空气流量计有翼片式、卡门涡旋式、热线式、热膜式和量芯式五种。其中翼片式、卡门涡旋式和量芯式空气流量计属于体积式空气流量计，对大气压力和温度的变化进行修正。热线式和热膜式空气流量计属于质量流量式空气流量计，因而无需对进气温度和空气压力进行修正。量芯式空气流量计应用较少。

空气流量计一般安装在空气滤清器和节气门体之间的进气道上。

1.翼片式空气流量计

翼片式空气流量计也称为叶片式空气流量计，安装在空气滤清器后方的进气道上，如图2-3、图2-4所示。翼片式空气流量计结构简单、可靠性好，测量精度不受电源电压波动的影响。但是进气阻力大、急加速响应慢、外形尺寸大、布置比较困难，用于宝马535、雷克萨斯ES300、沃尔沃760等发动机上。

翼片式空气流量计由测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通道、怠速调整螺钉和接线插头等组成。空气推力使测量板打开一个角度，当推开测量板的力和回位弹簧变形后的弹力相平衡时，测量板便停止转动。与测量板同轴转动的电位计轴带动可变电阻滑动触头滑动，当测量板保持某一开度时，即保持一定的空气通道面积，同时电位计也具有一定的电阻值，其测量端子便将一定的电压信号输送到发动机ECU。

在翼片式空气流量计内，通常还有一个电动燃油泵开关。当发动机起动运转时，测量片偏转，该开关触点闭合，电动燃油泵通电运转；发动机熄火后，测量片在回转至关闭位置的同时，使电动燃油泵开关断开。此时，即使点火开关处于开启位置，电动燃油泵也不工作。这种设计可以在发生交通意外时，防止发动机熄火后燃油泵继续泵油而发生二次事故。

图2-3 翼片式空气流量计的原理图

1—空气进口 2—进气温度传感器 3—阀门 4—阻尼室 5—缓冲片 6—旋转翼片（测量片） 7—主气道 8—旁通气道

图2-4 翼片式空气流量计的结构图

1—进气温度传感器 2—电动燃油泵动触点 3—回位弹簧 4—电位计 5—导线插接器 6—CO调整螺钉 7—测量用的旋转翼片 8—电动燃油泵开关触点

空气流量计内还有一个进气温度传感器，用于测量进气温度，为进气量做温度补偿。

翼片式空气流量计导线插接器一般有7个端子。丰田系列的翼片式空气流量计有7个接线柱。也有将空气流量计内部的电动燃油泵控制触点开关取消后，变为5个端子的。也有4个端子的，因为有的发动机带有涡轮增压系统，那么它的翼片式空气流量计中就没有安装进气温度传感器，因为它需要测量中冷器后的进气温度。图2-5所示为日产和丰田车用翼片式空气流量计插接器端子图。

图2-5 翼片式空气流量计插接器端子图

THA—进气温度传感器信号 V_S—空气流量计输出信号 V_C—ECU输给传感器的电源（5V） V_B—电源电压（12V） E₂—传感器的搭铁线 F_C—燃油泵开关 E₁—油泵开关搭铁

当发动机在热怠速运行时，进入发动机的空气量为一定值。当旋出怠速调整螺钉时，经旁通空气道进入的空气量就多，而经翼板计量的空气量就少，发动机ECU就少喷油，而空气的总量是定值，因而混合气的浓度就稀；反之，混合气的浓度就浓。因此，翼片式空气流量计上的怠速调整螺钉可起到调整混合气浓度的作用。

2.卡门涡旋式空气流量计

卡门涡旋式空气流量计的特点是体积小、重量轻、进气道结构简单、进气阻力小，输出的是数字信号，发动机ECU易于处理，属空气体积流量型，需要根据大气压力和进气温度对空气密度进行修正。

在空气流量计的进气管道正中间设有一流线型或三角形的涡旋发生器，当空气流经该涡旋发生器时，在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡旋的空气涡旋。根据卡门涡旋理论，这个涡旋行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动，其移动的速度与空气流速成正比，即在单位时间内通过涡旋发生器后方某点的涡流数量与空气流速成正比。因此，通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。根据检测方式的不同，卡门涡旋式空气流量计可分为超声波检测式和反光镜检测式。

（1）超声波检测式卡门涡旋空气流量计 超声波检测式卡门涡旋空气流量计由涡旋稳定器、超声波发生器、涡旋发生器、超声波信号发射器、超声波接收器等组成。

图2-6和图2-7所示为超声波检测式卡门涡旋式空气流量计的结构和工作原理，在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。在发动机运转时，超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受气流中涡旋的影响，使超声波的相位发生变化。ECU根据接收器测出的相应变化的频率，计算出单位时间内产生的涡旋的数量，从而求得空气流速和流量，然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前角。三菱汽车4G64发动机采用了这种形式的卡门涡旋式空气流量计，其与进气温度传感器和进气压力传感器装在一起。

