帕萨特B5空气流量计的故障诊断与排除

王小坡 / 广东省佛山市三水区理工学校

帕萨特B5空气流量计的故障诊断与排除

王小坡 / 广东省佛山市三水区理工学校

一辆帕萨特B5(1.8T)轿车，由于空气流量计的问题，造成运转时怠速不稳、容易熄火、加速性能差、排气冒黑烟。通对故障现象的分析，并借助于专用工具，进行故障诊断与排除。

怠速不稳；加速性能差；空气流量计损坏

引言

空气流量传感器又称为空气流量计，是进气歧管空气流量传感器的简称，其功用是检测发动机进气量的大小，并将空气流量信息转换成电信号输入电控单元（ECU）以供ECU计算确定喷油时间和点火时间，进气量信号是ECU计算喷油时间和点火时间的主要依据。根据检测进气量的方式不同，空气流量计分为D型（即压力型）和L型（即空气流量型）两种类型。D型是利用压力传感器检测进气歧管内绝对压力，测量方法属于间接测量法。传感器可安装在汽车上任何部位只需要用导压管将节气门至进气歧管之间的进气压力引入传感器即可由于空气进入进气歧管内流动时会产生压力波动，发动机怠速（节气门关闭）时的进气量与汽车加速时的进气量之差可达40倍以上，因此，D型燃油喷射系统的测量精度不高。L型是利用流量传感器直接测量吸入进气管空气流量。因此采用直接测量法，所以进气量的测量精度高，控制效果优于D型燃油喷射系统。汽车采用的L型流量传感器分为体积流量型和质量流量型（如热丝式和热模式）传感器。

一、故障现象

一辆帕萨特B5（1.8T）的轿车，在运转过程中，出现怠速不稳、容易熄火、加速性能差、排气冒黑烟并伴有“突突”声的现象，使用该车故障自诊断装置检测，调出两个故障代码，代码含义：（1）混合气自适应超限；（2）空气流量计故障。清除故障代码后，故障代码依然存在。

二、故障原因分析

根据上述故障现象的描述我们知道出现上面故障现象的原因主要有以下几种：

1.空气滤清器故障。

2.点火系统故障（火花塞、点火线圈）。

3.节气门门体故障（节气门执行元件、节气门有污垢）。

4.空气流量计互换。

5.氧传感器故障。

初次读取故障代码故障诊断仪显示空气流量计有故障。为了验证该车是否只有这一个故障，经过读取历史故障码，清除故障码等操作后，经过再次启动车辆读取故障码发现仍然只有这一个故障。经过几次清除与重新读取故障仍只有这一个故障码，没有其他故障出现，因此可以判断空气流量计可能出现了为题。

经过仔细地查阅资料上海帕萨特B51.8L轿车和上海帕萨特B5 1.8T这两种车型的电路图，可以清楚地发现这两种车型的空气流量计的引脚数目和插头的形状都是一样的，但是各引脚的功能是有差别的，通过对比可以发现上海帕萨特B51.8L轿车和上海帕萨特B5 1.8T轿车的空气流量计是不可以互换的，它们的不同点在于它们的供电引脚相反，很容易混淆。但是经过询问车主该车空气流量计并没有换过。

在发动机怠速运转时，利用汽车专用故障检测仪来检测空气流量计的数据，发现故障检测仪上显示的空气流量计信号为0V通过加速继续观察空气流量计信号电压变化情况，仍然是0V没有变化，此时可以判定空气流量计并没有检测到任何空气流通过，发动机可以正常运转但是空气流量计检测不到空气流量信号这是不可能的。因此可以判断空气流量计可能出现了问题。因此，拔下空气流量计的插头打开点火开关，用万用表检测导线侧插头的第2号引脚有5V电压，起动发动机，第4号引脚上也有12V电压，3号引脚接地，根据检测结果说明发动机ECU反馈电压回路是正常的。将空气流量计导线插头插上，重新起动发动机，在发动机怠速情况下测量空气流量计的5号引脚电压很小，发动机加速时该信号不变化。将发动机熄火后再测量5号引脚对地的电阻，发现该电阻较大，说明该信号线没有形成回路为了进一步确定故障位置，又重新检测了一遍。为了排除发动机ECU也可能出现问题，将空气流量计与发动机ECU之间的线路断开，然后检测传感器的电压仍然为0V，从而可以判定发动机ECU没问题只是空气流量计出现可问题。

