兩例空氣流量計(jì)故障的分析

　　通過兩例空氣流量計(jì)的故障，講述了電控發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定時(shí)的檢修過程，需要用到的檢測(cè)儀器，檢查的關(guān)鍵對(duì)象。說明了周密地分析故障原因、靈活運(yùn)用檢測(cè)儀器和認(rèn)真分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的重要性，避免檢查過程中走彎路和錯(cuò)誤診斷。 　　

　　故障分析的目的不僅在于判別故障的性質(zhì)、查找故障原因，更重要的在于將故障機(jī)理識(shí)別清楚，提出有效的改進(jìn)措施，以預(yù)防故障重復(fù)發(fā)生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因，從設(shè)計(jì)、材料選擇、加工制造、裝配調(diào)整、使用與保養(yǎng)等方面采取措施，提高產(chǎn)品的可靠性。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定的原因很多，空氣流量計(jì)是重點(diǎn)檢查的對(duì)象，但是要確認(rèn)它是否有故障，故障分析、檢查方法就顯得尤為重要，下面通過兩個(gè)例子加以說明。
　　
　　一、 故障一
　　
　　凌志LS400轎車高速闖車。發(fā)動(dòng)機(jī)在原地加速時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。當(dāng)汽車行駛速度在120～140公里左右時(shí)，汽車會(huì)出現(xiàn)闖動(dòng)的現(xiàn)象，有時(shí)闖動(dòng)頻繁，有時(shí)只是偶爾闖動(dòng)，感覺好像是發(fā)動(dòng)機(jī)間歇斷火。
　　故障分析：發(fā)動(dòng)機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)正常，而故障只在120km／h車速以上時(shí)發(fā)生，或者說是有較大負(fù)荷時(shí)故障才出現(xiàn)，因此故障原因可能是發(fā)動(dòng)機(jī)高速斷火、斷油、噴油量突然減少，或者是廢氣再循環(huán)、汽油蒸氣回收系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、氧傳感器閉環(huán)控制系統(tǒng)等在高速時(shí)工作不正常造成的。
　　檢修：讀取故障代碼，無碼
　　檢查點(diǎn)火系統(tǒng)，將示波器接到一個(gè)點(diǎn)火線圈的中央高壓線，試車、闖車時(shí)點(diǎn)火高壓為8KV～10KV，正常，點(diǎn)火波形良好；將示波器接到另一個(gè)點(diǎn)火線圈的中央高壓線，再試車出現(xiàn)故障時(shí)點(diǎn)火波形也良好。后來將示波器逐個(gè)接到各缸的高壓線，再試車，結(jié)果發(fā)現(xiàn)闖車時(shí)各缸的高壓都正常，波形都止常，可見闖車的原因不是點(diǎn)火系統(tǒng)造成的，應(yīng)查找其他方面的原因。
　　將示波器接到第一缸噴油器控制端，試車，觀察噴油時(shí)間的變化情況，闖車該氣缸的噴油時(shí)間正常，為3.5ms左右。然后將示波器逐個(gè)接到其余氣缸的噴油器控制端，再試車，觀察噴油時(shí)間的變化情況，闖車時(shí)每個(gè)氣缸的噴油時(shí)間都無異常。也不能說明故障是噴油量造成的。接上電腦檢測(cè)故障診斷儀，讀取數(shù)據(jù)流，從獲得的數(shù)據(jù)來看，當(dāng)系統(tǒng)由閉環(huán)控制進(jìn)入開環(huán)控制時(shí)，車速在120km／h左右，是容易出現(xiàn)闖車的時(shí)候。斷開氧傳感器接線，強(qiáng)迫發(fā)動(dòng)機(jī)常處于開環(huán)控制，接著試車，故障依舊。其他數(shù)據(jù)都正常。最后懷疑可能是某個(gè)傳感器的信號(hào)不穩(wěn)定，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)工作，而且這個(gè)信號(hào)在診斷儀上又看不出問題。關(guān)鍵的傳感器有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量計(jì)、車速傳感器等。
　　將示波器逐個(gè)接到曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器，試車出現(xiàn)故障時(shí)這些信號(hào)都正常。
