捷達轎車空氣流量計的檢測與維修

劉勛

摘要：隨著電子控制燃油噴射系統的普及，相應的維修技術問題也不斷出現，尤其是發動機控制中的傳感器故障.以及各傳感器之間的相關性故障更顯突出.空氣流量計就是典型的例子，空氣流量計是安裝在節氣門體上，將空氣流量的信號轉變為電信號傳遞給動力控制模塊。空氣流量大，表明發動機在加速運轉，空氣流量小，表明發動機在減速或怠速運轉。空氣流量信號在汽車處于巡航狀態時應保持相對穩定，并隨著節氣門開度逐漸變化，能在突然加速時劇烈變化。在檢測發動機電控單元時，故障診斷儀經常顯示空氣流量計故障，但在實際維修中空氣流量計卻沒有故障，本文以一汽大眾捷達轎車為實例談談這個問題。

關鍵詞：空氣流量計;傳感器;檢修

一.常見空氣流量計形式、特點及檢查方法

空氣流量計安裝在空氣濾清器和節氣門之間，用來測量進入氣缸內空氣量的多少，然后，將進氣量信號轉換成電氣信號輸入電控單元，從而由電控制單元計算出噴油量，控制噴油器向節氣門室（進氣管）噴入與進氣量成最佳比例的燃油。

目前汽車上所用的空氣流量計主要有葉片式空氣流量計、卡門渦旋式空氣流量計、真空度-轉速（壓感式）空氣流量計（進氣歧管壓力傳感器）、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計等五種。其中真空度-轉速空氣流量計僅為一只進氣歧管壓力傳感器。

1.1機械式空氣流量計

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、空氣溫度傳感器、CO調節器及空氣流量計等功能融為一體，結構較復雜，但精度較高。不過由于葉片具有彈簧阻力增加了進氣阻力，使它對發動機在急加速時的響應不夠理想，故現在很少使用。

1-卷簧;2-電位計;3-翼片;4-進氣溫度傳感器;5-緩沖片;6-旁通空氣調節螺釘;

7-旁通空氣道;8-主流道;9-空氣流量計殼體;10-銷軸;11-緩沖室

1.2卡門渦流式空氣流量計

卡門渦流式空氣流量計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，但因其結構復雜、不耐振動且造價高，現已逐步被熱線式空氣流量計取代。

1.3真空度-轉速式（壓感式）空氣流量計

從某種角度上講，它并不是空氣流量計，僅為一只進氣歧管壓力傳感器，但由于其功用仍是測量進入發動機氣缸的進氣量，故我們仍作為一種空氣流量計來討論。在電控汽油噴射系統中常用的進氣歧管壓力傳感器有真空膜盒式和半導體式兩種。

1.4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。

熱絲式——將加熱絲均勻分布在計量通道內。熱絲式空氣流量計精度高、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。

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。

熱阻式——將加熱絲繞成線圈形式固定在石英玻璃管內或暴露在空氣通道內。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，要求空氣通道內空氣流速均勻，所以常在進氣側安裝梳流格柵。

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計，每次打開點火開關或關閉點火開關后，流量計中的熱絲會由電路提供瞬時大電流加熱，使熱絲瞬間產生高溫（700-1 000℃），燒掉污染在熱絲、熱膜或熱阻表面的雜質，保持空氣流量計量精度。

二.捷達轎車流量計的故障與排除

電子控制燃油噴射系統的ECU有故障存儲功能，它將各傳感器及執行元件的工作情況匯總起來，并與電腦內存儲的固定程序進行比較，如其誤差超出規定范圍即作為故障存儲。維修人員可通過故障閱讀器（檢測儀）讀到具體故障情況。這里存在一個相似故障的分辨問題，如空氣流量計信號與氧傳感器信號發生矛盾，電腦將怎樣輸出？下面以一汽大眾捷達轎車為例來說明。

案例1

故障現象：

起動發動機后，怠速運轉發動機抖動，有個別缸工作不良感覺，加大油門抖動稍好。

故障檢修：

1.首先對點火系統進行檢查。拔下各缸高壓線插上備用火花塞，高壓線與點火線圈連接，轉動點火開關使起動機運轉，觀察各缸火花均是藍火，火花很強。從發動機拆下火花塞，火花塞間隙正常，電極部分燃燒良好，呈棕黃色，瓷絕緣良好。裝上火花塞、高壓線，起動發動機后進行斷火試驗，各缸均工作，說明點火系統工作正常。

2.檢查燃油供給系統。如果燃油供給不足，也會造成發動機抖動。在燃油分配管和壓力油進口橡膠管連接處斷開，串入燃油壓力表，起動發動機檢查燃油壓力，分別檢查怠速油壓、加速變化油壓及熄火后保持壓力均正常。

3.使用易網通解碼器對發動機電控系統進行檢查。進入發動機電控單元，查詢故障存儲器，無故障碼顯示。如果有故障碼出現，應先排除相應故障，再進行下步檢查。

4.用易網通閱讀發動機電腦的數據塊，通過數據觀察各元件性能。進入007數據塊、第二區域顯示0.15V，次顯示值是氧傳感器電壓，一般正常顯示應在0.1V至0.9V之間進行跳動顯示。懷疑氧傳感器堵塞，這一數值是排氣系統反饋給電腦的信號，影響噴油量。更換一只氧傳感器故障依然未排除。

5.閱讀數據塊002，第四顯示區，顯示2.2g/so。一般顯示2.7g/s左右比較正常，此值顯示的是空氣流量計測量的空氣流量。是控制燃油混合比的重要參數，更換空氣流量計，故障仍未排除。

