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学习项目三空气供给系统检修任务一进气检测系统的检修任务二怠速控制系统的检修任务三进气增压系统的检修教学项目知识目标空气供给系统的组成及分类空气供给系统传感器的工作原理与检测方法任务一进气检测系统的检修能力目标通过以下内容的学习，学生应能完成对空气供给系统部件的检测及部件更换工作。掌握空气滤清器的维护、节气门和进气管的检修方法掌握进气系统各部件的常见故障与排除。发动机要想正常的工作，必须为其提供连续可燃的空气汽油混合气，直接或间接的测量进入发动机的空气量，并按规定的空燃比计量汽油的供给量，从而形成可燃混合气。燃油供给系统的作用是为提供连续的汽油，而进气系统的作用则是测量和控制燃油燃烧时所需的空气量，为发动机可燃混合气的形成提供必要的空气。进气系统由空气滤清器、进气歧管、传感器、怠速控制、增压控制等组成。传感器在电控发动机中的作用是非常大的，它测量的准确度直接影响着汽车的动力性、经济性以及排放性。任务分析一、空气供给系统主要部件布置电控进气系统主要由空气滤清器、进气测量装置、怠速控制装置、进气节流装置及进气增压装置等组成。燃油供给系统总体位置相关知识1.D型发动机电控系统的空气供给系统D型发动机电控系统由于没有空气流量传感器，其进气系统结构简单，应用比较广泛。D型EFI空气供给系统如图所示。D型发动机电控系统的空气供给系统图2.L型发动机电控系统的空气供给系统L型发动机电控系统对空气量的测量更精确，应用也比较广泛。L型EFI空气供给系统如图3-1-4所示。L型发动机电控系统的空气供给系统图二、空气供给系统主要部件的结构1.空气滤清器空气滤清器是空气供给系统的主要组成部分，其功用是滤除空气中的杂质，以减轻发动机磨损。同时，空气滤清器也可减轻发动机进气噪声。空气滤清器在车上的位置如图所示。2.节气门体的构造节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常工况下的进气量。节气门体实物图所示，主要由节气门、怠速控制装置、怠速空气道等组成。节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度。由于电控燃油喷射发动机怠速运转时，一般将节气门完全关闭，所以专门设有怠速空气道，以供给发动机怠速时所需的空气。怠速空气道由ECU通过怠速控制阀控制。节气门体图3.进气管的构造进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。进气软管用于连接空气滤清器与节气门体，进气总管用于连接节气门体与进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体，有些则是分开制造再用螺栓连接。典型的进气管如图所示。主要讲解：翼片式空气流量计传感器量芯式空气流量传感器卡门旋涡式空气流量计传感器热线式空气流量计热膜式空气流量计三空气供给系统主要传感器结构（一）空气流量计空气流量计（MAF）也称空气流量传感器，用于L型发动机电控系统中。作用是将单位时间内吸入发动机汽缸的空气量转换成电信号并输送给ECU，作为决定喷油量和点火正时的基本信号之一。按结构形式和检测进气量的原理不同，空气流量计可分为叶片式、热线式、热膜式和卡门漩涡式4种类型等。所产生的信号也有电压型和频率型两种。大多数车系的温度传感器往往也设置于该传感器的内部。一般安装在空气滤清器和节气门体之间。1、翼片式空气流量计（1）翼片部分翼片部分的构造如下图所示。其由两者铸成一体的测量翼片和缓冲翼片，安装在空气流量计壳体上的翼片转轴，安装在转轴一端的螺旋复位弹簧（安装在电位计部分内），空气旁通通道等构成。（2）电位计部分电位计部分布置在空气流量计壳体上方，由平衡配重、滑臂、螺旋复位弹簧、调整齿圈和印刷电路板组成，如下图所示。（3）工作原理当吸入发动机的空气流过传感器主进气道时，传感器翼片就会受到空气气流压力产生的推力力矩和复位弹簧弹力力矩的作用。当空气流量增大时，气流压力对翼片产生的推力力矩增大，推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转角度增大，直到推力力矩与复位弹簧力矩平衡为止。