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淺談空氣流量計(jì)故障正確檢測(cè)方法
2016-01-05
空氣流量計(jì)基本結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)尾氣排放要求的提高，越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)采用精密的空氣計(jì)量傳感器計(jì)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)空氣計(jì)量傳感器信號(hào)初步設(shè)定基本供油量，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況空燃比，進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)混合氣的要求。
空氣流量計(jì)分類(lèi)：按測(cè)量空氣流量的方法可分為兩種：①直接測(cè)量方法傳感器——空氣流量計(jì)。②間接測(cè)量方法傳感器——進(jìn)氣歧管壓力傳感器(負(fù)壓傳感器)。直接測(cè)量方法傳感器按其測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化形式又可分為3種。
(1)機(jī)械式空氣流量計(jì)，即可動(dòng)葉片式空氣流量計(jì)。其特點(diǎn)是將燃油泵控制開(kāi)關(guān)、空氣溫度傳感器、CO調(diào)節(jié)器及空氣流量計(jì)等功能融為一體，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但精度較高。不過(guò)由于葉片具有彈簧阻力增加了進(jìn)氣阻力，使它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)的響應(yīng)不夠理想，故現(xiàn)在很少使用。
(2)卡爾曼渦流式空氣流量計(jì)。它是通過(guò)采集渦流頻率完成空氣流速測(cè)量，主要是通過(guò)光電(如豐田車(chē)型)和超聲波采集(如韓國(guó)現(xiàn)代、日本三菱等)進(jìn)氣渦流，具有進(jìn)氣阻力小、計(jì)量準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不耐振動(dòng)且造價(jià)高，現(xiàn)已逐步被熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)取代。
(3)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)。熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)按其熱線(xiàn)形又分為3種。
①熱絲式——將加熱絲均勻分布在計(jì)量通道內(nèi)。熱絲式空氣流量計(jì)(圖1)精度高、分布均勻，可精確計(jì)量空氣量，但由于熱絲很細(xì)(0.01~0.05mm)且暴露在空氣中，在空氣高速流動(dòng)時(shí)，空氣中的沙粒很容易擊斷熱絲。
②熱膜式——將加熱絲印刷在一塊線(xiàn)路板上，并將線(xiàn)路板固定在空氣通道中間。由于熱絲被固定且受到保護(hù)膜的保護(hù)，壽命提高，但由于保護(hù)膜熱傳導(dǎo)較差，影響計(jì)量精度。
③熱阻式——將加熱絲繞成線(xiàn)圈形式固定在石英玻璃管內(nèi)或暴露在空氣通道內(nèi)。由于熱阻式空氣流量計(jì)熱絲被固定，故熱線(xiàn)壽命延長(zhǎng)，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(nèi)空氣流速均勻，所以常在進(jìn)氣側(cè)安裝梳流格柵。
由于熱膜式和熱阻式空氣流量計(jì)均是部分采集空氣計(jì)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(jì)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(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，每次打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，流量計(jì)中的熱絲會(huì)由電路提供瞬時(shí)大電流加熱，使熱絲瞬間產(chǎn)生高溫(700-1 000℃)，燒掉污染在熱絲、熱膜或熱阻表面的雜質(zhì)，保持空氣流量計(jì)量精度。
轎車(chē)使用的空氣流量計(jì)，屬“L”型熱膜式空氣流量計(jì) ，安裝在空氣濾清器殼體與進(jìn)氣軟管之間。其核心部件是流量傳感元件和熱電阻(均為鉑膜式電阻)組合在一起構(gòu)成熱膜電阻。在傳感器內(nèi)部的進(jìn)氣通道上設(shè)有一個(gè)矩形護(hù)套，相當(dāng)于取樣管，熱膜電阻設(shè)在護(hù)套中。為了防止污物沉積到熱膜電阻上而影響測(cè)量精度，在護(hù)套的空氣入口一側(cè)設(shè)有空氣過(guò)濾層，用以過(guò)濾空氣中的污物。為了防止進(jìn)氣溫度變化使測(cè)量精度受到影響，在護(hù)套內(nèi)還設(shè)有一個(gè)鉑膜式溫度補(bǔ)償電阻，溫補(bǔ)電阻設(shè)置在熱膜電阻前面靠近空氣入口一側(cè)。溫度補(bǔ)償電阻和熱膜電阻與傳感器內(nèi)部控制電路連接， 控制電路與線(xiàn)束連接器插座連接， 線(xiàn)束插座設(shè)在傳感器殼體中部。
1腳空;2腳為12V; 3腳為ECU內(nèi)搭鐵;4腳為5V參考電壓;5腳為傳感器信號(hào)在怠速5腳電壓為1.4V;急加速時(shí)為2.8V
空氣流量計(jì)故障正確檢測(cè)排查方法：
