・６６・ 科技论坛 大众车系空气流量传感器的检修方法 谢振光 （广东省交通运输高级技工学校广东佛山５２８０００） 摘要：详细介绍了大众车系空气流量传感器的基本原理、检修的基本思路和方法，运用实例阐述了热膜式空气流量传感器的故障 诊断及排除方法。 关键词：大众车系；热膜式空气流量传感器；原理；检修 １大众车系空气流量传感器特点 空气流量传感器又称为空气流量计，大量应用于现代汽车汽油 喷射系统中，用来测定吸人发动机中空气量的多少，作为决定基本 喷油量的参数。现代汽车为适应越来越高的环保要求，并且在发动 机各种运转工况下都能获得最佳空气一燃油比的混合气浓度，必须 正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，提供精确的数据给电控 单元（ＥＣＵ）计算并控制喷油器喷油量的多少。对于汽油发动机而 言，输出功率是通过增减混合气的数量的数量来控制的。混合气中 的空气量则取决于节气门开度的大小，而喷油量的多少则由ＥＣＵ 根据进入空气量来控制。 汽车加速节气门全开时的进气量是发动机怠速节气门全闭时 的进气量的４０倍以上，进气气流的最大流速可达８０ｍ／ｓ以上。如此 大的变化量与变化速度，要求空气流量传感器应能迅速地精确地测 量出这些变化范围内的进气量，而且在测量时，不得阻碍空气的流 动。 大众轿车系普遍选用热膜式空气流量计，安装在空气滤清器和 节气门体之间。该传感器又有如下特点（见图１）。 ａ．空气流动阻力小，无摩擦部件； ｂ．寿命长； ’ ｃ．工作性能稳定，响应快，能在同毫秒内反映出空气流量的变 化； ｄ．测量精度高，不受进气气流脉动的影响； ｅ．无须自洁； ￡成本较高。 空气流量传感器电路图如下图。
热膜式空气流量传感器的基本原理：（见图３） 热膜式空气流量传感器工作原理如图３所示。热膜电阻（发热 体）Ｒｈ和进气温度补偿电阻Ｒｔ与精密电阻Ｒｓ、电桥电阻Ｒ１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１２０℃。Ｒｈ和Ｒｃ均置于进气通道中的取气通道中 的取气管道内。发动机工作进气时，热膜电阻Ｒｈ通电产生的热量被 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（Ｒｔ的温度）与热膜温度（Ｒｈ的温度） 相差１２０￣Ｃ，集成电路Ａ将根据进气温度和空气流量的大小加大或 减少通过热膜电阻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Ｒｓ时，便在Ｒｓ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Ｕｓ，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。空气流量传 感器向ＥＣＵ提供一个０．３～４．５Ｖ的电压信号。 空气流量传感器对汽车性能的影响主要集中于三方面： 表１ 解码器显示信息 故障可能的愿园 故障表现 故障排睬 空气流量计Ｇ ７ ０断 路／措铁短路 空气流量计Ｇ７ ０对 正极短路 空气流量计Ｇ ７ ０不 导线断路或搭铁 短路 Ｇ ７ ０损坏 导线对正极短路 Ｇ ７ ０损坏 空气流量计Ｇ ７ ０与 发动机之间霸气 Ｇ ７ ０变脏 整焦曼 ！ 塑 —— 表２ 检查Ｇ ０ 梭查进气系统密 封性（鬻气１ 捡盎Ｇ ７ Ｏ 读取测量数据块， 显示组００ ２
威海市交通学校 发动机新结构实训任务书
1 空气流量计的检修教学设计
任务名称 空气流量计检修 学 时 4 学生人数
指导教师 教学方法 任务教学法；引导文教学法；小组工作法；
任务地点 汽车实训中心 所需设备 电控发动机
所需工具 汽车数字万用表、V.A.G1552、OTC示波器、连接导线
学生任务 掌握空气流量计组成及工作原理;
能够利用检测工具对空气流量计进行检测与检修。
任务步骤
阶段 教 师 学 生 学时
资讯 1． 明确工作任务。
2． 将工作任务书分发给学生。
3． 讲解空气流量计检修方法。
4． 接受学生关于车辆信息的咨询。 1． 接受教师提出的工作任务，聆听教师关于发动机空气流量计检修方法的讲解。
2． 通过查阅维修资料、课本完成任务书部分内容。 20min
决策 1． 为学生提供所需检测设备，并提示设备安全注意事项。
2． 为学生分配作业场地。
3． 接受学生咨询并监控学生的讨论。 1． 根据具体工作任务要求，选择合适的设备。
