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空氣流量計故障正確檢測排查方法

   2012年05月15日 08:59  
  空氣流量計基本結(jié)構(gòu)及性能特點隨著對發(fā)動機汽車尾氣排放要求的提高,越來越多的發(fā)動機采用精密的空氣計量傳感器計量進入發(fā)動機的空氣量,發(fā)動機ECU根據(jù)空氣計量傳感器信號初步設(shè)定基本供油量,以滿足發(fā)動機各種工況空燃比,進而保證發(fā)動機各種工況對混合氣的要求。

  空氣流量計分類:按測量空氣流量的方法可分為兩種:①直接測量方法傳感器——空氣流量計。②間接測量方法傳感器——進氣歧管壓力傳感器(負(fù)壓傳感器)。直接測量方法傳感器按其測量信號轉(zhuǎn)化形式又可分為3種。

 ?。?)機械式空氣流量計,即可動葉片式空氣流量計。其特點是將燃油泵控制開關(guān)、空氣溫度傳感器、CO調(diào)節(jié)器及空氣流量計等功能融為一體,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但精度較高。不過由于葉片具有彈簧阻力增加了進氣阻力,使它對發(fā)動機在急加速時的響應(yīng)不夠理想,故現(xiàn)在很少使用。

 ?。?)卡爾曼渦流式空氣流量計。它是通過采集渦流頻率完成空氣流速測量,主要是通過光電(如豐田車型)和超聲波采集(如韓國現(xiàn)代、日本三菱等)進氣渦流,具有進氣阻力小、計量準(zhǔn)確的特點,但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不耐振動且造價高,現(xiàn)已逐步被式空氣流量計取代。

 ?。?)式空氣流量計。式空氣流量計按其形又分為3種。

 ?、贌峤z式——將加熱絲均勻分布在計量通道內(nèi)。熱絲式空氣流量計(圖1)精度高、分布均勻,可計量空氣量,但由于熱絲很細(xì)(0.01~0.05mm)且暴露在空氣中,在空氣高速流動時,空氣中的沙粒很容易擊斷熱絲。

 ?、跓崮な?mdash;—將加熱絲印刷在一塊線路板上,并將線路板固定在空氣通道中間。由于熱絲被固定且受到保護膜的保護,壽命提高,但由于保護膜熱傳導(dǎo)較差,影響計量精度。

 ?、蹮嶙枋?mdash;—將加熱絲繞成線圈形式固定在石英玻璃管內(nèi)或暴露在空氣通道內(nèi)。由于熱阻式空氣流量計熱絲被固定,故壽命延長,但由于熱阻面積很小,只能部分采空氣流量,要求空氣通道內(nèi)空氣流速均勻,所以常在進氣側(cè)安裝梳流格柵。

  由于熱膜式和熱阻式空氣流量計均是部分采集空氣計量空氣量,故精度較熱絲式較差。另外,熱絲式、熱膜式和熱阻式空氣流量計還都易受空氣中水分及灰塵的污染,所以在控制電路上都做了專門的設(shè)計,每次打開點火開關(guān)或關(guān)閉點火開關(guān)后,流量計中的熱絲會由電路提供瞬時大電流加熱,使熱絲瞬間產(chǎn)生高溫(700-1 000℃),燒掉污染在熱絲、熱膜或熱阻表面的雜質(zhì),保持空氣流量計量精度。

  轎車使用的空氣流量計,屬“L”型熱膜式空氣流量計 ,安裝在空氣濾清器殼體與進氣軟管之間。其核心部件是流量傳感元件和熱電阻(均為鉑膜式電阻)組合在一起構(gòu)成熱膜電阻。在傳感器內(nèi)部的進氣通道上設(shè)有一個矩形護套,相當(dāng)于取樣管,熱膜電阻設(shè)在護套中。為了防止污物沉積到熱膜電阻上而影響測量精度,在護套的空氣入口一側(cè)設(shè)有空氣過濾層,用以過濾空氣中的污物。為了防止進氣溫度變化使測量精度受到影響,在護套內(nèi)還設(shè)有一個鉑膜式溫度補償電阻,溫補電阻設(shè)置在熱膜電阻前面靠近空氣入口一側(cè)。溫度補償電阻和熱膜電阻與傳感器內(nèi)部控制電路連接, 控制電路與線束連接器插座連接, 線束插座設(shè)在傳感器殼體中部,如圖1所示。

