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汽车电控发动机构造与维修;CH03:进气控制系统构造与检修;;;一、知识储备;(一)空气流量传感器的功用
L型电控发动机采用空气流量传感器来检测空气流量。空气流量传感器也称空气流量计(MassAirFlowSensor,简称“MAF”),它通常安装在空气滤清器的后方,节气门的前方(如图1所示)。其功用是测量进入发动机的空气流量大小,并将空气流量信号转换成电信号输入发动机电控单元ECU,以供ECU计算喷油时间(即喷油量)和点火时刻(点火提前角)。空气流量信号是发动机电控单元ECU计算喷油时间和点火时刻的主要依据。
;(二)空气流量计的结构
按结构和检测原理不同,空气流量计有翼片式、卡门涡流式、热线式、热膜式等种类。目前绝大部分车型采用的是热线式空气流量计和热膜式空气流量计。热线式空气流量计和热膜式空气流量计的结构和工作原理基本相同。下面仅介绍热线式和热膜式空气流量计的结构组成和工作原理。;热线式与热膜式空气流量计主要由发热元件(热丝或热膜)、温度补偿电阻(冷丝或冷膜)、信号取样电阻和控制电路等组成。;(三)空气流量计的工作原理
热膜式空气流量传感器采用热平衡原理来检测空气流量。如图3-10所示,发热元件电阻Rh处于电桥的一个臂上,温度补偿电阻Rt连同桥接电阻R1处于电桥的一个臂上,精密电阻RS处于电桥的一个臂上,桥接电阻R2处于电桥的一个臂上。精密电阻RS两端的电压为信号电压。
当发动机工作时,空气流经温度补偿电阻和热膜电阻时,热膜电阻和温度补偿电阻受到冷却,温度降低,阻值减小,此时电桥电压就会失去平衡。为使电桥重新恢复平衡状态,控制电路将增大供给热膜电阻的电流,使其温度保持恒定(120℃)。空气流量越大,为恢复电桥平衡所需增加的电流越多,从而在精密电阻RS两端将输出一个与空气流量成比例增加的信号电压。;(四)热线式空气流量计电路图
??图3-11所示为2017款丰田卡罗拉轿车1ZR-FE发动机上的热线式空气流量传感器与其他部件之间的连接电路。空气流量传感器端子“3(+B)为电源端子,其电源来自EFI主继电器,端子5(VG)为信号端子,ECU通过该端子检测空气流量,端子“4(E2G)为搭铁端子,通过ECU搭铁。;电路工作过程:点火开关ON,ECM从MREL端子输送电压,给EFI主继电器线圈通电,使主继电器开关闭合。故蓄电池电压经过EFI主继电器送到空气流量计的“3(+B)端子。“4(E2G)端子为空气流量计的搭铁端子,在ECM内部搭铁。故空气流量计进入工作,从空气流量计的5(VG)端子向ECM的”B39-137(VG)端子输送电压信号。空气流量越大,输送的信号电压越高(0.2-4.9V)。;二、方法与决策;质量空气流量计电路故障会引发的故障:发动机起动后不久熄火、怠速不良(抖动)、怠速不稳、加速不良(喘抖)等。如果质量空气流量计部件存在故障或电路断路或短路,则该传感器的输出信号电压将偏离正常工作范围,ECU自检将根据此偏差判断质量空气流量计分总成电路有故障,并存储故障代码。故在出现上述症状时,首先通过诊断仪连接发动机ECU,读取故障代码。如果存在相关故障代码,则按故障代码指示的内容,检修质量空气流量计电路。如果没有发现相关故障代码,则需要进一步读取发动机运行状态数据流,必要时读取信号波形图,以与维修手册标准值进行对比,从而发现异常数据并检修。如果电控系统检查并没有发现异常,则检查发动机机械部分。;在断电状态下,断开空气流量计的线束连接器。拆下空气流量计,目视检查质量空气流量计的白金热丝(加热器)和温度传感器(热敏电阻)上是否有异物,检查空气通道外壳是否破裂,防护网是否有破损或堵塞。然后模拟空气流量计电路连接,向部件的3(B+)端子和4(E2G)之间施加蓄电池电压。改变流过空气流量计的空气量,检测部件的5(VG)端子与4(E2G)端子之间的信号电压变化是否符合维修手册的标准值(0.2-4.9V,且随空气流量加大而加大),线路连接如图所示。;三、任务实施;1.车辆常规检查;2.用故障诊断仪检测(在线检测);(1)起动发动机怠速运转,换挡杆置于P或N挡,空调开关关闭。
(2)采用插针在线检测方式,用万用表检测传感器信号端与搭铁之间的信号输出电压,标准值为0.5-3.0V。
(3)踩下油门踏板,信号电压应当随之升高。;4.检查空气流量计线束(电源供电);5.检查空气流量计线束(搭铁线路连接);6.检查空气流量计线束(信号线路连接);7.检查空气流量计部件;四、任务小结;五、任务评价;(一)知识评价
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