胡鐵牛
空氣流量傳感器是發(fā)動機電控單元(ECU)控制混合氣濃度的主要信號之一,如果進氣量增大,ECU控制的噴油量也增大,反之亦然。
一、空氣流量傳感器性能的初步判定及對汽車性能的影響
空氣流量傳感器的故障分為兩大類,一類是信號超出信號范圍,表示空氣流量傳感器已經(jīng)失效。電控單元(ECU)會以一個固定的數(shù)值來代替,或用其他傳感器的信號代替(節(jié)氣門位置傳感器信號)。另一類是信號不準確。電控單元(ECU)會按照這一不準確的信號控制噴油量,造成混合氣過稀或過濃、怠速不穩(wěn)、加速不良、“回火”、排氣管冒黑煙、尾氣超標等故障,且沒有故障碼顯示。
利用這一特性,關閉點火開關,拔下空氣流量傳感器插頭,再重新啟動發(fā)動機觀察現(xiàn)象。
1.如果故障現(xiàn)象沒有變化,說明空氣流量傳感器損壞。因為ECU確認空氣流量傳感器失效后,已采用節(jié)氣門位置傳感器信號,此時有沒有空氣流量傳感器的結果是一樣的,所以故障現(xiàn)象沒有變化。
2.如果故障現(xiàn)象有所減輕,說明空氣流量傳感器的性能發(fā)生漂移,信號偏值。由于空氣流量傳感器信號處在有效范圍內(nèi),ECU按照失真的信號控制噴油量,引起明顯的故障現(xiàn)象。拔下空氣流量傳感器的插接器后,ECU認為空氣流量傳感器完全失效,就改用節(jié)氣門位置傳感器的信號來代替,所以發(fā)動機的工作狀況有所好轉。
3.如果故障現(xiàn)象有所惡化,說明空氣流量傳感器正常。因為拔下插接器后,ECU改用節(jié)氣門位置傳感器信號,其控制精度不如空氣流量傳感器信號,所以故障現(xiàn)象有所惡化。
另外,可以使用尾氣分析儀測量發(fā)動機怠速工況以及2000r/min穩(wěn)定工況的尾氣成分,如果與標準數(shù)值相差太大,則可能是空氣流量傳感器信號不良引起的故障。
二、大眾車系空氣流量傳感器故障碼的特點及維修實例
1.熱模式空氣流量傳感器(G70)失效后,電控單元(ECU)不直接給出空氣流量傳感器的故障碼,而是通過其它故障碼表現(xiàn)出來,通常是“00561”(混合器調(diào)整值超過調(diào)整極限)或者“17916”(達到怠速調(diào)整系統(tǒng)理論上限值)。
2.發(fā)動機其它部件失??赡苡涗浛諝饬髁總鞲衅鞯墓收洗a。在維修實踐中,常見以下幾種情況記錄空氣流量傳感器的故障碼。
1)節(jié)氣門臟污,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛寶來1.8T轎車,在正常行駛中,有時儀表盤上的ASR(驅動防滑系統(tǒng))指示燈突然點亮,按壓ASR燈開關無效,只有關閉點火開關,重新啟動發(fā)動機,ASR燈才熄滅。連接故障診斷儀VAS5051進行檢測,讀出“發(fā)動機系統(tǒng)中顯示的空氣流量傳感器G70信號值過小”故障信息。檢測G70各端子電阻,均未超過1.5歐姆。觀察G70的波形,正常。更換G70無效。該車采用CAN-BUS多路信息傳輸系統(tǒng),ABS/ASR控制單元與發(fā)動機控制單元通過CAN-BUS總線進行通信聯(lián)絡。一方面,節(jié)氣門臟污后,節(jié)氣門的開度值增大,而實際進氣量沒有增加,導致G70的信號與節(jié)氣門的開度不匹配,因而記錄G70信號值過小的故障信息。另一方面,ASR系統(tǒng)實行驅動防滑控制是通過降低發(fā)動機的轉速以調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出轉矩來實現(xiàn)的,因此故障雖然表現(xiàn)在制動系統(tǒng),但故障根源卻在發(fā)動機。當節(jié)氣門開度信號與空氣流量信號出現(xiàn)偏差時,(節(jié)氣門的開度大,而空氣流量傳感器測出的進氣量偏?。?,ABS/ASR控制單元認為發(fā)動機減少了功率輸出,正在進行驅動防滑控制,于是點亮ASR指示燈。
