大众车系空气流量传感器的检修方法.doc

大众车系空气流量传感器的检修方法?66?科技论坛大众车系空气流量传感器的检修方法谢振光(广东省交通运输高级技工学校广东佛山528000)摘要:详细介绍了大众车系空气流量传感器的基本原理,检修的基本思路和方法,运用实例阐述了热膜式空气流量传感器的故障诊断及排除方法.关键词:大众车系;热膜式空气流量传感器;原理;检修1大众车系空气流量传感器特点空气流量传感器又称为空气流量计,大量应用于现代汽车汽油喷射系统中,用来测定吸人发动机中空气量的多少,作为决定基本喷油量的参数.现代汽车为适应越来越高的环保要求,并且在发动机各种运转工况下都能获得最佳空气一燃油比的混合气浓度,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,提供精确的数据给电控单元(ECU)计算并控制喷油器喷油量的多少.对于汽油发动机而言,输出功率是通过增减混合气的数量的数量来控制的.混合气中的空气量则取决于节气门开度的大小,而喷油量的多少则由ECU根据进入空气量来控制.汽车加速节气门全开时的进气量是发动机怠速节气门全闭时的进气量的40倍以上,进气气流的最大流速可达80m/s以上.如此大的变化量与变化速度,要求空气流量传感器应能迅速地精确地测量出这些变化范围内的进气量,而且在测量时,不得阻碍空气的流动.大众轿车系普遍选用热膜式空气流量计,安装在空气滤清器和节气门体之间.该传感器又有如下特点(见图1).a.空气流动阻力小,无摩擦部件;b.寿命长;c.工作性能稳定,响应快,能在同毫秒内反映出空气流量的变化;d.测量精度高,不受进气气流脉动的影响;e.无须自洁;成本较高.空气流量传感器电路图如下图.热膜式空气流量传感器的基本原理:(见图3)热膜式空气流量传感器工作原理如图3所示.热膜电阻(发热体)Rh和进气温度补偿电阻Rt与精密电阻Rs,电桥电阻R1共同构成惠斯顿电桥.集成电路A用于控制热膜电阻电流,使进气温度与热膜温度相差120.Rh和Rc均置于进气通道中的取气通道中的取气管道内.发动机工作进气时,热膜电阻Rh通电产生的热量被进气空气流吸收带走,因而热膜温度下降.空气流量越大,热膜损失的热量越多,要保持进气温度(Rt的温度)与热膜温度(Rh的温度)相差120C,集成电路A将根据进气温度和空气流量的大小加大或减少通过热膜电阻Rh的电流,使两者温度差保持恒定.当热膜电阻的电流通过精密电阻Rs时,便在Rs上产生电压降,此电压降随着热膜电阻通过的电流(亦即空气量)的变化而变化,这样就可以根据其输出电压Us,检测出空气流量.怠速工况时,空气流量较小,传感器输出电压较低,大负荷时空气流量大,输出电压较高.空气流量传感器向ECU提供一个0.34.5V的电压信号.空气流量传感器对汽车性能的影响主要集中于三方面:表1解码器显示信息故障可能的愿园故障表现故障排睬空气流量计G70断路/措铁短路空气流量计G70对正极短路空气流量计G70不导线断路或搭铁短路G70损坏导线对正极短路G70损坏空气流量计G70与发动机之间霸气G70变脏整焦曼!塑表2检查G0梭查进气系统密封性(鬻气1捡盎G7O读取测量数据块,显示组002图1oA强,i图3图2a.引起发动机怠速不稳,加速不良;h.导致进气管”回火”,排气管冒黑烟等;c.自动变速器无法升入超速档.2空气流量传感器的检查方法对发动机出现功率降低,油耗升高,废气排放值升高,工作不稳定等与空气流量传感器相关的故障时,我们首先可以进行空气流量传感器的常规检查.2.1读取故障码若空气流量传感器有故障,可以读取到”00553”故障码.该故障码提供给我们的信息如表1.2.2数据流检查连接解码器,起动发动机怠速运行;打开解码器,进入大众车系,选择”发动机电子控制单元”,选择”读取测量数据流”,输入显示组号002.数据显示区(4)所显示的为吸入空气量,其标准值在2.04.()之间.(见表2)2.3端子电压及线路检查根据线路图,测量2号端子电压应不低于11.5V,4号端子电应不低于4.5V.测量空气流量传感器插头与发动机控制单元ECU插头之间的线路电阻,各导线电阻最大应不超过1n,各导线之间白斗良直低高放能降升排性率耗气驶功油废行科技论坛?67?电阻应为.(见图2)2.4就车检查信号电压的方法步骤:2.4.1关闭点火开关,拆下空气滤清器2.4.2打开点火开关,置于”ON”位置而不启动发动机图:4号端子电压测量2.4.3用万用表的电压档测量空气流量传感器插头中的5号端子与3号端子之间的电压值,正极表笔插入到空气流量计5号端子线束中,负极表笔插入到3号端子线束中;2.4.4用450W的电吹风(冷风档)向空气流量传感器人口吹气,观察信号电压的变化值.标准值:2.04.OV.若信号电压不变化,说明空气流量传感器失效,应予以更换.3空气流量传感器的故障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,电控单元(ECU)会以一个固定的数值来代替,或者用其他传感器的信号代替有故障传感器的信号.空气流量传感器失效后,ECU常用节气门位置传感器的信号代替.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,电控单元(ECU)会按照这一不确定的空气流量信号控制喷油量,所以往往造成混合气过稀或者过浓.如若没有了空气流量信号,ECU反而会利用节气门位置信号来代替,这样发动机的怠速反而比较稳定.