捷达轿车空气流量计的检测与维修

刘勋

摘要：随着电子控制燃油喷射系统的普及，相应的维修技术问题也不断出现，尤其是发动机控制中的传感器故障.以及各传感器之间的相关性故障更显突出.空气流量计就是典型的例子，空气流量计是安装在节气门体上，将空气流量的信号转变为电信号传递给动力控制模块。空气流量大，表明发动机在加速运转，空气流量小，表明发动机在减速或怠速运转。空气流量信号在汽车处于巡航状态时应保持相对稳定，并随着节气门开度逐渐变化，能在突然加速时剧烈变化。在检测发动机电控单元时，故障诊断仪经常显示空气流量计故障，但在实际维修中空气流量计却没有故障，本文以一汽大众捷达轿车为实例谈谈这个问题。

关键词：空气流量计;传感器;检修

一.常见空气流量计形式、特点及检查方法

空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进入气缸内空气量的多少，然后，将进气量信号转换成电气信号输入电控单元，从而由电控制单元计算出喷油量，控制喷油器向节气门室（进气管）喷入与进气量成最佳比例的燃油。

目前汽车上所用的空气流量计主要有叶片式空气流量计、卡门涡旋式空气流量计、真空度-转速（压感式）空气流量计（进气歧管压力传感器）、热线式空气流量计和热膜式空气流量计等五种。其中真空度-转速空气流量计仅为一只进气歧管压力传感器。

1.1机械式空气流量计

机械式空气流量计，即可动叶片式空气流量计。其特点是将燃油泵控制开关、空气温度传感器、CO调节器及空气流量计等功能融为一体，结构较复杂，但精度较高。不过由于叶片具有弹簧阻力增加了进气阻力，使它对发动机在急加速时的响应不够理想，故现在很少使用。

1-卷簧;2-电位计;3-翼片;4-进气温度传感器;5-缓冲片;6-旁通空气调节螺钉;

7-旁通空气道;8-主流道;9-空气流量计壳体;10-销轴;11-缓冲室

1.2卡门涡流式空气流量计

卡门涡流式空气流量计是通过采集涡流频率完成空气流速测量，主要是通过光电（如丰田车型）和超声波采集（如韩国现代、日本三菱等）进气涡流，具有进气阻力小、计量准确的特点，但因其结构复杂、不耐振动且造价高，现已逐步被热线式空气流量计取代。

1.3真空度-转速式（压感式）空气流量计

从某种角度上讲，它并不是空气流量计，仅为一只进气歧管压力传感器，但由于其功用仍是测量进入发动机气缸的进气量，故我们仍作为一种空气流量计来讨论。在电控汽油喷射系统中常用的进气歧管压力传感器有真空膜盒式和半导体式两种。

1.4热线式空气流量计

热线式空气流量计按其热线形又分为3种。

热丝式——将加热丝均匀分布在计量通道内。热丝式空气流量计精度高、分布均匀，可精确计量空气量，但由于热丝很细（0.01～0.05mm）且暴露在空气中，在空气高速流动时，空气中的沙粒很容易击断热丝。

热膜式——将加热丝印刷在一块线路板上，并将线路板固定在空气通道中间。由于热丝被固定且受到保护膜的保护，寿命提高，但由于保护膜热传导较差，影响计量精度。

热阻式——将加热丝绕成线圈形式固定在石英玻璃管内或暴露在空气通道内。由于热阻式空气流量计热丝被固定，故热线寿命延长，但由于热阻面积很小，只能部分采空气流量，要求空气通道内空气流速均匀，所以常在进气侧安装梳流格栅。

由于热膜式和热阻式空气流量计均是部分采集空气计量空气量，故精度较热丝式较差。另外，热丝式、热膜式和热阻式空气流量计还都易受空气中水分及灰尘的污染，所以在控制电路上都做了专门的设计，每次打开点火开关或关闭点火开关后，流量计中的热丝会由电路提供瞬时大电流加热，使热丝瞬间产生高温（700-1 000℃），烧掉污染在热丝、热膜或热阻表面的杂质，保持空气流量计量精度。

