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谢劲由热线式空气流量计所引起的故障检修０４级汽车检测与维修技术专业毕业论文第8页共9页第9页共9页目录目录…………………1摘要…………………2关键词………………21引言………………22热线式空气流量计结构特点和原理……………23常见故障分析与检测……………33.1热线断损………………………33.2线路故障………………………43.3热线积垢………………………44事例剖析热线式空气流量计故障………………44.1故障现象………………………44.2故障的检测及排除过程………44.2.1电控系统的检测……………44.2.2散热系统的检测……………54.2.3供油系统的检测……………64.2.4进气管与排气管的检测……………………74.2.5空气流量计的检测…………74.3检修后的效果…………………85结束语……………8参考文献……………8由热线式空气流量计所引起的故障检修谢劲(机电工程系04级汽车检测与维修技术专业1班，04011581)摘要：本文对热线式空气流量计的结构和工作原理及其常见的故障进行了分析。并以一辆奔驰600SEL发动机由于左侧热线式空气流量计失效，使该车左边气缸喷油过多，燃烧不完全，导致左侧排气管催化装置堵塞，左侧氧传感器在连续高温环境下工作而被损坏，结果该车出现怠速抖动、加速不良、水温高等症状为例。结合检修实践，如何检测及排除由于热线式空气流量计失效所引起的故障的并总结说明此类故障的维修思路和维修方法。关键词：奔驰热线式空气流量计故障检修1引言发动机电子控制燃油喷射系统是一个电子计算机技术正在以前所未有的速度闯入一切需要控制的机械领域典型的例子。在这个系统中,电脑不仅能精确控制各系统工作,并且还具有故障自诊断及失效保护功能,可把故障代码存入电脑供维修参考,并启动失效保护电路,维持发动机工作。电脑发挥功用的关键,取决于各种传感器和开关信号能否传送正确的信号,其中决定基本喷油量的空气流量传感器--空气流量计(MAF)，空气流量计是电喷系统的关键部件之一，起着重要的作用。它的作用是测量在一定时间内通过传感器的空气流量(空气流量测量值反映发动机负荷的大小)。控制电脑(ECU)根据发动机负荷及发动机转速两个基本参数控制基本喷油脉宽和基本点火提前角，同时根据水温、进气温度、空燃比反馈、爆震等参数进行修正。如果空气流量计发生故障,电脑将得不到正确的进气量信号,从而不能正常地进行喷油量控制,造成混合气过浓或过稀,使发动机性能下降,或不能正常运转。因此，空气流量计状况的好坏直接影响到车辆的行驶。2热线式空气流量计结构特点和原理热线式空气流量计装在空气滤清器后面,在它的进气道内有一小管(如图一),小管中架有一根极细的铂丝(直径约为0.07mm),铂丝被电流加热到120℃左右,故称之为热线。在热线式空气流量计电路中,热线是惠斯登电桥的一部分(图二),功率放大器控制供给电桥4个臂的电流,使电桥保持平衡。当空气通过流量计时,进入小管的气流流过热线周围,使其冷却,温度下降,电阻随之减小。热线电阻的的减小使电桥失去平衡。此时放大器会自动增加供给热线的电流,使热线恢复原来的温度和电阻值,直到电桥恢复平衡,放大器所增加的电流大小取决于热线被冷却的程度,也就是取决于通过流量计的空气流速。由于电流的增加,精确电阻R1的电压降也增加,这就将电流的变化转换为电压的变化。这一信号输入电脑,用来指示通过流量计的空气量。由于进气温度的变化也会使热线的温度发生变化,影响进气量测量精度,因此,在靠近热线的地方另外装有一根温度补偿电阻丝R4(也称冷线),其电阻也随着进气温度的不同而发生变化，在工作中,放大器使热线温度始终高于冷线温度100℃。其缺点是:使用一段时间后,热线表面会沾上污物,使热辐射能力降低,影响测量精度。