空氣供給系統(tǒng)檢修控制系統(tǒng)的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)1.了解空氣供給系統(tǒng)的組成及分類。1.通過以下的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能完成對空氣供給系統(tǒng)部件的檢測及部件更換工作。1.能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作意識，鍛煉溝通能力。2.了解空氣供給系統(tǒng)傳感器的工作原理與檢測方法。2.掌握空氣濾清器的維護(hù)、節(jié)氣門和進(jìn)氣管的檢修方法。2.養(yǎng)成認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力。

3.掌握進(jìn)氣系統(tǒng)各部件的常見故障與排除。3.養(yǎng)成一絲不茍、精益求精的工匠精神。目錄01空氣供給系統(tǒng)主要部件布置02空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)03空氣供給系統(tǒng)主要傳感器結(jié)構(gòu)04豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器的檢查項(xiàng)目概述速度密度式進(jìn)氣系統(tǒng)（D型），利用進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器測得進(jìn)氣歧管中的絕對壓力，然后根據(jù)絕對壓力值和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速推算出每一循環(huán)發(fā)動機(jī)吸入的空氣量。由于進(jìn)氣歧管中的空氣壓力是變化的，因此速度密度方式不容易精確檢測吸入的空氣量；質(zhì)量流量式進(jìn)氣系統(tǒng)工作原理（L型）該進(jìn)氣系統(tǒng)利用空氣流量計(jì)直接測量吸入的空氣量，通常用測得的空氣流量與發(fā)動機(jī),轉(zhuǎn)速的比值作為計(jì)算噴油量的標(biāo)準(zhǔn)。空氣供給系統(tǒng)檢修是燃油供給系統(tǒng)檢修的基礎(chǔ)。通過搭建空氣供給系統(tǒng)等學(xué)習(xí)情境，整理空氣供給系統(tǒng)資訊信息的基礎(chǔ)上，在教師的指導(dǎo)和幫助下，學(xué)生小組合作完成空氣供給系統(tǒng)檢修實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，做中學(xué)、學(xué)中做，達(dá)成本學(xué)習(xí)項(xiàng)目任務(wù)。發(fā)動機(jī)要想正常的工作，必須為其提供連續(xù)可燃的空氣汽油混合氣，直接或間接地測量進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量,并按規(guī)定的空燃比計(jì)量汽油的供給量,從而形成可燃混合氣，如右圖所示。燃油供給系統(tǒng)的作用是提供連續(xù)的汽油，而進(jìn)氣系統(tǒng)的作用則是測量和控制燃油燃燒時所需的空氣量，為發(fā)動機(jī)可燃混合氣的形成提供必要的空氣。進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣歧管、傳感器、怠速控制、增壓控制等組成。傳感器在電控發(fā)動機(jī)中的作用是非常大的，它測量的準(zhǔn)確度直接影響著汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放性。項(xiàng)目概述01空氣供給系統(tǒng)主要部件布置概述電控進(jìn)氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣測量裝置、怠速控制裝置、進(jìn)氣節(jié)流裝置及進(jìn)氣增壓裝置等組成。怠速控制系統(tǒng)的怠速控制閥和控制系統(tǒng)的進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣管絕對壓力傳感器D型或空氣流量計(jì)L型也安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)中，在部分電控燃油噴射發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中，還裝有其他系統(tǒng)的元件。D型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的空氣供給系統(tǒng)1.D型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的空氣供給系統(tǒng)D型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)由于沒有空氣流量傳感器，其進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用比較廣泛。D型EFI空氣供給系統(tǒng)如下圖所示。發(fā)動機(jī)工作時，經(jīng)空氣濾清器后的空氣，通過進(jìn)氣總管和節(jié)氣門體被分配到各缸的進(jìn)氣歧管再進(jìn)入汽缸。流人進(jìn)氣總管的空氣量取決于節(jié)氣門體內(nèi)的節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。L型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的空氣供給系統(tǒng)2.L型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的空氣供給系統(tǒng)L型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)對空氣量的測量更精確，應(yīng)用也比較廣泛。L型EFI空氣供給系統(tǒng)如右圖所示。與D型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的空氣供給系統(tǒng)相比，L型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)在空氣供給系統(tǒng)中設(shè)置了空氣流量傳感器，而取消了進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器，其他組成部件基本相同。02空氣供給系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1.空氣濾清器空氣濾清器是空氣供給系統(tǒng)的主要組成部分，其功用是濾除空氣中的雜質(zhì)，

