行驶里程约19万km,配置AWL 1.8L涡轮增压发动机,匹配01v5挡手自一体变速器的2004款上海大众帕萨特B5轿车。客户反映:该车发动机怠速不稳,行驶中低速熄火。
接车后:首先起动发动机怠速运转,发现发动机转速忽高忽低,运作不稳,故障确实如客户所述。接下来,对发动机进行基本检查,步骤如下:
(1)使用上海大众专用车辆诊断仪V.A.S5051 B对发动机电控系统进行故障查询,经过查询未发现故障码,说明发动机电控系统基本没有问题。
(2)进入读取测量数据块功能,查看发动机的动态数据,发现几个数据不正常(见表1)。
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一个进气量。为什么此车的进气量在节气门正常开度下会偏低呢?可能有以下原因: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2ms~2.5ms ),明显偏小,但此时的喷油量与进气量相符,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。
通过数据分析,确认空气流量计信号过低,其原因是空气流量计损坏或进气系统有漏气。经用真空表测量,歧管真空度为62kPa,正常。不存在漏气,关闭点火开关,拔掉空气流量计的插头,起动发动机,发现发动机怠速运转平稳,可以判断空气流量计的线路不会存在故障,是空气流量计已经损坏。此时在控制单元中存储故障码,这是由于拔掉空气流量计插头造成的。拆下空气流量计检查,发现其铂金属膜的空气管道上布满了灰尘。由于热膜上粘附了灰尘,造成进气流量信号失准,从而引起故障。用清洁剂和压缩空气清洁空气流量计后,装复试车,故障排除。
由以上可知,空气流量传感器是电喷系统的关键部件之一,它直接影响到车辆的正常行驶。帕萨特B5轿车使用的空气流量传感器是热膜式流量计,它的作用是测量一定时间内通过传感器的空气流量,将空气质量流量的变化转变成随之变化的电信号传给ECU, ECU根据该信号来监测发动机的工作状况,计算燃油供给量。空气流量大,表明发动机在加速运转;空气流量小,则表明发动机在减速或怠速运转。
热膜式空气流量计工作原理如图1所示。热膜电阻(发热体)RH和进气温度计(又称温度补偿电阻)RK与精密电阻RA、电桥电阻RB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100℃。RH和RK均置于进气通道中的取气管内。发动机工作进气时,热膜电阻RH通电产生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(RK的温度)与热膜温度(RH的温度)相差100℃,集成电路A将根据进气温度和空气流量的大小加大或减小通过热膜电阻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RA时,便在RA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Uo,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。空气流量计向ECU提供一个0.3~4.5V的电压信号。
空气流量传感器的热膜积垢之后,传给ECM的电压信号便会不准,此时污物会影响辐射,使冷却效应降低。当空气流量增大时,热膜温度降低缓慢,其电阻值的变化量也相应减少,因而桥压和流过热膜的电流不能相应地增加,以致传给ECU的信号电压偏低,造成混和气过稀,导致发动机出现抖动、怠速低的现象。虽然空气流量传感器都加装了烧净电路,即在每次停机时,ECU会自动给热膜高温(700℃~1000℃)加热is,以烧掉热膜上的污物和尘土,但过多的杂质和积碳胶结,单靠加温的净化装置也难以清除。因此,必须拆下空气流量传感器直接喷洗,才能恢复其正常功能。
小结:空气流量计是发动机重要的传感器之一,一旦空气流量计工作不良,有多个参数也随之变化。在判断空气流量计故障时,就要参考这些数值,经过科学分析,才能准确确定空气流量计的故障。