广东省工人技师职务申请
评审论文
论文题目：捷达轿车空气流量计的故障排除
姓 名
单 位 ：
原技术工种名称 ：
申报时间 ：
广东省劳动和社会保障厅
捷达轿车空气流量计的故障排除
摘 要：捷达轿车起动后出现怠速不稳，加速不良故障且行驶时换
挡加速窜动，及排气管有冒黑烟已及有放炮现象。经过故障
现象分析及电脑检测发现空气流量计损坏，更换空气流量计。
关健词：空气流量计损坏，更换空气流量计。
前 言：空气流量计给发动机ECU提供信号，使ECU准确控制发动机，如出现问题，将影响发动机正常工作，还会给发动机造成严重的机件损坏。
一、故障现象：
捷达轿车1.6升，多点燃油喷射发动机、因发动机出现怠速不稳及加速不良而进厂维修。车主反映起动引擎后有怠速不稳，加速不良且行驶时换档加速有窜动，有冒黑烟及放炮等现象，有时还会有死火现象出现。
二、初步分析：
发动机起动后出现怠速不稳，加速不良故障且行驶时换档加速窜动，还带有冒黑烟及放炮和有时还会有出现死火等现象，根据一直以来对捷达轿车的维修经验，基本可以判断为空气流量计不良，但当然也不能完全排除点火系及高压线与火花塞不良的可能，先对火花塞和高压线及喷油咀作了检查发现火花塞有积炭现象及点火不是很理想，再检查高压线，经检查高压线导通良好，之后用喷油咀电动检测仪检
测喷油咀的喷油量发现一切正常都很平均又没有出现滴油现象。后经过更换4个火花塞之后再试车发现故障现象还是一样。经上述检测可以说明该故障与点火系及火花塞高压线和喷油咀无关。
三、检修：
为了准确的查出故障原因、利用元征电眼睛X-431汽车故障诊断仪，对电控系统进行检测。调取发动机（控制）单元故障记录。
（一）读取到1个故障码、故障码为：空气流量计不良（偶发性故障）
清除故障码后，经怠速，加速等各工况运行几分钟后读码，无故障码出现。
（二）经过清除故障码之后再重新诊断，并无故障码出现。再用元征X-431汽车诊断仪观察动态数据流，重点阅读发动机车速、负荷、喷油时间、点火提前角、进气量信号及氧传感器信号，来分析故障。
这次测量的主要数据流如下：
01组的显示区1显示发动机转速840r/min；显示区2显示的
4.90ms为发动机负荷是用曲轴旋转一周理论上的喷油时间表示的，正常应为1.00-2.5ms；显示区3为节气门开度，正常为2-50；显示区
4为点火提前角，正常为6-120。
02组中显示区3显示的6.71-6.80ms是指喷油时间，它是经过修正的实际的喷油时间，即发动机每个工作循环（曲轴转两周），经氧传感器反馈修正，蓄电池电压修正，炭罐的汽油蒸气吸入量修正后的喷油时间，所以它并不等于发动机负荷值的2倍,正常为2.00-5.00ms,实测通常在3.8ms左右；显示区4为空气流量计吸入的空气量，正常为2.0-4.0g/s。
07组显示区1为氧传感器的调节值，显示负值表示混合气太浓，电脑正在进行减油较正；显示区2的0.685v的氧传感器信号电压，正常应在0.1-0.9v之间变动。
由以上数据可以看到：进气量数值偏大且不稳，
喷油时间长且不稳，发动机负荷值偏大，点火时间被电脑推迟，电脑已进行减油较正，但混合气仍然过浓。
（三）捷达轿车采用的是热膜式空气流量计。它安装在空气滤清器和节流阀体之间，热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成的。这种结构可以使发热体（热膜）不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了强度，提高了可靠性和使用寿命。
发热体（热膜）放置在空气流中，其热量会传递给空气流，热膜会变冷，空气流量越大，被带走的热量也就越大。
（四）热膜式空气流量计的工作原理
①通过控制热膜TH与进气TT之差为一恒定值，即改变热膜的加热电流来保证这一恒定值，来实现空气气流的质量流量。
热膜电阻RH和温度补偿电阻（进气温度传感器）RT分别连接在惠斯登电桥电路的两个臂上。当热膜电阻的温度高于进气温度时，电桥电压才能达到平衡，并由具有电流放大
作用的控制电路A控制加热电流（50~120mA）来使发热元件TH与温度保偿电阻TT之差保持恒定（即△T=TH-TT=120℃）。
② 当空气气流流经发热元件并使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减少，电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给发热元件的电流，使其温度保持高于温度保偿电阻120℃。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，即取决于流过传感器的空气量。当电桥电流增大时，取样电阻RS上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转换为电压信号US的变化。
③输出电压与空气流量之间近似于4次方根的关系，信号电压输入ECU后，ECU便可根据信号电压的高低计算出空气质量流量的大小。
④当发动机怠速或空气为热空气时，因为怠速时节气门关闭或接近全闭，所以空气流速低，空气量少，又因为温度越高，空气密度越小，所以在何种相同的情况下，热空气质量小，因此发热元件受到冷却的程度小，阻值减小幅度小，保持电桥平衡需要的电流小，故取样电阻上的信号电压低。控制单元ECU根据信号电压即可计算出空气量，捷达轿车怠速时的空气流量标准值为2.0～４.0g/s.
