项目2单元2空气供给系统

单元二空气供给系统【情境导入】1.上海大众时代超人汽车，发动机（AJR）怠速不稳，急加速时车辆有“后坐”现象。使用解码器读取数据流发现该车发动机空气质量流量很小，只有1.5g/s，该型号发动机的正常值应为2.0～4.0g/s。分析原因可能是进气系统有泄漏，ECU接收到的空气流量信号反映的进气量低于其实际进气量。2.一台车加速无力，冒黑烟，排查故障发现空气流量计数值严重偏低，意味着进气量不足导致混合气过浓。开始认为空气滤清器太脏导致的，询问车主前几天保养后发生的故障，空气滤清器更换的新的，之后怀疑空气流量计损坏，测量后发现空气流量计完好。一、空气供给系统的功用

向汽油机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气；对流入发动机气缸的空气质量进行直接或间接的计量。计量的目的：使这部分空气在系统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符合要求的可燃混合气。空气供给系统空气滤清器空气流量计节气门进气歧管

发动机工作时，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，以此来改变进气量，控制发动机的运转。进入发动机的空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后，流经空气流量计，沿节气门通道进入动力腔，再经进气歧管分配到各个气缸中。二、空气供给系统的组成

1、空气计量装置

（1）空气流量计(MassAirFlow，MAF)1）热线式空气流量计图

热线式空气流量计结构原理：在其进气道内的取样管中有一根铂丝（即热线），经通电后发热。当发动机起动后，空气流过铂丝周围，使其热量散失，温度下降，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。将这种变化转化成电压或频率信号输入控制单元，即可测得实际的空气流量。图旁通式空气流量计图

热膜式空气流量计2）热膜式空气流量计固定在树脂薄膜上的热电阻膜片。其测量原理与热线式空气流量计基本相同。

特点：热线式和热膜式空气流量计测量精度高、响应速度快，且进气阻力小。3）翼板式空气流量计原理：在发动机起动后，吸入的空气把测量板从全闭位置推开，使之绕其轴偏转。当气流推力与计量板回位弹簧力平衡时。计量板便停留在某一位置上。进气量愈大，计量板开启的角度也愈来大。这时，测量板转轴上的电位计滑臂也绕轴转动，使电位计的输出电压随之改变。这一信号输入控制单元，控制单元再根据进气温度传感器的信号进行修正，即可测出实际的进气流量。特点：存在机械磨损等缺点翼板式空气流量计组成结构补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度传感器旁通气道封口调节螺钉电位计原理：利用卡门涡流测量空气流量的，通过测量单位时间内流过的漩涡数量，计算出空气的流速和流量。测量方法有两种：①采用超声波测量法：在涡源体的下游两侧设置一对超声波发生器和接收器，当超声波通过气流中的漩涡时，其频率相位会受到干扰而发生变化。控制单元根据这一变化便可计算出单位时间内流过的漩涡数量，从而测得空气流速和流量。超声波涡流式空气流量计4）卡门涡流式空气流量计②采用反射镜（光学）检出法：原理：在空气流量计内设置一个反射镜和一对发光二极管和光敏晶体。反射镜安装在很薄的金属片上，簧片在气流漩涡压力作用下产生振动。这时，发光二极管通过反射镜射到光敏晶体上光束方向随之发生变化，使光敏晶体以簧片的振动频率导通和截止。因簧片的振动频率与单位时间内流过的漩涡数量成比例，故控制单元便可测得空气流量。特点：涡流式空气流量计的响应速度、测量精度高、进气阻力小、无磨损等优点，但它成本较高。（2）进气歧管绝对压力传感器（MAP）1、进气歧管绝对压力传感器的功用功用：依据发动机的负荷状态测出进气歧管内绝对压力的变化，并转换成电压信号与发动机转速信号一起输送到ECU，推算出吸入发动机的空气量，它是决定喷油器基本喷油量和点火时刻的依据。

进气歧管绝对压力传感器的类型、结构与工作原理

类型：膜盒式和应变仪式结构：硅膜片、真空室、混合集成电路、真空管接头和线束插头等组成工作原理：封装在真空室内的硅片，由于一侧受进气压力的作用，另一侧是真空，所以在进气歧管压力发生变化时，硅片产生变形，使扩散在硅片上的电阻的阻值改变，导致输出电压发生变化。集成电路将这一电压放大处理，作为进气歧管压力信号送给ECU。ECU根据发动机转速、节气门开度、进气歧管绝对压力与进入发动机气缸的空气流量的对应关系，由进气歧管内的绝对压力计算出进气量，从而计算出基本喷油量。2.节气门体和节气门位置传感器（1）节气门体安装位置：空气流量计之后的进气管上组成：节气门怠速旁通气道怠速调整螺钉

怠速控制阀

节气门位置传感器（2）节气门位置传感器安装位置：节气门位置传感器安装在节气门体旁，与节气门轴联动。功用：①将节气门开度(即发动机负荷)转变为电信号输入发动机ECU，以修正空燃比适合发动机工况的变化；②在装备电子控制自动变速器的汽车上，自动变速器控制单元把节气门位置传感器信号和车速信号作为确定变速器换挡时机和变矩器锁止时机的主要信号；③当空气流量计无信号时，发动机ECU将节气门开度信号和发动机转速信号来计算进气量，取代空气流量计信号。类型：开关式

滑动电阻式

综合式1）开关式节气门位置传感器结构：触点式节气门位置传感器内部有两对触点，即怠速开关触点和全负荷开关触点。工作原理：发动机在怠速或强制怠速时，怠速触点闭合，控制单元根据此信号对怠速时的混合气进行微调，并修正点火提前角，切断废气再循环系统；强制怠速时，暂时切断供油。当节气门开度超过一定角度时，全负荷触点闭合，控制单元据此信号加浓混合气，提高发动机的输出功率。缺点：测量的信号不准确。2）可变电阻式节气门位置传感器

可变（滑动）电阻式节气门位置传感器是一种线性电位计。控制单元通过该传感器可以获得节气门开度从全闭到全开连续变化的信号，以及开闭速度的信号，从而精确判断发动机的运行工况，以提高控制精度和效果。3）综合式节气门位置传感器

综合式节气门位置传感器是由一个怠速开关触点和可变（滑动）电阻组成的。怠速时，怠速触点闭合，输出怠速信号，其他工况随节气门开度的增大，输出信号电压也提高，直到全开时电压达到最大。3.怠速控制阀功用：对发动机怠速运转的转速进行控制，控制的实质是对发动机怠速时的进气量进行控制。原理：在怠速状态下，ECU依据发动机转速信号，通过怠速控制装置对发动机实施怠速转速反馈控制，使怠速保持在目标转速上稳定运转。分类：（按进气量调节方式）旁通空气式和节气门直动式案例解析1.经认真检查发现，进气系统无泄漏。拔下空气流量计线束侧连接器后，