翁德沃彭：
- 介绍
- 模拟空气质量计
- 数字空气质量计
- 使用诊断设备读取测量值
- 空气质量计有缺陷的后果
- 空气质量计的操作
内嵌：
空气质量计安装在空气滤清器外壳和进气歧管之间。
所有吸入的空气都通过空气质量计。 在自然吸气发动机中，空气通过气缸中的负压吸入，而在配备涡轮的发动机中，空气通过压缩机叶轮吸入。 空气质量计测量流入发动机的空气量。 根据这些数据，可以使用发动机控制单元中的特征值等来确定要喷射的燃油量。
空气质量计有两种版本：
- 模拟输出信号：电压的高低取决于测量值。 这也称为 AM 信号（调幅）；
- 数字输出信号：传感器中的电子器件产生频率形式的数字信号。 该 FM 信号（频率调制）随着风量的增加而变化。
以下段落通过示例测量解释了模拟空气质量计和数字空气质量计之间的差异。 最后一段解释了空气质量计在组件级别的操作。
模拟空气质量计：
该传感器的电源电压为 12 伏。 该传感器的模拟电压信号一般为（取决于品牌和类型）：
- 点火开关打开，无气流：0,2 – 1,5 伏。
- 发动机怠速：1,5 – 3,0 伏。
- 油门全开时的加速：最大 4,5 伏。
该图显示了电压与测量的空气质量（以克每秒为单位）相比的变化情况。 我们可以用万用表测量电压。
数字空气质量计：
信号的频率表明有多少空气通过了传感器。 信号电压始终在 0 至 5 伏之间。 频率表示信号在一秒内重复的频率。 当我们用示波器在一秒钟内测量两个信号时，我们所说的频率是 2 Hz。 在实践中我们发现频率要高得多。 一般来说，制造商采用以下频率：
- 静止：2 – 2,5 kHz (2000 – 2500 Hz)
- 高速：高达 6 – 6,5 kHz
频率与空气流量的增加成比例地增加。 如果您发现信号出现异常峰值，或者高速测量的频率太低，这可能表明空气质量计脏了或有缺陷。 下图显示了数字空气质量计的两次测量结果。
电压测量显示电压随时间的变化。 该图显示电压在 0,5 到 4,5 伏之间不断变化。 随着气流的增加（当速度增加时），上升线和下降线之间的时间变得更短。 脉冲变得更细、更紧密。 使用此示波器图像无法做出正确的诊断。
通道A测量电压，通道B测量频率的测量提供了空气质量计的操作思路。 测量是在较长的时间段内进行的，这使得通道 A 的蓝色脉冲看起来好像彼此相邻。 然而，这种情况并非如此; 由于缩小，几乎不可能区分上升电压和下降电压。
红线（通道 B）表示信号的频率。 电压脉冲彼此越接近，红线上升得越多。 当车辆全开加速到高速时，频率不断增加，直至松开油门。 红线的高度表示信号的最大频率。 该数据可以与工厂数据或计算值进行比较。 我们将在下一节中更详细地讨论这一点。
在大众高尔夫 6 2.0 tdi 的下图中，组件代码 G70 表示数字空气质量计。
- 空气质量计的引脚 1 连接到发动机 ECU 的引脚 18。 这是空气质量计将测量值发送给ECU的信号线；
- 引脚2：信号线 空气温度传感器。 该传感器集成在空气质量计外壳内；
- 引脚4：接地；
- 引脚 5：通过图中的参考号 23 连接到保险丝。 空气质量计的供电电压为 12 伏。
在空气质量计的引脚 1 上，我们可以测量发送到 ECU 的信号。 另外，如果有的话，我们可以 接线盒 如果可用，请检查该信号是否也正确到达 ECU 的引脚 18。 如果这些信号彼此不同，我们可以测量该导线上的电压差（LMM 的引脚 1 与 ECU 的引脚 18 相比）。
传感器电源电压过低会影响传感器信号。 这就是为什么我们还必须检查正极和接地连接。 我们将电压表或示波器连接到引脚 4 和 5，并检查测量的电压是否大约等于电池电压。 如果电压太低，我们可能会遇到 过渡电阻 我们可以使用 V4 测量来检测正极线或地线。
使用诊断设备读取测量值：
