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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(shí)的冷卻效應(yīng)原理而工作的。鉑熱絲或熱膜與其他幾個(gè)電阻組成單臂電橋電路，如圖21b所示。  當(dāng)傳感器工作時(shí)，熱絲或熱膜被控制電路提供的電流加熱到高于進(jìn)氣溫度100℃，此時(shí)電橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣氣流流過熱膜時(shí)，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(huì)自動(dòng)加大通過熱膜的電流，以使得熱膜電阻又恢復(fù)到原有值，使電橋重新達(dá)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(diǎn)：熱膜采用200μm的鉑平面型薄膜。其顯著優(yōu)點(diǎn)是電阻值較大，故消耗電流小，使用壽命長，測量精度高、響應(yīng)速度快、過氣阻力小，不會(huì)因粘附污物而影響測量精度。不足之處是其保護(hù)膜有熱傳導(dǎo)作用，因此響應(yīng)特性稍差。 熱絲式與熱膜式AFS工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)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(fù)電橋平衡所提供的補(bǔ)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(hào)。ECU根據(jù)Us即可計(jì)算出空氣量。如捷達(dá)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(bǔ)償原理 當(dāng)進(jìn)氣溫度發(fā)生變化時(shí)，熱膜的溫度也會(huì)受其影響而跟隨變化，因此進(jìn)氣量的測量精度就會(huì)受到影響。為消除此影響而設(shè)置溫度補(bǔ)償電阻（即溫度傳感器）。 從電橋電路中可以看出：當(dāng)進(jìn)氣溫度降低而使熱膜上的電流增大時(shí)，為了保持電橋平衡，補(bǔ)償電阻上的電流也相應(yīng)增大，以保證熱膜與補(bǔ)償電阻之差值保持恒定（100℃）。因此，便消除了進(jìn)氣溫度變化對(duì)進(jìn)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(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)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(dòng)機(jī)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(hù)網(wǎng)、熱膜有無異常，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)予更換。檢查流量傳感器與ECU的連接導(dǎo)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(yīng)小于1Ω。 2）就車檢測 ①拔下空氣流量傳感器的導(dǎo)線插接器，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬用表直流電壓檔測量端子2與搭鐵間電壓，其值應(yīng)大于11.5V。否則，應(yīng)檢查熔絲、油泵繼電器及其連接線路。 ②打開點(diǎn)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(yīng)檢查連接線路。如連接正常，則應(yīng)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(fēng)向流量傳感器內(nèi)吹風(fēng)，同時(shí)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(fēng)距離，此時(shí)電壓表讀數(shù)應(yīng)能平穩(wěn)緩慢變化，且當(dāng)距離遠(yuǎn)離時(shí)電壓下降，而接近時(shí)電壓升高。否則，空氣流量傳感器應(yīng)予更換。 4）輸出信號(hào)波形檢測：關(guān)閉所有附屬電氣設(shè)備，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后檢測輸出信號(hào)電壓，并做加速和減速試驗(yàn)。輸出信號(hào)波形如圖26所示。  以輸出信號(hào)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(shí)大于0.2V至節(jié)氣門全開時(shí)大于4V，全減速時(shí)電壓比比怠速時(shí)稍低，否則應(yīng)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(jià)格便宜，因此，在20世紀(jì)70年代被廣泛采用。但其體積大、安裝不便、進(jìn)氣阻力大，急加速時(shí)響應(yīng)特性差，且需要進(jìn)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(diǎn)，從20世紀(jì)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(yīng)速度快，所以成為現(xiàn)代倍受青睞的產(chǎn)品，得到廣泛運(yùn)用。 |
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