进气流量传感器：提高柴油机空气质量

为了使柴油机能够实现有效和完全的燃烧，其喷油量和废气再循环率应当在所有运转工况下与进入气缸的空气质量相匹配，电控单元必须知道发动机所吸入的新鲜空气质量，因此所有的电控高压喷油系统都必须在进气管中安装一个热膜空气质量流量传感器（图8-11）。

如图8-12所示，热膜空气质量流量传感器由一个测量流道、热膜元件及其计值集成电路板所组成。测量流道中的热膜感受元件被气相喷镀在一片半导体基片薄膜上。热膜被电流加热而保持恒定的温度。当进气空气流过时，每个空气分子都会带走一定的热量，所带走的总热量与流过的空气质量成正比，那么热膜为保持恒定温度所需要的加热电流也就与所吸入的空气质量成正比，在热膜电阻为定值的情况下，施加在其两端的电压变化就能作为所吸入空气质量的量度。计值电路将加热电压的变化转换成一个模拟信号，并通过电路传输给电控单元。根据所吸入的空气质量，热膜空气质量流量传感器的电压信号在0～5V之间变化，如图8-12b所示。

图8-11 热膜空气质量流量传感器

图8-12 热膜空气质量流量传感器结构与输出信号特性

1—电插头 2—进气管壁 3—集成电路板 4—热膜元件 5—传感器壳体 6—测量流道 7—流出流道的空气量 8—流入流道的空气量

与早期所广泛使用的其他空气量和空气质量测量装置相比，热膜空气质量流量传感器的优点如下：(www.xing528.com)

1）采集空气质量无须其他的传感器信号（空气温度和压力）。

2）在进气管空气脉动情况下能识别反向电流。

3）进气管中的流动阻力较小。

4）热膜不会像热线空气质量流量传感器的热线那样暴露而易烧损。

当热膜空气质量流量传感器发生故障时，将由电控单元提供一个固定的空气质量值。该固定值被设计得从部分负荷起就能确认因发动机功率不足而使行驶性能不良，从而提醒驾驶人检查故障和进行维修。

热膜空气质量流量传感器对于污染杂质、粉尘和水非常敏感，但是它很少发生故障，大多数的客户投诉是由于传感器热膜感受元件上蒙了一层污垢而导致空气质量流量减少，而引起发动机功率不足。