空氣流量傳感器

空氣流量傳感器的寫法

空氣流量傳感器介紹

空氣流量傳感器，也稱空氣流量計(jì)，是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳感器之一。它將吸入的空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至電控單元(ECU)，作為決定噴油的基本信號(hào)之一。是測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感器。

電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得濃度的混合氣，必須正確地測(cè)定每一瞬間吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，以此作為ECU計(jì)算(控制)噴油量的主要依據(jù)。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制，將造成混合氣過濃或過稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式，目前常見的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片(翼板)式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。

結(jié)構(gòu)和原理

在電子控制燃油噴射裝置上，測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)所吸進(jìn)的空氣量的傳感器，即空氣流量傳感器是決定系統(tǒng)控制精度的重要部件之一。當(dāng)規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)所吸進(jìn)的空氣、混合氣的空燃比（A/F）的控制精度為±1.0時(shí)，系統(tǒng)的允許誤差為±6[%]~7[%]，將此允許誤差分配至系統(tǒng)的各構(gòu)成部件上時(shí)，空氣流量傳感器所允許的誤差為±2[%]~3[%]。

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所吸進(jìn)空氣流量的值與最小值之比max/min在自然進(jìn)氣系統(tǒng)中為40~50，在帶增壓的系統(tǒng)的中為60~70，在此范圍內(nèi)的，空氣流量傳感器應(yīng)能保持±2~3[%]的測(cè)量精度，電子控制燃油噴射裝置上所用的空氣流量傳感器在很寬的測(cè)定范圍上不僅應(yīng)能保持測(cè)量精度，而且測(cè)量響應(yīng)性也要，可測(cè)量脈動(dòng)的空氣流，輸出信號(hào)的處理應(yīng)簡(jiǎn)單。汽車維修者之家

根據(jù)空氣流量傳感器特征的不同，將燃油控制系統(tǒng)按進(jìn)氣量的計(jì)量方式分為直接測(cè)量進(jìn)氣量的L型控制與間接計(jì)量進(jìn)氣量的D型控制（根據(jù)進(jìn)氣歧管負(fù)壓與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速間接計(jì)量進(jìn)氣量。D型控制方式中的微機(jī)ROM內(nèi)，預(yù)先儲(chǔ)存著以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管內(nèi)的壓力為參數(shù)的的各種狀態(tài)下的進(jìn)氣量，微機(jī)根據(jù)所測(cè)的各運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的進(jìn)氣壓力與轉(zhuǎn)速，參照ROM所記憶的進(jìn)氣量，可以算出燃油量L型控制所用的空氣流量計(jì)與一般工業(yè)流量傳感器基本相同，但它能適應(yīng)汽車的苛環(huán)境，但對(duì)踏油門時(shí)出現(xiàn)的流量的急劇變化的響應(yīng)要求及在傳感器前后進(jìn)氣歧管的形狀引起的不均勻氣流中也能高精度檢測(cè)的要求。

最初的電子燃油噴射控制系統(tǒng)的采用的不是微機(jī)。而是模擬電路，那時(shí)采用的是活門式的空氣流量傳感器、，但隨著微機(jī)用于控制燃油噴射，也出現(xiàn)了其他幾種的空氣流量傳感器。

活門式空氣流量傳感器的的結(jié)構(gòu)。

活門式空氣流量傳感器裝在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，安裝于空氣濾清器與節(jié)氣門之間，其功能是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再輸入微機(jī)中。該傳感器是由空氣流量計(jì)與電位計(jì)兩部分組成。

先看空氣流量傳感器的工作過程。由空氣濾清器吸入的空氣沖向活門，活門轉(zhuǎn)到進(jìn)氣量與回位彈簧平衡的位置處停止，也就是說，活門的開度與進(jìn)氣量成成正比。在活門的轉(zhuǎn)動(dòng)軸還裝有電位計(jì)，電位計(jì)的滑動(dòng)臂與活門同步轉(zhuǎn)動(dòng)，利用滑動(dòng)電阻的電壓降把測(cè)量片的開度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后輸入到控制電路中。