以減輕發(fā)動機(jī)磨損。同時，空氣濾清器也可減輕發(fā)動機(jī)進(jìn)氣噪聲。空氣濾清器安裝位置如下圖所示。結(jié)構(gòu)目前，汽車發(fā)動機(jī)廣泛采用紙質(zhì)干式空氣濾清器，其濾芯是用樹脂處理的微孔濾紙制成，濾芯呈波折狀，具有較大的過濾面積，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。為保證濾芯上、下兩端的密封，在濾芯兩端裝有密封圈。發(fā)動機(jī)工作時，空氣由濾清器蓋與外殼之間的空隙進(jìn)入，經(jīng)過濾芯濾清后，經(jīng)接管流向汽缸。結(jié)構(gòu)2.節(jié)氣門體的構(gòu)造節(jié)氣門體的安裝位置如下圖左側(cè)所示，節(jié)氣門體安裝在進(jìn)氣管中,用以控制發(fā)動機(jī)正常工況下的進(jìn)氣量。節(jié)氣門體實(shí)物如下圖右側(cè)所示，主要由節(jié)氣門、怠速控制裝置、怠速空氣道等組成。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上，用來檢測節(jié)氣門的開度。結(jié)構(gòu)3.進(jìn)氣管的構(gòu)造進(jìn)氣管一般包括進(jìn)氣軟管、進(jìn)氣總管和進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣軟管用于連接空氣濾清器與節(jié)氣門體，進(jìn)氣總管用于連接節(jié)氣門體與進(jìn)氣歧管。有些發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣總管與進(jìn)氣歧管制成一體，有些則是分開制造再用螺栓連接。典型的進(jìn)氣管如下圖所示。進(jìn)氣歧管的功用是給各個缸分配空氣。進(jìn)氣歧管用螺栓安裝在汽缸蓋上，并在進(jìn)氣歧管與汽缸蓋之間裝有密封墊，以防止漏氣。發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管與排氣歧管一般制成一體，稱為整體式進(jìn)、排歧管。03空氣供給系統(tǒng)主要傳感器結(jié)構(gòu)空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)(MAF)也稱空氣流量傳感器，用于L型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)中，其作用是將單位時間內(nèi)吸入發(fā)動機(jī)汽缸的空氣量轉(zhuǎn)換成電信號并輸送給ECU,作為決定噴油量和點(diǎn)火正時的基本信號之一。按結(jié)構(gòu)形式和檢測進(jìn)氣量的原理不同，空氣流量計(jì)可分為葉片式、熱線式、熱膜式和卡門漩渦式4種類型?，F(xiàn)代電控發(fā)動機(jī)質(zhì)量型空氣流量傳感器(熱膜式、熱線式)應(yīng)用最為廣泛，卡門渦旋式空氣流量傳感器只有三菱公司生產(chǎn)的部分發(fā)動機(jī)還在使用?？諝饬髁坑?jì)（1）葉片式空氣流量傳感器葉片式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)如下圖所示。利用發(fā)動機(jī)真空吸力所產(chǎn)生的氣流，推動測量板運(yùn)動并帶動一個電位計(jì)轉(zhuǎn)動，電位計(jì)將電壓信號送入電控單元，電控單元使用這個信號計(jì)算進(jìn)氣量。空氣流量計(jì)（2）卡門漩渦式空氣流量傳感器卡門漩渦式空氣流量傳感器通常與空氣濾清器外殼安裝成一體，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。卡門渦流式空氣流量傳感器是根據(jù)卡門渦流的理論制成的。