学习活动2拆检空气流量计或进气压力传感器DOC.docx
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学习活动2拆检空气流量计或进气压力传感器DOC
课题
学习任务二发动机故障灯亮的拆检
学习活动2拆检空气流量计或进气压力传感器
授课
日期
2013/11/06
课程类型
新授
授课学时
6课时
授课
班级
12级汽修
（高级1班）
学生人数
41人
教学场地
博世实训室
教学
目标
知识目标
能力目标
德育目标
1.了解空气流量计和进气压力传感器的类型及应用。
2.熟悉空气流量计和进气压力传感器的结构与工作原理；
3.熟悉空气流量计和进气压力传感器检测原理。
1.技能目标：
（1）能找出并拆检空气流量计和进气压力传感器；
（2）能读懂控制原理图，并能在车上进行检测分析。
2.发展目标：
培养学生自主学习、思考的能力、严谨踏实的工作作风。
通过小组的配合学习，培养学生团队合作意识；锻炼学生的协作、沟通技巧和语言表达能力。
教学
重点
1.空气流量计和进气压力传感器的结构、控制原理；
2.空气流量计和进气压力传感器的拆检操作。
教学
难点
1.空气流量计和进气压力传感器的结构、控制原理；
2.空气流量计和进气压力传感器的拆检操作。
教学
方法
教法：
讲授法、示范法、教学互动学习、多媒体辅助教学
学法：
小组合作学习法
教学
资源
1.传统教学设备（白板、白板笔等）
2.多媒体教学设备（计算机、投影仪和网络设备等）
3.专业教学设备：
整车、常规工、量、器具、举升设备和辅具等
板书
设计
学习活动2拆检空气流量计和
进气压力传感器
复习提问：
1.桑塔纳AJR发动机电控元器件有哪些?
2.电控发动机故障诊断仪的使用有何要求?
学习目标：
1.了解空气流量计和进气压力传感器的类型及应用；
2.熟悉空气流量计和进气压力传感器的结构与工作原理；
3.能找出并拆检空气流量计和进气压力传感器。
一、汽油发动机空气供给系统概况
二、空气计量装置的作用
三、空气流量计的类型
四、进气温度与压力传感器
五、空气计量装置的拆检
布置作业（完成工作页中有关教学内容）
教学环节与主要内容
教学
目标
教学
活动
学生
活动
复习及引入（时间分配：
10分钟）
【复习提问】
1.桑塔纳AJR发动机电控元器件有哪些?
2.电控发动机故障诊断仪的使用有何要求?
【引入新课】
电控发动机的最大特点是对进入发动机的空气和燃油进行精确的控制，而要做到这一点，必须测出进入发动机的空气流量。
空气流量计就是用来测量空气流量的元件。
作为未来的汽车维修技师，你对空气流量计有多少了解?
空气流量计是如何工作的?
如何对空气流量计进行检测?
这些内容都将在本次课程中得以解答。
新课讲授（时间分配：
15分钟）
【资讯】
一、汽油发动机空气供给系统概况
1.空气供给系统的组成
主要由：
空气滤清器、空气滤清器通气软管、空气流量计、节气门体、怠速空气控制阀、进气总管、进气歧管以及进气压力传感器等组成。
2.空气供给系统的功用
功用：
向汽油机提供与发动机负荷相适应的、清洁的空气；同时对流入发动机气缸的空气量进行直接或间接计量，使它们在系统中与喷油器喷出的汽油形成可燃混合气。
3.空气供给系统的基本原理
通过进气总管和进气歧管引导空气进入发动机气缸，空气滤清器过滤掉空气中的杂质，空气计量装置计量空气流量，将信号提供给ECU；通过怠速控制装置进行怠速控制各调整，空气供给系统还为燃油和空气提供初步混合的空气，为发动机提供符合空燃比要求的可燃混合气。
二、空气计量装置的作用
空气计量装置的作用是对进入气缸的空气质量进行直接或间接的计量，并把空气的流量信息传输到ECU。
在电控汽油喷射系统中有两种测量进入气缸内空气量的方法：
其一是用空气流量计直接测量进气的体积或质量流量，称为质量、流量型电控汽油喷射系统，又称L型电控汽油喷射系统；其二是测量进气歧管的绝对压力，然后由ECU根据测得的进气歧管绝对压力、曲轴转速和节气门开度，换算出相应的空气流量，称为压力型（速度、密度型）电控汽油喷射系统，又称D型电控汽油喷射系统。
三、空气流量计的类型
空气流量计主要的类型有：
翼片式空气流量计、卡门涡流式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计等几种。
1.翼片式空气流量计
翼片式空气流量计又称为活门式空气流量计或叶片式空气流量计，是电控发动机中使用最早的一种空气流量计。
翼片式空气流量计的结构：
（1）翼片部分