卡曼渦旋式空氣流量傳感器

為了克服活門式空氣流量傳感器的缺點(diǎn)，即在保證測(cè)量精度的前提下，擴(kuò)展測(cè)量范圍，并且取消滑動(dòng)觸點(diǎn)，有開發(fā)出小型輕巧的空氣流量傳感器，即卡曼渦旋式空氣流量傳感器?？鼫u旋是一種物理現(xiàn)象，渦旋的檢測(cè)方法、電子控制電路與檢測(cè)精度根本無關(guān)，空氣的通路面積與渦旋發(fā)生柱的尺寸變化決定檢測(cè)精度。又因?yàn)檫@種傳感器的輸出的是電子信號(hào)（頻率），所以向系統(tǒng)的控制電路輸入信號(hào)時(shí)，可以省去AD轉(zhuǎn)換器。因此，從本質(zhì)來看，卡曼渦旋式空氣流量傳感器是適用于微機(jī)處理的信號(hào)。這種傳感器有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)試精度高，可以輸出線形信號(hào)，信號(hào)處理簡(jiǎn)單；長期使用，性能不會(huì)發(fā)生變化；因?yàn)槭菣z測(cè)體積流量所以不需要對(duì)溫度及大氣壓力進(jìn)行修正。

檢測(cè)原理：

野外的架空電線被風(fēng)吹時(shí)會(huì)嗚嗚發(fā)出聲響。風(fēng)速越高聲音頻率越高，這是因?yàn)闅饬髁鬟^電線后形成渦旋所致，液體、氣體等流體中均會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，利用這一現(xiàn)象可以制成渦旋式流量傳感器。在管道里設(shè)置柱狀物之后形成兩列渦旋，根據(jù)渦旋出現(xiàn)的頻率就可以測(cè)量流量。因?yàn)闇u旋成兩列平行狀，并且左右交替出現(xiàn)，與街道兩旁的路燈類似，所以有渦街之稱。因?yàn)檫@種現(xiàn)象首先為卡曼發(fā)現(xiàn)，所以也叫作卡曼渦街超聲波式卡曼渦旋空氣流量傳感器超聲波空氣流量傳感器設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣通道，主通道和旁通道，進(jìn)氣流量的檢測(cè)部分就設(shè)在主通道上，設(shè)置旁通道的目的是為了能夠調(diào)整主通道的流量，以便使主通道的檢測(cè)特性呈理想狀態(tài)。也就是說，對(duì)排氣量不同的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，通過改變空氣流量傳感器通道截面大小的方法，就可以用一種規(guī)格的空氣流量傳感器來覆蓋多種發(fā)動(dòng)機(jī)。主通道上的三角柱和數(shù)個(gè)渦旋放大板構(gòu)成卡曼渦旋發(fā)生器。在產(chǎn)生卡曼渦旋處的兩側(cè)，相對(duì)地設(shè)置了屬于電子檢測(cè)裝置的超聲波發(fā)送器和超聲波接受器，也可以把這兩個(gè)部件歸入傳感器，這兩個(gè)電子傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)空氣流量傳感器的控制電路（混合集成電路）整形、放大后成理想波形，再輸入到微機(jī)中。為了利用超聲波檢查渦旋，在渦旋通道的內(nèi)壁上都粘有吸音材料，目的是防止超聲波出現(xiàn)不規(guī)則反射。

這種空氣流量傳感器的流量檢測(cè)的原理電路如圖，當(dāng)有卡曼渦旋產(chǎn)生時(shí)，就隨著速度及壓力的變化，流量檢測(cè)的基本原理就是利用其中速度的變化?？諝饬髁總鞲衅鬏敵鲋量刂平M件的信號(hào)波形如圖。信號(hào)為方波、數(shù)字信號(hào)。進(jìn)氣量越多，卡曼渦旋的頻率越高，空氣流量傳感器輸出信號(hào)的頻率就越高.

壓力變化檢測(cè)型卡曼渦旋式空氣流量傳感器

渦流是從渦旋發(fā)生器兩端交替發(fā)生的，因此渦旋發(fā)生器兩端交替產(chǎn)生的，因此渦旋發(fā)生器的兩端的壓力也是交替變化，這種壓力的變化通過渦流發(fā)生器下游側(cè)錐型柱上的導(dǎo)壓孔引導(dǎo)到反光鏡腔中，反光鏡腔中的反光鏡是用很細(xì)的張緊帶張緊的，所以，張緊帶上出現(xiàn)扭曲與振動(dòng)，此外，利用板彈簧給張緊帶加上適當(dāng)?shù)膹埩?，由此，除振?dòng)與渦旋壓力之外的壓力變化等難以造成影響，從而可得到穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)與振動(dòng)。