2)節(jié)氣門位置傳感器性能失常,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛捷達轎車,用故障診斷儀檢測,讀出空氣流量傳感器信號不合理的故障碼,更換空氣流量傳感器無效,進一步檢查節(jié)氣門位置傳感器,發(fā)現(xiàn)其最大學習值和最小學習值與規(guī)定值不符,而且不能進行基本設定。更換節(jié)氣門總成(含節(jié)氣門位置傳感器)并進行基本設定后,故障排除。
3)氧傳感器損壞,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛捷達王轎車氧傳感器損壞后,記錄空氣流量傳感器的故障碼,其原理是:由于缺缸等原因近期燃油燃燒不完全,超出氧傳感器的調(diào)節(jié)范圍,造成氧傳感器的信號不準,于是發(fā)動機ECU在混合氣過稀和過濃之間持續(xù)的來回調(diào)節(jié)。ECU接收到的空氣流量信號與氧傳感器信號相互矛盾。氧傳感器損壞無法調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)與空氣流量傳感器信號嚴重漂移是一樣的,ECU按照優(yōu)先原則,便記錄空氣流量傳感器的故障碼。
三、空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流分析
通過分析空氣流量傳感器的數(shù)據(jù)流,可以判斷發(fā)動機進氣系統(tǒng)是否存在漏氣現(xiàn)象。在正常情況下,怠速時空氣流量傳感器信號數(shù)據(jù)為2.5g/s左右。若小于2.0g/s,說明進氣系統(tǒng)存在漏氣;若大于4.0g/s,說明發(fā)動機存在額外負荷。
一輛奧迪A61.8T轎車,發(fā)動機運轉時,每隔2-3min就抖動一次,但是發(fā)動機啟動和加速都正常。連接故障診斷儀VAS5052,進入01-08-02,讀取數(shù)據(jù)流,第四區(qū)顯示的空氣流量數(shù)據(jù)在0.3-3.5g/s之間做周期性的頻繁跳動。檢查發(fā)現(xiàn),空氣濾清器殼體與進氣軟管連接處下部的卡箍沒有安轉好,造成漏氣。對漏氣處處理后,故障排除。
四、空氣流量傳感器的維修要點
1.熱線和熱膜臟污后的清洗
熱線是否具有自潔能力的檢查方法:拆下空濾,從空氣流量傳感器的進口處察看熱線,若關閉點后開關后5s后看不到熱線發(fā)出微紅的光輝約1s,說明熱線的自潔能力幾經(jīng)喪失。
熱線熱膜臟污后,可以在熱機怠速狀態(tài)下,拆下空濾的濾網(wǎng),用清洗劑直接噴射熱線或熱膜清除積碳,熱膜式空氣流量傳感器可以噴射清洗劑后擦拭。
2.熱膜式空氣流量傳感器易損壞的原因及預防處理方法
BOSCH公司生產(chǎn)的熱膜式空氣流量傳感器,其核心部分由一塊集成電路和惠斯登電橋組成,沒有穩(wěn)壓電路。當電源電壓過高或出現(xiàn)瞬間高電壓時,熱膜式空氣流量傳感器容易燒壞。蓄電池硫化嚴重,容量下降,無法吸收發(fā)電機峰值電壓也會導致空氣流量傳感器損壞。
預防處理方法:在熱膜式空氣流量傳感器的前端加裝一個7812三端子穩(wěn)壓集成電路。
3.大眾車系空氣流量傳感器損壞后的代用
大眾車系的空氣流量傳感器是一個故障多發(fā)部件??諝饬髁總鞲衅鲹p壞后,若一時找不到原廠配件,就面臨零件通用互換問題。桑塔納2000轎車與桑塔納3000轎車的空氣流量傳感器不能互換。桑塔納2000GSI時代超人轎車與帕薩特B5 1.8T轎車的空氣流量傳感器可以互換。帕薩特B5 1.8T轎車與帕薩特B5 1.8L轎車的空氣流量傳感器接腳布置有區(qū)別,將1.8T轎車空氣流量傳感器2號腳與4號腳調(diào)換后即可在帕薩特B5 1.8L轎車上使用。