熱線式空氣流量傳感器的檢測與診斷

摘要：熱線式空氣流量傳感器的信號是ECU確定發動機基本噴油量的重要信號之一，它的好壞直接影響了電噴發動機的運行是否正常。因此，掌握熱線式空氣流量傳感器的檢測方法是成為一個合格汽車維修人員的必備條件。

關鍵詞：熱線式 檢測 診斷

熱線式空氣流量傳感器是空氣流量傳感器眾多類型中的一種，其作用是將吸入氣缸內的空氣量轉變成電信號發送給ECU。該信號是ECU確定發動機基本噴油量的重要信號之一。

熱線式空氣流量傳感器主要由感知空氣流量的白金熱線、根據進氣溫度進行修正的溫度補償電阻、控制熱線電流并產生輸出信號電壓的控制線路板和殼體等組成。

1 熱線式空氣流量傳感器的工作原理

熱線式空氣流量傳感器的工作原理采用的是惠斯頓電橋。白金熱線電阻RH和溫度補償電阻RK分別是惠斯頓電橋的一個臂，熱線支撐環后端的塑料護套上安裝有一個精密電阻RA，作為惠斯頓電橋的一個臂，該電阻上的電壓即是熱線式空氣流量傳感器的輸出信號電壓。惠斯頓電橋的另一個臂RB安裝在控制線路板上。

將點火開關置于ON位置，白金熱線電阻周圍的空氣沒有流動，此時的惠斯頓電橋處于平衡狀態。啟動發動機，在進氣真空度的作用下，當空氣流過白金熱線時，熱線的熱量被空氣吸收，使其變冷。熱線周圍通過的空氣流量越大，被帶走的熱量就越多。在工作中將熱線溫度與吸入空氣溫度差保持在100℃，熱線溫度由混合集成電路控制，當空氣流量增大時，由于空氣帶走的熱量增多，為保持熱線溫度，混合集成電路使熱線電阻通過的電流增大，反之，則減小。這樣，使得通過熱線電阻的電流是空氣流量的單一函數，即熱線電流隨著空氣流量的增大而增大，隨空氣流量的減小而減小。此時就可以使ECU根據熱線電流的變化計算出空氣流量的大小。

2 熱線式空氣流量傳感器的檢測

熱線式空氣流量傳感器出現故障一般有兩種情況：一種是電路短路或者斷路，導致傳感器完全失效。此時ECU內部的自診斷電路會將故障信息以故障碼的形式存儲起來并使儀表板上的故障指示燈常亮。另一種情況是白金熱線贓污，傳感器信號失準，不能提供正確的進氣流量信號，但ECU自診斷系統檢測不出故障信息。

熱線式空氣流量傳感器的故障將導致傳感器計量的進氣量與實際進氣量不符，引起發動機震動加大、怠速不穩、加速無力、功率下降等故障現象。

熱線式空氣流量傳感器的線束插頭上一般有六個端子，其標號分別為A、B、C、D、E、F，其中A是進氣溫度信號，B是空氣流量信號，C是ECU的搭鐵線，D是空氣流量傳感器的搭鐵線，E是12V電源線，F是與ECU相連的自清潔線。

以日產千里馬熱線式空氣流量計為例。其檢測過程如下：

2.1 接通點火開關，當不起動發動機時，使用萬用表直流電壓檔分別測量E與D、E與C端子之間的電壓，應均為電源電壓12V，否則說明電源線路或者搭鐵線路有故障。

2.2 測量B與D端子之間的信號電壓，發動機不工作時應為2～4V，發動機工作時應為1.0～1.5V。

2.3 發動機達到正常工作溫度，轉速超過1500r/min時，測量F與D端子之間的電壓，關閉點火開關后，電壓應歸零并在5s后又跳躍上升，1s后再度歸零。否則，說明自清潔信號不良。

3 熱線式空氣流量傳感器故障診斷實例

故障現象：一輛2004款別克君威轎車，行駛里程300000Km，怠速時抖動嚴重，行駛時明顯感覺動力不足。

故障診斷：使用元征電眼睛X-431解碼器對該車進行故障碼的提取，解碼器顯示無故障。由于該車有明顯的怠速抖動現象，懷疑是節氣門臟污導致怠速抖動，于是拆下節氣門體，使用專用的節氣門清洗劑對節氣門進行清洗，將節氣門體裝車，著車后發現怠速比之前情況略有好轉但依然存在怠速抖動現象。又懷疑進氣管道、氣缸、氣門有積炭，導致發動機怠速不穩，隨即使用專用設備輸送燃油噴射系統清潔劑，到進氣歧管，起動發動機，對電噴發動機內部內部進行自動清洗，效果不明顯，又拆下噴油器，用專用設備清洗，無效果。然后，清洗空氣濾清器，更換火花塞和汽油濾清器，但故障依舊。后來拆下空氣濾清器，用手堵住節氣門閥體的進氣口濾網，以減少主通道的進氣面積，使混合氣變濃，結果怠速變穩，這說明故障的直接原因是混合氣過稀。于是先測試燃油壓力，將燃油壓力表用三通接頭接在燃油壓力調節器和噴油器之間的油路上，起動發動機并改變轉速，所測壓值在正常范圍內。后來，又考慮空氣流量傳感器是影響空燃比的重要因素，便拔下插頭試驗。拔下插頭之后，發動機能以穩定的怠速轉速運轉，加速也有所好轉。隨即從節氣門閥體上拆下空氣流量傳感器檢查，熱線未斷，但熱線上有積垢。使用清洗劑直接噴洗，清洗后裝復試驗，故障排除。

故障現象：一輛桑塔納2000轎車行駛里程為10萬多公里。該車在緩加速時發動機工作尚可，但在急加速時發動機嚴重抖動，并回火“放炮”。

故障診斷：首先用元征電眼睛X-431讀取故障代碼，無故障代碼顯示。觀察數據流，除噴油時間偏長(5.5ms)外，其余也正常。由于無故障代碼，數據流也正常，所以先從非電控部分著手。先后檢查了燃油管路、高壓線、點火線圈、火花塞和配氣機構等，并無異常。拆下噴油器，發現有積碳附著在噴油器頭部。將噴油器用超聲波清洗機清洗過后，故障有所好轉，但加速時還有回火“放炮”現象。這時再查數據流，發現噴油時間約為4.8ms，與標準值相比偏長。

從噴油時間來分析，影響因素很多，如發動機負荷、冷卻液溫度、空氣流量、進氣溫度及氧傳感器反饋的信號等，都能直接影響噴油時間。于是先后測量了冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器的電阻值，均正常。由于怠速狀態下沒有開空調，沒有轉動轉向盤，全車用電器均處于關閉狀態，所以不存在負荷增大的問題。氧傳感器反饋給ECU的氧含量信號采樣率為8次/10s，也正常。那會不會是空氣流量傳感器的問題呢？更換了空氣流量傳感器后試車，故障排除。

熱線式空氣流量傳感器測量精度高，工作可靠性較好，但使用中白金熱線易受空氣中的灰塵污染。診斷故障時先目視檢查有無松動、腐蝕或電路、真空管連接是否損壞，然后按照診斷程序檢測傳感器各參數，并與標準值比較判斷其性能好壞。

參考文獻：

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