因渦旋出現(xiàn)而形成的壓力經(jīng)導(dǎo)壓孔到反光鏡腔中，與反射腔中的壓力變化同步、反光鏡在張緊帶上形成扭轉(zhuǎn)、振動(dòng)。反光鏡非常輕巧，即使在低流量、壓力變化非常小的狀況下，也會(huì)動(dòng)作。在反光鏡的上部，相應(yīng)配置有發(fā)光二極管與光敏三極管等構(gòu)成的光傳感器，二極管發(fā)出的光經(jīng)反光鏡反射，并射到光敏三極管上時(shí)，就會(huì)變成電流，經(jīng)波形電路后輸出。

傳感器的特性：

當(dāng)在30秒內(nèi)使節(jié)氣門從關(guān)閉到全打開，即快速打開時(shí)，這種傳感器的響應(yīng)特性如圖所示，圖下的曲線為經(jīng)F/V變換后的卡曼渦旋空氣流量傳感器的輸出特性，圖上的曲線為節(jié)氣門的開度特性，由圖可知對(duì)節(jié)氣門中流量的變化，空氣流量傳感器都能準(zhǔn)確地反映出來（1~45毫秒）空氣流速與頻率關(guān)系：在非常寬的流速范圍內(nèi)空氣流速與渦旋頻率之間呈現(xiàn)直線關(guān)系。

帶微差壓力傳感器的超聲波型卡曼渦旋空氣流量傳感器：

卡曼渦旋空氣流量傳感器的特點(diǎn)：精度高、壽命長，可靠性高。但是，高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)即進(jìn)一步降低油耗、提高輸出功率的發(fā)動(dòng)機(jī)還要求擴(kuò)展進(jìn)氣量的檢測(cè)范圍，但是老式超聲波型卡曼渦旋空氣流量傳感器在高流量的區(qū)域?qū)a(chǎn)生過調(diào)制的現(xiàn)象，受這一因素的影響，這種傳感器有計(jì)量范圍不足的缺點(diǎn)。為此，又研制出帶微差壓力傳感器的空氣流量傳感器。

1、采用壓力損耗小的渦旋發(fā)生器：渦旋發(fā)生器的功能是在整個(gè)流量范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的渦旋。

2、壓力損耗較小的管道結(jié)構(gòu)

3、測(cè)量微小的渦旋壓力

4、帶微差壓力傳感器的空氣流量傳感器

熱絲式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)：

作為發(fā)熱體的熱絲是用直徑為70um的鉑絲制成的，張緊裝于管道內(nèi)部，設(shè)計(jì)時(shí)就使其比進(jìn)氣溫度高120度。在溫度傳感器還有空氣溫度補(bǔ)償電阻。它是由氧化鋁陶瓷基片印刷的鉑膜而形成的，它是于精密電阻一起設(shè)置在管道內(nèi)。為防止附著在熱絲上的灰塵等造成性能下降，設(shè)有灰塵燃燒電路，在點(diǎn)火開關(guān)置于斷開檔時(shí)，在一定的條件下，將熱絲加熱到1000度、1秒，燒掉灰塵等附著物。因?yàn)槭怯勉K絲做發(fā)熱元件，所以響應(yīng)性好。

與此類似的還有熱膜絲空氣流量傳感器（H/F），與H/W傳感器類似，H/F也是采用平面形薄膜電阻器作為發(fā)熱元件。制造方法是：在氧化鋁基片上蒸發(fā)出的鉑的薄膜，通過圖形制作形成梳狀電阻，再調(diào)節(jié)到所要求的電阻值，此后，作成保護(hù)膜，再接好電極引線。與熱絲式相比，熱膜式發(fā)熱元件的響應(yīng)性稍差，但因?yàn)樗峭ㄟ^圖形法制成的，所以電阻值較高，消耗的電流小，可以做到小型、輕巧。此外，因其發(fā)熱元件是平面型的，從上游觀察時(shí)，可設(shè)法使其投影面積做的很小，這樣的設(shè)置在計(jì)量通道內(nèi)時(shí)就可以減少附著物，即提高抗污性。

