1模块一空气流量传感器MAF的检修

模块一模块一 空气流量传感器 空气流量传感器 MAFMAF 的检修的检修 一 一 相关知识相关知识 1 元件位置 元件位置 在实车上指出 MAF 位置 2 2 元件作用 元件作用 用于测量进入发动机 的进气总量 以及进气气流的 为 发动机 ECU 提供 信息 由 ECU 根据这些信息再结合其它传感器送来的信息 控制 空气流量计在电喷轿车上的重要作用是 的基本信号 也是 信号 此信号 的好坏将影响 的配比 也直接影响发动机的 稳定性 3 3 元件工作原理 元件工作原理 图 热膜式空气质量计 a 结构图 b 剖视图 l 2 通往发动机 3 4 5 金属护网 空气流量传感器是将一些微电子电器元件集成在一块 上 当发动机工作时膜片 上就会 进气经过膜片时就会将 带走 膜片上集成的 电桥就会增加电流 将损失的热量重新补充 从而引起 的变化 该信号送至发动机控制单元 ECU 从其信号 的变化 ECU 即可得知发动机负荷的变化 进而控制喷油脉宽 的开度 本传感器由两 个传感器即 空气流量传感器和 传感器组成 进气温度传感元件 IAT 是一个 系数 NTC 的电阻 传感器在热膜两边安装 了两个同样的传感器 当进气气流流经膜片时 膜片前端的温度传感器相对后端的传感器温 度要低一些 根据这个特征 ECU 就可以判断出气流的方向 I 图 1 惠斯登电桥原理电路图 G R1 Rx R0 R2 I1 I2 Ix I0 Ig Kg K1 E C B D A Rn 惠斯登电桥如图 1 所示 被测电阻与三个已知电阻R1 R2 R0 连成电桥的四个臂 四 边形的对角线AC接电源 称为电桥的电源对角线 另一对角线BD接检流计 G 称为电桥的 检测对角线 也称为 桥路 G 的作用就是检测B D这两点间的电位差 电桥还可以用于测量电感 电容 频率 压力 温度 形变等许多物理量 并在自动控 制中得到了广泛的应用 根据上图写出电桥的工作原理 注意 该类型的传感器要求传感器之后到发动机燃烧室之间的不能出现漏气现象 否 则将导致发动机怠速不稳 甚至出现熄火现象 当空气流量计信号出现偏差 不准确 时 电控单元将按错误信号进行控制喷油 使混合气浓了或是稀了 造成发动机转速不稳及动力 不足 此种故障在我国国产车型上经常发生 特别是大众车系 更换空气流量计的工作是普 遍现象 由于热膜试空气流量计不设自洁功 常常被脏物影响 同时造成信号不准确 信号 不准确传感器比损坏的传感器危害更大 二 二 MAFMAF 元件的检修元件的检修 1 1 拆卸 拆卸 1 拆卸 2 从流量传感器上断开 的连接 3 拆卸空气滤清器 并从空气滤清器软管上拆下传感器 安装按相反顺序操作 2 2 元件的检修 元件的检修 1 1 电路分析 电路分析 根据电路图 标出空气流量计插头端子的定义 1 2 3 4 5 3 热膜式空气流量计的检测 1 拔下插接器 打开点火开关 2 用万用表检测端子 2 与缸体 端子 2 与端子 3 之间电压 应为 12V 否则应检查油 泵继电器及相关电路 3 用万用表检测端子 4 与缸体 端子 4 与端子 3 之间电压 应为 5V 否则说明 4 与 11 是否断路 应检查发动机 ECU 及相关电路 4 将发动机转速逐渐升高 再逐渐降低时 3 与 5 间电压应在 1 0 4 0 之间变化 否则应更换空气流量计 5 故障诊断仪检测热膜式空气流量计 检测内容和方法 在后面讲述 2 2 测试空气流量计线路导通性 测试空气流量计线路导通性 测试空气质量计端子上触点与发动机控制单元上相关端子间的线路 空气流量计 3 4 5 号针脚对应至电控单元 12 11 13 号针脚的电阻分别为 三 四缸爆震 传感器 G66 发动机转速 传感器 G28 附 加 保 险 丝 S30 一 缸 喷 油 器 N30 自诊断 装置 K线 发动机电子控制单元 ECU J220 J17 油泵继电器 2号位 空调压缩机信号 B 氧传感器 G39 碳 罐 电 磁 阀 N80 四 缸 喷 油 器 N33 二 缸 喷 油 器 N31 三 缸 喷 油 器 N32 空气流量计 G70 汽 油 泵 G6 汽 油 泵 熔 丝 S5 10A 发动机转速 信号 D 车速信号 E 3 3 端子测量 端子测量 电源电压测试 电源电压测试 正常情况下拔掉插头后测量插头侧电压如下 实测值 测量空气流量计插头端子 4 对发动机搭铁点电压 用 20V 量程档 实验箱 2 V 4 V 实训台 2 