謝勁由熱線式空氣流量計所引起的故障檢修０４級汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文第8頁共9頁第9頁共9頁目錄目錄…………………1摘要…………………2關(guān)鍵詞………………21引言………………22熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)特點和原理……………23常見故障分析與檢測……………33.1熱線斷損………………………33.2線路故障………………………43.3熱線積垢………………………44事例剖析熱線式空氣流量計故障………………44.1故障現(xiàn)象………………………44.2故障的檢測及排除過程………44.2.1電控系統(tǒng)的檢測……………44.2.2散熱系統(tǒng)的檢測……………54.2.3供油系統(tǒng)的檢測……………64.2.4進氣管與排氣管的檢測……………………74.2.5空氣流量計的檢測…………74.3檢修后的效果…………………85結(jié)束語……………8參考文獻……………8由熱線式空氣流量計所引起的故障檢修謝勁(機電工程系04級汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)1班，04011581)摘要：本文對熱線式空氣流量計的結(jié)構(gòu)和工作原理及其常見的故障進行了分析。并以一輛奔馳600SEL發(fā)動機由于左側(cè)熱線式空氣流量計失效，使該車左邊氣缸噴油過多，燃燒不完全，導(dǎo)致左側(cè)排氣管催化裝置堵塞，左側(cè)氧傳感器在連續(xù)高溫環(huán)境下工作而被損壞，結(jié)果該車出現(xiàn)怠速抖動、加速不良、水溫高等癥狀為例。結(jié)合檢修實踐，如何檢測及排除由于熱線式空氣流量計失效所引起的故障的并總結(jié)說明此類故障的維修思路和維修方法。關(guān)鍵詞：奔馳熱線式空氣流量計故障檢修1引言發(fā)動機電子控制燃油噴射系統(tǒng)是一個電子計算機技術(shù)正在以前所未有的速度闖入一切需要控制的機械領(lǐng)域典型的例子。在這個系統(tǒng)中,電腦不僅能精確控制各系統(tǒng)工作,并且還具有故障自診斷及失效保護功能,可把故障代碼存入電腦供維修參考,并啟動失效保護電路,維持發(fā)動機工作。電腦發(fā)揮功用的關(guān)鍵,取決于各種傳感器和開關(guān)信號能否傳送正確的信號,其中決定基本噴油量的空氣流量傳感器--空氣流量計(MAF)，空氣流量計是電噴系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，起著重要的作用。它的作用是測量在一定時間內(nèi)通過傳感器的空氣流量(空氣流量測量值反映發(fā)動機負荷的大小)?？刂齐娔X(ECU)根據(jù)發(fā)動機負荷及發(fā)動機轉(zhuǎn)速兩個基本參數(shù)控制基本噴油脈寬和基本點火提前角，同時根據(jù)水溫、進氣溫度、空燃比反饋、爆震等參數(shù)進行修正。如果空氣流量計發(fā)生故障,電腦將得不到正確的進氣量信號,從而不能正常地進行噴油量控制,造成混合氣過濃或過稀,使發(fā)動機性能下降,或不能正常運轉(zhuǎn)。因此，空氣流量計狀況的好壞直接影響到車輛的行駛。2熱線式空氣流量計結(jié)構(gòu)特點和原理熱線式空氣流量計裝在空氣濾清器后面,在它的進氣道內(nèi)有一小管(如圖一),小管中架有一根極細的鉑絲(直徑約為0.07mm),鉑絲被電流加熱到120℃左右,故稱之為熱線。