發布日期：2022-10-09 點擊率：75
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空氣流量傳感器
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空氣流量傳感器，也稱空氣流量計，是電噴發動機的重要傳感器之一。它將吸入的空氣流量轉換成電信號送至電控單元(ECU），作為決定噴油的基本信號之一，是測定吸入發動機的空氣流量的傳感器。
中文名
空氣流量傳感器
概 述
是電噴發動機的重要傳感器之一
結構原理
決定系統控制精度的重要部件之一
測量范圍
特性 節氣門 空氣流量
檢修要領
對汽車的影響 初步判斷
參考資料
空氣流量計
目錄
1
概述
2
結構原理
3
測量范圍
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特性
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節氣門
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空氣流量
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空氣流量噴油量
4
檢修要領
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對汽車的影響
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初步判斷
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故障碼的特點
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數據流分析
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維修要點
空氣流量傳感器概述
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空氣流量傳感器
電子控制汽油噴射發動機為了在各種運轉工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測定每一瞬間吸入發動機的空氣量，以此作為ECU計算(控制）噴油量的主要依據。如果空氣流量傳感器或線路出現故障，ECU得不到正確的進氣量信號，就不能正常地進行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發動機運轉不正常。電子控制汽油噴射系統的空氣流量傳感器有多種型式，常見的空氣流量傳感器按其結構型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。
空氣流量傳感器結構原理
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在電子控制燃油噴射裝置上，測定發動機所吸進的空氣量的傳感器，即空氣流量傳感器是決定系統控制精度的重要部件之一。當規定發動機所吸進的空氣、混合氣的空燃比（A/F）的控制精度為±1.0時，系統的允許誤差為±6[%]~7[%]，將此允許誤差分配至系統的各構成部件上時，空氣流量傳感器所允許的誤差為±2[%]~3[%]。汽油發動機所吸進空氣流量的最大值與最小值之比max/min在自然進氣系統中為40~50，在帶增壓的系統的中為60~70，在此范圍內的，空氣流量傳感器應能保持±2~3[%]的測量精度，電子控制燃油噴射裝置上所用的空氣流量傳感器在很寬的測定范圍上不僅應能保持測量精度，而且測量響應性也要優秀，可測量脈動的空氣流，輸出信號的處理應簡單。根據空氣流量傳感器特征的不同，將燃油控制系統按進氣量的計量方式分為直接測量進氣量的L型控制與間接計量進氣量的D型控制（根據進氣歧管負壓與發動機的轉速間接計量進氣量。D型控制方式中的微機ROM內，預先儲存著以發動機轉速和進氣管內的壓力為參數的的各種狀態下的進氣量，微機根據所測的各運轉狀態下的進氣壓力與轉速，參照ROM所記憶的進氣量，可以算出燃油量L型控制所用的空氣流量計與一般工業流量傳感器基本相同，但它能適應汽車的苛環境，但對踏油門時出現的流量的急劇變化的響應要求及在傳感器前后進氣歧管的形狀引起的不均勻氣流中也能高精度檢測的要求。最初的電子燃油噴射控制系統的采用的不是微機。而是模擬電路，那時采用的是活門式的空氣流量傳感器，但隨著微機用于控制燃油噴射，也出現了其他幾種的空氣流量傳感器。活門式空氣流量傳感器的的結構。活門式空氣流量傳感器裝在汽油發動機上，安裝于空氣濾清器與節氣門之間，其功能是檢測發動機的進氣量，并把檢測結果轉換成電信號，再輸入微機中。該傳感器是由空氣流量計與電位計兩部分組成。先看空氣流量傳感器的工作過程。