一、各種空氣流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)
隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)尾氣排放要求的提高,越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)采用的空氣計(jì)量傳感器計(jì)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量,發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)空氣計(jì)量傳感器信號(hào)初步設(shè)定基本供油量,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況空燃比,進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)混合氣的要求。空氣計(jì)量傳感器按測(cè)量空氣流量的方法可分為兩種:①直接測(cè)量方法傳感器——空氣流量計(jì)。②間接測(cè)量方法傳感器——進(jìn)氣歧管壓力傳感器(負(fù)壓傳感器)。
直接測(cè)量方法傳感器按其測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化形式又可分為3種。
(1)機(jī)械式空氣流量計(jì),即可動(dòng)葉片式空氣流量計(jì)。其特點(diǎn)是將燃油泵控制開(kāi)關(guān)、空氣溫度傳感器、CO調(diào)節(jié)器及空氣流量計(jì)等功能融為一體,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但精度較高。不過(guò)由于葉片具有彈簧阻力增加了進(jìn)氣阻力,使它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)的響應(yīng)不夠理想,故現(xiàn)在很少使用。
(2)渦流式空氣流量計(jì)。它是通過(guò)采集渦流頻率完成空氣流速測(cè)量,主要是通過(guò)光電(如豐田車(chē)型)和超聲波采集(如韓國(guó)現(xiàn)代、日本三菱等)進(jìn)氣渦流,具有進(jìn)氣阻力小、計(jì)量準(zhǔn)確的特點(diǎn),但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不耐振動(dòng)且造價(jià)高,現(xiàn)已逐步被熱線式空氣流量計(jì)取代。
(3)熱線式空氣流量計(jì)。熱線式空氣流量計(jì)按其熱線形又分為3種。
①熱絲式——將加熱絲均勻分布在計(jì)量通道內(nèi)。熱絲式空氣流量計(jì)精度高、分布均勻,可計(jì)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(dòng)時(shí),空氣中的沙粒很容易擊斷熱絲。
②熱膜式——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(hù)膜的保護(hù),壽命提高,但由于保護(hù)膜熱傳導(dǎo)較差,影響計(jì)量精度。
③熱阻式——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(jì)熱絲被固定,故熱線壽命延長(zhǎng),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(jìn)氣側(cè)安裝梳流格柵。
由于熱膜式和熱阻式空氣流量計(jì)均是部分采集空氣計(jì)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(jì)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(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì),每次打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后,流量計(jì)中的熱絲會(huì)由電路提供瞬時(shí)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(jì)量精度。
二、空氣流量計(jì)常見(jiàn)故障分析
1.葉片式空氣流量計(jì)故障分析
(1)空氣流量計(jì)與節(jié)氣門(mén)體連接膠管不密封故障
葉片式空氣流量計(jì)集燃油泵開(kāi)關(guān)、空氣溫度傳感器和C0調(diào)節(jié)等功用于一體,所以空氣流量計(jì)與節(jié)氣門(mén)體連接用膠管的良’好密封是保證正確計(jì)算進(jìn)氣量工作的必要條件,一旦膠管密封不嚴(yán)或損壞,常會(huì)造成以下故障。發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)能著車(chē),熱機(jī)后怠速熄火;發(fā)動(dòng)機(jī)熱起動(dòng)著車(chē)后,怠速迅速熄火;發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)著車(chē),怠速抖動(dòng),掛擋時(shí)熄火(自動(dòng)變速器);發(fā)動(dòng)機(jī)怠速正常(經(jīng)調(diào)CO裝置),加速時(shí)混合氣過(guò)稀產(chǎn)生回火。
(2)葉片式空氣流量計(jì)斷線故障
葉片式空氣流量計(jì)斷線后,發(fā)動(dòng)機(jī)一般存有故障碼,內(nèi)容多為下列幾種。
①地線斷路。由于地線斷路,造成空氣流量計(jì)輸出電壓保持在高,空氣溫度傳感器也保持在輸出電壓高,電腦供油過(guò)量,CO排放超標(biāo),發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冒黑煙。
②供電火線斷路。由于供電火線斷路,空氣流量計(jì)始終保持輸出電壓低,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速可以運(yùn)轉(zhuǎn),高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低于2 500r/min,加速無(wú)力。
③參考電壓線斷路。由于參考電壓線斷路,使空氣流量計(jì)輸出電壓偏高,發(fā)動(dòng)機(jī)排放C0嚴(yán)重超標(biāo)。
④燃油泵開(kāi)關(guān)損壞或開(kāi)路。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)燃油泵供油,起動(dòng)后,燃油泵繼電器不工作,發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