在熱線式空氣流量計電路中,熱線是惠斯登電橋的一部分(圖二),功率放大器控制供給電橋4個臂的電流,使電橋保持平衡。當(dāng)空氣通過流量計時,進入小管的氣流流過熱線周圍,使其冷卻,溫度下降,電阻隨之減小。熱線電阻的的減小使電橋失去平衡。此時放大器會自動增加供給熱線的電流,使熱線恢復(fù)原來的溫度和電阻值,直到電橋恢復(fù)平衡,放大器所增加的電流大小取決于熱線被冷卻的程度,也就是取決于通過流量計的空氣流速。由于電流的增加,精確電阻R1的電壓降也增加,這就將電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。這一信號輸入電腦,用來指示通過流量計的空氣量。由于進氣溫度的變化也會使熱線的溫度發(fā)生變化,影響進氣量測量精度,因此,在靠近熱線的地方另外裝有一根溫度補償電阻絲R4(也稱冷線),其電阻也隨著進氣溫度的不同而發(fā)生變化，在工作中,放大器使熱線溫度始終高于冷線溫度100℃。其缺點是:使用一段時間后,熱線表面會沾上污物,使熱輻射能力降低,影響測量精度。為克服這一缺陷,在電腦中設(shè)計有自潔電路,在發(fā)動機熄火后,電腦能自動將熱線加熱到1000℃(約圖一熱線式空氣流量計1-進氣2-集成運算放大器3-輸出信號ER1,R3,R5-電阻器R2-補償電阻器R4-熱線電阻器圖二熱線式空氣流量計電路3常見故障分析與檢測3.1熱線斷損熱線式空氣流量計鉑絲很細，而進氣道中空氣流速變化大，鉑絲易斷，鉑絲斷損時，由于熱線斷路，電橋遭破壞，流量計信號丟失或出錯，將引起發(fā)動機啟動困難、怠速熄火、行駛無力等故障。奔馳轎車里都裝載著失效保護系統(tǒng)，當(dāng)空氣流量計信號丟失或出錯時,雖然可以啟動備用系統(tǒng)啟動發(fā)動機，但難免會有怠速發(fā)抖，行駛無力。判斷熱線(鉑絲)是否損壞的方法:拆下空濾器及進氣管，將發(fā)動機啟動，并使之在2000r/min左右運轉(zhuǎn)片刻，然后怠速運轉(zhuǎn)，關(guān)閉點火開關(guān)，使發(fā)動機熄火，從空氣流量計入口處觀察熱線是否在5s后加熱發(fā)紅并持續(xù)1s，否則熱線損壞或自清回路不良。3.2線路故障由于各種原因可能造成熱線式空氣流量計與ECU之間連線故障。如接觸不良、線路老化、短路或斷路等，有些車型在空氣流量計信號丟失或出錯時，電腦便記錄故障碼,并進入故障運行模式。其故障現(xiàn)象大都表現(xiàn)為行駛無力、無加速等。3.3熱線積垢盡管大多數(shù)熱線式空氣流量計設(shè)有自清電路，但我國部分地區(qū)由于使用燃油品質(zhì)不良，造成進氣管回火，過多的雜質(zhì)和積炭膠結(jié)在金屬鉑絲上。長期行駛，熱線上也容易產(chǎn)生未燒盡的積垢?？諝饬髁坑嫷臒峋€有了積垢后，冷卻效應(yīng)降低。當(dāng)空氣流量增大時，熱線溫度降低緩慢，其電阻值變化量也相應(yīng)減少，因而橋壓和流過的電流不能相應(yīng)增加，這樣傳遞給ECU的信號偏低，ECU判斷為較小的空氣流量，因而控制噴油量也相應(yīng)較小，從而使混合氣過稀?；旌蠚膺^稀會造成發(fā)動機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)、加速無力、回火、動力不足等故障。因而熱線積垢較多時，應(yīng)及時除塵，使用清潔劑進行清洗，但千萬不能用高壓空氣吹，以免吹斷鉑絲。下面是一例由熱線式空氣流量計失效所引起的故障剖析。