⑤当发动机负荷增大或空气为冷空气时，因为节气门开度增大，空气流速加快使空气流量增大；而冷空气密度大，
在何种相同的情况下冷空气质量大，所以发热元件受到冷却的程度增大，阻值减小幅度大，保持电桥平衡需要电流增大，因此当发动机负荷增大时，信号电压升高。
（五）检查空气流量计电源电压步骤如下：
第1步：关闭点火开关，拔下空气流量计的插头。
第2步：起动发动机。
第3步：用万用表测量插头的2端子与搭铁间的电压
值。标准值为12V蓄电池电压。（检测结果为12V）
第4步：用万用表测量插头4端子与搭铁间的电压值。标准值为5V。（检测结果为5V）
（六）就车检查空气流量计信号电压的步骤如下：
第1步：关闭点火开关，拆下空气滤清器。
第2步：打开点火开关，即置于“ON”位置不起动发动机。
第3步：用万用表的V挡测量空气流量计插头中的5端子（正信号线）与3端子（负信号线）之间的电压值。用正极表笔插入空气流量计5号端子线束中，负极表笔刺入3号端子的线束中。
第4步：用450W的电吹风（冷风挡）向空气流量计入口吹气，观察信号电压的变化标准值。若信号电压不变化，说明空气流量计失效，应更换。
标准值：2.0～４.0V。（经以上步骤检测到信号电压为
1.92V不变）
（七）判断思路
①由以上数据可以看到：因空气流量计检测不到进气量的信号变化。说明空气流量计已经损坏，不能正常工作。
②从X-431汽车故障诊断仪的数据流读数可以看出：进气量数值偏大不稳，喷油时间长不稳，发动机负荷值偏大，点火时间被电脑推迟，电脑已进行减油较正，但混合气仍然过浓。从以上的情况看显然是ECU检测到空气流量计失效而通过（失效保护）得出的模拟结果。
③失效保护：
当空气流量计信号中断时，控制单元（ECU）以下面三个传感器信号之一计算出一个替代值。
1、发动机转速传感器的转速信号。
2、进气温度传感器的进气温度信号。
3、节气门电位的节气门位置信号。
（八）更换空气流量计之后重新打开点火开关起动引擎发动机运转正常没有出现怠速不稳等现象，经试车行驶五十多公里也没有出现故障，一切正常，故障排除。
四、结束语：
排除故障需要客观全面的去分析故障产生的现象及特征，利用先进的检测设备；仔细的观察其变化，熟记系统的工作原理及特点，反复的测试及试验，才能准确的判断故障，不致于走弯路。
致谢：本人在写作过程中非常高兴得到各位专家教授的悉心指导、并提出宝贵意见，使我的各项技能都有较大的提高，但由于水平有限，并且写作时间不足，文中有错漏之处，敬请各位专家教授及同行批评指正，万分感激。
参考资料：
1、捷达车系维修图解《机械工业出版社》
2、捷达轿车电控与电气系统结构原理检修《人民邮电出版社》
3、宝来、捷达轿车故障与分析《机械工业出版社》
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评审论文
论文题目：捷达轿车空气流量计的故障排除
姓 名
单 位 ：
原技术工种名称 ：
申报时间 ：
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捷达轿车空气流量计的故障排除
摘 要：捷达轿车起动后出现怠速不稳，加速不良故障且行驶时换
挡加速窜动，及排气管有冒黑烟已及有放炮现象。经过故障
现象分析及电脑检测发现空气流量计损坏，更换空气流量计。
关健词：空气流量计损坏，更换空气流量计。
前 言：空气流量计给发动机ECU提供信号，使ECU准确控制发动机，如出现问题，将影响发动机正常工作，还会给发动机造成严重的机件损坏。
一、故障现象：
捷达轿车1.6升，多点燃油喷射发动机、因发动机出现怠速不稳及加速不良而进厂维修。车主反映起动引擎后有怠速不稳，加速不良且行驶时换档加速有窜动，有冒黑烟及放炮等现象，有时还会有死火现象出现。
二、初步分析：
发动机起动后出现怠速不稳，加速不良故障且行驶时换档加速窜动，还带有冒黑烟及放炮和有时还会有出现死火等现象，根据一直以来对捷达轿车的维修经验，基本可以判断为空气流量计不良，但当然也不能完全排除点火系及高压线与火花塞不良的可能，先对火花塞和高压线及喷油咀作了检查发现火花塞有积炭现象及点火不是很理想，再检查高压线，经检查高压线导通良好，之后用喷油咀电动检测仪检