由空氣濾清器吸入的空氣沖向活門，活門轉到進氣量與回位彈簧平衡的位置處停止，也就是說，活門的開度與進氣量成成正比。在活門的轉動軸還裝有電位計，電位計的滑動臂與活門同步轉動，利用滑動電阻的電壓降把測量片的開度轉換成電信號，然后輸入到控制電路中。卡曼渦旋式空氣流量傳感器為了克服活門式空氣流量傳感器的缺點，即在保證測量精度的前提下，擴展測量范圍，并且取消滑動觸點，有開發出小型輕巧的空氣流量傳感器，即卡曼渦旋式空氣流量傳感器。卡曼渦旋是一種物理現象，渦旋的檢測方法、電子控制電路與檢測精度根本無關，空氣的通路面積與渦旋發生柱的尺寸變化決定檢測精度。又因為這種傳感器的輸出的是電子信號（頻率），所以向系統的控制電路輸入信號時，可以省去AD轉換器。因此，從本質來看，卡曼渦旋式空氣流量傳感器是適用于微機處理的信號。這種傳感器有以下三個優點：測試精度高，可以輸出線形信號，信號處理簡單；長期使用，性能不會發生變化；因為是檢測體積流量所以不需要對溫度及大氣壓力進行修正。當有卡曼渦旋產生時，就隨著速度及壓力的變化，流量檢測的基本原理就是利用其中速度的變化。信號為方波、數字信號。進氣量越多，卡曼渦旋的頻率越高，空氣流量傳感器輸出信號的頻率就越高。溫溫壓補償空氣流量傳感器，主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-10℃～+300℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的流量。空氣流量傳感器的最大優點是儀表系數不受測量介質物性的影響，可以由一種典型介質推廣到其他介質上。但由于液、氣的流速范圍差別很大，導致頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號的放大器電路中，濾波器的通帶不同，電路參數亦不同，因此，同一電路參數不能用于測量不同介
[1]
空氣流量傳感器測量范圍
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語音
空氣流量傳感器的儀表通經及其測量范圍見下表：儀表通徑代碼標準量程代碼擴展量程DN25 （1"）S2.5-25 m3/hW4-40 m3/hDN40 （1.5"）S5-50 m3/hW6-60 m3/hDN50 （2"）S16-65 m3/hW15-70 m3/hS210-100 m3/hW28-100 m3/hDN80 （3"）S113-250 m3/hW110-160 m3/hS220-400 m3/hW2DN100（4"）S120-400 m3/hW113-250 m3/hS232-650 m3/hW2DN150（6"）S132-650 m3/hW180-1600 m3/hS250-1000 m3/hW2DN200（8"）S180-1600 m3/hW150-1000 m3/hS2130-2500 m3/hW2DN 250（10"）S1130-2500 m3/hW180-1600 m3/hS2200-4000 m3/hW2DN 300（12"）S200-4000 m3/hW1130-2500 m3/h檢測原理野外的架空電線被風吹時會嗚嗚發出聲響。風速越高聲音頻率越高，這是因為氣流流過電線后形成渦旋所致，液體、氣體等流體中均會發生這種現象，利用這一現象可以制成渦旋式流量傳感器。在管道里設置柱狀物之后形成兩列渦旋，根據渦旋出現的頻率就可以測量流量。因為渦旋成兩列平行狀，并且左右交替出現，與街道兩旁的路燈類似，所以有渦街之稱。因為這種現象首先為卡曼發現，所以也叫作卡曼渦街超聲波式卡曼渦旋空氣流量傳感器超聲波空氣流量傳感器設有兩個進氣通道，主通道和旁通道，進氣流量的檢測部分就設在主通道上，設置旁通道的目的是為了能夠調整主通道的流量，以便使主通道的檢測特性呈理想狀態。也就是說，對排氣量不同的發動機來說，通過改變空氣流量傳感器通道截面大小的方法，就可以用一種規格的空氣流量傳感器來覆蓋多種發動機。主通道上的三角柱和數個渦旋放大板構成卡曼渦旋發生器。在產生卡曼渦旋處的兩側，相對地設置了屬于電子檢測裝置的超聲波發送器和超聲波接受器，也可以把這兩個部件歸入傳感器，這兩個電子傳感器產生的電信號經空氣流量傳感器的控制電路（混合集成電路）整形、放大后成理想波形，再輸入到微機中。為了利用超聲波檢查渦旋，在渦旋通道的內壁上都粘有吸音材料，目的是防止超聲波出現不規則反射。壓力變化檢測型卡曼渦旋式空氣流量傳感器渦流是從渦旋發生器兩端交替發生的，因此渦旋發生器兩端交替產生的，因此渦旋發生器的兩端的壓力也是交替變化，這種壓力的變化通過渦流發生器下游側錐型柱上的導壓孔引導到反光鏡腔中，反光鏡腔中的反光鏡是用很細的張緊帶張緊的，所以，張緊帶上出現扭曲與振動，此外，利用板彈簧給張緊帶加上適當的張力，由此，除振動與渦旋壓力之外的壓力變化等難以造成影響，從而可得到穩定的扭轉與振動。因渦旋出現而形成的壓力經導壓孔到反光鏡腔中，與反射腔中的壓力變化同步、反光鏡在張緊帶上形成扭轉、振動。反光鏡非常輕巧，即使在低流量、壓力變化非常小的狀況下，也會動作。在反光鏡的上部，相應配置有發光二極管與光敏三極管等構成的光傳感器，二極管發出的光經反光鏡反射，并射到光敏三極管上時，就會變成電流，經波形電路后輸出。
