豐田卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量計(jì)的檢測與維護(hù)

摘要：隨著汽車電子技術(shù)的迅速發(fā)展及電控系統(tǒng)運(yùn)用的普及，汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性以及減少排放污染都有較大提高，這離不開各種傳感器的運(yùn)用，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，傳感器將電控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各種工作狀況信息轉(zhuǎn)化成電信號，并將檢測到的模擬信號輸入到電控單元（ECM）中，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，使排放污染物為最小，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，其技術(shù)性能的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的工作狀況。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，對傳感器進(jìn)行檢測和維護(hù)，是修理工對發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。不同電控系統(tǒng)中的傳感器數(shù)量和類型有所不同，即便是相同類型的傳感器，由于應(yīng)用于不同的電控系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)形式、安裝位置也不盡相同，檢測方法和檢測數(shù)據(jù)也有較大的差異。本論文主要論述豐田卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)的各種傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、傳感器與電控單元（ECM）之間的內(nèi)在關(guān)系，才能夠正確進(jìn)行故障分析和檢測傳感器，為科學(xué)修車奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：豐田卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī);空氣流量計(jì);檢測;維護(hù)

一、豐田卡羅拉電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量計(jì)的檢測與維護(hù)

汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器本身出現(xiàn)故障和線路斷路、短路故障是造成發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障的主要原因之一，掌握傳感器組成及線路的檢測方法極為重要。豐田卡羅拉轎車采用了先進(jìn)的智能可變氣門正時(shí)（VVT-i）系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由控制系統(tǒng)、燃油噴射與供氣系統(tǒng)及點(diǎn)火系統(tǒng)三大部分組成。本論文主要以豐田卡羅拉（1ZR—FE）發(fā)動(dòng)機(jī)為例，對空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、工作原理、傳感器與電控單元（ECM）之間的內(nèi)在關(guān)系以及傳感器的維護(hù)方法做進(jìn)一步的闡述。

1.1空氣流量計(jì)

1、作用：用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，供發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECM）計(jì)算噴油量和點(diǎn)火提前角的基本參數(shù)，并提供相應(yīng)的空燃比。

2、安裝部位：安裝于空氣濾清器至進(jìn)氣軟管之間。

3、結(jié)構(gòu)與工作原理：

1）結(jié)構(gòu)：豐田卡羅拉電控發(fā)動(dòng)機(jī)采用熱線式空氣流量計(jì)，其測量原理與熱膜式空氣流量計(jì)基本相同。它采用暴露在氣流中的加熱鉑絲和內(nèi)部的熱敏電阻計(jì)算空氣流量。

優(yōu)點(diǎn)：成本低，信號準(zhǔn)確，反應(yīng)速度快;

缺點(diǎn)：只能產(chǎn)生模擬信號，電腦接收該信號還要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2）工作原理：在熱線式空氣流量計(jì)中，被電流加熱的熱電阻放在進(jìn)氣通中。加熱電阻保持在一個(gè)不變的溫度（100℃）。由于進(jìn)氣氣流的冷卻作用，使熱電阻有溫度下降的趨勢。為了保持溫度恒定，流過加熱電阻的電流，隨著進(jìn)氣流量、空氣溫度和密度的變化而變化。因此，電流大小變化，可以測量出進(jìn)氣量的多少。

怠速/冷空氣——進(jìn)氣量少;所需加熱電流小;

大負(fù)荷/冷空氣——進(jìn)氣量大;所需加熱電流大;

4、檢測：

發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作溫度、怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（800r/min），空氣流量計(jì)輸出為2.0—4.0g/s;輸出電壓為1.2—1.5V;

5、故障提示：

空氣流量計(jì)發(fā)生故障或輸出電壓偏離規(guī)格時(shí)，ECM可讀出故障信息并設(shè)定故障碼（利用儀器可讀出故障內(nèi)容），此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)，加速無力等現(xiàn)象。

6、空氣流量計(jì)的維護(hù)：

因空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清器后端，如不經(jīng)常清潔或更換空濾，空氣流量計(jì)內(nèi)的熱鉑絲上回附著灰塵，影響空氣流量計(jì)檢測的準(zhǔn)確性。因此，出現(xiàn)信號偏差現(xiàn)象時(shí)要檢查空氣流量計(jì)，如果熱鉑絲上占有灰塵，不能直接或間接觸摸熱鉑絲，可以利用清洗劑進(jìn)行清潔，熱鉑絲表面灰塵清理干凈即可，但要注意不能使用壓縮空氣進(jìn)行清潔，容易損壞空氣流量計(jì)，造成信號失真。

