热膜式空气流量计的检测与故障诊断

摘 要： 空气流量计是汽车电控系统的一个重要元件，它担负着向电脑传递进气量大小信号的任务，它性能的好坏直接影响到发动机能否正常工作，因此掌握空气流量计的检测与故障诊断方法就特别重要。

关键词： 空气流量计；测试；故障检查

一、空气流量传感器的作用及组成

空气流量传感器也称空气流量计，是电控发动机的重要传感器之一。它发展大体上经历了以下四代： 第一代简称L型 ，在节气门轴上设置一个联动的滑变电阻来测量节气门开度，进而通过转速信号及进气温度信号换算成进气量。第二代简称D型 ，在进气歧管中引出真空，该真空作用到电压感应片上，感应出电压值，在ECU中计算出相应的进气压力，再参照进气截面积计算出进气量。第三代简称热线式， 其原理是ECU通过给热线不同的电流来保持热线恒温。不同流量的空气流经热线时将带走不同的热量，这时的电流变化就成为进气量的度量。第四代简称热膜式工作原理与热线式基本相同，是热线式的改进型，目前应用最广。

热膜式空气流量计结构如下图。

为了能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一时刻吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机不能正常工作。

二、热线（热膜）式空气流量计的常见故障及检查

1.常见的故障

热线（热膜）式空气流量计较为常见的故障是：热线（热膜）沾污、热线断路（热膜损坏）和热敏电阻不良等。

2.故障检查方法

电路如下图。

1脚空；2脚为12V；3脚为ECU内搭铁；4脚为5V参考电压；5脚为传感器信号。在怠速时5脚电压为1.4V；急加速时为2.8V。

电阻测试

（1）线束导通性测试：将数字万用表设置在电阻200Ω档，找到空气流量计下面的针脚号与ECU 信号测试端口针脚号，分别测试空气流量计3、4、5 号针脚对应至电控单元 12、11、13 号针脚的电阻，所有电阻都应低于1Ω。

（2）线束短路性测试：将数字万用表设置在电阻200KΩ档，测量空气流量计针脚 2 与电控单元针脚 11、12、13 之间电阻应为∞。测量空气流量计针脚与电控单元针脚：3―11、13；4―12、13；5―11、12之间电阻均应为∞。

测试各条线束的导通性，应关闭点火开关，拔下传感器插头与电控单元插接器，用数字万用表分别测量各线束间的电阻，相连导线电阻应当小于1Ω，不相连导线电阻应∞为正常。

电压测试

（1）电源电压测试：打开点火开关，将数字万用表调至直流20V档，红色表针置于空气流量计针脚2，黑色表针置于发动机进气歧管壳体，起动发动机时应显示 12V；红色表针置于空气流量计针脚 4，黑色表针置于发动机进气歧管壳体，应显示5V。

在实际检测中，拔下传感器插头，打开点火开关，测量2号端子与接地间电压，起动发动机时应显示12V。

（2）信号电压测试：分单件测试和就车测试两部分。单件测试：取一个空气流量计组成部件，将12V 电压或蓄电池电压施加在空气流量计电器插座针脚 2 上，将 5V 电压施加在空气流量计电器插座针脚4上，将数字万用表调至直流20V档，测量空气流量计插座针脚 3 和针脚 5，应有 1.5V 左右电压，用吹风机从空气流量计隔珊端向空气流量计吹入冷空气或热的空气，测量空气流量计插座针脚3和针脚5，电压应瞬时上升至2.8V回落。不能满足上述条件，可以判定空气流量计有故障。

就车测试：起动发动机至工作温度，将数字万用表调至直流 20V档，测量空气流量计针脚5 的反馈信号，红表针置于空气流量计针脚 5，黑表针置于空气流量计针脚3，怠速时应显示电压1.5V左右；急加速应显示 2.8V 变化。若不符上述要求，在电源电压与参考电压完好的前提下，可以确定空气流量计已损坏，需要更换。

三、相关维修案列

案例一

故障现象：一辆帕萨特B5GLi型轿车冷车起动不着，但起动机运转正常。若用脚稍点住油门板，连续开关点火起动几次，发动机可以起动。若稍微松一下油门板，发动机马上就会熄火。使发动机保持这种状态运行10几分钟后，发动机则工作正常。

故障原因：空气流量计沾污。、

故障排除：首先用故障诊断仪查得故障代码为：17916 P 1508 035，故障含义是到达怠速调整系统理论上限值。清除故障码后，关闭发动机。然后重新起动发动机再检查，故障代码17916仍然存在。

对数据块进行检查，未发现有异常情况。询问驾驶员。了解到该车己行驶2万km未更换过空气滤芯。打开空气滤清器，滤芯粘满尘土，更换空气滤清器并对进气管路进行了清理。再次清除故障码，根据对故障现象的分析，可能是空气流量计，热膜上粘附了灰尘造成进气质量信号失准所致。用压缩气体对热膜清洁后，故障排除。

案例二

故障现象：一辆桑塔纳2000GSi发动机怠速时发动机抖动较厉害，行驶中出现加速不良现象。

故障原因：空气流量计断路。

故障诊断与排除：阅读故障码，有两个：00533空气流量计对地开路或短路；00561混合气自适应超限。观察数据流，发现进气流量信号能随发动机转速变化，但喷油脉宽及节气门角度均超过经验正常值（1.65-1.90ms及2-4º；）。清洗节气门及喷油器后，装车、清码、基本设定。启动着车后，发现发动机怠速抖动更严重。再阅读故障码，仅剩00533，而且再也清不掉。从空气流量计上拔下线束插头，阅读进气流量数据流信号与插着插头时相同。可见当产生故障码“00533空气流量计对地开路或短路”时，数据流不是真实值，而是替代值（由发动机转速与节气门位置传感器信号计算替代）。可见此时阅读进气流量数据流已无意义。仔细检测空气流量计及其线路，结果发现空气流量计线结束插头转角处的信号线断路。重新整理线束插头后再试车，故障排除。

参考文献：

[1]冯渊.汽车电子控制技术.机械工业出版社.2011

[2]郭彬.汽车传感器与检测技术.北京大学出版社.2010

[3]贺建波.汽车传感器的检测.机械工业出版社.2005