它在進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)置一個渦流發(fā)生器（三角形或流線型立柱），空氣流經(jīng)渦流發(fā)生器時，在渦流發(fā)生器后方的氣流中就會產(chǎn)生一系列不對稱但十分規(guī)則的空氣渦流(即卡門渦流)，根據(jù)卡門渦流理論，渦流發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的渦流將沿氣流流動方向向后移動，移動速度與空氣流速成正比，因此，通過測量單位時間內(nèi)的空氣渦流數(shù)（即渦流頻率），就可以計(jì)算出空氣氣流的流速和流量。測量單位時間內(nèi)渦旋數(shù)量的方法有反光鏡檢測式和超聲波檢測兩種?？諝饬髁坑?jì)1）反光鏡式卡門渦旋式空氣流量傳感器的反光鏡檢測方式的旋渦檢測裝置由反光鏡、發(fā)光二極管和光敏晶體管、板彈簧等組成。其工作原理如下圖所示，其內(nèi)只有一只發(fā)光二極管和一只光電晶體管。發(fā)光二極管發(fā)出的光束被一片反光鏡反射到光電晶體管上，使光電晶體管導(dǎo)通，輸出電流信號，再轉(zhuǎn)換成電壓信號。空氣流量計(jì)2）超聲波式卡門渦旋式空氣流量傳感器超聲波檢測方式如下圖所示，是利用卡門渦旋引起的空氣密度變化進(jìn)行測量。空氣流動方向的垂直方向安裝超聲波信號發(fā)生器，在其對面安裝超聲波接收器。從信號發(fā)生器發(fā)出的超聲波因受卡門渦旋造成的空氣密度變化的影響，到達(dá)接收器有時變早，有時變晚，而測出其相位差，利用放大器使之形成矩形波，則矩形波的脈沖頻率即為卡門渦旋的頻率。空氣流量計(jì)（4）熱線式空氣流量傳感器1）熱線式空氣流量計(jì)的類型及組成。熱線式空氣流量計(jì)有兩種：第一種是將熱線電阻安裝在主進(jìn)氣道中，稱為主流測量方式的熱線式空氣流量計(jì)；第二種是將熱線電阻安裝在旁通氣道中，稱為旁通測量方式的熱線式空氣流量計(jì)。熱線式空氣流量計(jì)主要由防護(hù)網(wǎng)、采樣管、熱線電阻、溫度補(bǔ)償電阻、控制電路等組成，其結(jié)構(gòu)如下圖所示?？諝饬髁坑?jì)2）熱線式空氣流量計(jì)的控制電路原理。人們都知道，在空氣通道中放置一發(fā)熱體，空氣流經(jīng)發(fā)熱體時帶走其熱量，使發(fā)熱體變冷，發(fā)熱體周圍通過的空氣流量越多，被帶走的熱量也越多。熱線式空氣流量計(jì)就是根據(jù)這個原理制成的。安裝在控制電路板上的精密電阻RA和電橋電阻RB與發(fā)熱電阻RH及溫度補(bǔ)償電阻RK組成了惠斯通電橋(如下圖)。發(fā)熱電阻RH放在進(jìn)氣道內(nèi)，當(dāng)進(jìn)氣氣流流經(jīng)它時，其熱量被流過空氣吸收，使發(fā)熱電阻變冷，且空氣流量增大時，被帶走的熱量也增加，質(zhì)量型空氣流量計(jì)就是利用發(fā)熱電阻與空氣之間的這種熱傳遞進(jìn)行空氣流量測定的。空氣流量計(jì)混合集成電路A控制熱線溫度，當(dāng)空氣流過該發(fā)熱電阻時，由于空氣帶走熱量使發(fā)熱電阻的阻值發(fā)生變化，從而使惠斯通電橋失去平衡。為了保持該電橋的平衡，必須提高電壓，加大通過發(fā)熱電阻的電流，進(jìn)而使發(fā)熱電阻的溫度升高，使原來的電阻值恢復(fù)。根據(jù)這一原理，通過控制電路，改變惠斯通電橋的電壓和電流，使發(fā)熱電阻損失的熱量與電流加熱發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量相等，并使發(fā)熱電阻的溫度和其電阻值保持一致。這樣通過發(fā)熱電阻的電流便是空氣流量的單一函數(shù)，也就是發(fā)熱電阻電流隨空氣流量的增大而增大，隨空氣流量的減小而減小。加熱電流通過精密電阻RA產(chǎn)生的電壓降作為電壓輸出信號輸送給ECU,于是微機(jī)便可通過電壓降的大小測得空氣流量，來控制精確的噴油量。熱線式空氣流量計(jì)的熱線因長時間暴露在空氣中，會造成空氣中的雜質(zhì)依附在熱線上，需增加自潔功能。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)從ON到OFF位置時，ECU會給空氣流量計(jì)一個自潔信號,使熱線瞬間溫度升高到10000C，使依附在熱線上的雜質(zhì)燒掉。因旁通熱線式的空氣流量計(jì)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?？