二、豐田卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量計(jì)故障案例分析

故障現(xiàn)象：一輛卡羅拉轎車，行駛38645公里，車輛怠速抖動(dòng)，油耗高。

故障檢測診斷：首先進(jìn)行問診，車主反映：行駛路況較差，且保養(yǎng)不及時(shí)，車輛啟動(dòng)后怠速抖動(dòng)，油耗較高。

起動(dòng)車輛，儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈并未點(diǎn)亮。使用元征X431故障診斷儀連接診斷座進(jìn)行檢測，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元讀取故障碼，并未檢測出故障碼，讀取數(shù)據(jù)流時(shí)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣量低于正常值。接著進(jìn)行就車檢查，將空氣濾清器拆下，發(fā)現(xiàn)空氣濾清器較臟，懷疑時(shí)空氣濾清器堵塞造成車輛抖動(dòng)，更換空氣濾清器后試車，車輛抖動(dòng)現(xiàn)象依然存在。分析數(shù)據(jù)流得出，雖然信號低于標(biāo)準(zhǔn)值，但沒有故障碼，可以確定電路沒有問題。將空氣流量計(jì)線束拔下，測量空氣流量計(jì)電壓在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，拆下空氣流量計(jì)檢查，發(fā)現(xiàn)空氣流量計(jì)熱鉑絲上堆積較多灰塵，導(dǎo)致檢測進(jìn)氣量信號失準(zhǔn)，用清洗劑將表面清洗干凈后裝車，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)讀取空氣流量計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)氣量達(dá)到規(guī)定范圍，故障排除。車輛維修竣工后提醒駕駛員，車輛要按規(guī)定周期和公里定期保養(yǎng)，路況較差要定期檢查更換空氣濾清器，防止車輛過早老化。

總結(jié)

綜合上述電控發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的工作原理、檢測方法、傳感器的維護(hù)以及故障案例的分析、診斷與排除的內(nèi)容，我總結(jié)出在具備掌握傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制電路的理論基礎(chǔ)的前提下，還要熟練運(yùn)用診斷儀器、工具進(jìn)行檢測故障、分析數(shù)據(jù)，才能更快的分析故障、排除故障。傳感器一般出現(xiàn)的問題有短路、斷路、信號偏差這些，如果出現(xiàn)短路和斷路，我們可以通過讀取故障碼快速的找到故障點(diǎn)，但出現(xiàn)信號偏差就要考慮到傳感器本身存在的質(zhì)量問題影響信號的正常值，比如上述故障案例，這類故障是傳感器出現(xiàn)質(zhì)量變化信號偏差，出現(xiàn)沒有故障碼，但存在故障現(xiàn)象。遇到這種問題我們可以先利用診斷電腦進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)流，分析數(shù)據(jù)流的變化來判斷是否是傳感器本身的問題，還是控制線路的問題。類似的故障還有汽油濾清器長期不換，會造成汽油供油不暢，噴油器堵塞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，起動(dòng)困難。所以這類故障是因維護(hù)不當(dāng)造成的，這就提醒修理人員在維護(hù)保養(yǎng)過程中，要對車輛進(jìn)行全面仔細(xì)的檢查，避免車輛出現(xiàn)此類故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋所秀.劉超，杜彥熒. 怎樣檢測汽車傳感器[M].北京：中國電力出版社，? 2007.

[2]王銀.陳丙辰.汽車傳感器使用與檢修.北京：金盾出版社2002.

[3]董輝.汽車用傳感器.北京：北京理工大學(xué)出版社2009.

[4]? 伊力會.最新汽車數(shù)據(jù)流手冊[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

[5]? 趙福堂.現(xiàn)代汽車檢測診斷與維修[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.

作者簡介：

族青（1989—），男，漢族，江蘇徐州人，本科，二級實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，從事汽車維修、新能源汽車檢測、汽車故障排除研究。

徐州技師學(xué)院? 族青