测喷油咀的喷油量发现一切正常都很平均又没有出现滴油现象。后经过更换4个火花塞之后再试车发现故障现象还是一样。经上述检测可以说明该故障与点火系及火花塞高压线和喷油咀无关。
三、检修：
为了准确的查出故障原因、利用元征电眼睛X-431汽车故障诊断仪，对电控系统进行检测。调取发动机（控制）单元故障记录。
（一）读取到1个故障码、故障码为：空气流量计不良（偶发性故障）
清除故障码后，经怠速，加速等各工况运行几分钟后读码，无故障码出现。
（二）经过清除故障码之后再重新诊断，并无故障码出现。再用元征X-431汽车诊断仪观察动态数据流，重点阅读发动机车速、负荷、喷油时间、点火提前角、进气量信号及氧传感器信号，来分析故障。
这次测量的主要数据流如下：
01组的显示区1显示发动机转速840r/min；显示区2显示的
4.90ms为发动机负荷是用曲轴旋转一周理论上的喷油时间表示的，正常应为1.00-2.5ms；显示区3为节气门开度，正常为2-50；显示区
4为点火提前角，正常为6-120。
02组中显示区3显示的6.71-6.80ms是指喷油时间，它是经过修正的实际的喷油时间，即发动机每个工作循环（曲轴转两周），经氧传感器反馈修正，蓄电池电压修正，炭罐的汽油蒸气吸入量修正后的喷油时间，所以它并不等于发动机负荷值的2倍,正常为2.00-5.00ms,实测通常在3.8ms左右；显示区4为空气流量计吸入的空气量，正常为2.0-4.0g/s。
07组显示区1为氧传感器的调节值，显示负值表示混合气太浓，电脑正在进行减油较正；显示区2的0.685v的氧传感器信号电压，正常应在0.1-0.9v之间变动。
由以上数据可以看到：进气量数值偏大且不稳，
喷油时间长且不稳，发动机负荷值偏大，点火时间被电脑推迟，电脑已进行减油较正，但混合气仍然过浓。
（三）捷达轿车采用的是热膜式空气流量计。它安装在空气滤清器和节流阀体之间，热膜是由发热金属铂固定在薄的树脂膜上构成的。这种结构可以使发热体（热膜）不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了强度，提高了可靠性和使用寿命。
发热体（热膜）放置在空气流中，其热量会传递给空气流，热膜会变冷，空气流量越大，被带走的热量也就越大。
（四）热膜式空气流量计的工作原理
①通过控制热膜TH与进气TT之差为一恒定值，即改变热膜的加热电流来保证这一恒定值，来实现空气气流的质量流量。
热膜电阻RH和温度补偿电阻（进气温度传感器）RT分别连接在惠斯登电桥电路的两个臂上。当热膜电阻的温度高于进气温度时，电桥电压才能达到平衡，并由具有电流放大
作用的控制电路A控制加热电流（50~120mA）来使发热元件TH与温度保偿电阻TT之差保持恒定（即△T=TH-TT=120℃）。
② 当空气气流流经发热元件并使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减少，电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给发热元件的电流，使其温度保持高于温度保偿电阻120℃。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，即取决于流过传感器的空气量。当电桥电流增大时，取样电阻RS上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转换为电压信号US的变化。
③输出电压与空气流量之间近似于4次方根的关系，信号电压输入ECU后，ECU便可根据信号电压的高低计算出空气质量流量的大小。
④当发动机怠速或空气为热空气时，因为怠速时节气门关闭或接近全闭，所以空气流速低，空气量少，又因为温度越高，空气密度越小，所以在何种相同的情况下，热空气质量小，因此发热元件受到冷却的程度小，阻值减小幅度小，保持电桥平衡需要的电流小，故取样电阻上的信号电压低。控制单元ECU根据信号电压即可计算出空气量，捷达轿车怠速时的空气流量标准值为2.0～４.0g/s.