空氣流量傳感器特性
當在30秒內使節氣門從關閉到全打開，即快速打開時，曲線為經F/V變換后的卡曼渦旋空氣流量傳感器的輸出特性，曲線為節氣門的開度特性，空氣流量傳感器都能準確地反映出來（1~45毫秒）空氣流速與頻率關系：在非常寬的流速范圍內空氣流速與渦旋頻率之間呈現直線關系。帶微差壓力傳感器的超聲波型卡曼渦旋空氣流量傳感器：卡曼渦旋空氣流量傳感器的特點：精度高、壽命長，可靠性高。但是，高性能的發動機即進一步降低油耗、提高輸出功率的發動機還要求擴展進氣量的檢測范圍，但是老式超聲波型卡曼渦旋空氣流量傳感器在高流量的區域將產生過調制的現象，受這一因素的影響，這種傳感器有計量范圍不足的缺點。為此，又研制出帶微差壓力傳感器的空氣流量傳感器。1、采用壓力損耗小的渦旋發生器：渦旋發生器的功能是在整個流量范圍內形成穩定的渦旋。2、壓力損耗較小的管道結構。3、測量微小的渦旋壓力。4、帶微差壓力傳感器的空氣流量傳感器。熱絲式空氣流量傳感器的結構：作為發熱體的熱絲是用直徑為70um的鉑絲制成的，張緊裝于管道內部，設計時就使其比進氣溫度高120度。在溫度傳感器還有空氣溫度補償電阻。它是由氧化鋁陶瓷基片印刷的鉑膜而形成的，它是于精密電阻一起設置在管道內。為防止附著在熱絲上的灰塵等造成性能下降，設有灰塵燃燒電路，在點火開關置于斷開檔時，在一定的條件下，將熱絲加熱到1000度以上，并保持約1秒，燒掉灰塵等附著物。因為是用鉑絲做發熱元件，所以響應性好。與此類似的還有熱膜絲空氣流量傳感器（H/F），與H/W傳感器類似，H/F也是采用平面形薄膜電阻器作為發熱元件。制造方法是：在氧化鋁基片上蒸發出的鉑的薄膜，通過圖形制作形成梳狀電阻，再調節到所要求的電阻值，此后，作成保護膜，再接好電極引線。與熱絲式相比，熱膜式發熱元件的響應性稍差，但因為它是通過圖形法制成的，所以電阻值較高，消耗的電流小，可以做到小型、輕巧。此外，因其發熱元件是平面型的，從上游觀察時，可設法使其投影面積做的很小，這樣的設置在計量通道內時就可以減少附著物，即提高抗污性。
空氣流量傳感器節氣門
節氣門傳感器用于把節氣門開度轉換成電壓信號，通過ECU控制噴油量。常用的有開關式節氣門位置傳感器和線形節氣門傳感器兩種，其中開關式節氣門位置傳感器雖然結構比較簡單，但其輸出是非連續的。除了上述三種，用于汽車發動機電子控制的傳感器還有壓力傳感器、氧氣傳感器、溫度傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器、轉速傳感器等。現代汽車凡是采用電子控制的系統或裝置，都離不開傳感器，如自動變速器、汽車制動防抱死系統、驅動防滑系統等。尤其是近幾年，車用電子裝置越來越多，如安全報警裝置、通信裝置、娛樂裝置以及為提高舒適、減輕疲勞采用的輔助駕駛裝置等等。當然，國產汽車在電子控制技術方面才剛剛起步，主要集中在發動機的電子控制，正因為如此，汽車傳感器壓力開關在中國才會有更為廣闊的發展空間。
空氣流量傳感器空氣流量
空氣流量傳感器發動機電子控制系統中很重要的一項控制內容就是最佳空燃控制，為達到這個目的，必須對發動機進氣空氣流量進行精確的測量。常用的空氣流量傳感器有風門式空氣流量計、卡門旋渦式空氣流量計、熱線式空氣流量計、熱膜式空氣流量計。風門式空氣流量計結構簡單、可靠性高，但進氣阻力大，響應較慢且體積大；而熱線式空氣流量計由于無運動部件，不但工作可靠，而且響應快，缺點是在流速分布不均時誤差較大。雖然熱膜式空氣流量計的工作原理和熱線式空氣流量計類似，但由于熱膜式傳感器不使用白金線作為熱線，而是將熱線電阻、補償電阻等用厚膜工藝制作，在同一陶瓷基片上，使發熱體不直接承受空氣流動所產生的作用力，從而增加了發熱體的強度，不但使空氣流量計的可靠性進一步提高，也使誤差減小，性能更好稱重傳感器。
空氣流量傳感器空氣流量噴油量
空氣流量傳感器（MAF）它通過感知進入發動機的空氣所帶走自身的熱量來計算進入發動機的空氣量，動力系統控制模塊（PCM）利用空氣質量流量監視實際進入發動機的進氣量，并計算主要供油量。進入發動機的空氣量大，空氣流量傳感器感知的數值就大，表示發動機正在處在加速或高負荷工況下，反之則表示發動處于減速或怠速狀態。長期/短期燃油調整是通過PCM改變噴油嘴脈沖寬度以保持發動機的空燃比盡量接近14.7∶1（最佳比例）。無論是短期燃油調整還是長期燃油調整的數據都可以通過汽車診斷儀進行檢測。短期燃油調整和長期燃油調整之間重要的差別是前者表示短時期的小變化，而后者表示長時期的較大變。短期燃油調整是汽車發動機電控系統的一部分。當發動機處于閉環狀態時，短期燃油調整將對空燃比進行小的、臨時的修正。短期燃油調整連續不斷地監測來自氧傳感器的輸出電壓，并以0.45V為參考點。當發動機處于閉環狀態時，氧傳感器的信號電壓應在0.1～0.9V的恒定范圍內變化。