根据对空气流量计所提取的故障代码和动态电压信号分析，发动机出现怠速不稳、容易熄火、加速性能差的故障应是空气流量计或相关部件有问题，使输出的电压信号整体有偏差引起的，而造成信号偏差的原因主要有一下几种可能：

1.热线断损

直通式的热线式空气流量计铂丝很细，而进气道中空气流速变化大，铂丝易断；维修过程中由于维修人员对此种流量计结构原理不甚了解或作业不小心，造成铂丝断损也时有发生。此时由于热线断路电桥遭破坏，流量计信号丢失或出错，将引起发动机启动困难、怠速熄火、行驶无力等故障。

2.线路故障

由于各种原因可能造成热线式空气流量计与ECU之间连线故障如接触不良、线路老化、短路或断路等，有些车型在空气流量计信号丢失或出错时，电脑便记录故障码，并进入故障运行模式，此时汽车只可慢速行驶、无加速，这种故障也较为常见。接触不良或线路故障会造成输送给ECU的电压信号偏离。

3.流量计部件脏污，造成检测到的信号不准确

热线式空气流量计在使用一段时间后，由于铂丝表面受到空气尘埃玷污，造成热辐射能力降低而影响传感器的测量精度，令检测到的信号出现偏差。信号不准确的流量计比完全损坏的流量计，对输送给ECU的信号电压偏差会更大。

三、热线式空气流量计的结构原理分析

上海帕萨特B5轿车，采用的是热线式的空气流量计其基本结构如图1所示。

它由白金热线、温度补偿电路图2和外壳组成。其作用是利用热线与空气间的这种热传递现象，进行空气质量流量的测定。在空气通路中放置一根直径很小的铂丝经通电会发热，所以也称为热线或热丝。

图1　

1-进气 2-集成运算放大器 3-输出信号E 4-R1、R3、R5电阻器 R2-补偿电阻器 R4-热线电阻器图2

当空气气流流经发热元件使其受到冷却时，发热元件温度降低阻值减小，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高于温度补偿电阻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上的电压就会升高，从而将空气流量的信号转换成电信号输出电压与空气流量之间近似于4次方根关系。信号电压输入ECU后ECU根据信号电压的高低计算出空气流量的大小。

热线式空气流量计的常见故障有热线受沾染、热线断路、温度补偿电阻性能不良等。这些故障会使发动机运转不平衡或不能正常工作、发动机油耗过高等。

四、故障的诊断与排除

为进一步确认氧传感器信号的可信度，用急减速的方法来观察氧传感器信号的变化。急加速时，氧传感器信号电压为0.8V；急减速是其信号电压降到0.1V，并保持了12s后，又升至0.8V不再变化氧传感器信号能在急减速下显示0.1V，是因为从加速到减速，发动机有一段断油过程，当减速将要进入怠速时（一般为1400r/min）将恢复供油，所以氧传感器为0.1V时正是断油时刻，混合气稀，恢复供油后立即有显示浓的状态。经几次试验均是如此。氧传感器能反映这段过程，就可以进一步就可以确认是混合气过浓造成发动机怠速不稳、容易熄火和冒黑烟的故障。那么是什么原因造成混合气过浓呢经过查找相关资料得知，当进气量在3-4g/s变化时，显示的进气量有可能是启用失效保护功能的信号，此时空气流量计有故障，而此时电控单元以原有按基本状态设定的进气量参数来代替。用万用表检测空气流量计电压，为0.4V，无论怠速、加速均无变化，检测电脑上插头的电压正常（5V，12V），搭铁正常。

综合以上各方面的分析，判断出怠速不稳、容易熄火、加速性能差、排气管冒黑烟并伴有“突突”声的故障应是空气流量计的损坏电控系统启用了失效保护功能，使供给发动机的可燃混合气不能随不同工况变化而变化，出现供给过浓或过稀得混合气而造成的。于是更换新的空气流量计，结果该车的故障现象就消失了，故障就被排除了。

五、结束语

多数的空气流量计的损坏，都是由灰尘污染所引致。热线式空气流量计在使用一段时间后，由于热线表面受空气尘埃的玷污，其热辐射能力降低将会影响传感器的测量精度，应此在控制电路中设计有“自洁电路”。近年来由于我国空气质量的越来越差，因此空气流量计表面容易有污垢，就会影响空气流量计的测量精度。当发现空气流量计有问题的时候，不要想象的过于复杂。冷静的测量及分析是很重要的。所以在平时的维修过程中不能够盲目的拆卸，要经过认真的分析过后，加上先进的检测仪器才能有效地进行故障诊断与排除。

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