諝饬髁坑?jì)熱線式空氣流量傳感器的電子控制線路板包括電橋平衡電路、自潔電路和怠速混合氣調(diào)節(jié)電位器，電子裝置的大多數(shù)元件(除RH,RK和RA)都安裝在這塊集成電路板上。其上一般設(shè)置六端子插頭與發(fā)動機(jī)微機(jī)控制裝置相連接，用以傳遞信息。如下圖所示?？諝饬髁坑?jì)（5）熱膜式空氣流量計(jì)熱膜式空氣流量計(jì)是熱線式空氣流量計(jì)的改進(jìn)產(chǎn)品，所不同的是熱線式的發(fā)熱電阻為白金鉑絲，而熱膜式采用的發(fā)熱體是熱膜(由發(fā)熱金屬鉑固定在薄的樹脂膜上制成)，而不是熱線。熱膜式空氣流量傳感器發(fā)熱體不直接承受空氣流動所產(chǎn)生的作用力，增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，提高了流量計(jì)的可靠性。由于現(xiàn)代轎車所使用的空氣流量計(jì)大部分為熱膜式，熱膜式空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清器和進(jìn)氣軟管之間，主要由控制電路、熱膜、上流溫度傳感器、金屬護(hù)網(wǎng)等組成，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器2.進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(MAP)一般裝于發(fā)動機(jī)機(jī)艙內(nèi)，用一根真空管與進(jìn)氣歧管相接或直接裝在節(jié)氣門后方的進(jìn)氣歧管上。部分早期車型安裝于ECU內(nèi)或發(fā)動機(jī)室內(nèi)防火壁上。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器位置如下圖所示。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(MAP)的作用是測量進(jìn)氣歧管壓力,用以將進(jìn)氣管內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號，它與轉(zhuǎn)速信號一起輸送到ECU,作為決定噴油器基本噴油量的依據(jù)?？刂茊卧瑫r使用進(jìn)氣量計(jì)算發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，以采用相應(yīng)的發(fā)動機(jī)控制策略。進(jìn)氣壓力傳感器基本結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是壓敏電容式；另一種是壓敏電阻式，普通應(yīng)用于D型電控燃油噴射系統(tǒng)中。節(jié)氣門位置傳感器3.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器TPS安裝在節(jié)氣門軸上，如下圖所示，與節(jié)氣門聯(lián)動。其作用是檢測節(jié)氣門的開度及開度變化，并轉(zhuǎn)變成電信號,輸送給ECU。ECU根據(jù)TPS信號來判別發(fā)動機(jī)的工況，根據(jù)工況不同來控制噴油。在自動變速器車上，TPS信號同時輸入給變速器ECU,來控制變速器換擋時機(jī)和變矩器鎖止時機(jī)。根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理不同，可分為可變電阻式、觸點(diǎn)式和組合式3種。節(jié)氣門位置傳感器（1）觸點(diǎn)式TPS結(jié)構(gòu)與原理觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器主要由一個滑動觸點(diǎn)和兩個固定觸點(diǎn)組成，滑動觸點(diǎn)(E2)隨節(jié)氣門軸一起轉(zhuǎn)動，滑動觸點(diǎn)在節(jié)氣門全關(guān)(怠速)時與怠速固定觸點(diǎn)閉合，而在節(jié)氣門接近全開時與全開觸點(diǎn)(PSW)閉合；節(jié)氣門開度在中間位置時，滑動觸點(diǎn)與兩個固定觸點(diǎn)均斷開。