當PCM監測到的氧傳感器電壓在參考點0.45V附近穩定地變化時，PCM就連續地調整供油量，以保證發動機的空燃比盡量接近14.7∶1。短期燃油調整的數值用-100%～+100%之間的百分比表示，中間點為0%。如果短期燃油調整的數值為0%，則表示空燃比為為理想值14.7∶1，混合氣既不太濃，也不太稀。如果短期燃油調整顯示高于0%的正值，則表示混合氣較稀，PCM在對供油系統進行增加噴油量的調整。如果短期燃油調整顯示低于0%的負值，則表示混合氣較濃，PCM在對供油系統進行減少噴油量的調整。如果混合氣過稀或過濃的程度超過了短期燃油調整的范圍，這時就要進行長期燃油調整長期燃油調整值是由短期燃油調整值得到，并代表了燃油偏差的長期修正值。如果長期燃油調整顯示0%表示為了保持PCM所控制的空燃比，供油量正合適；如果長期燃油調整顯示的是低于0%的負值，則表明混合氣過濃，噴油量正在減少（噴油脈寬減小）；如果長期燃油調整顯示的是高于0%的正值，則表明混合氣過稀，PCM正在通過增加供油量（噴油脈寬增大）進行補償。長期燃油調整的數值可以表示動力控制模塊已經補償了多少。盡管短期燃油調整可以更頻繁地對燃油供給量進行范圍較廣的小量調整，但長期燃油調整可以表示出短期燃油調整向稀薄或濃稠方向調整的趨勢。長期燃油調整可以在較長時間后將朝所要求的方向明顯地改變供油量。
空氣流量傳感器檢修要領
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空氣流量信號是發動機電控單元（ECU）控制混合汽濃度的主信號之一，如果進氣量增大，ECU控制的噴油量也大，反之亦然。
空氣流量傳感器對汽車的影響
雖然空氣流量傳感器失常不至于造成發動機無法啟動，但是肯定會影響發動機的動力性能，如怠速不穩、加速不良、進氣管“回火”以及排氣管冒黑煙等，同時引起尾氣排放超標。⑴引起發動機加速不良一輛帕薩特GLi轎車，行駛里程4.5萬km，將發動機加速到4200r/min，再踩加速踏板，發動機的轉速反而下降。用VAG1551故障診斷儀檢測，無故障碼存儲。讀取4200r/min時的數據流，發現空氣流量數據只能達到1.1～1.3g/s，而且不能隨著節氣門的開閉而變化。更換空氣流量傳感器后，故障被排除。究其原因。空氣流量傳感器的輸出信號偏差不足以讓電控單元（ECU）紀錄故障碼，但是由于空氣流量信號不能準確反映實際的進氣量，導致ECU據此控制的噴油量偏少，所以發動機的轉速不升反降。⑵導致進氣管“回火”一輛捷達王轎車。出現發動機怠速抖動，急加速時進氣管“回火”的現象。檢查進氣系統，沒有發現漏氣。更換燃油濾清器，清洗4個噴油器，無效。檢查燃油壓力，怠速和加速時都正常。拆下空氣流量傳感器的插接器試車，故障現象大有好轉。測量空氣流量傳感器各端子的電阻值，正常。最后發現，空氣流量傳感器的熱膜式電阻上粘有灰塵。用汽化器清洗劑清除積塵后，故障被排除。對于采用熱膜式空氣流量傳感器的電噴發動機，它以恒定的電壓加在熱膜（電阻）的兩端，使電阻發熱，其溫度由電路控制。ECU根據流過熱膜電阻的電流大小來判斷進氣量的多少，并決定噴油量，以適應發動機不同工況的需要。如果熱膜上積塵，形成隔熱層，當進氣量變大時，其溫度變化減慢，所需電流變小，ECU據此確定的噴油量會減小。而此時的實際進氣量比較大，于是導致混合汽過稀，最終引發發動機怠速抖動，急加速時“回火”等故障現象。⑶自動變速器無法升入超速擋如果空氣流量傳感器對地短路，將造成混合汽過稀，使發動機的輸出功率下降，會導致自動變速器無法升入超速擋。此時應當更換空氣流量傳感器。
空氣流量傳感器初步判斷
空氣流量傳感器的故障分為兩大類，一類是信號超出規定的范圍，表示空氣流量傳感器已經失效。現代電控汽車具有失效保護功能，當某個傳感器的信號失效時，電控單元（ECU）會以一個固定的數值來代替，或者用其他傳感器的信號代替有故障傳感器的信號。空氣流量傳感器失效后。ECU用節氣門位置傳感器的信號代替之。另一類是信號不準確（即性能漂移）。空氣流量傳感器信號不準確產生的危害性可能比沒有信號更大。這是因為。既然信號沒有超出規定的范圍。電控單元（ECU）會按照這一不準確的空氣流量信號控制噴油量，所以往往造成混合汽過稀或者過濃。如若沒有空氣流量信號，ECU會利用節氣門位置傳感器的信號代替，發動機的怠速反而比較穩定。利用這一特性，可以通過拔下空氣流量傳感器插接器判斷其性能。①如果故障現象沒有變化，說明空氣流量傳感器已經損壞。這是因為ECU確認空氣流量傳感器失效后，已經采用節氣門位置傳感器信號代替之。此時有沒有空氣流量傳感器的結果是一樣的，所以故障現象沒有變化。②如果故障現象有所減輕，說明空氣流量傳感器的性能發生漂移，信號偏值。由于空氣流量信號處在有效范圍之內，ECU按照失真的信號控制噴油量，引起明顯的故障現象。拔下空氣流量傳感器的插接器后，ECU認為空氣流量傳感器完全失效，就改用節氣門位置傳感器的信號來代替，所以發動機的工作狀況有所好轉。③如果故障現象有所惡化。說明空氣流量傳感器正常。這是因為在拔下插頭前，ECU按照正常的空氣流量傳感器信號控制噴油量。拔下插頭后，ECU改用節氣門位置傳感器信號控制噴油，由于后者的控制精度不如前者高，所以故障現象有所惡化。另外，由于空氣流量傳感器信號是控制空燃比的主要依據，所以可以使用紅外線尾氣分析儀測量發動機怠速工況以及2000r/min穩定工況時的尾氣成分。如果與標準數值相差太大，則可能是空氣流量傳感器性能不良引起的故障。
