热线式空气流量传感器的检测与诊断

热线式空气流量传感器的检测与诊断
热线式空气流量传感器的信号是ECU确定发动机基本喷油量的重要信号之一，它的好坏直接影响了电喷发动机的运行是否正常。

因此，掌握热线式空气流量传感器的检测方法是成为一个合格汽车维修人员的必备条件。

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热线式空气流量传感器是空气流量传感器众多类型中的一种，其作用是将吸入气缸内的空气量转变成电信号发送给ECU。

该信号是ECU确定发动机基本喷油量的重要信号之一。

热线式空气流量传感器主要由感知空气流量的白金热线、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻、控制热线电流并产生输出信号电压的控制线路板和壳体等组成。

1 热线式空气流量传感器的工作原理
热线式空气流量传感器的工作原理采用的是惠斯顿电桥。

白金热线电阻RH 和温度补偿电阻RK分别是惠斯顿电桥的一个臂，热线支撑环后端的塑料护套上安装有一个精密电阻RA，作为惠斯顿电桥的一个臂，该电阻上的电压即是热线式空气流量传感器的输出信号电压。

惠斯顿电桥的另一个臂RB安装在控制线路板上。

将点火开关置于ON位置，白金热线电阻周围的空气没有流动，此时的惠斯顿电桥处于平衡状态。

启动发动机，在进气真空度的作用下，当空气流过白金热线时，热线的热量被空气吸收，使其变冷。

热线周围通过的空气流量越大，被带走的热量就越多。

在工作中将热线温度与吸入空气温度差保持在100℃，热线温度由混合集成电路控制，当空气流量增大时，由于空气带走的热量增多，为保持热线温度，混合集成电路使热线电阻通过的电流增大，反之，则减小。

这样，使得通过热线电阻的电流是空气流量的单一函数，即热线电流随着空气流量的增大而增大，随空气流量的减小而减小。

此时就可以使ECU根据热线电流的变化计算出空气流量的大小。

2 热线式空气流量传感器的检测
热线式空气流量传感器出现故障一般有两种情况：一种是电路短路或者断路，导致传感器完全失效。

此时ECU内部的自诊断电路会将故障信息以故障码的形式存储起来并使仪表板上的故障指示灯常亮。

另一种情况是白金热线赃污，传感器信号失准，不能提供正确的进气流量信号，但ECU自诊断系统检测不出故障信息。

热线式空气流量传感器的故障将导致传感器计量的进气量与实际进气量不
符，引起发动机震动加大、怠速不稳、加速无力、功率下降等故障现象。

热線式空气流量传感器的线束插头上一般有六个端子，其标号分别为A、B、C、D、E、F，其中A是进气温度信号，B是空气流量信号，C是ECU的搭铁线，D是空气流量传感器的搭铁线，E是12V电源线，F是与ECU相连的自清洁线。

以日产千里马热线式空气流量计为例。

其检测过程如下：
2.1 接通点火开关，当不起动发动机时，使用万用表直流电压档分别测量E 与D、E与C端子之间的电压，应均为电源电压12V，否则说明电源线路或者搭铁线路有故障。

2.2 测量B与D端子之间的信号电压，发动机不工作时应为2～4V，发动机工作时应为1.0～1.5V。

2.3 发动机达到正常工作温度，转速超过1500r/min时，测量F与D端子之间的电压，关闭点火开关后，电压应归零并在5s后又跳跃上升，1s后再度归零。

否则，说明自清洁信号不良。

3 热线式空气流量传感器故障诊断实例
故障现象：一辆2004款别克君威轿车，行驶里程300000Km，怠速时抖动严重，行驶时明显感觉动力不足。

故障诊断：使用元征电眼睛X-431解码器对该车进行故障码的提取，解码器显示无故障。

由于该车有明显的怠速抖动现象，怀疑是节气门脏污导致怠速抖动，于是拆下节气门体，使用专用的节气门清洗剂对节气门进行清洗，将节气门体装车，着车后发现怠速比之前情况略有好转但依然存在怠速抖动现象。

又怀疑进气管道、气缸、气门有积炭，导致发动机怠速不稳，随即使用专用设备输送燃油喷射系统清洁剂，到进气歧管，起动发动机，对电喷发动机内部内部进行自动清洗，效果不明显，又拆下喷油器，用专用设备清洗，无效果。

然后，清洗空气滤清器，更换火花塞和汽油滤清器，但故障依旧。

后来拆下空气滤清器，用手堵住节气门阀体的进气口滤网，以减少主通道的进气面积，使混合气变浓，结果怠速变稳，这说明故障的直接原因是混合气过稀。

于是先测试燃油压力，将燃油压力表用三通接头接在燃油压力调节器和喷油器之间的油路上，起动发动机并改变转速，所测压值在正常范围内。

后来，又考虑空气流量传感器是影响空燃比的重要因素，便拔下插头试验。

拔下插头之后，发动机能以稳定的怠速转速运转，加速也有所好转。

随即从节气门阀体上拆下空气流量传感器检查，热线未断，但热线上有积垢。

使用清洗剂直接喷洗，清洗后装复试验，故障排除。

故障现象：一辆桑塔纳2000轿车行驶里程为10万多公里。

该车在缓加速时发动机工作尚可，但在急加速时发动机严重抖动，并回火“放炮”。

故障诊断：首先用元征电眼睛X-431读取故障代码，无故障代码显示。

观察数据流，除喷油时间偏长(5.5ms)外，其余也正常。

由于无故障代码，数据流也正常，所以先从非电控部分着手。

先后检查了燃油管路、高压线、点火线圈、火花塞和配气机构等，并无异常。

拆下喷油器，发现有积碳附着在喷油器头部。

将喷油器用超声波清洗机清洗过后，故障有所好转，但加速时还有回火“放炮”现象。

这时再查数据流，发现喷油时间约为4.8ms，与标准值相比偏长。

从喷油时间来分析，影响因素很多，如发动机负荷、冷却液温度、空气流量、进气温度及氧传感器反馈的信号等，都能直接影响喷油时间。

于是先后测量了冷却液温度传感器和进气温度传感器的电阻值，均正常。

由于怠速状态下没有开空调，没有转动转向盘，全车用电器均处于关闭状态，所以不存在负荷增大的问题。

氧传感器反馈给ECU的氧含量信号采样率为8次/10s，也正常。

那会不会是空气流量传感器的问题呢？更换了空气流量传感器后试车，故障排除。

热线式空气流量传感器测量精度高，工作可靠性较好，但使用中白金热线易受空气中的灰尘污染。

诊断故障时先目视检查有无松动、腐蚀或电路、真空管连接是否损坏，然后按照诊断程序检测传感器各参数，并与标准值比较判断其性能好坏。

参考文献：
[1]庞佳涵，花向阳，扬振中.热线式空气流量计的研究[J]；节能；2003年07期.
[2]朱良，谭德荣，赵玮.热线式空气流量计的测量技术[J]；山东理工大学学报(自然科学版)；2006年03期.。