2． 分成8个工作小组，并选择组长。 5min
计划 1． 审核学生制定的工作计划。
2． 对工作计划提出修改意见。
3． 接受学生咨询并监控学生的讨论。 1． 以小组讨论的方式，制定节气门位置传感器的工作计划。
2． 将制定的工作计划与教师讨论并定稿。 10min
实施 1． 监控学生的操作并及时纠正错误。
2． 回答学生提出的问题。
3． 对学生的检测结果进行检查。 1． 对节气门位置传感器检修;。
2． 在任务工单中记录相关内容。 120min
检查 1． 监控学生的操作并及时纠正错误。
2． 回答学生提出的问题。 1．以小组为单位进行故障排除。
2．检查任务完成情况。
3. 整理实训现场 15min
评估 1． 对各小组工作进行综合评估。
2． 提出改进意见和注意事项。
空气流量计故障诊断和维修
空气流量计采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流测量的稳定性，功耗低，广泛应用于工业生产的各个领域，故在使用过程中经常会遇到需要进行拆卸和安装的问题。
空气流量计的安装和清洗过程，空气流量计安装时必须使指示器处于管道的下方,使流量计铅垂轴线与地面垂直度小于±5度,以免影响测量精度。流量计运行前,必须将阻尼器内腔注满阻尼液,可将阻尼器上的注水孔排气孔及放水孔处的螺栓取下,注入阻尼液,待排水孔流出的液体无黄锈及污物时, 将放水孔上的螺栓拧紧,继续注入至溢处30秒后液位不变时,将注水孔和排气孔螺栓拧紧.阻尼液可用当地自来水或者防锈溶液。防锈溶液是清洁的水与0.5cc锅炉防垢剂和0.5cc脱氧剂(联胺)的混合溶液。
空气流量计故障诊断和维修，电子控制燃油喷射系统的ecu有故障存储功能，它将各传感器及执行元件的工作情况汇总起来，并与电脑内存储的固定程序进行比较，如其误差超出规定范围即作为故障存储，维修人员可通过故障阅读器(检测仪)读到具体故障情况。
如果空气流量计或连接线路出现故障，发动机进气量的测量就不准确，混合气会过浓或过稀，使ecu无法准确地控制发动机的喷油量，导致发动机启动困难、怠速不稳、加速不良、运转不正常、容易熄火、油耗上升和排放超标等故障。 空气流量计虽然具有自检与自诊断功能，但我们在使用过程中应需要严格遵守其使用要求，定期对其进行清洗保养。
问题： [讨论] 空气流量计故障
说明： 故障1 一辆1998年产奔驰W140 S320轿车，用户反映该车在行驶过程中换挡时发动机转速表指针会上下波动，当发动机转速在4000r/min时，车速只能达到100km/h。
根据用户反映的发动机转速4000r/min时车速才100km/h的情况，我们进行了检查，原来是变速器不能正常换挡。针对变速器的这个故障，我们首先利用故障诊断仪对变速器的电控系统进行了检测，但没有发现系统中存在任何故障记忆；之后我们又分别检查了相关的电磁阀及线路，也没有发现异常。以上的检测结果说明变速器电控系统正常。在排除了变速器电控系统出故障的可能性后，我们对变速器进行了失速试验，结果变速器在D、R挡时的失速转速值均在1980r/min左右，试验结果表明故障原因可能是发动机输出动力不足或液力变矩器损坏。根据我们维修经验判定，一般变矩器损坏的几率较小，所以我们怀疑该车的故障是发动机输出动力不足造成的。
该车换挡时发动机转速波动的主要原因是混合气时浓时稀，为了观察发动机此时的空燃比情况，我们首先测量了氧传感器的信号电压，结果氧传感器工作正常。笔者怀疑是空气流量计（图1）存在问题，于是笔者用数字万用表测量了空气流量计的信号电压，发现无论发动机处于怠速工况还是加速工况，空气流量计的信号电压始终为1.9V。为此笔者拔下了空气流量计的线束插头进行试车（发动机收不到空气流量计信号会自动进入失效保护模式），结果此时车辆换挡有力，发动机转速在2500r/min时车速便达到120km/n，变速器能进入高挡。拆下空气流量计进行检查，结果线膜很干净，估计为内部电子线路损坏。
图1 空气流量计损坏
在更换空气流量计后，故障排除。
上述故障是由于空气流量计损坏造成的。由于空气流量计检测到的是部分负荷时的进气量，导致发动机加速时出现过稀的混合气，而发动机控制单元根据节气门开度及发动机转速，就判断出此时处于大负荷状态就会增加喷油时间；当氧传感器检测到混合气达到合适空燃比时，又以空气量计及发动机转速信号为主要喷油量的参数，此时发动机控制单元判断发动机处于小负荷状况减少喷油时间，周而复始出现以上故障。