與氣節(jié)門傳感器區(qū)別

節(jié)氣門傳感器用于把節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過ECU控制噴油量。常用的有開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器和線形節(jié)氣門傳感器兩種，其中開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器雖然結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但其輸出是非連續(xù)的。除了上述三種，用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制的傳感器還有壓力傳感器、氧氣傳感器、溫度傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等?，F(xiàn)代汽車凡是采用電子控制的系統(tǒng)或裝置，都離不開傳感器，如自動(dòng)變速器、汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)等。尤其是近幾年，車用電子裝置越來越多，如安全報(bào)警裝置、通信裝置、娛樂裝置以及為提高舒適、減輕疲勞采用的輔助駕駛裝置等等。當(dāng)然，國產(chǎn)汽車在電子控制技術(shù)方面才剛剛起步，主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制，正因?yàn)槿绱?，汽車傳感器壓力開關(guān)在我國才會(huì)有更為廣闊的發(fā)展空間。

空氣流量傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中很重要的一項(xiàng)控制內(nèi)容就是空燃控制，為達(dá)到這個(gè)目的，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣流量進(jìn)行精確的測(cè)量。常用的空氣流量傳感器有風(fēng)門式空氣流量計(jì)、卡門旋渦式空氣流量計(jì)、熱線式空氣流量計(jì)、熱膜式空氣流量計(jì)。風(fēng)門式空氣流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，但進(jìn)氣阻力大，響應(yīng)較慢且體積大；而熱線式空氣流量計(jì)由于無運(yùn)動(dòng)部件，不但工作可靠，而且響應(yīng)快，缺點(diǎn)是在流速分布不均時(shí)誤差較大。雖然熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理和熱線式空氣流量計(jì)類似，但由于熱膜式傳感器不使用白金線作為熱線，而是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻等用厚膜工藝制作，在同一陶瓷基片上，使發(fā)熱體不直接承受空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用力，從而增加了發(fā)熱體的強(qiáng)度，不但使空氣流量計(jì)的可靠性進(jìn)一步提高，也使誤差減小，性能更好稱重傳感器。

與噴油量的關(guān)系

空氣流量傳感器（MAF）它通過感知進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣所帶走自身的熱量來計(jì)算進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊（PCM）利用空氣質(zhì)量流量監(jiān)視實(shí)際進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并計(jì)算主要供油量。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量大，空氣流量傳感器感知的數(shù)值就大，表示發(fā)動(dòng)機(jī)正在處在加速或高負(fù)荷工況下，反之則表示發(fā)動(dòng)處于減速或怠速狀態(tài)。

長期／短期燃油調(diào)整是通過PCM改變噴油嘴脈沖寬度以保持發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比盡量接近14.7∶1（比例）。無論是短期燃油調(diào)整還是長期燃油調(diào)整的數(shù)據(jù)都可以通過汽車診斷儀進(jìn)行檢測(cè)。短期燃油調(diào)整和長期燃油調(diào)整之間重要的差別是前者表示短時(shí)期的小變化，而后者表示長時(shí)期的較大變。

短期燃油調(diào)整是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的一部分。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于閉環(huán)狀態(tài)時(shí)，短期燃油調(diào)整將對(duì)空燃比進(jìn)行小的、臨時(shí)的修正。短期燃油調(diào)整連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)來自氧傳感器的輸出電壓，并以0.45V為參考點(diǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于閉環(huán)狀態(tài)時(shí)，氧傳感器的信號(hào)電壓應(yīng)在0.1～0.9V的恒定范圍內(nèi)變化。當(dāng)PCM監(jiān)測(cè)到的氧傳感器電壓在參考點(diǎn)0.45V附近穩(wěn)定地變化時(shí)，PCM就連續(xù)地調(diào)整供油量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比盡量接近14.7∶1。短期燃油調(diào)整的數(shù)值用-100％～+100％之間的百分比表示，中間點(diǎn)為0％。如果短期燃油調(diào)整的數(shù)值為0％，則表示空燃比為為理想值14.7∶1，混合氣既不太濃，也不太稀。如果短期燃油調(diào)整顯示高于0％的正值，則表示混合氣較稀，PCM在對(duì)供油系統(tǒng)進(jìn)行增加噴油量的調(diào)整。如果短期燃油調(diào)整顯示低于0％的負(fù)值，則表示混合氣較濃，PCM在對(duì)供油系統(tǒng)進(jìn)行減少噴油量的調(diào)整。如果混合氣過稀或過濃的程度超過了短期燃油調(diào)整的范圍，這時(shí)就要進(jìn)行長期燃油調(diào)整

