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空气流量传感器工作性能的判别及检修要领
作者: 赵宝平 宗华 来源: 汽车与驾驶维修 日期: 2015年10B刊

众所周知,汽车电控系统上的所有传感器是用于采集车辆在运行状态时信息的。而空气流量传感器只是发动机电控系统主要传感器之一,用于采集发动机在工作状态下所吸入到发动机内的空气流量或质量。该传感器属于有源传感器,其空气流量信号是发动机电子控制单元(ECU)控制发动机混合气浓度的主信号之一,如果进气量增大,ECU则控制喷油量也增大,反之亦然。本文将就空气流量传感器工作性能的判别及检修要领进行探讨。
 
空气流量传感器工作性能的判别
空气流量传感器故障通常分为两大类。一类是信号超出规定的范围,表示空气流量传感器已经失效。现代电控汽车具有失效保护功能,当某个传感器的信号失效时,电子控制单元(ECU)会以一个固定的数值来代替,或者用其他传感器的信号来代替有故障的传感器信号。空气流量传感器失效后,ECU用节气门位置传感器(TPS)的信号代替之。
 
另一类是信号不准确(即性能漂移)。空气流量传感器信号不准确产生的危害性可能比没有信号更大。这是因为,既然信号没有超出规定的范围,发动机控制单元(ECU)会按照这一不准确的空气流量信号控制喷油量,所以往往造成混合气过稀或过浓。如若ECU没有接收到空气流量传感器信号,ECU会利用节气门位置传感器来的信号代替,发动机怠速反而比较稳定。
 
利用这一特性,可以通过拔下空气流量传感器插接器来判别其性能。
 
如果拔下空气流量传感器插接器后,发动机故障现象没有发生变化,说明空气流量传感器已经损坏。这是因为ECU确认空气流量传感器失效后,已经采用节气门位置传感器信号代替之,此时有没有空气流量传感器的结果是一样的,所以故障现象没有变化。
 
如果被拿下空气流量传感器插接器后,发动机故障现象有所减轻,说明空气流量传感器的性能发生漂移,信号偏值。由于空气流量传感器信号处在有效范围之内,ECU则按照失真的信号控制喷油量,引起明显的故障现象。拔下空气流量传感器的插接器后,ECU认为空气流量传感器完全失效,就改用节气门位置传感器的信号来代替,所以发动机的工作状况有所好转。
 
如果拔下空气流量传感器后,发动机故障现象有所恶化,说明空气流量传感器正常。这是因为在拔下插接器前,ECU按照正常的空气流量传感器信号控制喷油,由于后者的控制精度不如前者高,所以故障现象有所恶化。
 
另外,由于空气流量传感器信号是用以控制空燃比的主要依据,所以可以使用红外线尾气分析仪来测量发动机怠速工况以及2000r/min稳定工况时的尾气成分,如果与标准数值相差太大,则可能时空气流量传感器性能不良引起的故障。
 
空气流量传感器失常对汽车性能的影响
虽然空气流量传感器市场不至于造成发动机无法起动,但是肯定会影响发动机的动力性能,如怠速不稳、加速不良、起动困难、进气管“回火”以及排气管冒黑烟等。同时,还会引起尾气排放超标。下面来看几个案例。
 
1)引起发动机加速不良
一辆帕萨特GLi轿车,行驶里程约4.5万km,将发动机加速到4200r/min,再踩加速踏板,发动机的转速不但不能上升,反而下降。用VAG1551故障诊断仪检测,无故障代码存储。读取发动机4200r/min时的数据流,发现空气流量数据流数值只能达到1.1~1.3g/s,而且不能随着节气门的开闭而变化。更换空气流量传感器后,故障被排除。究其原因,空气流量传感器的输出信号偏差不足以让ECU记录故障代码,但是由于空气流量传感器信号不能准确反映实际的进气量,导致ECU据此控制的喷油量偏少,所以发动机的转速不升反降。
 
2)导致进气管“回火”
一辆捷达王轿车,出现发动机怠速抖动,急加速时进气管“回火”的故障现象。检查进气系统,没有发现漏气;更换燃油滤清器,清洗4个喷油器,故障依旧;检查燃油系统压力,发动机怠速和加速状态时都正常。拆下空气流量传感器的5针插接器试车,故障现象大有好转。测量空气流量传感器各端子的电阻值,正常。最后发现,空气流量传感器的热膜式电阻上粘有灰尘,用节气门清洗剂清除积尘后,故障被排除。
 
注:对于采用热膜式空气流量传感器的电控发动机,它以恒定的电压加在热膜(电阻)的两端,使电阻发热,其温度由电路控制。ECU根据流过热膜电阻的电流大小来判断进气量的多少,并决定喷油量,以适应发动机不同工况的需要。如果热膜上积尘,形成隔热层,当进气量变大时,其温度变化减慢,所需电流变小,ECU据此确定的喷油量也会减少,而此时的实际进气量比较大,于是导致混合气过稀,最终引起发动机怠速抖动,急加速时“回火”等故障现象。
 
3)自动变速器无法升入超速挡
如果空气流量传感器对地搭铁,将造成混合气过稀,使发动机的输出功率下降,会导致自动变速器无法升入超速挡。此时应当更换空气流量传感器。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:jack)

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