一、各種空氣流量計基本結構及性能特點
隨著對發動機汽車尾氣排放要求的提高,越來越多的發動機采用的空氣計量傳感器計量進入發動機的空氣量,發動機根據空氣計量傳感器信號初步設定基本供油量,以滿足發動機各種工況空燃比,進而保證發動機各種工況對混合氣的要求。空氣計量傳感器按測量空氣流量的方法可分為兩種:①直接測量方法傳感器——空氣流量計。②間接測量方法傳感器——進氣歧管壓力傳感器(負壓傳感器)。
直接測量方法傳感器按其測量信號轉化形式又可分為3種。
(1)機械式空氣流量計,即可動葉片式空氣流量計。其特點是將燃油泵控制開關、空氣溫度傳感器、CO調節器及空氣流量計等功能融為一體,結構較復雜,但精度較高。不過由于葉片具有彈簧阻力增加了進氣阻力,使它對發動機在急加速時的響應不夠理想,故現在很少使用。
(2)渦流式空氣流量計。它是通過采集渦流頻率完成空氣流速測量,主要是通過光電(如豐田車型)和超聲波采集(如韓國現代、日本三菱等)進氣渦流,具有進氣阻力小、計量準確的特點,但因其結構復雜、不耐振動且造價高,現已逐步被熱線式空氣流量計取代。
(3)熱線式空氣流量計。熱線式空氣流量計按其熱線形又分為3種。
①熱絲式——將加熱絲均勻分布在計量通道內。熱絲式空氣流量計精度高、分布均勻,可計量空氣量,但由于熱絲很細(0.01~0.05mm)且暴露在空氣中,在空氣高速流動時,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路板上,并將線路板固定在空氣通道中間。由于熱絲被固定且受到保護膜的保護,壽命提高,但由于保護膜熱傳導較差,影響計量精度。
③熱阻式——將加熱絲繞成線圈形式固定在石英玻璃管內或暴露在空氣通道內。由于熱阻式空氣流量計熱絲被固定,故熱線壽命延長,但由于熱阻面積很小,只能部分采空氣流量,要求空氣通道內空氣流速均勻,所以常在進氣側安裝梳流格柵。
由于熱膜式和熱阻式空氣流量計均是部分采集空氣計量空氣量,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門的設計,每次打開點火開關或關閉點火開關后,流量計中的熱絲會由電路提供瞬時大電流加熱,使熱絲瞬間產生高溫(700-1 000℃),燒掉污染在熱絲、熱膜或熱阻表面的雜質,保持空氣流量計量精度。
二、空氣流量計常見故障分析
1.葉片式空氣流量計故障分析
(1)空氣流量計與節氣門體連接膠管不密封故障
葉片式空氣流量計集燃油泵開關、空氣溫度傳感器和C0調節等功用于一體,所以空氣流量計與節氣門體連接用膠管的良’好密封是保證正確計算進氣量工作的必要條件,一旦膠管密封不嚴或損壞,常會造成以下故障。發動機冷起動能著車,熱機后怠速熄火;發動機熱起動著車后,怠速迅速熄火;發動機起動著車,怠速抖動,掛擋時熄火(自動變速器);發動機怠速正常(經調CO裝置),加速時混合氣過稀產生回火。
(2)葉片式空氣流量計斷線故障
葉片式空氣流量計斷線后,發動機一般存有故障碼,內容多為下列幾種。
①地線斷路。由于地線斷路,造成空氣流量計輸出電壓保持在高,空氣溫度傳感器也保持在輸出電壓高,電腦供油過量,CO排放超標,發動機運轉時冒黑煙。
②供電火線斷路。由于供電火線斷路,空氣流量計始終保持輸出電壓低,發動機怠速可以運轉,高空轉轉速低于2 500r/min,加速無力。
③參考電壓線斷路。由于參考電壓線斷路,使空氣流量計輸出電壓偏高,發動機排放C0嚴重超標。
④燃油泵開關損壞或開路。發動機起動時燃油泵供油,起動后,燃油泵繼電器不工作,發動機熄火。
(3)葉片式空氣流量計調整故障
葉片式空氣流量計應保持葉片及滑道的清潔。在調整時,通過調節空氣旁通道的開度即可調節發動機CO排放當確認進氣無漏氣及葉片無卡滯現象時,調節CO以滿足怠速尾氣排放要求。