長期燃油調(diào)整值是由短期燃油調(diào)整值得到，并代表了燃油偏差的長期修正值。如果長期燃油調(diào)整顯示0％表示為了保持PCM所控制的空燃比，供油量正合適；如果長期燃油調(diào)整顯示的是低于0％的負(fù)值，則表明混合氣過濃，噴油量正在減少（噴油脈寬減?。?；如果長期燃油調(diào)整顯示的是高于0％的正值，則表明混合氣過稀，PCM正在通過增加供油量（噴油脈寬增大）進(jìn)行補(bǔ)償。長期燃油調(diào)整的數(shù)值可以表示動(dòng)力控制模塊已經(jīng)補(bǔ)償了多少。盡管短期燃油調(diào)整可以更頻繁地對(duì)燃油供給量進(jìn)行范圍較廣的小量調(diào)整，但長期燃油調(diào)整可以表示出短期燃油調(diào)整向稀薄或濃稠方向調(diào)整的趨勢(shì)。長期燃油調(diào)整可以在較長時(shí)間后將朝所要求的方向明顯地改變供油量。

檢修要領(lǐng)

空氣流量信號(hào)是發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)控制混合汽濃度的主信號(hào)之一，如果進(jìn)氣量增大，ECU控制的噴油量也大，反之亦然。

1.空氣流量傳感器失常對(duì)汽車性能的影響

雖然空氣流量傳感器失常不至于造成發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，但是肯定會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，如怠速不穩(wěn)、加速不良、進(jìn)氣管“回火”以及排氣管冒黑煙等，同時(shí)引起尾氣排放超標(biāo)。

(1)引起發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良

一輛帕薩特GLi轎車，行駛里程4.5萬km，將發(fā)動(dòng)機(jī)加速到4200r/min，再踩加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速反而下降。用VAG1551故障診斷儀檢測(cè)，無故障碼存儲(chǔ)。讀取4200r/min時(shí)的數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)空氣流量數(shù)據(jù)只能達(dá)到1.1～1.3g/s，而且不能隨著節(jié)氣門的開閉而變化。更換空氣流量傳感器后，故障被排除。究其原因?？諝饬髁總鞲衅鞯妮敵鲂盘?hào)偏差不足以讓電控單元(ECU)紀(jì)錄故障碼，但是由于空氣流量信號(hào)不能準(zhǔn)確反映實(shí)際的進(jìn)氣量，導(dǎo)致ECU據(jù)此控制的噴油量偏少，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不升反降。

(2)導(dǎo)致進(jìn)氣管“回火”

一輛捷達(dá)王轎車。出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，急加速時(shí)進(jìn)氣管“回火”的現(xiàn)象。檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，沒有發(fā)現(xiàn)漏氣。更換燃油濾清器，清洗4個(gè)噴油器，無效。檢查燃油壓力，怠速和加速時(shí)都正常。拆下空氣流量傳感器的插接器試車，故障現(xiàn)象大有好轉(zhuǎn)。測(cè)量空氣流量傳感器各端子的電阻值，正常。發(fā)現(xiàn)，空氣流量傳感器的熱膜式電阻上粘有灰塵。用汽化器清洗劑清除積塵后，故障被排除。

對(duì)于采用熱膜式空氣流量傳感器的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，它以恒定的電壓加在熱膜(電阻)的兩端，使電阻發(fā)熱，其溫度由電路控制。ECU根據(jù)流過熱膜電阻的電流大小來判斷進(jìn)氣量的多少，并決定噴油量，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的需要。如果熱膜上積塵，形成隔熱層，當(dāng)進(jìn)氣量變大時(shí)，其溫度變化減慢，所需電流變小，ECU據(jù)此確定的噴油量會(huì)減小。而此時(shí)的實(shí)際進(jìn)氣量比較大，于是導(dǎo)致混合汽過稀，最終引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速抖動(dòng)，急加速時(shí)“回火”等故障現(xiàn)象。

(3)自動(dòng)變速器無法升入超速擋

如果空氣流量傳感器對(duì)地短路，將造成混合汽過稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)變速器無法升入超速擋。此時(shí)應(yīng)當(dāng)更換空氣流量傳感器。