　　將示波器接到空氣流量計(jì)(渦流式)信號(hào)端，試車，出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)現(xiàn)矩形波信號(hào)有偶爾中斷的現(xiàn)象，接著測(cè)量其電源端與接地端的工作電壓，出現(xiàn)故障時(shí)，電壓為穩(wěn)定的5V，電壓正常。說明該故障是空氣流量計(jì)高速時(shí)有時(shí)信號(hào)輸出不正常所致。
　　將檢查情況告知車主，車主說該空氣流量計(jì)不是他的，前段時(shí)間曾在另一修理廠檢修過其他方面的故障，后來就發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在這個(gè)問題，懷疑被人調(diào)換了空氣流量計(jì)。后來車主找到原修理廠，要回了原件，裝上后汽車工作恢復(fù)正常。
　　
　　二、 故障二
　　
　　現(xiàn)代Elantra 1.6轎下出現(xiàn)冒黑煙、怠速游車的故障，而且黑煙隨加速而增多，油耗大。
　　故障分析：黑煙隨加速而增多，油耗大，應(yīng)該是噴油量偏多，混合氣過濃造成的。
　　檢修：先讀故障代碼，診斷盒在離合器右側(cè)的保險(xiǎn)盒下方，接上發(fā)光二極管(該車無CHECK燈)，讀到21號(hào)代碼(水溫傳感器信號(hào)不良)，檢查水溫傳感器的插頭有油污，清潔后故障代碼可以清除，但故障依舊。
　　接上電腦檢測(cè)診斷儀，讀取數(shù)據(jù)流，熱車怠速的噴油時(shí)間為8ms左右(正常為2ms～3ms)，空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)頻率在80 Hz～120Hz(正常為30 Hz～40Hz)之間快速變動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在700RPM～1 100RPM之間變動(dòng)，其他信號(hào)參數(shù)基本正常。
　　從測(cè)量數(shù)據(jù)來看，很有可能是空氣流量計(jì)信號(hào)不正常而引起噴油量異常，引起故障；也有可能是其他方面的原因造成發(fā)動(dòng)機(jī)游車后，進(jìn)氣波動(dòng)太大而引起空氣流量計(jì)信號(hào)不正常的，不過前者的可能性更大一些。
　　為了進(jìn)一步確定空氣流量計(jì)是否良好，拆下空氣濾清器，接通點(diǎn)火開關(guān)，用電吹風(fēng)對(duì)著空氣流量計(jì)吹氣，在“進(jìn)氣量”穩(wěn)定的情況下，空氣流量計(jì)的信號(hào)仍然波動(dòng)很大，說明空氣流量計(jì)有故障。后來又用信號(hào)模擬儀輸出矩形波信號(hào)來代替空氣流量計(jì)信號(hào)，當(dāng)頻率為35Hz時(shí)，噴油量為2.6毫秒，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不冒黑煙；將頻率調(diào)到110Hz(該儀器只有四級(jí)調(diào)節(jié))，噴油時(shí)間略微上升，發(fā)動(dòng)機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不冒黑煙。因此可以斷定該故障是由空氣流量計(jì)引起的。
　　將新的空氣流量計(jì)換上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，不冒黑煙。再次讀取數(shù)據(jù)，正常怠速時(shí)噴油時(shí)間為2.6ms左右，空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)為30Hz左右。發(fā)動(dòng)機(jī)故障排除。
　　深入探討：在第一案例中，用示波器測(cè)量點(diǎn)火和噴油的參數(shù)，以及使用故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，都不能發(fā)現(xiàn)問題。后來考慮到檢測(cè)儀器顯示刷新率的問題，然后通過分析傳感器信號(hào)的影響，捕捉到了空氣流量計(jì)瞬間工作失常的信號(hào)。在第二案例中，從檢測(cè)結(jié)果和故障現(xiàn)象來看，給人感覺就是空氣流量計(jì)原因造成的。但是，其他原因也有可能造成類似的故障，如ECU的故障，筆者就曾有過此類故障的誤診。
　　通過上述兩個(gè)例子來看，故障診斷過程中除了要靈活運(yùn)用檢測(cè)儀器，還要認(rèn)真分析檢測(cè)結(jié)果，不能盲目地信賴和依賴檢測(cè)數(shù)據(jù)，否則會(huì)陷入困境或者走彎路，甚至誤診。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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