淺談空氣流量計故障正確檢測方法
2016-01-05
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。
(1)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不夠理想，故現(xiàn)在很少使用。
(2)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、計量準確的特點，但因其結(jié)構(gòu)復雜、不耐振動且造價高，現(xiàn)已逐步被熱線式空氣流量計取代。
(3)熱線式空氣流量計。熱線式空氣流量計按其熱線形又分為3種。
①熱絲式——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，可精確計量空氣量，但由于熱絲很細(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。
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膜的保護，壽命提高，但由于保護膜熱傳導較差，影響計量精度。
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熱絲被固定，故熱線壽命延長，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。
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通性，以確認線束通暢，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的針腳號，分別測試空氣流量計3、4、5 號針腳對應至電控單元 12、11、13 號針腳的電阻，所有電阻都應低于1Ω。
(2)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之間電阻均應為∞。
注意：在實際維修中，欲測試各條線束的導通性，應關(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，相連導線電阻應當小于1Ω，不相連導線電阻應∞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常現(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)。
(1)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極或發(fā)動機進氣歧管殼體，打起動機時應顯示 12V;紅色表針置于空氣流量計針腳 4，黑色表針置于電瓶負極或發(fā)動機進氣歧管殼體，應顯示5V。
注意：在實際維修中，應拔下傳感器插頭，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。
(2)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，應有 1.5V 左右電壓;使用吹風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、電瓶負極或進氣歧管殼體，怠速時應顯示電壓1.5V左右;急踩加速踏板應顯示 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在傳感器插頭尾部，挑開防水膠堵或刺破導線外皮，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線外皮。
流量計產(chǎn)品鏈接：http://m.for815.cn/product/flowmeter/
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