进气量越大，翼片偏转角度也就越大。因为翼片总成和电位计的滑臂均固定在转轴上，所以在翼片偏转的同时，滑臂也随之偏转。当空气流量增大时，端子VC与VS之间的电阻值减小，两端子之间输出的信号电压US降低。当空气流量减小时，气流压力对翼片产生的推力力矩减小，推力力矩克服弹力力矩使翼片偏转的角度，端子VC与VS之间的电阻值增大，两端子之间输出的信号电压VS升高。工作原理如下图所示。2、量芯式空气流量传感器量芯式空气流量传感器如图所示。与叶片式空气流量传感器工作原理和结构上基本相同，不同的只是测量原件有所变化。由于进气阻力过大，所以当时只在少数的车型中有所使用。量芯式空气流量图3、卡门旋涡式空气流量计主要由设置在空气通道中央的锥状卡门旋涡发生器和相应的旋涡检测装置等组成。当空气流过卡门旋涡发生器时，在其后部将会不断产生卡门旋涡。在单位时间内产生的卡门旋涡的个数（既发生频率）与气流的速度有关，只要测出卡门旋涡的发生频率，即可知道空气流量的大小。检测卡门旋涡频率有两种方法：反光镜检测方式和超声波检测。卡门旋涡式空气流量计的构造如下图。（1）反光镜检测法反光镜检测方式的旋涡检测装置由反光镜、发光二级管和光敏晶体管、板弹簧等组成，如下图所示。当空气流过卡门旋涡发生器时，受交替产生的卡门旋涡的影响，发生器两侧压力也交替发生变化。用导压孔把旋涡发生器两侧的压力引到薄金属制成的反光镜背面，受发生器两侧交替变化压力的作用、反光镜将产生与旋涡发生频率相同的偏转振动，如下图所示。（2）超声波检测法超声波检测方式的检测装置由超声波信号发生器，超声波接收器等组成。它是利用卡门旋涡的存在，会使通道横截面空气密度发生变化这一现象来测量旋涡的发生频率。超声波信号发生器安装在空气流动的垂直方向，在它的对面安装超声波接收器，如下图所示。（3）检测以凌志LS400为例。卡门涡旋式空气流量的检测项目有电阻检测和波形检测。电阻检测如下图所示，其数据参数如下表所示。波形检测如下图所示。4、热线式空气流量计热线式空气流量计的基本构造如下图所示。它主要由铂丝制成的热线(发热体)、温度补偿电阻、控制热线电流并输出信号的控制电路、采样管和流量计壳体等组成。根据铂丝热线在流量计中安装位置的不同，又分为主流测量方式和旁通测量方式两种结构形式。（1）工作原理（2）检测5.热膜式空气流量计热膜式空气流量计的结构如下图所示。工作原理如下图所示。电路图空气流量计一号角为空角、二号角为油泵继电器提供的12V电源、三号角为传感器信号负线、四号角为控制单元提供的5V电源、五号角为传感器信号线。检查空气质量计的供电电压使用汽车万用表连接空气质量计插头端子2和发动机搭铁点，起动发动机应为12V，如果没有电压，应检查保险丝与端子2间线路有无断路或短路，如正常，则检查汽油泵继电器。测量空气流量计插头端子4对发动机搭铁点电压约为5V（用20V量程档）。如果空气质量计供电电压正常，应测试信号线路；如果不正常，更换发动机ECU。测试空气质量计线路测试空气质量计端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路，其电阻值应小于1Ω。如果线路有断路或短路，应修复；如果线路没有故障，更换空气质量计。第二节进气歧管绝对压力传感器主要讲解：●压敏电阻式●电容式（二）进气歧管绝对压力传感器一般装于发动机机舱内，用一根真空管与进气歧管相接或直接装在节气门后方的进气歧管上。如下图所示。1.压敏电阻式如下图所示。它由压力转换元件和对输出信号进行放大的混合集成电路等构成。压力转换元件是利用半导体压阻效应制成的硅膜片。硅膜片为约3mm的正方形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2mm、厚约50μm的薄膜。在膜片表面规定位置有四个应变电阻，以惠斯顿电桥方式连接，如下图所示。2.电容式位于传感器壳体内腔的弹性膜片用金属制成，弹性膜片上、下两个凹玻璃的表面也均有金属涂层，这样在弹性膜片与两个金属涂层之间形成两个串联的电容，如下图。主要讲解：●触点式节气门位置传感器●可变电阻式TPS结构与原理●综合式节气门位置传感器（三）节气门位置传感器1.