由铝合金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和旁通气道等构成。
（2）电位计
电位计布置在空气流量计壳体的上方，由：
平衡配重、回位弹簧、调整齿圈和印刷电路板等组成。
（3）电器插接器
翼片式空气流量计的电器插接器一般有7个插脚（管脚）。
2.卡门涡流式空气流量计
涡流式传感器的输出信号是与涡流频率对应的脉冲数字信号，其响应速度是几种空气流量传感器中最快的，几乎能同步反映空气流量的变化，故特别适合数字式计算机处理。
该传感器具有：
测量精度高、进气阻力小、无磨损、长期使用时，性能稳定等优点；缺点是制造成本高，故只在少数高档轿车上采用。
根据涡流频率的检测方式不同，汽车卡门涡流式空气流量传感器分为：
光学检测式和超声波检测式。
3.热线式空气流量计
当空气流过发热体时，空气带走的热量与流过发热体的空气质量具有一定的对应关系。
热线式空气流量计就是利用这一原理对空气进行测量的。
热线式空气流量计的结构包括：
铂丝制成的热线（发热体）、温度补偿电阻（铂薄膜电阻）、控制热线电流并输出信号的控制电路板、采用管和流量计壳体等组成。
（1）工作原理
当低温气流流经空气通道中温度较高的热线时，会使热线温度下降。
流经热线的空气质量、流量越大，热线上被带走的热量就越多，热线温度下降的就越多。
热线是惠思顿电桥的一部分，当热线温度下降时，电桥平衡会打破；为使电桥平衡，ECU会增加热线的电流，使其温度上升，阻值恢复到电桥平衡状态。
流经热线的空气越多，空气带走的热量就越多，为保持电桥的平衡，维持热线温度所需要的电流也就越大，反之则越小。
此外，当进气温度变化时，会式空气从热线上带走的热量发生变化，会使热线上的电流发生变化，对测量值的精度造成不利的影响。
温度补偿电阻（冷线）的阻值也随进气温度变化，起参照作用。
流过热线的电流由混合集成电路控制，它使热线与冷线之间的温差（一般为100℃）保持不变，从而消除了进气温度变化对测量值的影响。
（2）自洁功能
为了克服热线易受污染的缺陷，有些电控系统在ECU中设有自洁电路。
在发动机熄火后，自动将热线加热至1000℃，并持续1s，把热线上的尘埃、油膜、碳灰等污物烧掉；也有些电控系统将热线的保持温度提高至200，以防止污染物污染热线。
4.热膜式空气流量计
热膜式空气流量计与热线式空气流量计的工作原理基本相同。
热膜式空气流量计的特点：
将发热体热线通过特殊工艺，镀在树脂薄膜上。
发热体不直接承受气流的冲击，从而提高了发热体的寿命和可靠性，且结构简单，不易受尘埃的污染。
缺点：
空气流速不均匀，易影响测量精度。
四、进气温度与压力传感器
1.进气温度传感器
（1）作用
进气温度传感器是用于检测发动机吸入空气的温度的传感器。
对于翼片式空气流量计和卡门涡流式空气流量计，用于吸入空气的密度随温度的变化而变化，因此，需要根据进气温度对喷油量进行修正。
（2）种类
常见的温度传感器有：
热敏电阻式、绕线电阻式、扩散电阻式、半导体晶体管式和热电偶式等。
热敏电阻式温度传感器是利用半导体材料的电阻随温度变化而变化的特性制成的。
按其电阻-温度特性的不同特点，有NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）两种。
负温度系数热敏电阻的使用范围在300℃以内，主要缺点是线性较差。
（3）安装位置
对于翼片式或卡门蜗轮式空气流量计，进气温度传感器安装在空气测量部位。
对于热线式或热膜式空气流量计，进气温度传感器安装在节气门体后部的进气管上。
2.进气压力传感器
进气歧管压力传感器（简称进气压力传感器MAP），是一种间接检测空气流量的传感器。
（1）作用
与空气流量计类似，将进气道中的气体压力转换为电信号，并送给电控单元，主要用于D型燃油喷射系统中。
（2）检测原理
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ECU计算出进气量，进而换算出基本的燃油喷射量。
（3）安装位置
一般安装在节气门后部的进气管上。
节气门前部与大气相通，进气压力为大气压；而其后部的压力为负压。
（4）类型
常见的类型有：
电磁式、压电效应式和电阻型三类。
（5）压电效应式进气压力传感器
该传感器主要有：
压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的混合集成电路构成。
压力转换元件是利用半导体的压电效应制成的硅（膜）片，硅（膜）片区的一面是真空区，另一面作用的是进气管压力。
