張陳峰

【摘要】空氣流量傳感器信號是發動機ECU確定發動機基本噴油量的重要信號之一,如果它出現故障,將會造成發動機怠速抖動、尾氣超標等故障。本文介紹了利用解碼儀中的讀取故障碼、讀取數據流這兩項基本功能,診斷與排除了由于空氣流量傳感器故障引發帕薩特轎車怠速抖動、尾氣超標的故障。
【關鍵詞】空氣流量計 故障碼 數據流 故障診斷與排除
【中圖分類號】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0247-01
一、空氣流量計的結構、作用與工作原理
帕薩特轎車發動機采用先進的熱膜式空氣流量計,該空氣流量計安裝在空氣濾清器與節氣門體之間的進氣道上。它的作用是采集發動機的進氣量信息,并將發動機吸入的空氣量轉換為電信號輸送給發動機ECU。空氣流量計信號是發動機ECU確定發動機基本噴油量的重要信號之一,如果它出現故障,則直接影響發動機的工作狀況。
該發動機空氣流量計的結構與電路連接如下:
其中端子2與電源電壓相連,端子3搭鐵,端子4為ECU參考電壓,端子5為信號電壓。
熱膜式空氣流量計將熱線電阻、補償電阻和線橋電阻用厚膜工藝集中在一塊陶瓷片上,它是利用惠斯登電橋進行工作的。熱線電阻RH和溫度補償電阻RK分別是惠斯登電橋的一個臂,熱線支撐環后端的塑料護套上安裝有一精密電阻RA,作為惠斯登電橋的一個臂,該電阻上的電壓即是熱膜式空氣流量計的輸出信號電壓,惠斯登電橋的另一臂RB安裝在控制線路板面上。發動機工作時,空氣流經取樣管,由于有空氣從白金熱線周圍流過,使其溫度降低,從而其電阻值(RH、RK)也相應的降低,因此電橋失去平衡,混合集成控制電路將對電橋進行自動調節,增大通過熱線電阻的電流,直到電橋重新平衡為止。空氣量越大,電橋不平衡程度越嚴重,控制電路板的調節電壓也就越高。在這個調節過程中,由于流過電橋四條臂的電流發生變化,從而電橋另一臂的精密電阻RA兩端將輸出一個與空氣量成比例的信號電壓U0,信號電壓U0被輸送到電控單元(ECU),經分析、比較、計算后,確定滿足發動機最佳燃燒所需的燃油噴射量。
二、故障現象
一輛帕薩特B5 1.8TGLi轎車,怠速轉速高,而且發動機抖動嚴重,尾氣中CO含量嚴重超標,油耗明顯增加。
三、故障的診斷與排除
1.起動發動機,用專用解碼儀讀取故障碼,讀到00561、17916兩個故障碼。其中00561的含義是:混合氣超過調整極限,17916的含義是:怠速系統學習值達到上限。
導致出現混合氣超過調整極限故障的可能原因有:燃油壓力過高、空氣流量傳感器信號失準、噴油器滴油、機油進入了燃油系統。導致出現怠速系統學習值達到上限故障的可能原因是進氣系統堵塞。
2.讀取數據流:
(1)進入002組:顯示噴油器的噴油脈寬為5.3ms、發動機負荷為3.4ms、進氣量為7.0g/s、發動機轉速為880—900r/min。很明顯該發動機的噴油脈寬、發動機負荷、進氣量都比規定值大。
(2)進入004組:顯示節氣門開度為8°—9°,空檔怠速空氣質量學習值為2.5g/s。從中可以看出,在無輔助電器打開的情況下節氣門開度明顯超出了正常的范圍(0°—5°),說明節氣門體臟或有故障。
(3)進入007組:顯示氧調節為-25% (正常范圍為-10%—10%),氧傳感器的電壓為0.78V,炭罐電子閥的占空比為0,燃油箱通風修正因數為0.6。從中可以看出,此時發動機混合氣過濃,而且發動機ECU已經無法對其進行修正。
3.具體故障的診斷與排除:
(1)檢查機油品質:品質良好。
(2)檢查燃油壓力:接上燃油壓力表,起動發動機測量燃油壓力,壓力位0.35MPa,拔下燃油壓力調節器上的真空管后,該壓力上升到0.41MPa,說明燃油系統壓力正常。
(3)清洗節氣門和噴油器后,按要求裝復,起動發動機使其達到規定的溫度,發現怠速還是偏高,而且不穩定。
(4)對節氣門體進行匹配,匹配后起動發動機試車,發現怠速穩定,無抖動現象。再次用解碼儀讀取發動機電控系統的數據流,節氣門開度變為4°,在規定范圍。但同時也發現噴油脈寬和進氣量還是偏大,而且排氣管排出的尾氣很嗆人,因此懷疑是空氣流量傳感器的信號失準,是發動機ECU發出進氣量大的錯誤信號,導致噴油脈寬增加,混合氣過濃。
(5)用萬用表檢測空氣流量傳感器:關閉點火開關,拔下電插,拆下空氣流量傳感器。將蓄電池的電壓施加空氣流量傳感器的端子2和3之間,然后用萬用表電壓檔測量端子3和5之間的電壓;接下來給空氣流量傳感器吹風,再次測量端子3和5之間的電壓。從檢查結果看,電壓值與標準不符,說明該空氣流量傳感器有故障。
(6)將完好的空氣流量傳感器裝到該車上,再次起動發動機試車,發現噴油脈寬和進氣量的數值都恢復到正常范圍,由此斷定該空氣流量傳感器確實存在故障。
(7)換上新的空氣流量傳感器,清除故障碼重新試車,發動機怠速運轉平穩,排出的尾氣各成分均在正常范圍,故障徹底排除。
參考文獻:
[1]馬俊艷主編. 電控發動機維修.北京:郵電大學出版社,2009
[2]譚本忠主編. 帕薩特車系電路分析與維修.機械工業出版社,2010