2.空氣流量傳感器性能的初步判斷

空氣流量傳感器的故障分為兩大類，一類是信號(hào)超出規(guī)定的范圍，表示空氣流量傳感器已經(jīng)失效。現(xiàn)代電控汽車具有失效保護(hù)功能，當(dāng)某個(gè)傳感器的信號(hào)失效時(shí)，電控單元(ECU)會(huì)以一個(gè)固定的數(shù)值來代替，或者用其他傳感器的信號(hào)代替有故障傳感器的信號(hào)?？諝饬髁總鞲衅魇Ш?。ECU用節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)代替之。另一類是信號(hào)不準(zhǔn)確(即性能漂移)?？諝饬髁總鞲衅餍盘?hào)不準(zhǔn)確產(chǎn)生的危害性可能比沒有信號(hào)更大。這是因?yàn)?。既然信?hào)沒有超出規(guī)定的范圍。電控單元(ECU)會(huì)按照這一不準(zhǔn)確的空氣流量信號(hào)控制噴油量，所以往往造成混合汽過稀或者過濃。如若沒有空氣流量信號(hào)，ECU會(huì)利用節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)代替，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速反而比較穩(wěn)定。

利用這一特性，可以通過拔下空氣流量傳感器插接器判斷其性能。

①如果故障現(xiàn)象沒有變化，說明空氣流量傳感器已經(jīng)損壞。這是因?yàn)镋CU確認(rèn)空氣流量傳感器失效后，已經(jīng)采用節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)代替之。此時(shí)有沒有空氣流量傳感器的結(jié)果是一樣的，所以故障現(xiàn)象沒有變化。

②如果故障現(xiàn)象有所減輕，說明空氣流量傳感器的性能發(fā)生漂移，信號(hào)偏值。由于空氣流量信號(hào)處在有效范圍之內(nèi)，ECU按照失真的信號(hào)控制噴油量，引起明顯的故障現(xiàn)象。拔下空氣流量傳感器的插接器后，ECU認(rèn)為空氣流量傳感器完全失效，就改用節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)來代替，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況有所好轉(zhuǎn)。

③如果故障現(xiàn)象有所惡化。說明空氣流量傳感器正常。這是因?yàn)樵诎蜗虏孱^前，ECU按照正常的空氣流量傳感器信號(hào)控制噴油量。拔下插頭后，ECU改用節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)控制噴油，由于后者的控制精度不如前者高，所以故障現(xiàn)象有所惡化。

另外，由于空氣流量傳感器信號(hào)是控制空燃比的主要依據(jù)，所以可以使用紅外線尾氣分析儀測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況以及2000r/min穩(wěn)定工況時(shí)的尾氣成分。如果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相差太大，則可能是空氣流量傳感器性能不良引起的故障。

3.大眾車系空氣流量傳感器故障碼的特點(diǎn)

(1)熱膜式空氣流量傳感器(G70)失效后，電控單元(ECU)不直接給出空氣流量傳感器的故障碼，而是通過其他故障碼表現(xiàn)出來，通常是“00561”(混合汽調(diào)整值超過調(diào)整極限)或者“17916”(達(dá)到怠速調(diào)整系統(tǒng)理論上限值)。

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)其他部件失?？赡苡涗浛諝饬髁總鞲衅鞯墓收洗a。在維修實(shí)踐中，常見以下幾種情況記錄空氣流量傳感器的故障碼。

①節(jié)氣門臟污，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。一輛寶來1.8T轎車。在正常行駛中。有時(shí)儀表盤上的ASR(驅(qū)動(dòng)防滑控制)指示燈突然點(diǎn)亮，按壓ASR燈開關(guān)無效，只有關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，ASR燈才會(huì)熄滅。連接故障診斷儀VAS5051進(jìn)行檢測(cè)，讀出“發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中顯示的空氣流量傳感器G70信號(hào)值過小”故障信息。檢測(cè)G70各端子的電阻，均未超過1.5Ω。觀察G70的波形，正常。更換G70，無效。該車采用CAN-BUS多路信息傳輸系統(tǒng)。ABS/ASR控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過CAN-BUS總線進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。一方面，當(dāng)節(jié)氣門體臟污后，節(jié)氣門的開度值增大，而實(shí)際進(jìn)氣量并沒有增加。導(dǎo)致G70的信號(hào)與節(jié)氣門的開度不匹配，因而記錄“發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中顯示的空氣流量傳感器G70信號(hào)值過小”的故障信息。另一方面，ASR系統(tǒng)實(shí)行驅(qū)動(dòng)防滑控制是通過降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)的，因此故障現(xiàn)象雖然表現(xiàn)在制動(dòng)系統(tǒng)，但是故障根源卻在發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)節(jié)氣門開度信號(hào)和空氣流量信號(hào)出現(xiàn)偏差時(shí)(節(jié)氣門的開度大，而G70測(cè)出的實(shí)際進(jìn)氣量偏小)，ABS/ASR控制單元認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)減少了功率輸出，正在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)防滑控制，于是點(diǎn)亮ASR指示燈。

