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浅析空气流量计故障的分析与检修

来源:营口市农业工程学校作者:李永刚发表时间:2019-08-22
摘要: 空气流量计是用于测量进气量的传感器。它是车辆电子控制系统的重要组成部分。它在记录发电机的工作状态和检测发动机故障方面起着重要作用。其性能直接影响发动机是否能正常工作。因此,掌握空气流量计的检测和故障诊断方法尤为重要。本文就空气流量计的分类、作用、故障的分析及检修等方面进行了阐述。
 
1 空气流量计的作用及分类
为了在各种工况条件下获得非常好的浓度的混合物,电控汽油喷射发动机必须正确测量每时每刻吸入发动机的空气量,这是电子控制单元 ECU 的计算燃油喷射量主要依据。空气流量计是 EFI 发动机的传感器,可以发挥这一重要作用。它将吸入的空气流转换成电信号,并将其发送到电子控制单元 ECU,以便为 ECU 计算燃料喷射量提供依据。
电控汽油喷射系统的空气流量传感器有各种类型。根据其结构类型,普通气流传感器可分为叶片型,芯型,热线型,热膜型,卡门涡旋型等。目前,热膜空气流量计是应用最广泛的。
 
2 空气流量计发生故障对发动机的影响
作为确定燃油喷射的基本信号之一,如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU 无法获得正确的进气量信号,就会影响正常进行燃油喷射量控制,这将导致混合物太浓或太稀,使发动机运转异常。虽然气流传感器的异常不会引起发动机无法启动,但肯定会影响发动机的动态性能,例如怠速不稳定,加速不良,进气管“回火”,排气管冒黑烟,同时造成过多的废气排放等等。
 
3 热膜式空气流量计故障及检测方法
3.1 常见的故障
热膜式空气流量计较为常见的故障是:热膜沾污、热敏电阻不良和热膜损坏等等问题。
 
3.2 检测的方法
在检测热膜式空气流量计时可采用电阻测试法、电源电压测试法、信号电压测试法。
 
4 热膜式空气流量计故障分析与检修案例
4.1 发动机怠速不稳
故障现象:捷达 20V 发动机出现怠速不稳定,驱动弱并且冒黑烟的现象,进行基本设置以后故障排除,但几天后故障会重复出现。
检测过程:通过计算机显示出是空气流量计的临时故障。但更换空气流量计后计算机显示的故障仍保持不变,下一步正常检测整个车辆的数据块。然而,具体地检测空气流量计电路,并且发现空气流量计信号线的电阻值大于正常阻值,真正的原因是该线路具有虚拟连接,通过处理线束插头,以此来消除故障。
故障分析:故障情况特殊,但在实际维修中会经常遇到,而且相对来说是难以解决的。我们发现:空气流量计信号线位于插头的转角,在生产过程中容易发生位置故障,导致接触不良。在其他插头中,相应的位置也值得我们关注。此外,空气流量计是一个重要组成部分,其故障率非常低。但计算机提示其故障时也应认真对待。
 
4.2 发动机怠速运转时熄火
故障现象:日产 HU11VG30E 汽车发动机在运行的过程中出现如下情况。打马达时能着火,但不能怠速运转,同时会立即熄火。当空气流量计和控制器接口线被拔出时,它可以启动并能怠速运转,并且排气管有不完全燃烧的汽油。当加油门后,发动机就熄火,或在它处于负载状态时就熄火。
故障分析:启动后熄火,拔出空气流量计传感连接线,分析加速和加载过程中掉速熄火的故障现象。通过分析检查顺序大致如下:油量是否不足,怠速调节是否不良,附加空气阀是否有问题,油压调节阀是否异常,电动汽油泵是否出现故障,进气系统是否泄漏,空气流量计是否损坏。同时,还应检查电子点火系统和电子控制器。
故障检修:如果无法确认空气流量计故障,并且不排除其他故障,则执行初始检查以消除点火系统和控制器可疑点,然后全面检查其他可能出现的问题。
①使用连接在油管中的自制压力表,当点火开关打开时,压力表指针为 2.5kPa;怠速汽油压力浮动值为±9.8kPa;当调节阀真空管被拔出时,汽油压力增加至 34.2kPa;当捏回油管时,测量仪指针上升到 441kPa。所有这些都证明燃油系统是正常的。
②使用数字万用表测量喷油器的电阻为 2.5 欧姆,这个测试值是正常的;测试喷嘴的喷嘴喷雾程度是良好的,喷嘴没有卡住。
③将高阻抗灯连接到喷嘴接线,指示灯闪烁,证明控制器工作正常。
④使用数字万用表检测其他传感器是正常的。然后用万用表测量从控制器到空气流量计的接线是否短路或开路。
根据上述测试结果,当供气后输出电压上升时,传感器按照工作原理工作。但是,当传感器接线连接时,发动机立即熄火,也就是说,当传感器向控制器发送电信号时,发动机熄火。根据对这种现象的分析,空气流量计发出的电信号使控制器发出错误指令,导致发动机无法正常工作,从而确认传感器已损坏。
 
4.3 发动机加速不良
故障现象:当桑塔纳 2000GSi 轿车的发动机怠速时,发动机抖动并加速不良。
故障原因:空气流量计断路。
故障排除:
①阅读故障码有 2 个:00561 混合气自动适应超限,00553 空气流量计对地开路或短路。
②观察数据流,发现进气流量信号可随发动机转速变化,但燃料喷射脉冲宽度和节气门角度超过经验正常值(1.65-1.90ms 和 2°-4°)。
③清洁节气门和喷油器后,装车、清码、基本设置。但是,发动机怠速抖动更严重。
④再次读取故障代码,只剩下 00553,不能再清除。从空气流量计上拆下线束接头,发现进气流量数据流信号与插头插入时相同。可以看出,当故障代码“00553 空气流量计对地开路或短路”时,数据流不是实际值,而是由发动机转速和节气门位置传感器信号计算得出的值而替代。因此,此时读取进气流量数据流是没有意义的。
⑤仔细检查空气流量计及其接线,发现空气流量计线束插头转角处的信号线断开。重新连接线束接头,然后重试,排除故障。
 
4.4 进气管“回火”
故障现象:捷达王轿车发生发动机怠速抖动,并在快速加速期间进气管出现“回火”的现象。故障检测与排除:检查进气系统,没有发现漏气。更换燃油滤清器并清洁 4 个喷油器。无效。检查燃油压力,怠速和加速时都正常。当移除空气流量传感器的连接器时,故障现象大大改善。测量气流传感器各端子的电阻值,这是正常的。最后,发现空气流量传感器的热膜式电阻是多尘的。在通过汽化器清洗剂除去灰尘之后,消除了故障。对于使用热膜式传感器的 EFI 发动机,它以恒定电压施加到热膜的两端以加热电阻器,并且其温度由电路控制。ECU 基于流过热膜电阻器的电流大小确定进气量,并确定燃料喷射量以满足不同发动机运行条件的需要。如果在热膜上形成灰尘,从而产生隔热层,则当进气量变大时,其温度变化减慢,所需电流减小,ECU 确定的喷油量减小,而实际进气量相对较大,使得混合气太薄,最终引起发动机怠速抖动,并引起诸如快速加速期间的“回火”现象。
 
5 结束语
作为汽车中重要的传感器之一,空气流量计性能的直接影响发动机是否能正常工作。因此,掌握空气流量计的检测和故障诊断方法尤为重要。当空气流量计出现故障时,无法通过简单的更换方法进行处理。要分析并找出故障原因,彻底解决故障,否则会导致故障再次发生,影响行车安全。
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