二.捷达轿车流量计的故障与排除

电子控制燃油喷射系统的ECU有故障存储功能，它将各传感器及执行元件的工作情况汇总起来，并与电脑内存储的固定程序进行比较，如其误差超出规定范围即作为故障存储。维修人员可通过故障阅读器（检测仪）读到具体故障情况。这里存在一个相似故障的分辨问题，如空气流量计信号与氧传感器信号发生矛盾，电脑将怎样输出？下面以一汽大众捷达轿车为例来说明。

案例1

故障現象：

起动发动机后，怠速运转发动机抖动，有个别缸工作不良感觉，加大油门抖动稍好。

故障检修：

1.首先对点火系统进行检查。拔下各缸高压线插上备用火花塞，高压线与点火线圈连接，转动点火开关使起动机运转，观察各缸火花均是蓝火，火花很强。从发动机拆下火花塞，火花塞间隙正常，电极部分燃烧良好，呈棕黄色，瓷绝缘良好。装上火花塞、高压线，起动发动机后进行断火试验，各缸均工作，说明点火系统工作正常。

2.检查燃油供给系统。如果燃油供给不足，也会造成发动机抖动。在燃油分配管和压力油进口橡胶管连接处断开，串入燃油压力表，起动发动机检查燃油压力，分别检查怠速油压、加速变化油压及熄火后保持压力均正常。

3.使用易网通解码器对发动机电控系统进行检查。进入发动机电控单元，查询故障存储器，无故障码显示。如果有故障码出现，应先排除相应故障，再进行下步检查。

4.用易网通阅读发动机电脑的数据块，通过数据观察各元件性能。进入007数据块、第二区域显示0.15V，次显示值是氧传感器电压，一般正常显示应在0.1V至0.9V之间进行跳动显示。怀疑氧传感器堵塞，这一数值是排气系统反馈给电脑的信号，影响喷油量。更换一只氧传感器故障依然未排除。

5.阅读数据块002，第四显示区，显示2.2g/so。一般显示2.7g/s左右比较正常，此值显示的是空气流量计测量的空气流量。是控制燃油混合比的重要参数，更换空气流量计，故障仍未排除。

6.根据对数据块的阅读及更换的元件分析，氧传感器和空气流量计问题不大，數据块显示值是实测值，氧传感器电压低，说明燃油混合气稀，空气流量值低，说明进气量小，如果进气量小信号输给控制电脑，喷油量经过控制电脑修正使喷油量变小，燃油混合气稀说明进气量大，这就很可能是进气管路漏气，多余空气没经过空气流量计而进入气缸燃烧。

7.检查进气系统无泄露情况。另一个进气通道是活性炭真空系统。检查该系统发现活性炭罐电磁阀长开不能关闭。一般情况活性炭系统不工作，电磁阀是应关闭的。更换活性炭罐电磁阀故障排除，怠速平稳正常。

活性炭罐是用来收集汽油箱内燃油蒸气的装置，同时又是汽油箱通向大气的通道。为了防止燃油蒸气对空气污染，由活性炭罐中活性炭收集并吸附从汽油箱来的燃油蒸气再送到发动机燃烧。活性炭罐到发动机有一管路，管路上安装一个电磁阀，由发动机电脑控制其开闭。当发动机加速和转速较高时，活性炭电磁阀打开，通过进气道真空将活性炭收集的燃油蒸气吸入进气道再燃烧。当活性炭罐电磁阀损坏，常开电磁阀开启与关闭不受发动机电脑控制，有一股空气直接通过活性炭罐及管路进入进气管，而没有通过空气流量计测量，使发动机电脑收到一个比正常空气量小的空气流量信号，使喷油量减少，混合气稀，造成发动机功率不足，发动机抖动。

