胡鐵牛
空氣流量傳感器是發動機電控單元(ECU)控制混合氣濃度的主要信號之一,如果進氣量增大,ECU控制的噴油量也增大,反之亦然。
一、空氣流量傳感器性能的初步判定及對汽車性能的影響
空氣流量傳感器的故障分為兩大類,一類是信號超出信號范圍,表示空氣流量傳感器已經失效。電控單元(ECU)會以一個固定的數值來代替,或用其他傳感器的信號代替(節氣門位置傳感器信號)。另一類是信號不準確。電控單元(ECU)會按照這一不準確的信號控制噴油量,造成混合氣過稀或過濃、怠速不穩、加速不良、“回火”、排氣管冒黑煙、尾氣超標等故障,且沒有故障碼顯示。
利用這一特性,關閉點火開關,拔下空氣流量傳感器插頭,再重新啟動發動機觀察現象。
1.如果故障現象沒有變化,說明空氣流量傳感器損壞。因為ECU確認空氣流量傳感器失效后,已采用節氣門位置傳感器信號,此時有沒有空氣流量傳感器的結果是一樣的,所以故障現象沒有變化。
2.如果故障現象有所減輕,說明空氣流量傳感器的性能發生漂移,信號偏值。由于空氣流量傳感器信號處在有效范圍內,ECU按照失真的信號控制噴油量,引起明顯的故障現象。拔下空氣流量傳感器的插接器后,ECU認為空氣流量傳感器完全失效,就改用節氣門位置傳感器的信號來代替,所以發動機的工作狀況有所好轉。
3.如果故障現象有所惡化,說明空氣流量傳感器正常。因為拔下插接器后,ECU改用節氣門位置傳感器信號,其控制精度不如空氣流量傳感器信號,所以故障現象有所惡化。
另外,可以使用尾氣分析儀測量發動機怠速工況以及2000r/min穩定工況的尾氣成分,如果與標準數值相差太大,則可能是空氣流量傳感器信號不良引起的故障。
二、大眾車系空氣流量傳感器故障碼的特點及維修實例
1.熱模式空氣流量傳感器(G70)失效后,電控單元(ECU)不直接給出空氣流量傳感器的故障碼,而是通過其它故障碼表現出來,通常是“00561”(混合器調整值超過調整極限)或者“17916”(達到怠速調整系統理論上限值)。
2.發動機其它部件失常可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。在維修實踐中,常見以下幾種情況記錄空氣流量傳感器的故障碼。
1)節氣門臟污,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛寶來1.8T轎車,在正常行駛中,有時儀表盤上的ASR(驅動防滑系統)指示燈突然點亮,按壓ASR燈開關無效,只有關閉點火開關,重新啟動發動機,ASR燈才熄滅。連接故障診斷儀VAS5051進行檢測,讀出“發動機系統中顯示的空氣流量傳感器G70信號值過小”故障信息。檢測G70各端子電阻,均未超過1.5歐姆。觀察G70的波形,正常。更換G70無效。該車采用CAN-BUS多路信息傳輸系統,ABS/ASR控制單元與發動機控制單元通過CAN-BUS總線進行通信聯絡。一方面,節氣門臟污后,節氣門的開度值增大,而實際進氣量沒有增加,導致G70的信號與節氣門的開度不匹配,因而記錄G70信號值過小的故障信息。另一方面,ASR系統實行驅動防滑控制是通過降低發動機的轉速以調節發動機的輸出轉矩來實現的,因此故障雖然表現在制動系統,但故障根源卻在發動機。當節氣門開度信號與空氣流量信號出現偏差時,(節氣門的開度大,而空氣流量傳感器測出的進氣量偏小),ABS/ASR控制單元認為發動機減少了功率輸出,正在進行驅動防滑控制,于是點亮ASR指示燈。
2)節氣門位置傳感器性能失常,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛捷達轎車,用故障診斷儀檢測,讀出空氣流量傳感器信號不合理的故障碼,更換空氣流量傳感器無效,進一步檢查節氣門位置傳感器,發現其最大學習值和最小學習值與規定值不符,而且不能進行基本設定。更換節氣門總成(含節氣門位置傳感器)并進行基本設定后,故障排除。
3)氧傳感器損壞,可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。
一輛捷達王轎車氧傳感器損壞后,記錄空氣流量傳感器的故障碼,其原理是:由于缺缸等原因近期燃油燃燒不完全,超出氧傳感器的調節范圍,造成氧傳感器的信號不準,于是發動機ECU在混合氣過稀和過濃之間持續的來回調節。ECU接收到的空氣流量信號與氧傳感器信號相互矛盾。氧傳感器損壞無法調節過量空氣系數與空氣流量傳感器信號嚴重漂移是一樣的,ECU按照優先原則,便記錄空氣流量傳感器的故障碼。
三、空氣流量傳感器數據流分析
通過分析空氣流量傳感器的數據流,可以判斷發動機進氣系統是否存在漏氣現象。在正常情況下,怠速時空氣流量傳感器信號數據為2.5g/s左右。若小于2.0g/s,說明進氣系統存在漏氣;若大于4.0g/s,說明發動機存在額外負荷。
一輛奧迪A61.8T轎車,發動機運轉時,每隔2-3min就抖動一次,但是發動機啟動和加速都正常。連接故障診斷儀VAS5052,進入01-08-02,讀取數據流,第四區顯示的空氣流量數據在0.3-3.5g/s之間做周期性的頻繁跳動。檢查發現,空氣濾清器殼體與進氣軟管連接處下部的卡箍沒有安轉好,造成漏氣。對漏氣處處理后,故障排除。
四、空氣流量傳感器的維修要點
1.熱線和熱膜臟污后的清洗
熱線是否具有自潔能力的檢查方法:拆下空濾,從空氣流量傳感器的進口處察看熱線,若關閉點后開關后5s后看不到熱線發出微紅的光輝約1s,說明熱線的自潔能力幾經喪失。
熱線熱膜臟污后,可以在熱機怠速狀態下,拆下空濾的濾網,用清洗劑直接噴射熱線或熱膜清除積碳,熱膜式空氣流量傳感器可以噴射清洗劑后擦拭。
2.熱膜式空氣流量傳感器易損壞的原因及預防處理方法
BOSCH公司生產的熱膜式空氣流量傳感器,其核心部分由一塊集成電路和惠斯登電橋組成,沒有穩壓電路。當電源電壓過高或出現瞬間高電壓時,熱膜式空氣流量傳感器容易燒壞。蓄電池硫化嚴重,容量下降,無法吸收發電機峰值電壓也會導致空氣流量傳感器損壞。
預防處理方法:在熱膜式空氣流量傳感器的前端加裝一個7812三端子穩壓集成電路。
3.大眾車系空氣流量傳感器損壞后的代用
大眾車系的空氣流量傳感器是一個故障多發部件。空氣流量傳感器損壞后,若一時找不到原廠配件,就面臨零件通用互換問題。桑塔納2000轎車與桑塔納3000轎車的空氣流量傳感器不能互換。桑塔納2000GSI時代超人轎車與帕薩特B5 1.8T轎車的空氣流量傳感器可以互換。帕薩特B5 1.8T轎車與帕薩特B5 1.8L轎車的空氣流量傳感器接腳布置有區別,將1.8T轎車空氣流量傳感器2號腳與4號腳調換后即可在帕薩特B5 1.8L轎車上使用。