②節(jié)氣門位置傳感器性能失常，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。一輛捷達(dá)轎車，用故障診斷儀檢測(cè)，讀出空氣流量傳感器信號(hào)不合理的故障碼。更換空氣流量傳感器，卻無效。所謂“不合理”，是與相關(guān)傳感器的信號(hào)進(jìn)行比較而言的。事實(shí)上，ECU是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置信號(hào)與空氣流量信號(hào)的比較來確定發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的。進(jìn)一步檢查節(jié)氣門位置傳感器，發(fā)現(xiàn)其學(xué)習(xí)值和最小學(xué)習(xí)值與規(guī)定值不相符，并且無法進(jìn)行基本設(shè)定。更換節(jié)氣門總成(含節(jié)氣門位置傳感器)并進(jìn)行基本設(shè)定后，故障被排除。

③氧傳感器損壞，可能記錄空氣流量傳感器的故障碼。當(dāng)捷達(dá)王轎車的氧傳感器損壞后，會(huì)記憶空氣流量傳感器的故障碼，其原理是：由于“缺缸”等原因引起燃油燃燒不完全，超出λ的調(diào)節(jié)范圍，造成氧傳感器的信號(hào)失準(zhǔn)，于是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU在混合汽過稀與過濃之間持續(xù)地來回調(diào)節(jié)。ECU接收到的空氣流量信號(hào)與氧傳感器信號(hào)相互矛盾。但是從實(shí)際效果上看，氧傳感器損壞無法調(diào)整λ與空氣流量傳感器信號(hào)嚴(yán)重漂移是一樣的，ECU按照優(yōu)先原則，便記憶空氣流量傳感器的故障碼。

4.空氣流量傳感器數(shù)據(jù)流分析

(1)空氣流量傳感器信號(hào)參數(shù)的單位和變化范圍取決于空氣流量傳感器的類型。翼板式、熱線式和熱膜式空氣流量傳感器的參數(shù)單位是“V”，范圍為0～5V。該參數(shù)的大小一般與進(jìn)氣量成反比，即進(jìn)氣量增加時(shí)，輸出電壓數(shù)值下降，“5V”表示進(jìn)氣量最小?！?V”表示進(jìn)氣量。

渦流式空氣流量傳感器的信號(hào)參數(shù)的單位是“Hz”或“ms”，其變化范圍為0～1600Hz或0～625ms。怠速時(shí)的數(shù)值為25～50Hz，2000r/min時(shí)的數(shù)值為70～100Hz。如果在不同工況下的數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值相差很大或者沒有變化。說明空氣流量傳感器有故障。

(2)通過分析空氣流量傳感器的數(shù)據(jù)流，可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)是否存在漏氣現(xiàn)象。在正常情況下，怠速時(shí)空氣流量信號(hào)數(shù)據(jù)為2.5g/s左右。若小于2.0g/s，說明進(jìn)氣系統(tǒng)存在漏氣：若大于4.0g/s，說明發(fā)動(dòng)機(jī)存在額外負(fù)荷。

一輛奧迪A61.8T轎車，裝備手動(dòng)變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每隔2～3min就抖動(dòng)一次。但是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及加速都正常。連接故障診斷儀VAS5052，進(jìn)入01-08-02，讀取數(shù)據(jù)流，第4區(qū)顯示的空氣流量數(shù)據(jù)在0.3～3.5g/s之間做周期性的頻繁跳動(dòng)。檢查發(fā)現(xiàn)?？諝鉃V清器殼體與進(jìn)氣軟管連接處下部的卡箍沒有安裝好，造成漏氣。對(duì)漏氣處進(jìn)行處理后。故障排除。