图2-6 超声波检测式卡门涡旋空气流量计的结构

1—大气压力传感器 2—集成控制电路 3—涡旋发生器 4—涡旋稳定器 5—涡旋 6—超声波接收器 7—主空气道 8—旁通空气道 9—进气温度传感器 10—超声波发生器

图2-7 超声波检测式卡门涡旋空气流量计的工作原理

1—超声波发射器 2—超声波发生器 3—节气门前方空气道 4—与涡旋数对应的声波 5—整形后的矩形波 6—接ECU 7—旁通气道 8—超声波接收器 9—卡门涡旋 10—涡旋发生器 11—涡旋稳定器

（2）反光镜检测式卡门涡旋空气流量计 图2-8和图2-9所示为反光镜检测式卡门涡旋空气流量计的结构和工作原理。在图2-8内有一个发光二极管和一个光敏晶体管，发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏晶体管上，使光敏晶体管导通，反光镜安装在一个很薄的金属簧片上，金属簧片在进气气流涡旋的压力作用下产生振动，其振动频率与单位时间内产生的涡旋数量相同。由于反光镜随簧片一同振动，被反射的光束也以相同的频率变化，致使光敏晶体管也随光束以同样的频率导通、截止。ECU根据光敏晶体管导通、截止的频率即可计算出进气量。雷克萨斯LS400轿车即采用了这种形式的卡门涡旋式空气流量计。(www.daowen.com)

图2-8 反光镜检测式卡门涡旋空气流量计的结构

1—镜子 2—发光二极管 3—金属簧片 4—涡旋 5—光敏晶体管 6—导压孔 7—涡旋发生器 8—气流

图2-9 反光镜检测式卡门涡旋空气流量计的工作原理

1—空气进口 2—进气歧管 3—光敏晶体管 4—簧片 5—压力基准孔 6—涡旋发生器 7—卡门涡旋 8—整流栅

图2-10 热线式空气流量计的工作原理

3.热线式空气流量计

博世公司生产的汽油喷射系统及一些高档轿车采用这种空气流量计，如别克、沃尔沃等。在其进气道内的取样管中有一根铂丝（即热丝），经通电后发热，如图2-10所示。当发动机起动后，空气流过铂丝周围，使其热量散失，温度下降，此时与铂丝相连的桥式电路将改变电流，以保持铂丝温度恒定，维持电桥平衡，如图2-11、图2-12所示。当空气流量变化时，流过铂丝的电流也随之发生变化，ECU通过电量的变化得到空气流量。根据铂丝在壳体内的安装部位不同，热线式空气流量计分为主流测量和旁通测量方式两种结构形式。热线式空气流量计属于质量流量型空气流量计，能测出空气质量，响应时间短，测量精度高。

图2-11 热线式空气流量计

热线式空气流量计是由防回火和滤脏物的金属网、取样管、铂金热线、温度传感器、控制电路、接线插头等组成的。

4.热膜式空气流量计

如图2-13所示，热膜式空气流量计的原理与热线式基本相同，只是将热线改为热膜。热膜由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成，或者将热线、补偿电阻、精密电阻等镀在一块陶瓷片上，使制造成本大为降低，且使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了空气流量计的可靠性和使用寿命。但由于其发热元件表面制作一层绝缘保护薄膜，存在辐射热传导作用，因此反应灵敏度稍差。热膜式空气流量计用于桑塔纳2000GSi、捷达、别克、奔驰等汽车。

图2-12 热线式空气流量计的检测电路

A—混合集成电路 R_H—热线电阻 R_K—温度补偿电阻 R_A—精密电阻 R_B—电桥电阻

图2-13 热膜式空气流量计

1—控制电路 2—热膜电阻 3—温度传感器 4—金属网

5.量芯式空气流量计

量芯式空气流量计的特点是进气阻力小、检测精确、可靠性高。马自达929车型采用这种流量计，如图2-14所示，量芯式空气流量计一般由量芯、电位计、进气温度传感器等组成。量芯式空气流量计用一个可沿进气道方向移动的滑动量芯代替翼片式空气流量计内的旋转翼片，量芯在进气气流的推动下向后移动，打开进气通道，并停止在进气推力与复位弹簧力相平衡的位置上（图2-14）。量芯在移动时带动电位计滑动触点，将进气量的大小转变为电位计电阻的大小，ECU根据电位计电阻的变化或电压的变化测量进气量，如图2-15所示。量芯式空气流量计没有设置旁通道和怠速调整螺钉，当发动机处于怠速时，混合气的浓度由ECU根据氧传感器反馈的信号进行调节。

图2-14 量芯式空气流量计

图2-15 量芯式空气流量计的工作原理

THA—进气温度传感器信号 V_S—空气流量计传感器输出信号 V_C—ECU输给传感器的电源（5V） E₂—空气流量计搭铁 E₁—进气温度传感器搭铁