ECU根據(jù)觸點(diǎn)的閉合情況確定發(fā)動機(jī)處于怠速、中等負(fù)荷或全負(fù)荷工況。節(jié)氣門位置傳感器（2）可變電阻式TPS結(jié)構(gòu)與原理可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計(jì)，由節(jié)氣門軸帶動電位計(jì)的滑動觸點(diǎn)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為三線式和四線式可變電阻式TPS。四線式可變電阻式TPS如下圖所示。VC為電控單元提供的5V電源、VTA為傳感器向電控單元輸人的信號、E2為傳感地線。節(jié)氣門全關(guān)時，輸出電壓應(yīng)約為0.5V,給控制單元提供一個怠速信號，這個觸點(diǎn)為計(jì)算觸點(diǎn)，當(dāng)駕駛員迅速踩下油門踏板時,電控單元檢測信號電壓的變化速率，以了解駕駛員的真正意圖并采取相應(yīng)的控制模式。節(jié)氣門位置傳感器（3）組合式節(jié)氣門位置傳感組合式節(jié)氣門位置傳感器組合了線式和開關(guān)型節(jié)氣門,在日本豐田皇冠3.0、凌志LS400等轎車裝用的是由一個電位計(jì)和一個怠速觸點(diǎn)組成的組合式節(jié)氣門位置傳感器，工作原理和檢修方法參閱前兩種節(jié)氣門位置傳感器，其電路如下圖所示。進(jìn)氣溫度傳感器4.進(jìn)氣溫度傳感器（THA）（1）進(jìn)氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)與作用進(jìn)氣溫度傳感器通常安裝在空氣濾清器之后的進(jìn)氣軟管上或空氣流量傳感器上，如下圖左側(cè)所示，其作用是提高噴油器的控制精度。進(jìn)氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖右側(cè)所示，主要由絕緣套、塑料外殼、防水插座、銅墊圈、熱敏電阻等組成。進(jìn)氣溫度傳感器（2）進(jìn)氣溫度傳感器原理進(jìn)氣溫度傳感器用以檢測進(jìn)氣溫度，測量進(jìn)氣溫度的目的是為了確定進(jìn)氣的密度，可以提高進(jìn)氣量測量的精度。進(jìn)氣溫度傳感器也是由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻組成的，即溫度升高時傳感器的電阻明顯減小，ECU則根據(jù)輸人的電信號對噴油量進(jìn)行修正。04豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器的檢查任務(wù)實(shí)施1.任務(wù)描述豐田卡羅拉轎車出現(xiàn)冒黑煙、息速游車的故障，而且黑煙隨加速而增多,耗油大。分析為：黑煙隨加速而增多，油耗大，可能是噴油量偏多，混合氣過濃造成的。通過使用解碼儀讀取故障代碼為P115C，解碼為空氣流量MAF傳感器信號不正確，就此故障可以來檢測以下空氣流量傳感器及工作電路是否正常，豐田卡羅拉轎車熱線式空氣流量傳感器工作電路如右圖所示。任務(wù)實(shí)施2.實(shí)施條件（1）工位

準(zhǔn)備4個工位；（2）設(shè)備

豐田卡羅拉汽車兩輛或1ZR-FE發(fā)動機(jī)臺架4臺；（3）工具

通用工具一套，萬用表一只，吹風(fēng)機(jī)一臺，發(fā)動機(jī)艙防護(hù)罩一套，“三件套”一套；（4）資料

汽車維修手冊。任務(wù)實(shí)施3.實(shí)施步驟完成空氣流量傳感器及工作電路測量并規(guī)范填寫工單：4.評價與反饋任務(wù)名稱

學(xué)生姓名

組別

工位號

用時

零件號

序號操作步驟使用工量具檢測數(shù)據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果分析小計(jì)1元件檢測：拆下傳感器，在傳感器連接器端子+B與端子E2G之間