V 4 V 信号电压测试 信号电压测试 将 12V 电压或电瓶电压施加在空气流量计电器插座针脚 2 上 将 5V 电压施加在空气 流量计电器插座针脚 4 上 将数字万用表设置在直流电压 20V 档 测量空气流量计电器插座 针脚 3 和针脚 5 实验箱 3 V 5 V 实训台 3 V 5 V 使用吹风机从空气流量计隔珊一端向空气流量计吹入冷空气或加热的空气 测量空气流 量计电器插座针脚 3 和针脚 5 实验箱 3 V 5 V 实训台 3 V 5 V 以上数据均以新车特定工况为标准 随着水温 发动机转速的不断变化空气流量信号会 有适量的变化 同时进气温度与发动机舱温度和室外温度的变化有很大关系 在进行数据检 测时应该注意 三 用故障诊断仪检测 汽车故障诊断仪是综合检测仪器 既能读取故障码 也能读取数据块 流 同时也能 测试出信号波形 1 故障码的读取与清除 1 连接诊断仪 打开点火开关 读取故障码 2 解读故障码 3 排除故障 4 清除故障码 5 关闭点火开关 拆下诊断仪 2 数据块的读取 以帕萨特 1 8T 为例介绍读取空气流量计 MAF 数据块过程 三 根据故障案例写出总结三 根据故障案例写出总结 下面已大众车系为例 以数据流分析的形式来诊断热膜式空气流量计的故障 故障描述 故障描述 一辆时代超人轿车 因怠速不稳 加速无力 急加速回火故障来厂检修 故障诊断 故障诊断 无故障码 着车后 进入读取数据流功能 怠速 转速在 750 850r min 之间波 动 节气门开度 4 度 进气量 1 5g s 喷有脉宽 1 6ms 氧传感器信号 0 2V 不变 从以上 5 个数据可以看出 只有节气门位置是正确的 其他信号均偏离了标准范围 进 气量明显偏低 标准值为 2 4g s 大家都知道 大众车系的怠速控制是直动式的 怠速 下的进气量由节气门怠速电机来控制 而进气量由空气流量计来测量 他们是一个统一的逻 辑关系 也就是说 节气门的开度决定了进气量的大小 正常情况下 节气门的每个开度均 对应着 进气量 为什么此车的进气量在节气门正常开度下会偏低呢 可能有三个原因 1 节气门信号不准确 2 有漏气的可能 再来分析喷油脉宽 1 6ms 标准值 2 2 5ms 明显偏小 但此时的喷油量与进气量相符相符 从而说明喷油量少与进气量信号有关 氧传感器信号 0 2V 更加证实喷油少 导致混合气过 稀 通过数据流分析 确认空气流量计信号过低 其原因就在空气流量计可能是真空漏气 经用真空表测量歧管真空度为 62kpa 正常 不存在漏气 于是用万用表仔细测量空气流量 计信号引脚 怠速下为 0 4V 标准 0 8 1 4V 加速时最大值不到 3V 标准 3 4V 因而可 以确认空气流量计有故障 拔下空气流量计插头时 故障明显转好 更换空气流量计后 故 障排除 故障描述 故障描述 一辆捷达轿车 故障现象为耗油 冒黑烟 加速时正常 故障诊断 故障诊断 读取故障码 无故障码 读数据流 节气门 4 度 标准 2 4 度 进气量 5g s 标准 2 4g s 喷油脉宽 2 7ms 标准 2 2 5ms 氧传感器信号 0 8V 标准 0 5V 上下变化 从以上数据流分析冒黑烟 耗油是因为混合起过浓 喷油量过大 再丛节气门 开度分析其值并不大 可以认为空气流量计信号过大的原因 1 有负荷信号 2 空气流量计信号不准确 怠速控制中有两个控制内容 1 稳速控制 既在电控单元的目标转速下进行稳定控制 2 在稳定控制的基础上进行提速控制 既有负荷时 空调 转向 制动 挂档 冷车 自动提高转速以克服负荷所带来的影响 检查中未发现有负荷信号 且从怠速转速上也未看到提速的迹象 看来问题应在空气流量计 的质量上 由于用万用表检测 发现怠速时空气流量计的信号高达 2V 左右 比正常值 0 8 1 4V 高出许多 再用拔下空气流量计的方法观察变化 果然好转 更换空气流量计 故障 排出 再次读取数据流时 显示为 2 4g s 再次测量其信号电压为 0 9V 数值一切正常 故障描述 故障描述 一辆帕萨特 B5 1 8T 怠速不稳 加速不良 排气冒黑烟并有突突声 故障诊断 故障诊断 调取故障码 读到两个故障码 1 混合气自适应超限 下限 2 空气流量计故障 清除故障后再次启动发动机 故障依旧 读取数据流 进气量 4g s 节气门 4 度 氧传感器信号 0 8V 喷油脉宽 1 9ms 从以上数据分析 进气量 节气门开度及喷油脉宽均在标准范围内 然而氧传感器信号 却显示浓 