4事例剖析熱線式空氣流量計故障生產(chǎn)廠：Mercedes-Benz(梅賽德斯·奔馳公司)底盤型號：WDBl40057發(fā)動機型號：M120.980型車牌號：奔馳600SEL生產(chǎn)年份：1992年行駛里程：358338km4.1故障現(xiàn)象根據(jù)車主反映該車最近一段時間出現(xiàn)怠速發(fā)抖、加速不良，行駛一段時間后水溫過高等故障。接車后，首先對該車進行基本檢查，檢查水溫，此時水溫已高達115℃；接著打開發(fā)動機艙蓋，顯然感覺到缸體抖動厲害4.2故障的檢測及排除過程4.2.1電控系統(tǒng)的檢測首先對該車發(fā)動機電控系統(tǒng)的檢測，借助于STAR2000奔馳專用檢測儀（如圖三所示）。檢測后讀取了一個故障碼：為氧傳感器故障。根據(jù)代碼優(yōu)先原則，對氧傳感器進行檢測。進一步確定系統(tǒng)故障是否為虛故障。圖三STAR2000奔馳原廠檢測儀圖四600SEL兩個氧傳感器分別裝在排氣系統(tǒng)的左右催化裝置前600SEL電控系統(tǒng)為單氧傳感器閉環(huán)控制系統(tǒng)，分別裝在排氣系統(tǒng)的左、右催化裝置前（如圖四所示）。該系統(tǒng)利用排出的廢氣與大氣氧含量的差異產(chǎn)生電壓。而排氣中的氧含量是與進入發(fā)動機的混合氣濃度成正比的，混合氣過濃產(chǎn)生高電壓，混合氣過稀產(chǎn)生低電壓，電腦對兩者都瞬時作出反應(yīng)，調(diào)節(jié)噴油量，使空燃比控制在理想值。氧傳感器有故障會產(chǎn)生廢氣排放超標、怠速不穩(wěn)、油耗上升等故障。檢測其是否有故障方法較為簡單，用STAR2000奔馳專用檢測儀查看數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)左邊汽缸組長期燃油修正值一直維持在16%，左側(cè)氧傳感器反饋電壓一直停在0.1V，表明左邊汽缸組混合氣過稀，而右側(cè)氧傳感器信號電壓就在0.1V～0.9V之間變化。理論上氧傳感器反饋電壓不是定量值，是一范圍值。帶著此一問題查看氧傳感器信號的工作波形，先讓發(fā)動機保持怠速轉(zhuǎn)速查看氧傳感器信號工作波形的變化，檢測儀顯示，右側(cè)氧傳感器信號電壓在0.1V～0.9V之間不停擺動，而左側(cè)氧傳感器的指示電壓一直為0.1V。反復(fù)使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速升高、下降，左側(cè)電壓信號依然沒有變化。根據(jù)數(shù)據(jù)流與波形分析，判斷左側(cè)氧傳感器已損壞，于是更換上新的氧傳感器，再著車。再用STAR2000奔馳專用電控系統(tǒng)檢測儀復(fù)檢發(fā)動機電控系統(tǒng)，檢測儀顯示無故障碼。觀察發(fā)動機，怠速發(fā)抖現(xiàn)象改善不多，雖然判斷氧傳感器損壞但換件后還是一樣，說明故障原因還沒有找到，要繼續(xù)往上查。4.2.2散熱系統(tǒng)的檢測考慮到水溫過高會引起發(fā)動機功率下降、油耗增加等故障，接著決定檢查散熱系統(tǒng)。但經(jīng)過細致的檢查散熱系統(tǒng)各部件，得出如下結(jié)果：·散熱器水管無破裂、無滲漏?！に脽o裂紋、無滲漏，工作狀態(tài)正常。·節(jié)溫器工作正常?！わL(fēng)扇偶合器工作正常?！ど崞魍獗砀蓛簦?jīng)測試，散熱器內(nèi)部的散熱水管無堵塞、無滲漏。·點火正時正常。·無沖缸床現(xiàn)象。根據(jù)以上檢查結(jié)果，顯然水溫高并非由于散熱系統(tǒng)的相關(guān)部件出現(xiàn)故障所導(dǎo)致的。再檢查進氣通道，拆開空氣濾清器，空氣濾清器干凈無堵塞。