硅（膜）片为正方形，中部经光刻腐蚀形成直径2mm、厚约50μm的薄膜。
在膜片薄膜规定位置有四个应变电阻，以惠思顿电桥方式连接。
进气歧管的压力越高，硅（膜）片的变形就越大，其变形与压力成正比，膜片上的应变电阻值的变化也与膜片变形的变化成正比。
这就可以利用惠思顿电桥将硅（膜）片的变形转换成电信号。
由于压力转换元件输出的电信号很弱，所以需用混合集成电路进行放大后才能输出给ECU使用。
五、空气计量装置的拆检
1.热膜式空气流量计
（1）空气流量计各管脚定义
端子编号
定义
1号端子
空
2号端子
12V
3号端子
ECU内搭铁
4号端子
5V参考电压
5号端子
传感器反馈信号
（2）空气流量计管脚检测
检测项目
标准电压值（V）
2端子-搭铁点
12
4端子-搭铁点
5
5端子怠速时
1.4
5端子急加速时
2.8
2.进气温度与压力传感器
（1）进气温度传感器
a.电阻检测
温度（℃）
电阻值（Ω）
温度（℃）
电阻值（Ω）
0
5000～6500
50
700～950
10
3350～4400
60
540～675
20
2250～3000
70
400～500
30
1500～2100
80
275～375
40
950～1400
b.电压检测
关闭点火开关，拔下进气温度传感器插头，进行电压检测。
用万用表直流电压档测量发动机线束端子之间的电压。
打开点火开关，电压应为5V左右，插上插头，电压应在0.5～4.5V之间变化。
如无电压，则应检测发动机供电及连接线路的导通性。
c.线束导通性检测
用万用表的电阻档，分别检测进气温度传感器1号端子与ECU的54号端子、进气温度传感器2号端子与ECU的67号端子的导通性，其线束电阻应小于1Ω。
d.读取数据流
故障诊断仪，在发动机怠速的工况下，进入读取数据流项目。
选择显示进气温度传感器，数据应与实际温度相符，并随发动机温度升高而上升。
如实际显示为19.5℃不变，则关闭点火开关，检查传感器端子与ECU之间线束有无断路或短路；如线束正常，则更换进气温度传感器。
（2）进气压力传感器
a.供电电压检测
拔下传感器插头，打开点火开关，用万用表直流电压档检测传感器3号端子与搭铁之间的电压，应为5V。
b.信号电压检测
（1）用探针插入传感器4号端子，确认接触可靠；
（2）用万用表检测探针与搭铁之间的电压；
（3）打开点火开关，测得电压应为3.8～4.2V；
（4）启动发动机，在怠速工况下，上述电压应为0.8～1.3V；
（5）踩下油门，电压值应发生变化；如没有变化，则更换传感器。
任务实施（时间分配：
180分钟）
【任务准备】
（1）工具：
120件套装世达工具6套等；
（2）量具：
金德KT600发动机故障诊断仪、数字式万用表各2套；
（3）辅具：
热风枪1个、抹布若干；
（4）人员分配：
全班分六个工作组；
（5）车辆及设备：
桑塔纳AJR发动机及台架6台、工具车6台。
【学习准备】
车辆使用手册、维修手册、教学参考书和工作页。
【任务实施】
Step1资料收集（时间：
20min）
（1）阅读车辆使用手册；
（2）阅读上海大众桑塔纳维修手册；
（3）阅读教学参考书。
Step2分组学习发动机电控元器件知识（时间：
30min）
以工作页为主线，通过分组学习空气流量计的作用、类型与工作原理等相关理论知识。
Step3分组学习发动机电控元器件检测的操作技能（时间：
90min）
以工作页为主线，通过分组学习、掌握空气流量计拆检的基本操作技能。
Step4分组学习、讨论和小结，填写工作页（时间：
30min）
讨论各自遇到的问题，交流学习心得，并形成小结。
分组汇报按：
①做了什么?
②怎么做的?
③有何问题?
④有何收获?
Step5整理工具、量具和整车，打扫工作场地（时间：
10min）
将实习操作中所使用的各种工具、器材分别放置在规定的位置；并将实习场地打扫干净。
（实施5s作业规范）
小组汇报与评价（时间分配：
30分钟）
1.各小组指定一名同学汇报各自小组学习工作成果；
2.老师点评各组同学在实习当中存在的问题，提出改进建议。
布置作业（时间分配：
5分钟）
教学反思
提出问
题，引
出话题
利用身
边事物
引起学
习兴趣
了解教
学的主
要内容
熟悉教
学内容
归纳学
习成果
巩固学
习成果
教师提
出问题
讲授
介绍资
讯的主
要内容
组织指
导学生
进行空
气流量
计结构
认知与
拆检学
习
总结并
点评
布置课
后作业
并答疑
思考回
答问题
听讲
听讲
并观察
分组进
行空气
流量计
结构学
习与拆
检操作
并填写
工作页
学习并
改进
完成课后作业
升级会员 