案例2

故障现象：

该车是一汽大众新生产的2V电喷LPG双燃料车，在使用液化石油气时没有不良感觉，把液化气用完后转换成汽油时，感觉怠速不稳，加速不良，油耗增大，观察排气管发现冒黑烟。

故障检修：

首先用CO测试仪测量尾气中CO含量，在怠速时是62%，用易网通解码器检查故障记忆，无故障。进一步测量有关数据发现有如下异常：

860/min 479mbar 7.8% 3.7゜ V.ot

显示区2是进气压力，它反映发动机负荷的大小，测量值比正常值大许多;显示区3是节气门开度，比正常值稍大。根据电喷发动机修理经验，节气门开度增大，所测得的负荷也随之变大，会造成怠速不良，但不会冒黑烟，这不一定说明进气压力传感器故障。怀疑氧传感器损坏，试更换氧传感器，故障不能排除。因捷达2V电喷车没有空气流量计，由进气压力传感器感知发动机负荷，于是又更换了进气压力传感器，故障还是不能排除。现在，影响尾气排放的两个主要部件都已经更换了，只剩下发动机控制单元了，更换控制单元并进行基本匹配后，再测量有关数据如下：

860/min 316mbar 3.5% 4.5゜ V.ot

观察排气管有轻微黑烟，但CO测量值已降到0.02%，证明故障已经排除，所冒黑烟为排气管中残留的积炭。

所有的LPG双燃料车在从液化气转换到汽油时都出现上述故障，燃料的转化不会引起电控单元的硬件损坏，通过把原来更换下来的电控单元装回车上，并重新进行基本匹配，发现冒黑烟现象不再重现。由此可见，原车电控单元并没有损坏，只是燃料转换时自适应出现了偏差。

发动机电控单元能够在一定范围内自动适应某些部件的参数变化，如节流阀变脏。喷油器轻微堵塞及油压变化等。即使更换电控单元或节流阀体后，电控单元也能通过自学习完成基本匹配，只是速度较慢。但在发动机燃料从液化气转换到汽油时，相当与这些部件的参数发生了突变，超出了发动机电控单元的自适应范围，导致控制出现偏差，对于这种情况，只要进行基本匹配并清除自学习值即可恢复正常。对于行驶里程较长，节流阀体变脏的车辆，需先清洗节流阀体后再进行匹配，否则会产生怠速不稳的新故障。

案例3

故障现象：

一辆配备4缸20气门发动机的捷达王轿车，起动发动机之后，它的怠速转速300-1500r/min之间摆动，且摆动数次后才稳定在正常值，行车过程中则感觉基本正常。

故障检修：

引起怠速游车的原因可能有：电控系统异常，进气管道漏气等。用元征431ME电控系统检测仪检查，获取故障信息为空气流量计信号异常。该车空气流量计为热线式空气流量计，检查其线路及插接件，发现连接情况正常。该车空气流量计插接件有4个端子，分别为12V电源线、搭铁线、5V标准电压、信号输出端子。测量信号输出端子电压，为0.03V，起动发动机及加、减速时再测，电压均为0.03V（即输出的电压信号无变化），由此判定空气流量计已损坏。

结束语：

根据常规经验分析，空气流量计损坏可能引起加速不良或油耗增加，但对怠速游车症状的相对影响不大，因此怀疑可能进气管道存在有漏气的地方，但经检查并未发现有漏气之处。再检查怠速控制电动机及电位槽，也未发现异常情况，而且在游车状态下还可以看到节气门能在怠速控制电动机驱动下进行反馈调节（如打开空调时怠速提升正常），由此判断怠速控制系统正常。那么，故障是不是由错误的空气流量信号引起的呢？于是用传感器模拟检测仪从空气流量计信号输出端子向ECU输入怠速时的模拟电压值，发现当输入电压为1.3V左右时，怠速游车现象消失，且重新起动发动机后，也不再出现怠速游车现象，这说明故障确实是由错误的空气流量信号引起的。更换空气流量计后，故障排除。

参考文献

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