触点式节气门位置传感器触点式节气门位置传感器主要由一个滑动触点和两个固定触点组成，如下图。如滑动触点（TL）随节气门轴一起转动，滑动触点在节气门全关（怠速）时与怠速固定触点（IDL）闭合，而在节气门接近全开时与全开触点（PSW）闭合；节气门开度在中间位置时，滑动触点与两个固定触点均断开。ECU根据触点的闭合情况确定发动机处于怠速、中等负荷或全负荷工况。IDL和PSW可检测节气门的运行工况。IDL信号主要用于断油控制、怠速控制和点火提前角的修正。PSW为全负荷开关信号，用于增加喷油量，以提高发动机的输出功率,同时也是变速器强制降档信号。触点式节气门位置传感器电压2.可变电阻式TPS结构与原理可变电阻式TPS是一个线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点。当节气门开度不同时，电位计输出的电压也不同，从而将节气门由全闭到全开的各种开度转换为大小不等的电压信号传输给电控单元。下图给出了线性输出型节气门位置传感器的输出特性，从图中可以看到传感器的输出电压随着节气门开度的增大而线性地增大。四线节气门位置传感器线性输出型节气门位置传感器的主要特点是，表示节气门开度的输出电压与节气门开度成线性关系。该传感器的结构和电路如图所示。节气门位置传感器在日本丰田皇冠3.0、凌志LS400等轿车装用的是由一个电位计和一个怠速触点组成的综合式节气门位置传感器，工作原理和检修方法参阅前两种节气门位置传感器，其电路如下图所示。3.组合式节气门位置传感器组合式节气门位置传感器与ECU的电路连接，组合了线式和开关型节气门，此传感器的特点是:线性节气门信号输入到发动机控制单元，发动机控制单元根据此信号来判断发动机的各种负荷和各种工况，如:加速、减速、急加速及急减速等工况;开关式节气门信号输送到变速器控制单元，变速器控制单元根据此信号来判断发动机的工况，来控制此工况时的最佳档位。日产风度、日产蓝鸟及千里马等车型使用的就是这种节气门位置传感器。（四）进气温度传感器进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量传感器上如图所示，其作用是提高喷油器的控制精度。（五）水温传感器水温传感器（THW）。一般安装在发动机水套或出水管上，用于检测发动机冷却液的温度，ECU利用其信号对喷油量、点火正时等进行修正控制，以实现某些特定的控制功能。任务实施一丰田卡门涡式空气流量传感器检查1.任务描述当发动机出现加速不良、并且急加速回火，而高压火、燃油系统各个部件都正常时，我们就应该测量空气供给系统各传感器是否正常工作。如图所示。任务实施2.任务实施条件（1）工位：准备4各工位（2）设备：丰田凌志汽车一辆或相应发动机台架四台（3）工具：万用表、通用工具一套、吹风机一台、发动机舱防护罩一套、“三件套”一套。（4）资料：汽车维修手册3.任务实施步骤（1）检查传感器的供电电压断开传感器连接器，接通点火开关，用万用表则传感器线束侧VC端子—车身搭铁之间的电压，应为4.5～5V，否则，检查VC端子与ECU相应端子之间的线路，如线路正常，则更换ECU。丰田卡门涡流式空气流量传感器工作电路（2）检查传感器的信号参考电压用万用表则传感器线束侧KS、THA端子—车身搭铁之间的电压，应为4.5～5V，否则，检查KS、THA端子与ECU相应端子之间的线路，如线路正常，则更换ECU。（3）检查传感器搭铁情况断开点火开关，用万用表则传感器线束侧E1、E2端子—车身搭铁之间的电阻，应小于1Ω，否则，检查E1、E2端子与ECU相应端子之间的线路，如线路正常，则更换ECU。4)检查进气温度传感器电阻值用万用表测传感器连接器端子THA—端子E2之间的电阻，如图3-1-40所示测量结果见表3-1-3所示，否则，更换传感器。丰田卡门涡流式空气流量传感器的检测（5）检查传感器的空气流量信号拆下空气流量传感器，连接其连接器，接通点火开关，用吹风机向传感器空气入口吹气，同时用万用表测传感器“KS”端子与“E1”端子之间的脉冲信号（可用大头针等引出信号），应该有脉冲信号输出，而且吹气速度越高，脉冲信号的频率也越高，否则更换传感器。（