民國115年 高考三級 汽車工程 汽車動力機
第3題
引擎使用空氣流量感知器來量測引擎之空氣進氣量，請說明三種常用之 引擎空氣流量感知器之工作原理，並比較三者輸出信號之精確性。（25 分）
題目
引擎使用空氣流量感知器來量測引擎之空氣進氣量，請說明三種常用之 引擎空氣流量感知器之工作原理，並比較三者輸出信號之精確性。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、翼板式空氣流量計（vane air flow meter, VAF）在進氣道內設可擺動的翼板與緩衝室，氣流推力使翼板偏轉，帶動可變電阻（電位計）輸出與翼板角度相關的類比電壓；旁通通道與補償擋板可穩定脈動。其輸出為體積流量訊號，進氣阻力較大，翼板慣性與磨耗會造成誤差，需以進氣溫度、大氣壓修正密度。
- 二、熱線式空氣流量計（hot-wire MAF）以白金熱線置於進氣流中，通電使其維持比氣流高一定溫度；空氣帶走熱量，控制電路調整加熱電流以保持溫度恒定，電流或電壓即反映空氣質量流量。熱膜式（hot-film）原理相同，以薄膜元件取代細線，耐污與抗震較佳。此類感測器直接量測質量流量，反應快，但需燒除（burn-off）清潔與溫度補償。
- 三、卡門渦流式空氣流量計（Karman vortex air flow meter）在進氣道設置渦流產生柱，氣流通過後交替產生卡門渦流，渦流頻率與流速成正比；以超音波或壓力感測器檢出頻率，再換算體積流量。輸出多為頻率或數位訊號，抗干擾佳、無活動件，但低流量時訊號弱，且體積流量仍須以進氣溫度與壓力換算質量流量。
- 四、精確性比較：熱線／熱膜式直接測質量流量，線性與動態反應最佳，適合電子噴射閉環控制；翼板式構造簡單，但進氣阻力、慣性與磨耗使誤差較大；卡門渦流式輸出頻率穩定、耐久性好，惟低流量解析度與脈動工況受限，且須密度修正。整體以熱線／熱膜式精度最高，渦流式次之，翼板式較低；實際仍受安裝、污染與校正影響。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。