汽车发动机论文

两例空气流量计故障的深入探讨

　　摘要：本文通过两例空气流量计的故障，讲述了电控发动机工作不稳定时的检修过程，需要用到的检测仪器，检查的关键对象。说明了周密地分析故障原因、灵活运用检测仪器和认真分析检测数据的重要性，避免检查过程中走弯路和误诊。
　　关键词：空气流量计  故障诊断仪  示波器  喷油时间  故障诊断

发动机工作不稳定的原因很多，空气流量计是重点检查的对象，但是要确认它是否有故障，故障分析、检查方法就显得尤为重要，下面通过两个例子说明。
　　故障一：凌志LS400轿车高速闯车。发动机在原地加速时运转正常，当汽车行驶速度在120~140km/h左右时，汽车会出现闯动的现象，有时闯动频繁，有时只是偶尔闯动，感觉好象是发动机间歇断火。
　　故障分析：发动机空载运转时正常，而故障只在120km/h车速以上时发生，或者说是有较大负荷时故障才出现，因此故障原因可能是发动机高速断火、断油、喷油量突然减少，或者是废气再循环、汽油蒸气回收系统、进气控制系统、氧传感器闭环控制系统等在高速时工作不正常造成的。
　　检修：读取故障代码，无码。
　　检查点火系统，将示波器接到一个点火线圈的中央高压线，试车，闯车时点火高压为8~10KV，正常，点火波形良好；将示波器接到另一个点火线圈的中央高压线，再试车，出现故障时点火波形也良好。后来将示波器逐个接到各缸的高压线，再试车，结果发现闯车时各缸的高压都正常，波形都正常，可见闯车的原因不是点火系统造成的，应查找其它方面的原因。
　　将示波器接到第一缸喷油器控制端，试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时该气缸的喷油时间正常，为3.5ms左右。然后将示波器逐个接到其余气缸的喷油器控制端，再试车，观察喷油时间的变化情况，闯车时每个气缸的喷油时间都无异常。也不能说明故障是喷油量造成的。
　　接上scanner MT2500故障诊断仪，读取数据流，从获得的数据来看，当系统由闭环控制进入开环控制时，车速在120km/h左右，是容易出现闯车的时候。断开氧传感器接线，强迫发动机常处于开环控制，接着试车，故障依旧。其它数据都正常。
　　最后怀疑可能是某个传感器的信号不稳定，影响了发动机的动态工作，而且这个信号在诊断仪上又看不出问题。关键的传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、空气流量计、车速传感器等。
　　将示波器逐个接到曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器，试车，出现故障时这些信号都正常。
　　将示波器接到空气流量计（涡流式）信号端，试车，出现故障时发现矩形波信号有偶尔中断的现象，接着测量其电源端与接地端的工作电压，出现故障时，电压为稳定的5V，电压正常。说明该故障是空气流量计高速时有时信号输出不正常所致。
　　将检查情况告知车主，车主说该空气流量计不是他的，前段时间曾在另一修理厂检修过其它方面的故障，回来后就发现了现在这个问题，怀疑被人调换了空气流量计，后来找到原修理厂，要回了原件，装回后汽车工作恢复正常。
　　故障二：现代Elantra 1.6轿车出现冒黑烟、怠速游车的故障，而且黑烟随加速而增多，油耗大。
　　分析：黑烟随加速而增多，油耗大，应该是喷油量偏多，混合气过浓造成的。
　　检修：先读故障代码，诊断盒在离合器右侧的保险盒下方，接上发光二极管（该车无CHECK灯），读到21号代码（水温传感器信号不良），检查水温传感器的插头有油污，清洁后故障代码可以清除，但故障依旧。
　　接上金德K8诊断仪，读取数据流，热车怠速的喷油时间为8ms左右（正常为2~3ms），空气流量计的输出信号频率在80~1200Hz（正常为30~40Hz）之间快速变动，发动机转速在700~1100RPM之间变动，其它信号参数基本正常。
　　从测量数据来看，很有可能是空气流量计信号不正常而引起喷油量异常，引起故障；也有可能是其它方面的原因造成发动机游车后，进气波动太大而引起空气流量计信号不正常的，不过前者的可能性更大一些。
　　为了进一步确定空气流量计是否良好，拆下空气滤清器，接通点火开关，用电吹风对着空气流量计吹气，在“进气量”稳定的情况下，空气流量计的信号仍然波动很大，说明空气流量计有故障。
　　后来又用信号模拟仪输出矩形波信号来代替空气流量计信号，当频率为35Hz时，喷油量为2.6ms，发动机怠速运转平稳，不冒黑烟；将频率调到110Hz（该仪器只有四级调节），喷油时间略微上升，发动机也运转平稳，不冒黑烟。因此可以断定该故障是由空气流量计引起的。
　　订购新的空气流量计换上，起动发动机，发动机运转正常，不冒黑烟。再次读取数据，正常怠速时喷油时间为2.6ms左右，空气流量计的输出信号为30Hz左右。

发动机故障排除。
　　深入探讨：在第一案例中，用示波器测量点火和喷油的参数，以及使用故障诊断仪读取数据流，都不能发现问题。后来考虑到检测仪器显示刷新率的问题，然后通过分析传感器信号的影响，捕捉到了空气流量计瞬间工作失常的信号。在第二案例中，从检测结果和故障现象来看，给人感觉就是空气流量计原因造成的。但是，其它原因也有可能造成类似的故障，如ECU有故障，笔者就曾有过此类故障的误诊。
　　通过上述两个例子来看，故障诊断过程中除了要灵活运用检测仪器，还要认真分析检测结果，不能盲目地信赖和依赖检测数据，否则会陷入困境或者走弯路，甚至误诊。