为克服这一缺陷,在电脑中设计有自洁电路,在发动机熄火后,电脑能自动将热线加热到1000℃(约图一热线式空气流量计1-进气2-集成运算放大器3-输出信号ER1,R3,R5-电阻器R2-补偿电阻器R4-热线电阻器图二热线式空气流量计电路3常见故障分析与检测3.1热线断损热线式空气流量计铂丝很细，而进气道中空气流速变化大，铂丝易断，铂丝断损时，由于热线断路，电桥遭破坏，流量计信号丢失或出错，将引起发动机启动困难、怠速熄火、行驶无力等故障。奔驰轿车里都装载着失效保护系统，当空气流量计信号丢失或出错时,虽然可以启动备用系统启动发动机，但难免会有怠速发抖，行驶无力。判断热线(铂丝)是否损坏的方法:拆下空滤器及进气管，将发动机启动，并使之在2000r/min左右运转片刻，然后怠速运转，关闭点火开关，使发动机熄火，从空气流量计入口处观察热线是否在5s后加热发红并持续1s，否则热线损坏或自清回路不良。3.2线路故障由于各种原因可能造成热线式空气流量计与ECU之间连线故障。如接触不良、线路老化、短路或断路等，有些车型在空气流量计信号丢失或出错时，电脑便记录故障码,并进入故障运行模式。其故障现象大都表现为行驶无力、无加速等。3.3热线积垢尽管大多数热线式空气流量计设有自清电路，但我国部分地区由于使用燃油品质不良，造成进气管回火，过多的杂质和积炭胶结在金属铂丝上。长期行驶，热线上也容易产生未烧尽的积垢。空气流量计的热线有了积垢后，冷却效应降低。当空气流量增大时，热线温度降低缓慢，其电阻值变化量也相应减少，因而桥压和流过的电流不能相应增加，这样传递给ECU的信号偏低，ECU判断为较小的空气流量，因而控制喷油量也相应较小，从而使混合气过稀。混合气过稀会造成发动机运转不稳、加速无力、回火、动力不足等故障。因而热线积垢较多时，应及时除尘，使用清洁剂进行清洗，但千万不能用高压空气吹，以免吹断铂丝。下面是一例由热线式空气流量计失效所引起的故障剖析。4事例剖析热线式空气流量计故障生产厂：Mercedes-Benz(梅赛德斯·奔驰公司)底盘型号：WDBl40057发动机型号：M120.980型车牌号：奔驰600SEL生产年份：1992年行驶里程：358338km4.1故障现象根据车主反映该车最近一段时间出现怠速发抖、加速不良，行驶一段时间后水温过高等故障。接车后，首先对该车进行基本检查，检查水温，此时水温已高达115℃；接着打开发动机舱盖，显然感觉到缸体抖动厉害4.2故障的检测及排除过程4.2.1电控系统的检测首先对该车发动机电控系统的检测，借助于STAR2000奔驰专用检测仪（如图三所示）。检测后读取了一个故障码：为氧传感器故障。根据代码优先原则，对氧传感器进行检测。进一步确定系统故障是否为虚故障。图三STAR2000奔驰原厂检测仪图四600SEL两个氧传感器分别装在排气系统的左右催化装置前600SEL电控系统为单氧传感器闭环控制系统，分别装在排气系统的左、右催化装置前（如图四所示）。该系统利用排出的废气与大气氧含量的差异产生电压。而排气中的氧含量是与进入发动机的混合气浓度成正比的，混合气过浓产生高电压，混合气过稀产生低电压，电脑对两者都瞬时作出反应，调节喷油量，使空燃比控制在理想值。氧传感器有故障会产生废气排放超标、怠速不稳、油耗上升等故障。检测其是否有故障方法较为简单，用STAR2000奔驰专用检测仪查看数据流发现左边汽缸组长期燃油修正值一直维持在16%，左侧氧传感器反馈电压一直停在0.1V，表明左边汽缸组混合气过稀，而右侧氧传感器信号电压就在0.1V～0.9V之间变化。理论上氧传感器反馈电压不是定量值，是一范围值。带着此一问题查看氧传感器信号的工作波形，先让发动机保持怠速转速查看氧传感器信号工作波形的变化，检测仪显示，右侧氧传感器信号电压在0.1V～0.9V之间不停摆动，而左侧氧传感器的指示电压一直为0.1V。