空氣流量傳感器故障碼的特點
⑴熱膜式空氣流量傳感器（G70）失效后，電控單元（ECU）不直接給出空氣流量傳感器的故障碼，而是通過其他故障碼表現出來，通常是“”（混合汽調整值超過調整極限）或者“”（達到怠速調整系統理論上限值）。⑵發動機其他部件失常可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。在維修實踐中，常見以下幾種情況記錄空氣流量傳感器的故障碼。①節氣門臟污，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。一輛寶來1.8T轎車。在正常行駛中。有時儀表盤上的ASR（驅動防滑控制）指示燈突然點亮，按壓ASR燈開關無效，只有關閉點火開關，重新啟動發動機，ASR燈才會熄滅。連接故障診斷儀VAS5051進行檢測，讀出“發動機系統中顯示的空氣流量傳感器G70信號值過小”故障信息。檢測G70各端子的電阻，均未超過1.5Ω。觀察G70的波形，正常。更換G70，無效。該車采用CAN-BUS多路信息傳輸系統。ABS/ASR控制單元與發動機控制單元通過CAN-BUS總線進行通信聯絡。一方面，當節氣門體臟污后，節氣門的開度值增大，而實際進氣量并沒有增加。導致G70的信號與節氣門的開度不匹配，因而記錄“發動機系統中顯示的空氣流量傳感器G70信號值過小”的故障信息。另一方面，ASR系統實行驅動防滑控制是通過降低發動機的轉速以調節發動機的輸出轉矩來實現的，因此故障現象雖然表現在制動系統，但是故障根源卻在發動機。當節氣門開度信號和空氣流量信號出現偏差時（節氣門的開度大，而G70測出的實際進氣量偏小），ABS/ASR控制單元認為發動機減少了功率輸出，正在進行驅動防滑控制，于是點亮ASR指示燈。②節氣門位置傳感器性能失常，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。一輛捷達轎車，用故障診斷儀檢測，讀出空氣流量傳感器信號不合理的故障碼。更換空氣流量傳感器，卻無效。所謂“不合理”，是與相關傳感器的信號進行比較而言的。事實上，ECU是根據發動機轉速、節氣門位置信號與空氣流量信號的比較來確定發動機負荷的。進一步檢查節氣門位置傳感器，發現其最大學習值和最小學習值與規定值不相符，并且無法進行基本設定。更換節氣門總成（含節氣門位置傳感器）并進行基本設定后，故障被排除。③氧傳感器損壞，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。當捷達王轎車的氧傳感器損壞后，會記憶空氣流量傳感器的故障碼，其原理是：由于“缺缸”等原因引起燃油燃燒不完全，超出λ的調節范圍，造成氧傳感器的信號失準，于是發動機ECU在混合汽過稀與過濃之間持續地來回調節。ECU接收到的空氣流量信號與氧傳感器信號相互矛盾。但是從實際效果上看，氧傳感器損壞無法調整λ與空氣流量傳感器信號嚴重漂移是一樣的，ECU按照優先原則，便記憶空氣流量傳感器的故障碼。
空氣流量傳感器數據流分析
⑴空氣流量傳感器信號參數的單位和變化范圍取決于空氣流量傳感器的類型。翼板式、熱線式和熱膜式空氣流量傳感器的參數單位是“V”，范圍為0～5V。該參數的大小一般與進氣量成反比，即進氣量增加時，輸出電壓數值下降，“5V”表示進氣量最小。“0V”表示進氣量最大。渦流式空氣流量傳感器的信號參數的單位是“Hz”或“ms”，其變化范圍為0～1600Hz或0～625ms。怠速時的數值為25～50Hz，2000r/min時的數值為70～100Hz。如果在不同工況下的數值與標準值相差很大或者沒有變化。說明空氣流量傳感器有故障。⑵通過分析空氣流量傳感器的數據流，可以判斷發動機進氣系統是否存在漏氣現象。在正常情況下，怠速時空氣流量信號數據為2.5g/s左右。若小于2.0g/s，說明進氣系統存在漏氣：若大于4.0g/s，說明發動機存在額外負荷。一輛奧迪A6 1.8T轎車，裝備手動變速器，發動機運轉時，每隔2～3min就抖動一次。但是發動機啟動及加速都正常。連接故障診斷儀VAS5052，進入01-08-02，讀取數據流，第4區顯示的空氣流量數據在0.3～3.5g/s之間做周期性的頻繁跳動。檢查發現。空氣濾清器殼體與進氣軟管連接處下部的卡箍沒有安裝好，造成漏氣。對漏氣處進行處理后。故障排除。⑶在檢測過程中，維修人員會發現，斷開空氣流量傳感器的插接器后，數據流里依然可以看到空氣流量的數據，而且處在正常的范圍內，急加速的反應也靈敏。它實際上是控制系統的故障運行模式，是發動機ECU根據轉速和負荷等信號給出的空氣流量備用數據。
空氣流量傳感器維修要點