1、電阻測(cè)試：本項(xiàng)目電阻測(cè)試為輔助性測(cè)試， 主要是檢測(cè)線(xiàn)束的導(dǎo)通性，以確認(rèn)線(xiàn)束通暢，無(wú)斷路短路，插接器牢靠，各信號(hào)傳遞無(wú)干擾。
(1)線(xiàn)束導(dǎo)通性測(cè)試：將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置在電阻200Ω檔，按電路圖找到空氣流量計(jì)圖形下面的針腳號(hào)與ECU 信號(hào)測(cè)試端口圖相應(yīng)的針腳號(hào)，分別測(cè)試空氣流量計(jì)3、4、5 號(hào)針腳對(duì)應(yīng)至電控單元 12、11、13 號(hào)針腳的電阻，所有電阻都應(yīng)低于1Ω。
(2)線(xiàn)束短路性測(cè)試：將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置在電阻200KΩ檔，測(cè)量空氣流量計(jì)針腳 2 與電控單元針腳 11、12、13 之間電阻應(yīng)為∞。測(cè)量空氣流量計(jì)針腳與電控單元針腳：3—11、13;4—12、13;5—11、12之間電阻均應(yīng)為∞。
注意：在實(shí)際維修中，欲測(cè)試各條線(xiàn)束的導(dǎo)通性，應(yīng)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下傳感器插頭與電控單元插接器，使用數(shù)字萬(wàn)用表分別測(cè)量各線(xiàn)束間的電阻，相連導(dǎo)線(xiàn)電阻應(yīng)當(dāng)小于1Ω，不相連導(dǎo)線(xiàn)電阻應(yīng)∞為正常。在實(shí)際測(cè)量中，由于測(cè)量手法、萬(wàn)用表本身的誤差以及被測(cè)物體表面的氧化與灰塵等因素，發(fā)生幾個(gè)歐姆的誤差屬正常現(xiàn)象，不必拘泥于具體數(shù)字。
2、電壓測(cè)試：本項(xiàng)目電壓測(cè)試有電源電壓測(cè)試和信號(hào)電壓測(cè)試兩部分，其中信號(hào)電壓測(cè)試是確定空氣流量計(jì)是否失效的主要依據(jù)。
(1)電源電壓測(cè)試：打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置在直流電壓20V檔，紅色表針置于空氣流量計(jì)針腳2，黑色表針置于電瓶負(fù)極或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管殼體，打起動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)顯示 12V;紅色表針置于空氣流量計(jì)針腳 4，黑色表針置于電瓶負(fù)極或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管殼體，應(yīng)顯示5V。
注意：在實(shí)際維修中，應(yīng)拔下傳感器插頭，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，測(cè)量2號(hào)端子與接地間電壓， 打起動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)顯示12V。 此時(shí)電控單元會(huì)記錄空氣流量計(jì)的故障碼，測(cè)試完畢后要使用診斷儀清除故障碼。
(2)信號(hào)電壓測(cè)試：分單件測(cè)試和就車(chē)測(cè)試兩部分。
A.單件測(cè)試：取一空氣流量計(jì)總成部件，將 12V/5V 變壓器 12V 電壓或電瓶電壓施加在空氣流量計(jì)電器插座針腳 2 上，將 5V 電壓施加在空氣流量計(jì)電器插座針腳4上，將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置在直流電壓20V檔，測(cè)量空氣流量計(jì)電器插座針腳 3 和針腳 5，應(yīng)有 1.5V 左右電壓;使用吹風(fēng)機(jī)從空氣流量計(jì)隔珊一端向空氣流量計(jì)吹入冷空氣或加熱的空氣，測(cè)量空氣流量計(jì)電器插座針腳3和針腳5，電壓應(yīng)瞬時(shí)上升至2.8V回落。不能滿(mǎn)足上述條件，可以判定空氣流量計(jì)有故障。
B.就車(chē)測(cè)試：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)至工作溫度，將數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置在直流電壓 20V檔， 測(cè)量空氣流量計(jì)針腳5 的反饋信號(hào)，紅色表針置于空氣流量計(jì)針腳 5，黑色表針置于空氣流量計(jì)針腳3、電瓶負(fù)極或進(jìn)氣歧管殼體，怠速時(shí)應(yīng)顯示電壓1.5V左右;急踩加速踏板應(yīng)顯示 2.8V 變化。若不符合上述變化，或電壓反而下降，在電源電壓與參考電壓完好的前提下，可以斷定空氣流量計(jì)損壞，必須更換。
注意：在實(shí)際維修中，反饋信號(hào)電壓的就車(chē)測(cè)試應(yīng)在傳感器插頭尾部，挑開(kāi)防水膠堵或刺破導(dǎo)線(xiàn)外皮，接萬(wàn)用表后踩動(dòng)油門(mén)踏板，觀察電壓變化。而在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上， 進(jìn)行本項(xiàng)測(cè)試不用挑開(kāi)防水膠堵或刺破導(dǎo)線(xiàn)外皮。
流量計(jì)產(chǎn)品鏈接：http://www.kafenchem.com/product/flowmeter/
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