  電路接線圖如圖2所示

  1腳空;2腳為12V; 3腳為ECU內(nèi)搭鐵;4腳為5V參考電壓;5腳為傳感器信號

  在怠速5腳電壓為1.4V;急加速時為2.8V

  空氣流量計故障正確檢測排查方法:

  1、電阻測試:本項目電阻測試為輔助性測試, 主要是檢測線束的導(dǎo)通性,以確認(rèn)線束通暢,無斷路短路,插接器牢靠,各信號傳遞無干擾。

  (1)線束導(dǎo)通性測試:將數(shù)字萬用表設(shè)置在電阻200Ω檔,按電路圖找到空氣流量計圖形下面的針腳號與ECU 信號測試端口圖相應(yīng)的針腳號,分別測試空氣流量計3、4、5 號針腳對應(yīng)至電控單元 12、11、13 號針腳的電阻,所有電阻都應(yīng)低于1Ω。

 ?。?)線束短路性測試:將數(shù)字萬用表設(shè)置在電阻200KΩ檔,測量空氣流量計針腳 2 與電控單元針腳 11、12、13 之間電阻應(yīng)為∞。測量空氣流量計針腳與電控單元針腳:3—11、13;4—12、13;5—11、12之間電阻均應(yīng)為∞。

  注意:在實際維修中,欲測試各條線束的導(dǎo)通性,應(yīng)關(guān)閉點火開關(guān),拔下傳感器插頭與電控單元插接器,使用數(shù)字萬用表分別測量各線束間的電阻,相連導(dǎo)線電阻應(yīng)當(dāng)小于1Ω,不相連導(dǎo)線電阻應(yīng)∞為正常。在實際測量中,由于測量手法、萬用表本身的誤差以及被測物體表面的氧化與灰塵等因素,發(fā)生幾個歐姆的誤差屬正?,F(xiàn)象,不必拘泥于具體數(shù)字。

  2、電壓測試:本項目電壓測試有電源電壓測試和信號電壓測試兩部分,其中信號電壓測試是確定空氣流量計是否失效的主要依據(jù)。

 ?。?)電源電壓測試:打開點火開關(guān),將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓20V檔,紅色表針置于空氣流量計針腳2,黑色表針置于電瓶負(fù)極或發(fā)動機進氣歧管殼體,打起動機時應(yīng)顯示 12V;紅色表針置于空氣流量計針腳 4,黑色表針置于電瓶負(fù)極或發(fā)動機進氣歧管殼體,應(yīng)顯示5V。

  注意:在實際維修中,應(yīng)拔下傳感器插頭,打開點火開關(guān),測量2號端子與接地間電壓, 打起動機時應(yīng)顯示12V。 此時電控單元會記錄空氣流量計的故障碼,測試完畢后要使用診斷儀清除故障碼。

 ?。?)信號電壓測試:分單件測試和就車測試兩部分。

  A.單件測試:取一空氣流量計總成部件,將 12V/5V 變壓器 12V 電壓或電瓶電壓施加在空氣流量計電器插座針腳 2 上,將 5V 電壓施加在空氣流量計電器插座針腳4上,將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓20V檔,測量空氣流量計電器插座針腳 3 和針腳 5,應(yīng)有 1.5V 左右電壓;使用吹風(fēng)機從空氣流量計隔珊一端向空氣流量計吹入冷空氣或加熱的空氣,測量空氣流量計電器插座針腳3和針腳5,電壓應(yīng)瞬時上升至2.8V回落。不能滿足上述條件,可以判定空氣流量計有故障。

  B.就車測試:起動發(fā)動機至工作溫度,將數(shù)字萬用表設(shè)置在直流電壓 20V檔, 測量空氣流量計針腳5 的反饋信號,紅色表針置于空氣流量計針腳 5,黑色表針置于空氣流量計針腳3、電瓶負(fù)極或進氣歧管殼體,怠速時應(yīng)顯示電壓1.5V左右;急踩加速踏板應(yīng)顯示 2.8V 變化。若不符合上述變化,或電壓反而下降,在電源電壓與參考電壓完好的前提下,可以斷定空氣流量計損壞,必須更換。

  注意:在實際維修中,反饋信號電壓的就車測試應(yīng)在傳感器插頭尾部,挑開防水膠堵或刺破導(dǎo)線外皮,接萬用表后踩動油門踏板,觀察電壓變化。而在發(fā)動機實驗臺上, 進行本項測試不用挑開防水膠堵或刺破導(dǎo)線外皮。

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