直接測量空氣質(zhì)量流量，可避免海拔變化而引起的測量誤差，其空氣阻力小、測量精度高、效應速度快，所以成為現(xiàn)代倍受青睞的產(chǎn)品，得到廣泛運用。 |
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