反复使发动机的转速升高、下降，左侧电压信号依然没有变化。根据数据流与波形分析，判断左侧氧传感器已损坏，于是更换上新的氧传感器，再着车。再用STAR2000奔驰专用电控系统检测仪复检发动机电控系统，检测仪显示无故障码。观察发动机，怠速发抖现象改善不多，虽然判断氧传感器损坏但换件后还是一样，说明故障原因还没有找到，要继续往上查。4.2.2散热系统的检测考虑到水温过高会引起发动机功率下降、油耗增加等故障，接着决定检查散热系统。但经过细致的检查散热系统各部件，得出如下结果：·散热器水管无破裂、无渗漏。·水泵无裂纹、无渗漏，工作状态正常。·节温器工作正常。·风扇偶合器工作正常。·散热器外表干净，经测试，散热器内部的散热水管无堵塞、无渗漏。·点火正时正常。·无冲缸床现象。根据以上检查结果，显然水温高并非由于散热系统的相关部件出现故障所导致的。再检查进气通道，拆开空气滤清器，空气滤清器干净无堵塞。拆开火花塞，看到左缸6支火花塞电极均有黑色积炭，但测量汽缸压力后，每个缸的汽缸压力均达到14公斤以上，达到技术标准值的90%以上（标准缸压为13.5～15.5公斤），于是更换了积炭严重的4.2.3连接油压表（如图五所示），测量工作系统压力。根据检测：当发动机运转时，实测值为0.34MPa，节气门全开时油压值为0.4MPa，（标准油压为0.34～0.42MPa）油压正常。燃油泵工作时声音平和均畅，无异响，正常。拆检喷油器，发现其雾化状态稍差，有堵塞，用喷油嘴清洗剂清洗喷油嘴，使其雾化状态恢复正常，继而更换汽油滤清器，再运转发动机。此时发现抖动现象有轻微改善，但故障并未解决。通过以上所做工作，可以判断供油系统已基本正常。供油系统正常而故障依旧，该查的都查过了，这下可真让人发愣了。图五供油系统检测示意图4.2.4进气管与排气管的检测由于试车时听到排气管有沉闷声，我怀疑排气管是否有堵塞，于是考虑检测进气歧管真空度，拔掉碳罐连接管，用真空压力表接上，着车发现真空值低，把发动机转速加到2000r/min，压力表真空度值几乎为零，怀疑得到进一步的证实。用举升机将车升起检查排气管。经过检查发现左侧排气管前段（含催化装置）被烧至发红变色（如图六所示），这是典型的排气管堵塞所导致的现象。据此分析，加速不良和水温高的故障应该是由于催化器堵塞所导致的，要彻底解决此故障必须更换此段排气管。但更换该段排气管的配件费较为昂贵，为了增强说服力，在征得该车车主同意后，将该段排气管金属外表剖开，取出催化器滤芯。这时可以看到这3件滤芯的蜂窝孔被油污及其它脏物严重堵塞（如图七所示）。于是更换了该段排气管，测试真空度正常后，然后再出去路试，故障基本消失。图六该车左侧排气管前段（含催化装置）被烧至发红变色图七将该段排气管金属外表剖开，取出催化器滤芯，可以看到这3件滤芯的蜂窝孔被油污及脏物严重堵塞。但是加速不良现象还是存在，再查看数据流长期燃油修正值依然是没有太大变化还是维持在10%，而且空气流量值一直偏小为27kg/m，标准值为32～36kg/m。进气量对长期燃油修正值有较大影响，于是从进气测量基本元件-热线式空气流量计入手。4.2.5空气流量计的检测奔驰600SEL装有两个空气流量计，为热线式空气流量计（如八图所示）。如空气流量计有故障会导致发动机怠速不稳、加速不良、油耗上升等现象。根据检测仪检测结果指引，将左侧空气流量计拆下先作检查，发现这个空气流量计内有较多杂质和积炭胶结在金属铂丝上，而积垢的铂热丝意味着依靠其阻值变化来计算空气流量的功能效果不大，当空气流量增大时，热线温度降低缓慢，其电阻值变化量也相应减少，因而桥压和流过的电流不能相应增加，这样传递给ECU的信号偏低，ECU判断为较小的空气流量，因而控制喷油量也相应较小，从而使混合气过稀。因此，清洁该空气流量计的积垢，装上后再查看数据流。数值变化恢复在标