帕薩特B5空氣流量計的故障診斷與排除

王小坡 / 廣東省佛山市三水區理工學校

帕薩特B5空氣流量計的故障診斷與排除

王小坡 / 廣東省佛山市三水區理工學校

一輛帕薩特B5(1.8T)轎車，由于空氣流量計的問題，造成運轉時怠速不穩、容易熄火、加速性能差、排氣冒黑煙。通對故障現象的分析，并借助于專用工具，進行故障診斷與排除。

怠速不穩；加速性能差；空氣流量計損壞

引言

空氣流量傳感器又稱為空氣流量計，是進氣歧管空氣流量傳感器的簡稱，其功用是檢測發動機進氣量的大小，并將空氣流量信息轉換成電信號輸入電控單元（ECU）以供ECU計算確定噴油時間和點火時間，進氣量信號是ECU計算噴油時間和點火時間的主要依據。根據檢測進氣量的方式不同，空氣流量計分為D型（即壓力型）和L型（即空氣流量型）兩種類型。D型是利用壓力傳感器檢測進氣歧管內絕對壓力，測量方法屬于間接測量法。傳感器可安裝在汽車上任何部位只需要用導壓管將節氣門至進氣歧管之間的進氣壓力引入傳感器即可由于空氣進入進氣歧管內流動時會產生壓力波動，發動機怠速（節氣門關閉）時的進氣量與汽車加速時的進氣量之差可達40倍以上，因此，D型燃油噴射系統的測量精度不高。L型是利用流量傳感器直接測量吸入進氣管空氣流量。因此采用直接測量法，所以進氣量的測量精度高，控制效果優于D型燃油噴射系統。汽車采用的L型流量傳感器分為體積流量型和質量流量型（如熱絲式和熱模式）傳感器。

一、故障現象

一輛帕薩特B5（1.8T）的轎車，在運轉過程中，出現怠速不穩、容易熄火、加速性能差、排氣冒黑煙并伴有“突突”聲的現象，使用該車故障自診斷裝置檢測，調出兩個故障代碼，代碼含義：（1）混合氣自適應超限；（2）空氣流量計故障。清除故障代碼后，故障代碼依然存在。

二、故障原因分析

根據上述故障現象的描述我們知道出現上面故障現象的原因主要有以下幾種：

1.空氣濾清器故障。

2.點火系統故障（火花塞、點火線圈）。

3.節氣門門體故障（節氣門執行元件、節氣門有污垢）。

4.空氣流量計互換。

5.氧傳感器故障。

初次讀取故障代碼故障診斷儀顯示空氣流量計有故障。為了驗證該車是否只有這一個故障，經過讀取歷史故障碼，清除故障碼等操作后，經過再次啟動車輛讀取故障碼發現仍然只有這一個故障。經過幾次清除與重新讀取故障仍只有這一個故障碼，沒有其他故障出現，因此可以判斷空氣流量計可能出現了為題。

經過仔細地查閱資料上海帕薩特B51.8L轎車和上海帕薩特B5 1.8T這兩種車型的電路圖，可以清楚地發現這兩種車型的空氣流量計的引腳數目和插頭的形狀都是一樣的，但是各引腳的功能是有差別的，通過對比可以發現上海帕薩特B51.8L轎車和上海帕薩特B5 1.8T轎車的空氣流量計是不可以互換的，它們的不同點在于它們的供電引腳相反，很容易混淆。但是經過詢問車主該車空氣流量計并沒有換過。

在發動機怠速運轉時，利用汽車專用故障檢測儀來檢測空氣流量計的數據，發現故障檢測儀上顯示的空氣流量計信號為0V通過加速繼續觀察空氣流量計信號電壓變化情況，仍然是0V沒有變化，此時可以判定空氣流量計并沒有檢測到任何空氣流通過，發動機可以正常運轉但是空氣流量計檢測不到空氣流量信號這是不可能的。因此可以判斷空氣流量計可能出現了問題。因此，拔下空氣流量計的插頭打開點火開關，用萬用表檢測導線側插頭的第2號引腳有5V電壓，起動發動機，第4號引腳上也有12V電壓，3號引腳接地，根據檢測結果說明發動機ECU反饋電壓回路是正常的。將空氣流量計導線插頭插上，重新起動發動機，在發動機怠速情況下測量空氣流量計的5號引腳電壓很小，發動機加速時該信號不變化。將發動機熄火后再測量5號引腳對地的電阻，發現該電阻較大，說明該信號線沒有形成回路為了進一步確定故障位置，又重新檢測了一遍。為了排除發動機ECU也可能出現問題，將空氣流量計與發動機ECU之間的線路斷開，然后檢測傳感器的電壓仍然為0V，從而可以判定發動機ECU沒問題只是空氣流量計出現可問題。

根據對空氣流量計所提取的故障代碼和動態電壓信號分析，發動機出現怠速不穩、容易熄火、加速性能差的故障應是空氣流量計或相關部件有問題，使輸出的電壓信號整體有偏差引起的，而造成信號偏差的原因主要有一下幾種可能：