发动机管理系统根据传感器值计算空气量。 借助读取设备，可以从实时数据（也称为参数或测量值块）中读取当前吸入的空气量。 信号是模拟信号还是数字信号并不重要； 读取时，您会看到 ECU 接收并处理的信号值。
为了检查测量值是否正确，可以将其与出厂数据进行比较。 然而，在大多数情况下，这些并不容易找到。 这就是为什么有计算器来计算风量的原因。 一个众所周知的程序是 线性MM工具 您可以在这里下载。
您计算的值和读取的值必须相当吻合。 当然，小的差异是允许的。 我们总是必须处理每个引擎不同的引擎属性； 考虑气门正时、填充系数增加技术，例如可变气门正时、可变进气歧管等。但是，如果这些值相差数十克，则不能排除空气质量计存在缺陷。
下表显示了排量为2000cc（2,0升）的自然吸气发动机的计算值。 我们从怠速开始； 这大约是 800 rpm。 由于节气门几乎完全关闭，进气歧管内出现真空。 压力为0,3巴。 接下来的两列显示了发动机转速增加和节气门完全打开（Wide Open Throttle）时的值。 进气歧管中存在绝对外部气压，即 1000 mBar。 进气温度升高。 发动机转速继续增加至 6000 rpm。
情况：
- 转速：800转/分；
- 进气歧管压力：300 mBar；
- 进气温度：20°。
计算值：
- 3,86克/秒；
- 13,88公斤/小时；
- 每冲程 0,15 克。
情况：
- 转速：3000转/分（WOT）；
- 进气歧管压力：1000 mBar；
- 进气温度：22°。
计算值：
- 47,86克/秒；
- 172,31公斤/小时；
- 每冲程 0,48 克。
情况：
- 转速：6000转/分（WOT）；
- 进气歧管压力：1000 mBar；
- 进气温度：25°。
计算值：
- 94,76克/秒；
- 341,14公斤/小时；
- 每冲程 0,48 克。
质量空气流量计有缺陷的后果：
- 功率较小（并不总是引人注目）
- 较低的最高速度
- 油耗较高
- 更多碳烟排放（柴油发动机）
- 例如，发动机在满负荷时转速不佳
空气质量计的操作：
空气质量流量计的外壳包含用于将线束连接到 ECU 的插头、印刷电路板上的电子元件以及测量元件。
橡胶 O 形圈可防止空气通过外壳被吸入。 空气质量计的测量元件包括两个温度相关电阻器（PTC 和 NTC） 热敏电阻).
当发动机运转时，电阻器由于流经它们的进气而冷却。 电子电路确保 PTC 加热元件的温度保持恒定。 相关的电压差由放大器电路转换成可用的输出信号发送到 ECU。
下图显示了空气质量计中三个子区域的组件：
- 红色：进气温度传感器（NTC）；
- 绿色：元件为热丝；
- 蓝色：测量元件的组件。
空气质量计有一个 5 针插头连接：
- 进气温度传感器信号；
- 热线电源（12伏）；
- 测量元件电源（5伏）；
- 信号（0,5 – 4,5 伏）；
- 传感器质量。 所有内部接地均连接至该输出引脚。
在下图中，三个子区域分别显示，旁边有说明。
热膜空气质量计包含一个保持恒温的加热电阻。 在此图中，加热电阻为 Rh。 加热电阻器也称为热线，由晶体管（顶部）打开和关闭。
- 温敏电阻R1、R2置于加热电阻Rh两侧；
- 若无空气流过传感器，电阻R1、R2阻值相同，无输出信号；
- 当空气流过传感器时，电阻 R1 冷却，R2 加热；
- 从而R1的阻值减小，R2的阻值增大；
- 电阻值增大，输出电压也增大；
- 如果空气流回传感器（回流），R2 会冷却，R1 会被加热，导致输出电压下降。 因此，平均输出电压是流向发动机的空气质量的正确测量值。
回流是由于关闭进气门或关闭节气门而导致空气（脉动）流回空气过滤器。 回流被测量为额外的空气质量，这可能会导致信号出现较大偏差。 现代空气质量计具有回流补偿功能，如本例所示，使用电阻器 R1 和 R2。