⑤当发动机负荷增大或空气为冷空气时，因为节气门开度增大，空气流速加快使空气流量增大；而冷空气密度大，
在何种相同的情况下冷空气质量大，所以发热元件受到冷却的程度增大，阻值减小幅度大，保持电桥平衡需要电流增大，因此当发动机负荷增大时，信号电压升高。
（五）检查空气流量计电源电压步骤如下：
第1步：关闭点火开关，拔下空气流量计的插头。
第2步：起动发动机。
第3步：用万用表测量插头的2端子与搭铁间的电压
值。标准值为12V蓄电池电压。（检测结果为12V）
第4步：用万用表测量插头4端子与搭铁间的电压值。标准值为5V。（检测结果为5V）
（六）就车检查空气流量计信号电压的步骤如下：
第1步：关闭点火开关，拆下空气滤清器。
第2步：打开点火开关，即置于“ON”位置不起动发动机。
第3步：用万用表的V挡测量空气流量计插头中的5端子（正信号线）与3端子（负信号线）之间的电压值。用正极表笔插入空气流量计5号端子线束中，负极表笔刺入3号端子的线束中。
第4步：用450W的电吹风（冷风挡）向空气流量计入口吹气，观察信号电压的变化标准值。若信号电压不变化，说明空气流量计失效，应更换。
标准值：2.0～４.0V。（经以上步骤检测到信号电压为
1.92V不变）
（七）判断思路
①由以上数据可以看到：因空气流量计检测不到进气量的信号变化。说明空气流量计已经损坏，不能正常工作。
②从X-431汽车故障诊断仪的数据流读数可以看出：进气量数值偏大不稳，喷油时间长不稳，发动机负荷值偏大，点火时间被电脑推迟，电脑已进行减油较正，但混合气仍然过浓。从以上的情况看显然是ECU检测到空气流量计失效而通过（失效保护）得出的模拟结果。
③失效保护：
当空气流量计信号中断时，控制单元（ECU）以下面三个传感器信号之一计算出一个替代值。
1、发动机转速传感器的转速信号。
2、进气温度传感器的进气温度信号。
3、节气门电位的节气门位置信号。
（八）更换空气流量计之后重新打开点火开关起动引擎发动机运转正常没有出现怠速不稳等现象，经试车行驶五十多公里也没有出现故障，一切正常，故障排除。
四、结束语：
排除故障需要客观全面的去分析故障产生的现象及特征，利用先进的检测设备；仔细的观察其变化，熟记系统的工作原理及特点，反复的测试及试验，才能准确的判断故障，不致于走弯路。
致谢：本人在写作过程中非常高兴得到各位专家教授的悉心指导、并提出宝贵意见，使我的各项技能都有较大的提高，但由于水平有限，并且写作时间不足，文中有错漏之处，敬请各位专家教授及同行批评指正，万分感激。
参考资料：
1、捷达车系维修图解《机械工业出版社》
2、捷达轿车电控与电气系统结构原理检修《人民邮电出版社》
3、宝来、捷达轿车故障与分析《机械工业出版社》