1.熱線斷損

直通式的熱線式空氣流量計鉑絲很細，而進氣道中空氣流速變化大，鉑絲易斷；維修過程中由于維修人員對此種流量計結構原理不甚了解或作業不小心，造成鉑絲斷損也時有發生。此時由于熱線斷路電橋遭破壞，流量計信號丟失或出錯，將引起發動機啟動困難、怠速熄火、行駛無力等故障。

2.線路故障

由于各種原因可能造成熱線式空氣流量計與ECU之間連線故障如接觸不良、線路老化、短路或斷路等，有些車型在空氣流量計信號丟失或出錯時，電腦便記錄故障碼，并進入故障運行模式，此時汽車只可慢速行駛、無加速，這種故障也較為常見。接觸不良或線路故障會造成輸送給ECU的電壓信號偏離。

3.流量計部件臟污，造成檢測到的信號不準確

熱線式空氣流量計在使用一段時間后，由于鉑絲表面受到空氣塵埃玷污，造成熱輻射能力降低而影響傳感器的測量精度，令檢測到的信號出現偏差。信號不準確的流量計比完全損壞的流量計，對輸送給ECU的信號電壓偏差會更大。

三、熱線式空氣流量計的結構原理分析

上海帕薩特B5轎車，采用的是熱線式的空氣流量計其基本結構如圖1所示。

它由白金熱線、溫度補償電路圖2和外殼組成。其作用是利用熱線與空氣間的這種熱傳遞現象，進行空氣質量流量的測定。在空氣通路中放置一根直徑很小的鉑絲經通電會發熱，所以也稱為熱線或熱絲。

圖1　

1-進氣 2-集成運算放大器 3-輸出信號E 4-R1、R3、R5電阻器 R2-補償電阻器 R4-熱線電阻器圖2

當空氣氣流流經發熱元件使其受到冷卻時，發熱元件溫度降低阻值減小，電橋電壓失去平衡，控制電路將增大供給發熱元件的電流使其溫度高于溫度補償電阻120℃。電流增量的大小，取決于發熱元件受到冷卻的程度，即取決于流過傳感器的空氣量。當電橋電流增大時取樣電阻上的電壓就會升高，從而將空氣流量的信號轉換成電信號輸出電壓與空氣流量之間近似于4次方根關系。信號電壓輸入ECU后ECU根據信號電壓的高低計算出空氣流量的大小。

熱線式空氣流量計的常見故障有熱線受沾染、熱線斷路、溫度補償電阻性能不良等。這些故障會使發動機運轉不平衡或不能正常工作、發動機油耗過高等。

四、故障的診斷與排除

為進一步確認氧傳感器信號的可信度，用急減速的方法來觀察氧傳感器信號的變化。急加速時，氧傳感器信號電壓為0.8V；急減速是其信號電壓降到0.1V，并保持了12s后，又升至0.8V不再變化氧傳感器信號能在急減速下顯示0.1V，是因為從加速到減速，發動機有一段斷油過程，當減速將要進入怠速時（一般為1400r/min）將恢復供油，所以氧傳感器為0.1V時正是斷油時刻，混合氣稀，恢復供油后立即有顯示濃的狀態。經幾次試驗均是如此。氧傳感器能反映這段過程，就可以進一步就可以確認是混合氣過濃造成發動機怠速不穩、容易熄火和冒黑煙的故障。那么是什么原因造成混合氣過濃呢經過查找相關資料得知，當進氣量在3-4g/s變化時，顯示的進氣量有可能是啟用失效保護功能的信號，此時空氣流量計有故障，而此時電控單元以原有按基本狀態設定的進氣量參數來代替。用萬用表檢測空氣流量計電壓，為0.4V，無論怠速、加速均無變化，檢測電腦上插頭的電壓正常（5V，12V），搭鐵正常。

綜合以上各方面的分析，判斷出怠速不穩、容易熄火、加速性能差、排氣管冒黑煙并伴有“突突”聲的故障應是空氣流量計的損壞電控系統啟用了失效保護功能，使供給發動機的可燃混合氣不能隨不同工況變化而變化，出現供給過濃或過稀得混合氣而造成的。于是更換新的空氣流量計，結果該車的故障現象就消失了，故障就被排除了。

五、結束語

多數的空氣流量計的損壞，都是由灰塵污染所引致。熱線式空氣流量計在使用一段時間后，由于熱線表面受空氣塵埃的玷污，其熱輻射能力降低將會影響傳感器的測量精度，應此在控制電路中設計有“自潔電路”。近年來由于我國空氣質量的越來越差，因此空氣流量計表面容易有污垢，就會影響空氣流量計的測量精度。當發現空氣流量計有問題的時候，不要想象的過于復雜。冷靜的測量及分析是很重要的。所以在平時的維修過程中不能夠盲目的拆卸，要經過認真的分析過后，加上先進的檢測儀器才能有效地進行故障診斷與排除。

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