⑴熱線和熱膜臟污后的清洗如果發動機存在“回火”故障，往往對空氣流量傳感器造成嚴重危害。由于發動機的氣流在進氣歧管內逆向流動（即“回火”），其中含有炭顆粒，這些炭顆粒容易黏附在空氣流量傳感器的感應元件上，并產生如下后果：在怠速時，空氣流量傳感器的信號偏大，而在加速及大負荷時信號偏小。熱線是否具有自潔能力的檢查方法是：拆下空氣濾清器，從空氣流量傳感器的進氣口處察看熱線，若發動機熄火5s后看不到熱線發出微紅的輝光約1s，說明熱線的自潔能力已經喪失。熱線（熱膜）污染后，可以在熱機、怠速狀態下。拆下空氣濾清器的濾網，采用汽化器清洗劑直接噴射熱線或熱膜，以清除黏附在其上的積炭。⑵熱膜式空氣流量傳感器損壞后的處理不少車型采用BOSCH公司生產的熱膜式空氣流量傳感器，其核心部分由一塊集成電路（數/模轉換電路）和惠斯登電橋所組成，沒有設置穩壓電路。因此，當電源電壓過高或者出現瞬間高電壓時，這種熱膜式空氣流量傳感器容易燒壞。而電路峰值電壓過高（超過16V）的原因，往往是蓄電池硫化嚴重，使其容量下降，無法吸收發電機的峰值電壓，所以蓄電池硫化是導致熱膜式空氣流量傳感器損壞的原因之一。解決辦法是：在熱膜式空氣流量傳感器的前端加裝一個7812三端子穩壓集成電路。⑶堵住空氣不經過計量的進入途徑這些不正常途徑包括：進氣管破裂，真空軟管松脫，進氣歧管與汽缸蓋密封不嚴。如果存在以上情況。部分空氣將不經過空氣流量傳感器的計量而直接進入汽缸，最終導致發動機混合汽失調。⑷大眾車系空氣流量傳感器損壞后的代用問題大眾車系的空氣流量傳感器是一個故障多發部件。空氣流量傳感器損壞后，若一時找不到原廠配件，就面臨著零件的通用互換問題。如果發動機安裝了不同型號的空氣流量傳感器，會使噴油量的控制不準確。在開環控制階段，可能導致發動機的耗油量增加，三元催化轉化器的溫度過高；在閉環控制階段，氧傳感器會不斷對混合汽濃度進行修正，使空燃比頻繁變動，最終導致發動機工作不穩定。
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2020-09-040
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康明斯柴油發電機空氣流量傳感器有何作用，常見類型有哪些？
柴油機上如果使用空氣流量傳感器，則其最重要的作用是計算通道內流過的空氣量。對于非增壓柴油機，就可由此算出單汽缸每循環的供氣量。對于增壓柴油機，則由于掃氣過程的影響，無法由通道內流過的空氣量推導出汽缸每循環的供氣量，但是可以由此了解增壓器的氣流量，為調整可調噴嘴增壓器的工作點...
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空氣流量傳感器的維修技巧大全
1熱膜式空氣流量傳感器熱膜式空氣流量...
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空氣流量傳感器有哪幾種存在形式
空氣流量傳感器的儀表系數不受測量介質物性的影響，可以由一種典型介質推廣到其他介質上。但由于液、氣的流速范圍差別很大，導致頻率范圍亦差別很大。處理渦街信號的放大器電路中，濾波器的通帶不同，電路參數亦不同，因此，同一電路參數不能用于測量不同介質。不同種類的空氣流量傳感器有不同種...
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電路初學者
90后，汽車電路，，檢測，判斷與大家分享
空氣流量傳感器數據流分析
空氣流量計也就是MFA傳感器。它的信號電壓值為一伏。傳感器現在檢測到的進氣流量為兩克每秒。對于發動機來講，在怠速的時候這個數據是正常的。如果太低或者太高都不行，它會直接影響到空燃比，如果空燃比失調了，也就是短期長期燃油修正不對。這時我們就要對這個空氣流量傳感器的數據流進行查...
2019-12-090
參考資料
1.
空氣流量傳感器的結構和原理
．百度文庫．2018-07-02[引用日期2020-03-28]
空氣流量傳感器工作原理
空氣流量傳感器，也稱空氣流量計，是電噴發動機的重要傳感器之一。它將吸入的空氣流量轉換成電信號送至電控單元（ECU），作為決定噴油的基本信號之一，是測定吸入發動機的空氣流量的傳感器。
電子控制汽油噴射發動機為了在各種運轉工況下都能獲得最佳濃度的混合氣，必須正確地測定每一瞬間吸入發動機的空氣量，以此作為ECU計算（控制）噴油量的主要依據。如果空氣流量傳感器或線路出現故障，ECU得不到正確的進氣量信號，就不能正常地進行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發動機運轉不正常。電子控制汽油噴射系統的空氣流量傳感器有多種型式，常見的空氣流量傳感器按其結構型式可分為葉片（翼板）式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。
空氣流量傳感器的作用
