２ｏ１４年第９ｓ期是争试周刊 热膜式空气流量计的测量技术 郭小兰 （攀枝花学院交通与汽车工程学院，四川攀枝花６１７０００） 摘要：热膜式空气流量计是基于热平衡原理，用于检 测吸入发动机空气的质量流量计。可测量吸入发动机气缸的 空气量并将其转变成电信号传送给ＥＣＵ．是确定基本喷油量 的重要依据之一。本文通过对热膜式空气流量计的测量原理、 温度补偿的分析介绍了其测量技术。 关键词：热膜式空气流量计 恒温差控制 温度补偿 空气流量传感器ＡＦＳ（Ａｉｒ Ｆｌｏｗ Ｓｅｎｓｏｒ）又称为空气流量计 ＡＦＭ（ＡｉｒＦｌｏｗＭｅｔｅｒ），其功用是检测发动机进气量大小、并将 进气量信息转换成电信号输入电控单元（ＥＣＵ），以供ＥＣＵ计 算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。进气量信号是控制 单元计算喷油时间和点火时间的主要依据，同时对发动机的 正常运转、提高燃油效率及减少汽车尾气排放起到至关重要 的作用［”。 １．热膜式空气流量计的基本原理 ３一铂金属膜４一防护网 ３一热膜电阻 热膜式空气流量计的发热元件是铂金属膜，铂金属发热 元件的响应速度很快，能在几毫秒内反映出空气流量的变化． 因此测量精度不受进气气流脉动的影响。此外还具有进气阻 力小，不磨损部件等优点，因此目前大多数中高档轿车都采用 了这种热膜式空气流量计［２］。 热膜式空气流量计的结构如图１所示。热膜电阻设在其内 部的进气通道的一个矩形护套中。为了防止污物沉积到热膜 电阻上影响测量精度，在护套的空气入口一侧设有空气过滤 层，用以过滤空气中的污物。为了防止进气温度变化使测量精 度受到影响，在热膜电阻附近的气流上游没有铂金属膜式温 度补偿电阻，如图２所示。温度补偿电阻和热膜电阻与计内部 控制电路相连，控制电路与线柬连接器插座相连，线束插座设 在计壳体中部。热膜电阻的阻值比较大，消耗的电流较小，使 用寿命较长。但是。由于其发热元件表面制作有一层绝缘保护 薄膜，存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差 。 ２．热膜式空气流量计测量原理 ２．１空气流量测量原理 在强制气流的冷却作用下．发热元件在单位时间内的散 热量Ｈ和发热元件的温度Ｔｗ与气流温度 之差成正比，其散热 量Ｈ与气流质量流量Ｑ 之间的函数关系如下： Ｈ＝Ｋｈ…‘ “ｃ （Ｔ 一ＴＧ）Ｑ 图１ 热膜式ＡＦＳ的结构 １一接线插座２一护套 图２热膜式ＡＦｓ内部元件示意图 １一过滤层２一温度补偿电阻 （１） 式中：Ｋ为常数； 为空气热导率； 为空气黏性系数；Ｃ 为 空气比热容。 ｍ和ｎ的值与流体的性质及雷诺数有关。 用我们今天的话讲就是要钱没钱。要权没权，甚至没有什么家 庭背景：但有时候看人真的很重要，如果不是开普勒１６年的 潜心钻研，对老师所给数据的研究、坚持和信任，我想第谷的 观测最终会被历史尘封，而其间隐藏的天体运动的秘密又不 知道要过多久才能被发现。而我一直很佩服的是开普勒居然 可以从那么多杂乱无章毫无头绪的观测中用自己非凡的数 学才能总结出那么精炼的行星运动三定律．其数学功底可见 斑，也难怪第谷死后开普勒继任为皇帝鲁道夫二世的御用 数学家，只是给他的俸禄只有第谷的一半，且常常拖欠，看来 一有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引．引力的方向 在它们的连线上，引力的大小与物体的质量乘积成正比、与它 们之间距离的二次方成反比。想一想对于当时人们来说简直 太不可思议．作用于天体和作用于人间的力居然是一回事。那 上帝到哪里去了？科学家就是科学家．想问题的方式和我们常 人都不一样。这个牛顿提出的万有引力定律不客气地说就是 牛顿根据现有的知识连猜带蒙的．也难怪马克？吐温曾满怀激 情地说：“科学真是迷人。根据零星的事实，添加一点猜想，竟 能赢得那么多收获。”而万有引力定律是１００多年后也就是 １７９７年（万有引力定律是１６８７年牛顿在《自然哲学的数学原 理》一书中提出的）由卡文迪许真正证明出来的，这个理论是 对的。牛顿，天才。以至于阿波罗８号从月球返航的途中。当地 面控制中心问及“是谁在驾驶”的时候．指令长这样回答：“我 想现在是牛顿在驾驶。”这就是科学，也是为什么有那么多科 学家为此前仆后继．满怀激情为此付诸一生的原因。 文艺复兴，一个伟大的时代，造就了一批伟大的人，直至 今天我们还在享受那个时代带给我们的文明。我满怀敬意与 钦佩。 参考文献： 皇帝也是看人下菜。所以有时候我们在讲历史时很轻易地一 句话带过．实际上蕴含一些偶然和不确定性，以及当事人无 比的智慧。 开普勒之后就是伟大的牛顿。开普勒不知道自己发现的 三大定律蕴含了重要的“天机”．这个“天机”是什么呢？就是牛 顿的万有引力定律．据说这个故事从一个苹果开始。苹果很巧 合地掉在了牛顿头上（也有人说这是杜撰。谁知道呢），可是这 个苹果怎么会落到头上呢？我觉得倒霉。可是牛顿不这么想， 他在想这个苹果为什么落到了我的头上，是什么原因让苹果 落了下来？于是一场人类历史上著名的思考与推论开始了（也 有人说这是胡克先发现的。并且和牛顿进行过长时间的交流 与讨论）。牛顿认为地球拉住月亮的力与拉苹果的力是一样 的，根据圆周运动的向心力公式、牛顿第三定律及开普勒第三 定律，这种力和距离的平方成反比，和质量的乘积成正比，而 且进行著名的月地检验，所以牛顿大胆地提出自己著名的万 １３４ ［１］普通高中课程标准实验教科书必修２．第三版．人民教 育出版社．２０１０． ［２］当年明月《明朝那些事儿》第一版．中国友谊出版公 司．２００９．