拆開火花塞，看到左缸6支火花塞電極均有黑色積炭，但測量汽缸壓力后，每個缸的汽缸壓力均達到14公斤以上，達到技術(shù)標準值的90%以上（標準缸壓為13.5～15.5公斤），于是更換了積炭嚴重的4.2.3連接油壓表（如圖五所示），測量工作系統(tǒng)壓力。根據(jù)檢測：當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，實測值為0.34MPa，節(jié)氣門全開時油壓值為0.4MPa，（標準油壓為0.34～0.42MPa）油壓正常。燃油泵工作時聲音平和均暢，無異響，正常。拆檢噴油器，發(fā)現(xiàn)其霧化狀態(tài)稍差，有堵塞，用噴油嘴清洗劑清洗噴油嘴，使其霧化狀態(tài)恢復(fù)正常，繼而更換汽油濾清器，再運轉(zhuǎn)發(fā)動機。此時發(fā)現(xiàn)抖動現(xiàn)象有輕微改善，但故障并未解決。通過以上所做工作，可以判斷供油系統(tǒng)已基本正常。供油系統(tǒng)正常而故障依舊，該查的都查過了，這下可真讓人發(fā)愣了。圖五供油系統(tǒng)檢測示意圖4.2.4進氣管與排氣管的檢測由于試車時聽到排氣管有沉悶聲，我懷疑排氣管是否有堵塞，于是考慮檢測進氣歧管真空度，拔掉碳罐連接管，用真空壓力表接上，著車發(fā)現(xiàn)真空值低，把發(fā)動機轉(zhuǎn)速加到2000r/min，壓力表真空度值幾乎為零，懷疑得到進一步的證實。用舉升機將車升起檢查排氣管。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)排氣管前段（含催化裝置）被燒至發(fā)紅變色（如圖六所示），這是典型的排氣管堵塞所導(dǎo)致的現(xiàn)象。據(jù)此分析，加速不良和水溫高的故障應(yīng)該是由于催化器堵塞所導(dǎo)致的，要徹底解決此故障必須更換此段排氣管。但更換該段排氣管的配件費較為昂貴，為了增強說服力，在征得該車車主同意后，將該段排氣管金屬外表剖開，取出催化器濾芯。這時可以看到這3件濾芯的蜂窩孔被油污及其它臟物嚴重堵塞（如圖七所示）。于是更換了該段排氣管，測試真空度正常后，然后再出去路試，故障基本消失。圖六該車左側(cè)排氣管前段（含催化裝置）被燒至發(fā)紅變色圖七將該段排氣管金屬外表剖開，取出催化器濾芯，可以看到這3件濾芯的蜂窩孔被油污及臟物嚴重堵塞。但是加速不良現(xiàn)象還是存在，再查看數(shù)據(jù)流長期燃油修正值依然是沒有太大變化還是維持在10%，而且空氣流量值一直偏小為27kg/m，標準值為32～36kg/m。進氣量對長期燃油修正值有較大影響，于是從進氣測量基本元件-熱線式空氣流量計入手。4.2.5空氣流量計的檢測奔馳600SEL裝有兩個空氣流量計，為熱線式空氣流量計（如八圖所示）。如空氣流量計有故障會導(dǎo)致發(fā)動機怠速不穩(wěn)、加速不良、油耗上升等現(xiàn)象。根據(jù)檢測儀檢測結(jié)果指引，將左側(cè)空氣流量計拆下先作檢查，發(fā)現(xiàn)這個空氣流量計內(nèi)有較多雜質(zhì)和積炭膠結(jié)在金屬鉑絲上，而積垢的鉑熱絲意味著依靠其阻值變化來計算空氣流量的功能效果不大，當(dāng)空氣流量增大時，熱線溫度降低緩慢，其電阻值變化量也相應(yīng)減少，因而橋壓和流過的電流不能相應(yīng)增加，這樣傳遞給ECU的信號偏低，ECU判斷為較小的空氣流量，因而控制噴油量也相應(yīng)較小，從而使混合氣過稀。因此，清潔該空氣流量計的積垢，裝上后再查看數(shù)據(jù)流。數(shù)值變化恢復(fù)在標