(3)葉片式空氣流量計(jì)調(diào)整故障
葉片式空氣流量計(jì)應(yīng)保持葉片及滑道的清潔。在調(diào)整時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)空氣旁通道的開(kāi)度即可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)CO排放當(dāng)確認(rèn)進(jìn)氣無(wú)漏氣及葉片無(wú)卡滯現(xiàn)象時(shí),調(diào)節(jié)CO以滿足怠速尾氣排放要求。
2.渦流式空氣流量計(jì)故障分析
渦流式空氣流量計(jì)是將經(jīng)過(guò)傳感器上端集成電路處理后的信號(hào)傳送給電腦,一般是以頻率輸出,故測(cè)量輸出電壓一般為2,2-2,8V。當(dāng)空氣流量變化時(shí),電壓始終不變,而輸出的脈沖頻率發(fā)生變化,因此不能根據(jù)測(cè)量電壓高低確定流量變化。
此種空氣流量計(jì)一般應(yīng)注意以下2項(xiàng)的檢查。
(1)檢查線路電壓——I供電電壓4.5-5.5V,信號(hào)電壓2.2-2.8V,空氣溫度傳感器開(kāi)路時(shí)5V,短路時(shí)0.1V。
(2)檢查進(jìn)氣通道清潔及梳流格柵清潔性??諝馔ǖ兰笆崃鞲駯挪磺鍧崒⒅苯佑绊懣諝饬鲃?dòng)的平穩(wěn)性,特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這些污染將造成空氣產(chǎn)生振動(dòng)而被記作流量信號(hào),從而影響空氣流量計(jì)精度。
3.熱線式空氣流量計(jì)故障分析
熱線式空氣流量計(jì)計(jì)量方式主要以空氣質(zhì)量為主,一般不受進(jìn)氣溫度影響。另外,由于它在開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)需要自清潔,供電電壓一般為12V,信號(hào)參考電壓為5V,輸出信號(hào)電壓為0.3,-4.5V。
由于現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)具備自學(xué)習(xí)和記憶功能,能對(duì)空氣流量計(jì)的污染情況進(jìn)行記憶修正(用輸入值反饋信號(hào)修正)。因此在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),要注意檢查空氣流量數(shù)據(jù)變化情況,因?yàn)檫M(jìn)氣道漏氣及節(jié)氣門(mén)臟污將造成空氣流量計(jì)數(shù)據(jù)失準(zhǔn),時(shí)常也會(huì)記憶故障碼,所以不能簡(jiǎn)1{單憑故障碼判斷空氣流量計(jì)是否損壞。
(1)節(jié)氣門(mén)過(guò)臟,氣缸及氣門(mén)嚴(yán)重積I炭造成發(fā)動(dòng)機(jī)ECU記憶空氣流量計(jì)故障I及氧傳感器故障,這個(gè)故障在大眾系列I車(chē)系較多(捷達(dá)、桑塔納和奧迪等)?! ?/span>
之所以這樣,是因?yàn)楣?jié)氣門(mén)過(guò)臟后直接影響了進(jìn)氣通道的截面積,從而使進(jìn)氣量減少。為了穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速,電腦只能將電動(dòng)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度調(diào)大,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下對(duì)空氣量的需求。電腦一方面接收來(lái)自空氣流量計(jì)的進(jìn)氣量信號(hào),一方面通過(guò)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)判斷空氣流量計(jì)準(zhǔn)確程度,當(dāng)2個(gè)計(jì)算差值超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí),判斷為流量計(jì)失準(zhǔn),便報(bào)空氣流量計(jì)超值。當(dāng)節(jié)氣門(mén)嚴(yán)重污染時(shí),節(jié)氣門(mén)勢(shì)必開(kāi)得更大,但此時(shí)的實(shí)際進(jìn)氣量并未增加,故節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)值會(huì)高于空氣流量計(jì)信號(hào)值。而同時(shí)電腦也會(huì)修正空氣流量計(jì)差值,但隨著時(shí)間的延續(xù),當(dāng)修正值超過(guò)電腦預(yù)設(shè)值時(shí),將報(bào)流量計(jì)失準(zhǔn)故障。因此,應(yīng)適時(shí)清潔節(jié)氣門(mén)體,以保證空氣流量計(jì)的準(zhǔn)確性。在車(chē)輛發(fā)生此類(lèi)故障后,不要急于更換空氣流量計(jì),應(yīng)首先對(duì)進(jìn)氣道、節(jié)氣門(mén)、氣缸和氣門(mén)進(jìn)行免拆清潔,然后再用專(zhuān)用設(shè)備清除電腦中的故障記憶(故障碼和運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄),并重新運(yùn)行車(chē)輛進(jìn)行初步設(shè)定,故障一般便可排除o
(2)空氣流量計(jì)進(jìn)氣梳流格柵故障
很多維修人員一般認(rèn)為熱線式空氣流量計(jì)有了自潔功能后,熱線部分便不易被污染,應(yīng)該說(shuō)這個(gè)觀點(diǎn)是不對(duì)的。原因在于,曲軸箱蒸氣及空氣濾芯若過(guò)臟,空氣流量計(jì)格柵也易受到污染。由于熱阻式空氣流量計(jì)是取中間部分空氣進(jìn)行采樣計(jì)算,所以就要求進(jìn)入空氣流量計(jì)通道內(nèi)空氣須均勻。而當(dāng)格柵過(guò)臟時(shí),因空氣在高速流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生擾流,空氣不能被準(zhǔn)確計(jì)量,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)混合空氣過(guò)稀產(chǎn)生回火現(xiàn)象。這種情況下就需要正確清潔空氣流量計(jì)格柵。
總之,當(dāng)電腦報(bào)空氣流量計(jì)故障后,不能單一用更換的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。要進(jìn)行分析,找出影響空氣流量計(jì)失準(zhǔn)的原因,才能解決故障,否則故障還會(huì)再次發(fā)生,造成返修事故。
全國(guó)服務(wù)熱線
15999667671