空氣流量傳感器是發動機控制系統的重要組成部分，其主要功能就是測量進入發動機的空氣質量有多少，并以此為依據調節燃油配給量。以求達到理想的空燃比，在保證發動機正常工作需要基礎上節約燃油。空氣流量計相對于化油器式文氏管測量方式來說測量更加精細，反應更靈敏。
空氣流量傳感器檢測方法
翼片式（葉片式）空氣流量計的檢修
1．測量電阻值
首先關閉點火開關斷開蓄電池電源線，然后拆下翼片式空氣流量計的導線連接器，用萬用表測量各個端子之間的電阻，阻值應符合標準值（環境溫度為室溫），否則說明空氣流量計損壞，應更換。需要注意：表格里的數據是在常溫下的數據，當進氣溫度發生改變時，THA端子和E2端子間的電阻值也會變化。
2.測量電壓值
首先插好空氣流量計的進線連接器，然后將點火開關轉至“ON”擋，用萬用表測量VC端子和E2端子、VS端子和E2端子間的電壓。測量結果應符合表2所列的標準值，否則說明空氣流量計損壞，應更換。
3．測量工作輸出信號
拔下噴油器線束，啟動發動機或者單獨用啟動機帶動發動機轉動，用萬用表測量VS端子和E2端子之間的電壓值，電壓應隨著葉片開度的逐漸變大而漸小，否則說明空氣流量計損壞，應更換。
卡門旋渦式空氣流量計的檢修
1．測量電阻值
首先關閉點火開關并斷開蓄電池電源線，然后拆下空氣流量計的導線連接器。用萬用表測量空氣流量計THA端子和E2端子間的電阻。測量值應符合表3所列的標準值，否則說明空氣流量計損壞，應更換。
2．測量電壓值
首先插好空氣流量計的進線連接器，然后把點火開關轉到“ON”擋位置，用萬用表檢測表4內所列的各個端子間的電壓值，應符合表4中標準值的要求，否則說明空氣流量計損壞，應更換。
3．測量工作輸出信號
拔下噴油器線束，啟動發動機或者單獨用啟動機帶動發動機轉動，用示波器測量E1端子和KS端子間的脈沖，應有的如圖3所示的脈沖波形，否則說明此空氣流量計損壞，應更換。
熱絲式空氣流量計的檢修
1．將點火開關轉至“ON”擋，用萬用表測量如圖4所示的空氣流量計的2號和3號端口之間的電壓，測量值應該在5V左右。測量4號端子的搭鐵電壓值，應為12V左右，否則應測量蓄電池電壓或檢查ECU及電路。
2．啟動發動機并讓空氣流量計進氣口保持在靜態無風狀況，用萬用表電壓擋測量空氣流量計的3號和1號端子之間的電壓值，怠速下電壓值應大約為1.2～1.8V，如果轉速逐漸升高，電壓值也會逐漸升高，當發動機的轉速為2500r/min時，萬用表電壓值應大約為1.6～2.2V，否則說明空氣流量計損壞，應更換。
3．經過前兩步驟的檢測后，有時雖然各個端子間的電壓值正常，發動機仍然無法加速或無法著車，此時應該拆下空氣濾清器，從空氣流量計的進氣口吹冷風，3號和1號端子之間的電壓值應該隨著風速的提高而不斷升高，否則說明流量計損壞，應更換。
熱膜式空氣流量計的檢測
1．關閉點火開關，將空氣流量計進線連接器拔下，用萬用表電阻擋測量3號端子與車身搭鐵點之間的電阻值應為0Ω。
2．將點火開關轉到“ ON”擋，用萬用表測量空氣流量計2號和3號端子之間的電壓，應為蓄電池電壓。若無電壓或讀數偏差太大，應檢查線路。檢查4號和3號端子之間電壓應為5V左右，否則說明ECU到空氣流量計之間的導線或者ECU有故障。在停車靜風的情況下，檢查2號端子的搭鐵電壓大約在14V左右，否則說明空氣流量計與燃油泵繼電器之間線路有故障。怠速時3號和5號端子間的電壓應為1.4V左右，隨著發動機轉速升高兩端子間電壓應不斷升高，最高約為2.5V左右，否則應更換空氣流量計。
3．關閉點火開關，將空氣流量計拆卸下來，在平靜無風狀況下，3號和5號端子間的電壓應為1.5V左右。使用電吹風機對準空氣流量計的入口吹冷風，并且緩慢地將吹風機向后移動，則隨著距離的增大，3號和5號端子間的電壓值應該逐漸減小，否則應更換空氣流量計。
空氣流量計基本工作原理與安裝位置識別
在發動機的空氣濾清器和節氣門體之間放置一發熱體和一個溫度傳感器，空氣流經發熱體時會帶走熱量，使得發熱體變冷，發熱體上流過的空氣量越多，被帶走的熱量也越多，溫度傳感器感應到溫度的變化并將這一變化送給發動機控制單元，發動機控制單元根據溫度變化計算出空氣流量。熱線式空氣流量計就是根據這一原理制成的。
空氣流量傳感器安裝位置
A—傳感器插接器；
B—緊固螺栓；
C—空氣流量傳感器；
D—O形圈
熱線式空氣流量傳感器根據其電熱體放置的位置不同，可分為主流式（熱線電阻安裝在主進氣道中）和旁通式（熱線電阻安裝在旁通氣道中）兩種。
熱線式空氣流量傳感器的電熱體是鉑絲。熱線主流式空氣流量傳感器的結構如下圖所示。
空氣流量計內有一個暴露在進氣氣流中的加熱式鉑絲。通過向鉑絲施加規定的電流，ECM即可將其加熱到指定的溫度。進氣氣流可冷卻鉑熱絲和內部熱敏電阻，從而改變它們的電阻值。為保持穩定的電流值，ECM改變施加到鉑絲和內部熱敏電阻的電壓。電壓值與通過傳感器的空氣流量成比例，并且ECM會利用該值來計算進氣量。
鉑熱絲和溫度傳感器形成橋式電路，并且通過控制晶體管，使A和B之間的壓差保持相等來維持預定溫度。
為防止熱線粘有沉積物而影響傳感器的測量精度，熱線主流式空氣流量傳感器設有自潔功能，即在每次發動機熄火后約5s，發動機ECU使熱線通過較大的電流脈沖（約1s），使熱線迅速升溫至1000℃左右，以便燒掉熱線上的沉積物。