(3)在檢測(cè)過程中，維修人員會(huì)發(fā)現(xiàn)，斷開空氣流量傳感器的插接器后，數(shù)據(jù)流里依然可以看到空氣流量的數(shù)據(jù)，而且處在正常的范圍內(nèi)，急加速的反應(yīng)也靈敏。它實(shí)際上是控制系統(tǒng)的故障運(yùn)行模式，是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等信號(hào)給出的空氣流量備用數(shù)據(jù)。

5.空氣流量傳感器的維修要點(diǎn)

(1)熱線和熱膜臟污后的清洗

如果發(fā)動(dòng)機(jī)存在“回火”故障，往往對(duì)空氣流量傳感器造成嚴(yán)重危害。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流在進(jìn)氣歧管內(nèi)逆向流動(dòng)(即“回火”)，其中含有炭顆粒，這些炭顆粒容易黏附在空氣流量傳感器的感應(yīng)元件上，并產(chǎn)生如下后果：在怠速時(shí)，空氣流量傳感器的信號(hào)偏大，而在加速及大負(fù)荷時(shí)信號(hào)偏小。

熱線是否具有自潔能力的檢查方法是：拆下空氣濾清器，從空氣流量傳感器的進(jìn)氣口處察看熱線，若發(fā)動(dòng)機(jī)熄火5s后看不到熱線發(fā)出微紅的輝光約1s，說明熱線的自潔能力已經(jīng)喪失。

熱線(熱膜)污染后，可以在熱機(jī)、怠速狀態(tài)下。拆下空氣濾清器的濾網(wǎng)，采用汽化器清洗劑直接噴射熱線或熱膜，以清除黏附在其上的積炭。

(2)熱膜式空氣流量傳感器損壞后的處理

目前不少車型采用BOSCH公司生產(chǎn)的熱膜式空氣流量傳感器，其核心部分由一塊集成電路(數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路)和惠斯登電橋所組成，沒有設(shè)置穩(wěn)壓電路。因此，當(dāng)電源電壓過高或者出現(xiàn)瞬間高電壓時(shí)，這種熱膜式空氣流量傳感器容易燒壞。而電路峰值電壓過高(超過16V)的原因，往往是蓄電池硫化嚴(yán)重，使其容量下降，無法吸收發(fā)電機(jī)的峰值電壓，所以蓄電池硫化是導(dǎo)致熱膜式空氣流量傳感器損壞的原因之一。解決辦法是：在熱膜式空氣流量傳感器的前端加裝一個(gè)7812三端子穩(wěn)壓集成電路。

(3)堵住空氣不經(jīng)過計(jì)量的進(jìn)入途徑

這些不正常途徑包括：進(jìn)氣管破裂，真空軟管松脫，進(jìn)氣歧管與汽缸蓋密封不嚴(yán)。如果存在以上情況。部分空氣將不經(jīng)過空氣流量傳感器的計(jì)量而直接進(jìn)入汽缸，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)混合汽失調(diào)。

(4)大眾車系空氣流量傳感器損壞后的代用問題

大眾車系的空氣流量傳感器是一個(gè)故障多發(fā)部件?？諝饬髁總鞲衅鲹p壞后，若一時(shí)找不到原廠配件，就面臨著零件的通用互換問題。如果發(fā)動(dòng)機(jī)安裝了不同型號(hào)的空氣流量傳感器，會(huì)使噴油量的控制不準(zhǔn)確。在開環(huán)控制階段，可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量增加，三元催化轉(zhuǎn)化器的溫度過高；在閉環(huán)控制階段，氧傳感器會(huì)不斷對(duì)混合汽濃度進(jìn)行修正，使空燃比頻繁變動(dòng)，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定。

①桑塔納2000轎車與桑塔納3000轎車的空氣流量傳感器不能互換(見表1)。

②桑塔納2000GSi時(shí)代超人轎車的空氣流量傳感器與帕薩特B51.8L轎車的空氣流量傳感器可以通用互換。

③帕薩特B51.8T與帕薩特B51.8L轎車的空氣流量傳感器是否能互換呢?帕薩特B51.8T的空氣流量傳感器的接腳與帕薩特B51.8L是一樣的。只是接腳的布置有區(qū)別，即2號(hào)腳與4號(hào)腳的位置相反。只要對(duì)這種空氣流量傳感器加以改制，將2號(hào)腳與4號(hào)腳進(jìn)行調(diào)換，這兩種空氣流量傳感器就可以互換了，而且可以應(yīng)用到桑塔納轎車上。