6.根據對數據塊的閱讀及更換的元件分析，氧傳感器和空氣流量計問題不大，數據塊顯示值是實測值，氧傳感器電壓低，說明燃油混合氣稀，空氣流量值低，說明進氣量小，如果進氣量小信號輸給控制電腦，噴油量經過控制電腦修正使噴油量變小，燃油混合氣稀說明進氣量大，這就很可能是進氣管路漏氣，多余空氣沒經過空氣流量計而進入氣缸燃燒。

7.檢查進氣系統無泄露情況。另一個進氣通道是活性炭真空系統。檢查該系統發現活性炭罐電磁閥長開不能關閉。一般情況活性炭系統不工作，電磁閥是應關閉的。更換活性炭罐電磁閥故障排除，怠速平穩正常。

活性炭罐是用來收集汽油箱內燃油蒸氣的裝置，同時又是汽油箱通向大氣的通道。為了防止燃油蒸氣對空氣污染，由活性炭罐中活性炭收集并吸附從汽油箱來的燃油蒸氣再送到發動機燃燒。活性炭罐到發動機有一管路，管路上安裝一個電磁閥，由發動機電腦控制其開閉。當發動機加速和轉速較高時，活性炭電磁閥打開，通過進氣道真空將活性炭收集的燃油蒸氣吸入進氣道再燃燒。當活性炭罐電磁閥損壞，常開電磁閥開啟與關閉不受發動機電腦控制，有一股空氣直接通過活性炭罐及管路進入進氣管，而沒有通過空氣流量計測量，使發動機電腦收到一個比正常空氣量小的空氣流量信號，使噴油量減少，混合氣稀，造成發動機功率不足，發動機抖動。

案例2

故障現象：

該車是一汽大眾新生產的2V電噴LPG雙燃料車，在使用液化石油氣時沒有不良感覺，把液化氣用完后轉換成汽油時，感覺怠速不穩，加速不良，油耗增大，觀察排氣管發現冒黑煙。

故障檢修：

首先用CO測試儀測量尾氣中CO含量，在怠速時是62%，用易網通解碼器檢查故障記憶，無故障。進一步測量有關數據發現有如下異常：

860/min 479mbar 7.8% 3.7゜ V.ot

顯示區2是進氣壓力，它反映發動機負荷的大小，測量值比正常值大許多;顯示區3是節氣門開度，比正常值稍大。根據電噴發動機修理經驗，節氣門開度增大，所測得的負荷也隨之變大，會造成怠速不良，但不會冒黑煙，這不一定說明進氣壓力傳感器故障。懷疑氧傳感器損壞，試更換氧傳感器，故障不能排除。因捷達2V電噴車沒有空氣流量計，由進氣壓力傳感器感知發動機負荷，于是又更換了進氣壓力傳感器，故障還是不能排除。現在，影響尾氣排放的兩個主要部件都已經更換了，只剩下發動機控制單元了，更換控制單元并進行基本匹配后，再測量有關數據如下：

860/min 316mbar 3.5% 4.5゜ V.ot

觀察排氣管有輕微黑煙，但CO測量值已降到0.02%，證明故障已經排除，所冒黑煙為排氣管中殘留的積炭。

所有的LPG雙燃料車在從液化氣轉換到汽油時都出現上述故障，燃料的轉化不會引起電控單元的硬件損壞，通過把原來更換下來的電控單元裝回車上，并重新進行基本匹配，發現冒黑煙現象不再重現。由此可見，原車電控單元并沒有損壞，只是燃料轉換時自適應出現了偏差。

發動機電控單元能夠在一定范圍內自動適應某些部件的參數變化，如節流閥變臟。噴油器輕微堵塞及油壓變化等。即使更換電控單元或節流閥體后，電控單元也能通過自學習完成基本匹配，只是速度較慢。但在發動機燃料從液化氣轉換到汽油時，相當與這些部件的參數發生了突變，超出了發動機電控單元的自適應范圍，導致控制出現偏差，對于這種情況，只要進行基本匹配并清除自學習值即可恢復正常。對于行駛里程較長，節流閥體變臟的車輛，需先清洗節流閥體后再進行匹配，否則會產生怠速不穩的新故障。

案例3

故障現象：

一輛配備4缸20氣門發動機的捷達王轎車，起動發動機之后，它的怠速轉速300-1500r/min之間擺動，且擺動數次后才穩定在正常值，行車過程中則感覺基本正常。

故障檢修：

引起怠速游車的原因可能有：電控系統異常，進氣管道漏氣等。用元征431ME電控系統檢測儀檢查，獲取故障信息為空氣流量計信號異常。該車空氣流量計為熱線式空氣流量計，檢查其線路及插接件，發現連接情況正常。該車空氣流量計插接件有4個端子，分別為12V電源線、搭鐵線、5V標準電壓、信號輸出端子。測量信號輸出端子電壓，為0.03V，起動發動機及加、減速時再測，電壓均為0.03V（即輸出的電壓信號無變化），由此判定空氣流量計已損壞。

結束語：

根據常規經驗分析，空氣流量計損壞可能引起加速不良或油耗增加，但對怠速游車癥狀的相對影響不大，因此懷疑可能進氣管道存在有漏氣的地方，但經檢查并未發現有漏氣之處。再檢查怠速控制電動機及電位槽，也未發現異常情況，而且在游車狀態下還可以看到節氣門能在怠速控制電動機驅動下進行反饋調節（如打開空調時怠速提升正常），由此判斷怠速控制系統正常。那么，故障是不是由錯誤的空氣流量信號引起的呢？于是用傳感器模擬檢測儀從空氣流量計信號輸出端子向ECU輸入怠速時的模擬電壓值，發現當輸入電壓為1.3V左右時，怠速游車現象消失，且重新起動發動機后，也不再出現怠速游車現象，這說明故障確實是由錯誤的空氣流量信號引起的。更換空氣流量計后，故障排除。

參考文獻

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