空氣流量計故障研究論文
時間:2022-07-04 07:15:00
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論文摘要:通過兩例空氣流量計的故障,講述了電控發動機工作不穩定時的檢修過程,需要用到的檢測儀器,檢查的關鍵對象。說明了周密地分析故障原因、靈活運用檢測儀器和認真分析檢測數據的重要性,避免檢查過程中走彎路和錯誤診斷。
故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因,更重要的在于將故障機理識別清楚,提出有效的改進措施,以預防故障重復發生。通過故障分析,找到造成故障的真正原因,從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方面采取措施,提高產品的可靠性。
發動機工作不穩定的原因很多,空氣流量計是重點檢查的對象,但是要確認它是否有故障,故障分析、檢查方法就顯得尤為重要,下面通過兩個例子加以說明。
一、故障一
凌志LS400轎車高速闖車。發動機在原地加速時運轉正常。當汽車行駛速度在120~140公里左右時,汽車會出現闖動的現象,有時闖動頻繁,有時只是偶爾闖動,感覺好像是發動機間歇斷火。
故障分析:發動機空載運轉時正常,而故障只在120km/h車速以上時發生,或者說是有較大負荷時故障才出現,因此故障原因可能是發動機高速斷火、斷油、噴油量突然減少,或者是廢氣再循環、汽油蒸氣回收系統、進氣控制系統、氧傳感器閉環控制系統等在高速時工作不正常造成的。
檢修:讀取故障代碼,無碼
檢查點火系統,將示波器接到一個點火線圈的中央高壓線,試車、闖車時點火高壓為8KV~10KV,正常,點火波形良好;將示波器接到另一個點火線圈的中央高壓線,再試車出現故障時點火波形也良好。后來將示波器逐個接到各缸的高壓線,再試車,結果發現闖車時各缸的高壓都正常,波形都止常,可見闖車的原因不是點火系統造成的,應查找其他方面的原因。
將示波器接到第一缸噴油器控制端,試車,觀察噴油時間的變化情況,闖車該氣缸的噴油時間正常,為3.5ms左右。然后將示波器逐個接到其余氣缸的噴油器控制端,再試車,觀察噴油時間的變化情況,闖車時每個氣缸的噴油時間都無異常。也不能說明故障是噴油量造成的。接上電腦檢測故障診斷儀,讀取數據流,從獲得的數據來看,當系統由閉環控制進入開環控制時,車速在120km/h左右,是容易出現闖車的時候。斷開氧傳感器接線,強迫發動機常處于開環控制,接著試車,故障依舊。其他數據都正常。最后懷疑可能是某個傳感器的信號不穩定,影響了發動機的動態工作,而且這個信號在診斷儀上又看不出問題。關鍵的傳感器有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節氣門位置傳感器、空氣流量計、車速傳感器等。
將示波器逐個接到曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節氣門位置傳感器,試車出現故障時這些信號都正常。
將示波器接到空氣流量計(渦流式)信號端,試車,出現故障時發現矩形波信號有偶爾中斷的現象,接著測量其電源端與接地端的工作電壓,出現故障時,電壓為穩定的5V,電壓正常。說明該故障是空氣流量計高速時有時信號輸出不正常所致。
將檢查情況告知車主,車主說該空氣流量計不是他的,前段時間曾在另一修理廠檢修過其他方面的故障,后來就發現了現在這個問題,懷疑被人調換了空氣流量計。后來車主找到原修理廠,要回了原件,裝上后汽車工作恢復正常。
二、故障二
現代Elantra1.6轎下出現冒黑煙、怠速游車的故障,而且黑煙隨加速而增多,油耗大。
故障分析:黑煙隨加速而增多,油耗大,應該是噴油量偏多,混合氣過濃造成的。
檢修:先讀故障代碼,診斷盒在離合器右側的保險盒下方,接上發光二極管(該車無CHECK燈),讀到21號代碼(水溫傳感器信號不良),檢查水溫傳感器的插頭有油污,清潔后故障代碼可以清除,但故障依舊。
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接上電腦檢測診斷儀,讀取數據流,熱車怠速的噴油時間為8ms左右(正常為2ms~3ms),空氣流量計的輸出信號頻率在80Hz~120Hz(正常為30Hz~40Hz)之間快速變動,發動機轉速在700RPM~1100RPM之間變動,其他信號參數基本正常。
從測量數據來看,很有可能是空氣流量計信號不正常而引起噴油量異常,引起故障;也有可能是其他方面的原因造成發動機游車后,進氣波動太大而引起空氣流量計信號不正常的,不過前者的可能性更大一些。
為了進一步確定空氣流量計是否良好,拆下空氣濾清器,接通點火開關,用電吹風對著空氣流量計吹氣,在“進氣量”穩定的情況下,空氣流量計的信號仍然波動很大,說明空氣流量計有故障。后來又用信號模擬儀輸出矩形波信號來代替空氣流量計信號,當頻率為35Hz時,噴油量為2.6毫秒,發動機怠速運轉平穩,不冒黑煙;將頻率調到110Hz(該儀器只有四級調節),噴油時間略微上升,發動機也運轉平穩,不冒黑煙。因此可以斷定該故障是由空氣流量計引起的。
將新的空氣流量計換上,起動發動機,發動機運轉正常,不冒黑煙。再次讀取數據,正常怠速時噴油時間為2.6ms左右,空氣流量計的輸出信號為30Hz左右。發動機故障排除。
深入探討:在第一案例中,用示波器測量點火和噴油的參數,以及使用故障診斷儀讀取數據流,都不能發現問題。后來考慮到檢測儀器顯示刷新率的問題,然后通過分析傳感器信號的影響,捕捉到了空氣流量計瞬間工作失常的信號。在第二案例中,從檢測結果和故障現象來看,給人感覺就是空氣流量計原因造成的。但是,其他原因也有可能造成類似的故障,如ECU的故障,筆者就曾有過此類故障的誤診。
通過上述兩個例子來看,故障診斷過程中除了要靈活運用檢測儀器,還要認真分析檢測結果,不能盲目地信賴和依賴檢測數據,否則會陷入困境或者走彎路,甚至誤診。
參考文獻:
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