这与故障现象相符 为了进一步确认氧传感器信号的可信度 用急加速和急减速 的方法来观察氧传感器的信号变化 急加速时氧传感器信号同样为 0 8V 急减速时 其信 号降至 0 1V 并保持了 122S 时间后 有升至 0 8V 不变化 经过几次实验均是如此 有理 由确认氧传感器信号的可信 问题确实是混合气过浓造成发动机不稳 动力不足 冒黑烟 氧传感器信号能在急减速下显示 0 1V 是因为从急加速到急减速时 发动机有一段断油过 程 当减速将要进入怠速转速时 一般为 1400r min 将恢复供油 所以氧传感器信号为 0 1V 时正是断油时刻 混合气稀 恢复供油后立刻又显示浓的状态 氧传感器能反映这一 过程 完全可确认其信号可信 那么过浓的原因是什么呢 从进气及喷油量都正常上分析 原因在非电控方面 于是重点检测油压 280kpa 油压正常 当随手关闭点火开关时 却发 现了问题 油压表在慢慢的下滑 正常的表针是不易下滑的 需要较长的时间后会滑到 50kpa 左右 他提示喷油器有漏的可能 于是拆下 4 个喷油器进行清洗检测后 装复试车 故障消失 清码并重新调码时 又出现了空气流量计短路 断路故障 几次清码都清不掉 看来还有问题 读数据流 进气量为 3 4g s 加速时也随之增大 看不出空气流量计有什 么问题 那为什么还有故障码呢 分析认为 显示的进气量有可能是节气门位置传感器信号 提供的 当空气流量计信号有故障时 电控单元会以节气门信号代替 用万用表检测空气流 量计信号 0 1V 无论怠速 加速均不变化 检测插头的电源 5V 12V 正常 搭铁正常 决定更换空气流量计 客户说 此车已在别处修理厂更换过 也没修好 查阅资料发现了疑 点帕萨特 1 8 和 1 8T 车型的空气流量计一样 但引脚作用不一样 案例总结 案例总结 思考 如果空气流量计损坏 车辆的故障现象 四 信号波形的测试 空气流量计类型不同时 其标准波形也不同 MAF 标准波形有模拟型和频率型两种 标准波 形如图 5 8 所示 a 模拟型空气流量计波形 b 频率型空气流量计波形 1 将示波器的正极接到空气流量计的信号端子上 而负极接到搭铁位置 2 起动发动机并稳定在某一转速 在示波器的屏幕上应显示一个稳定的电压信号 若出 现突变或不稳定的电压信号 则该 MAF 有故障 3 若测试的空气流量计波形为模拟型时 应参照如图 5 8a 所示进行分析 图中 1 表示 进入进气管的空气流量逐渐增加 2 表示 节气门全开并最大加速 3 表示 由测量叶片运 动而造成的阻尼现象 4 表示 由怠速旁通气道补偿来的空气进入了进气管 怠速输出电 压约为 1V 油门全开时应超过 4V 全减速时输出的电压并不是从全加速电压回到怠速电压 而是比怠速时低些 4 若测试的空气流量计波形为频率型时 应参照如图 5 8b 所示进行分析 图中 1 表示 水平上线 指信号高电位 2 表示 水平下线 指信号低电位 3 表示 峰值电压 为信号 电压 幅值应为 5V 形状要一致 矩形拐角和垂直下降沿应一致 水平下线几乎为地电位 水平上线应为参考电压 频率型 MAF 波形应是一连串的方波 当发动机转速和进气量增加时 MAF 信号频率应平滑的 增加 并且与发动机的转速变化成比例 如果 MAF 本身或连线有故障 则信号频率会出现不 稳定的变化 图 5 9 三菱发动机卡门涡旋式空气流量计急加速波形 一辆桑塔纳 2000 汽车出现发动机加速无力 油耗增加 排放超标等现象 客户已经清洗了喷油嘴 节气 门体 但故障未能解决 客户现在要求维修人员诊断维修 让学生分析并说出检查步骤和方法 参考方法 1 检查发动机电控系统 2 检察燃油压力 3 检查进气系统 4 检查汽缸压力 学生根据下列问题 对教师进行解释并提出解决方案 1 根据检查情况 分析出可能导致上述故障的原因有哪些 2 如何确定上述故障 3 对检查结果进行理论分析 1 利用万用表检查空气流量传感器 并记录相关数据 1 该车空气流量计类型是 插头端子数是 2 测量传感器的供电电压为 是否正常 是 否 3 起动发动机 使节气门由怠速开始 缓慢达到全开位置 测量空气流量传感器的信号电压为 节气门回到怠速位置 再突然达到全开位置 测量空气流量传感器的信号电压为 并判断测量 数值是否满足要求 是 否 4 关闭点火开关 拔下电脑及传感器上的插头 测量导线两端之间电阻为 并判断传感器线 束是否符合要求 是 否 2 利用故障诊断仪检查空气流量传感器 并记录相关数据 1 用故障诊断