在维修工作中,如果我们能充分利用这一特性,可以通过拔下空气流量传感器的插接头来判断其性能.3.1如果该车故障现象有所减轻,则说明空气流量传感器的信号采样性能发生了漂移,信号值出现偏差.由于空气流量传感器信号还处于有效范围之内,ECU将根据错误的信号控制喷油量,引起明显的故障现象.而我们拔下空气流量传感器的接插器后,ECU判断出空气流量传感器完全失效,就自动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.3.2如果该车故障现象没有变化,则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,就会采用节气门位置传感器信号代替它,这时候有没有空气流量传感器对ECU的信号采样结果是一样的,所以故障现象没有变化.3.3如果该车故障现象变得更差,则说明空气流量传感器正常.这是因为在拔下插头前,发动机ECU按照正常的空气流量传感器信号控制喷油量.拔下插头后,发动机ECU则改用节气门位置传感器信号控制喷油,由于后者的控制精度没有前者的高,所以故障现象有所恶化.在实际维修过程中,热膜式空气流量传感器(G70)失效后,电控单元(ECU)并不直接给出空气流量传感器的故障码,甚至在数据流模块上也显示不出来,空气流量传感器的数据还是会随着节气门的开度和发动机转速的变化而变化,只是与正常数值有点差异.但是会通过其他故障码表现出来,通常是”00561”混合气调整值超出调整极限;或者是”17916”达到怠速调整系统理论上限制.相反,在发动机其他部件失常也可能记录空气流量传感器的故障码.极易引起维修经验不足人员对故障点的误判.要排除大众车系的空气流量传感器故障,必须熟悉空气流量传感器数据流分析.只有配合数据流分析,才能准确地判断出故障是否出在空气流量传感器(GT0)身上.4检修实例:4.1故障实例一:一辆奥迪A41.8T自动档轿车,行驶了13万公里.在一次常规保养中,更换了机油和机油滤清器,空气滤清器后不久,出现发动机怠速不稳现象.怀疑我维修中心使用了劣质机油和机油滤清器,空气滤清器,要求保修并重新更换正厂零件.从理论上讲,即使我们给客户换了再怎么差的机油,甚至不安装空气滤清器,也不至于出现这样的故障.本着替客户着想,为客户分忧,我们还是认真对待这一次维修.接车后发现,发动机怠速运转时,每隔1-2分钟就明显地抖动一次,尤其挂档后更明显.但是发动机启动和加速都没有问题,行驶中也没发现其他问题,发动机故障灯也不亮.连接故障诊断仪KT600,发动机控制单元无故障码,再进入发动机数据流分析,组号选择002,该组号信息反映的是发动机转速,发动机负荷,喷油脉宽和吸人空气质量.可以看出怠速时发动机转速在680850r/min之间跳动变化,吸人空气质量也跟随着在0.33.5g/s之间频繁跳动.正常发动机怠速值在80040r/min,吸入空气质量在2.04.Og/s之间.分析数据流可知,由于吸入空气质量的数值不稳定,引起了发动机怠速抖动.引起测量吸人空气质量数值不稳定的原因有二,一是空气流量传感器的性能发生漂移,二是进气管道有漏气现象未被空气流量传感器测量得出.通过拔下空气流量传感器的接插头检查空气流量传感器的性能是最简单的方法.拔下插头后,该车原来的怠速时间歇性抖动的现象消失了,但变成了连续的抖动.由此可判断出该空气流量传感器的性能是良好的,并没有发生漂移现象,反映出的数据时真实的.再仔细检查进气管道,发现进气管道与涡轮增压器连接处的卡箍没有安装好,造成漏气.重新装好进气管道,紧固好卡箍,故障排除.4.2故障实例二一辆帕萨特轿车,出现发动机怠速不稳,加速反应迟缓.接车后试车发现,除了车主反映的故障外,原地急踩油门,进气管有”回火”的现象.使用KT600解码器进入发动机控制系统,无故障码.检查进气系统,没有发现漏气.首先做常规油电路保养,检查四个火花塞燃烧颜色为淡黄色,正常,更换了燃油滤清器,超声波清洗了4个喷油嘴,故障现象没有改善.检查燃油压力,怠速和加速都正常.再用KT600进入发动机数据流,观察002数组的数据,发现第4区的空气质量流量变化缓慢,与油门踏板的反应有点滞后.拆下空气流量传感器的插头再试车,没有了原地急加速回火现象.测量空气流量传感器各端子的电压值正常,再测各端子与发动机ECU间导线的电阻值,都正常.最后发现,空气流量传感器的热膜式电阻上粘有灰尘.用化清剂清除灰尘后,故障排除.对于采用热膜式空气流量传感器的电喷发动机,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据此确定的喷油量会减少,而此时的实际进气量比较大,于是导致混合汽过稀,最终引起发动机怠速抖动,急加速时”回火”等故障现象.如果发动机存在“回火”故障,往往对空气流量传感器造成严重的危害.由于发动机的气流在进气歧管内逆向流动,其中含有碳颗粒,这些颗粒容易黏附在空气流量传感器的感应元件上,并产生如下后果:在怠速时,空气流量传感器的信号偏大,而在加速及大负荷时信号偏小.如果车主能在故障出现初期及时进行维修,采用化清剂直接喷洗热膜,清除黏附在其表面的积碳和灰尘,就能避免空气流量传感器的损坏,减低经济损失.5结论在大众车系中,帕萨特,奥迪,宝来,捷达王等使用的空气流量传感器基本结构是一样的只是有部分选用的型号不一样,引脚位置不同而已.维修人员可以参考以上的方法进行故障诊断.空气流量传感器是发动机重要的传感器之一,它的测量