熱線旁通式空氣流量傳感器的結構如下圖所示。
旁通測量方式的熱線空氣流量計與主流測量方式不同的是，前者將白金熱線和溫度補償電阻用鉑線纏繞在線管上制成。熱線式空氣流量計的熱線因長時間暴露在空氣中會造成空氣中的雜質依附在熱線上，需增加一自潔功能。當點火開關從打開到關閉位置時，ECU會給空氣流量計一個自潔信號，使熱線溫度瞬間升高到1000℃，使依附在熱線上的雜質被燒掉。因熱線旁通式空氣流量計上的白金熱線纏繞在陶瓷繞線管中，并沒有暴露在空氣中，所以，就不需要自潔功能。傳感器殼體兩端設置有與進氣道相連接的圓形連接接頭，空氣入口和出口都設有防止傳感器受到機械損傷的防護網。傳感器入口與空氣濾清器一端的進氣管相連，出口與節氣門的一端相連。
空氣流量計典型電路連接
豐田凱美瑞1ZR-FE、2ZR-FE、5AR-FE發動機采用了熱線式空氣流量計，5AR-FE發動機空氣流量計電路連接如下圖所示。
傳感器3#端子為1號繼電器提供的12V工作電源，傳感器4#端子、5#端子為信號輸出端，分別連接發動機控制單元E26#端子的92#端子和91#端子。
本田雅閣車系空氣流量計電路連接如下圖所示。傳感器3#端子來自主繼電器的12V工作電源，傳感器1#端子、2#端子為傳感器信號輸出端，5#端子為進氣溫度傳感器信號輸出端。
日產車系空氣流量傳感器檢測
傳感器電壓檢測，以日產天籟車系為例。電路連接如下圖所示。
① 將點火開關轉至OFF位置。
② 斷開空氣流量傳感器線束插頭，再重新查號。
③ 啟動發動機并暖機到正常工作溫度。
④ 按下表所示檢查ECM線束插頭端子之間的電壓。
發動機轉速升高到4000r/min，傳感器電壓應線性上升。
豐田凱美瑞車系空氣流量傳感器檢測
① 傳感器供電檢測
關閉點火開關，斷開空氣流量傳感器插頭，傳感器插頭如下圖所示。打開點火開關，使用萬用表直流電壓擋測量傳感器插頭E14的3#端子和搭鐵之間的電壓應為11～14V。否則檢測傳感器3#端子與1號繼電器之間的線束。
② 傳感器線束檢查（傳感器3#端子～1號繼電器之間）
關閉點火開關，斷開空氣流量傳感器插頭，再從發動機室繼電器盒和接線盒總成上拆下1號集成繼電器，用萬用表測量1號繼電器1A插頭8#端子和傳感器插頭E14的3#端子電阻應小于1Ω。再用萬用表千歐擋檢測傳感器插頭E14的3#端子或1號繼電器插頭1A的8#端子與車身接地之間的電阻，應為10kΩ或更大。如下表所示。
③ 傳感器線束檢查（傳感器～發動機控制單元）
關閉點火開關，斷開空氣流量傳感器和發動機ECU端子，根據下表所示檢測線束及搭鐵之間的電阻。檢查結果如不符合，則修理或更換線束。
④ 空氣流量傳感器單體檢測
拆下空氣流量傳感器總成，目視檢查質量空氣流量計分總成的鉑熱絲（加熱器）上是否有異物。如有異物則更換傳感器總成。
檢查內置于空氣流量傳感器中的進氣溫度傳感器電阻。插頭E14的1#端子為進氣溫度傳感器信號輸出端，2#端子為接地端，如下圖所示，檢查結果如下表所示。如果結果不符合規定，則更換質量空氣流量計分總成。
翼片式空氣流量傳感器結構
翼片式空氣流量傳感器又稱活門式空氣流量傳感器，是利用力矩平衡原理和電位器原理開發研制的機械式傳感器，已生產使用多年，具有結構簡單、價格便宜、可靠性高的優點，廣泛用于豐田皇冠、佳美、子彈頭、馬自達等轎車的燃油噴射系統中。它主要由翼片、電位計和接線端子3部分組成，見圖2-30。
圖2-30 翼片式空氣流量傳感器
（1）翼片 翼片式空氣流量傳感器的翼片包括在主空氣道內旋轉的測量翼片和緩沖翼片，兩者鑄成一體。緩沖翼片在緩沖室內偏轉，對測量翼片起阻尼作用，當發動機吸入的空氣量急劇變化和氣流脈動時，減小翼片的脈動。
（汽車維修技術網
（2）電位計 電位計位于空氣流量傳感器上殼體上方，內有平衡配重、滑臂、復位彈簧、調整齒圈和印制電路板等。
（3）接線端子 翼片式空氣流量傳感器的接線插頭共有7個接線端子，有些轎車的傳感器取消了燃油泵控制觸點，其接線插頭為5個接線端子，在插頭護套上一般都標有接線端子名稱。
2. 翼片式空氣流量傳感器工作原理
當空氣通過傳感器的主通道時，翼片將受吸入空氣氣流的壓力和復位彈簧的彈力共同作用，節氣門開度增大時，空氣流量增大，氣流壓力將增大，此壓力作用在翼片上使其偏轉，令其轉角α逐漸增大，直到氣流的壓力和復位彈簧的彈力平衡。與此同時，電位計的滑臂與翼片轉軸同軸旋轉，使接線端子VC與Vo之間的電阻減小，使其分壓電壓Uo的值降低。當吸入空氣的流量減小時，翼片轉角α減小，接線端子VC與Vo之間的電阻增大，Uo電壓值升高。這樣，發動機電控單元（ECU）就可根據空氣流量傳感器輸出的Uo/UB的信號大小感知空氣流量的大小。Uo/UB的電壓比值與空氣流量成反比。翼片式空氣流量傳感器電路原理見圖2-31。
圖2-32 光學式卡爾曼渦流式空氣流量計結構
（汽車維修技朮wang 原創 ）
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