空氣流量計(MAF)波形

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：jiaer.qx 類別：汽車構造維修時間：2008-06-04

  空氣流量計(MAF)按結構原理可分為翼板式、熱絲式、卡門渦旋式及電壓位計式等幾種，按信號輸出類型又分為數字式和模擬式兩種。

    1)翼板式空氣流量計，參見圖1。

    BOSCH翼板式空氣流量計主要有兩種：一種是隨著空氣流量的增加輸出信號的電壓升高，另一種是當空氣流量加大時輸出信號電壓降低，這兩種類型屬于模擬電壓量輸出。

    翼板式空氣流量計的核心是一個可變電阻(電位計)，它與空氣翼板同軸連接，當空氣流動的翼板也隨之開啟，隨著翼板的開啟角度變化，可變電阻(電位計)也隨之轉動。

    翼板式空氣流量計是一個三線傳感器，其中兩條是參考電壓的正負端，另一條是可變電阻器的滑動觸點臂，它向電腦提供與翼板轉動角度成正比的輸出電壓信號。急加速時，翼板在空氣流動動壓作用下，超過正常擺動角度的過量信號，這就為控制電腦提供混合氣加濃的控制信號。

    這是一個非常重要的傳感器，因為控制電腦依據這個信號來計算發動機負荷、點火正時、排氣再循環控制及發動機怠速控制和其他參數，不良的空氣流量計會造成喘振和怠速不良，以及發動機性能和排放問題。

    試驗方法一：

    關閉所有附屬電氣設備，起動發動機，并使其怠速運轉，當怠速穩定后，檢查怠速時輸出信號電壓(圖1中左側波形)。做加速和減速試驗，應有類似圖中的波形出現。

    ·將發動機轉速從怠速加至油門全開，(加速時不宜太急)油門全開后持續2秒鐘，但不要使發動機超速運轉；

    ·再將發動機降至怠速運轉，并保持2秒鐘；

    ·再從怠速急加速發動機至油門全開，然后再收油門使發動機回至怠速；

    ·定住波形去察看機器。

    波形結果(方法一)

    測量出的電壓值波形可以參照維修資料進行對比分析，正常翼板式空氣流量計怠速時輸出電壓約為1V，油門全開的應超過4V，全減速(急抬油門)的輸出電壓并不是非常快地從全加速電壓回到怠速電壓，通常(除TOYOTA汽車外)翼板式空氣流量計的輸出電壓都是隨空氣流量的增加而升高的，波形的幅值在氣流不變時應保持穩定，一定的空氣流量應有相對的輸出電壓，當輸出電壓與氣流不符時可以從波形圖中檢查出來，而發生這種情況將使發動機的工作狀況明顯地受到影響。

    試驗方法二：

    打開點火開關(ON)，不起動發動機，用手推動翼板式空氣流量計的翼板，當翼板式空氣流量計可變電阻器的碳軌有小的磨損時，波形中就會有間斷性的毛刺，用這個方法比前一種方法更容易發現可變電阻器(電位計)的磨損點，但這只是對翼板式空氣流量計的元件測試，它不能幫助你整體地測量進氣系統(進氣度歧管工作等等)或發動機運轉時翼板間歇性卡著等故障。

    在急加速時波形中的小尖峰是由于翼板過量擺動造成的，控制電腦正是根據這一點來判定加速加濃信號。

    2)BOSCH熱絲式空氣流量計，參見圖2。

    BOSCH熱絲式空氣流量計是模擬輸出電壓信號傳感器，大多數BOSCH熱絲式空氣流量計在空氣流量增大時，輸出電壓也隨之升高，熱絲式空氣流量計內部溫度補償電路比較復雜，輸出電壓模擬信號被送到控制電腦，控制電腦則根據這個信號來計算發動機負荷判定燃油供給量和點火正時等等。

    試驗方法：

    關閉所有附屬電氣設備，起動發動機，并使其怠速運轉，怠速穩定后，檢查怠速輸出信號電壓(圖2中左側波形)做加速和減速試驗，應有類似圖中的波形出現。

    ·將發動機轉速從怠速增加到油門全開(加速過程中油門以緩中速打開)持續2秒鐘，不宜超速；

    ·再減速回到怠速狀況，持續約2秒鐘；

    ·再急加速至油門全開，然后再回到怠速；

    ·定住波形，仔細觀察空氣流量計波形。

    波形結果：

    可以從維修資料中找出輸出電壓參考值進行比較，通常熱絲式空氣流量計輸出電壓范圍是從怠速時超過0.2V變至油門全開時超過4V，當全減速時輸出電壓應比怠速時的電壓稍低。

    發動機運轉時，波形的幅值看上去在不斷地波動，這是正常的，因此熱絲式空氣流量計沒有任何運動部件，因此沒有慣性，所以它能快速的對空氣流量的變化做出反應，在加速時的波形所看到的雜波實際是在低進氣真空之下各缸氣口上的空氣氣流脈動，控制電腦中的超級處理電路讀入后會清除這些信號。所以，這些脈沖沒有關系。

   重點

  不同的車型輸出電壓將有很大的差異，在怠速時是否為0.25V也是判斷空氣流量計好壞的方法，另外從燃油混合氣是否正常或冒黑煙也可以判斷空氣流量計的好壞，有時想判斷空氣流量計的好壞非常困難。許多壞的空氣流量計在怠速時輸入電壓太高，而油門全開時又達不到4V。

    3)BOSCH CIS型空氣流量電位計，參見圖3。

    安裝在BOSCH機械式燃油噴射系統中，在這個系統的燃油分配器側面裝有電液壓力調節器。BOSCH CIS系統用安裝在空氣流量板上的電位計來傳感空氣流量的大小，這個電位計在空氣流量增大時，輸出電壓會隨之增高。

    空氣流量電位計的工作原理與油箱中的油位傳感器及翼板式空氣流量計很相像，空氣流量板與電位計同軸轉動，它實質上是一個將位置的變化轉變成電位計轉動的傳感器，它向控制電腦報告空氣流量板的位置。

    空氣流量電位計是三線傳感器，其中兩條是參考電壓的正負極，另一根是電位計的滑動臂端，它向控制電腦輸出變化的電壓信號，每一個電壓對應著空氣流量板的一定位置，這是一個重要的傳感器，控制電腦根據這個信號來計算發動機負荷點火正時、廢氣再循環控制、怠速控制和其它參數等。不良的空氣流量電位計會引起喘振和怠速不穩以及發動機性能和排放等方面的問題。

    試驗方法一：

    關閉所有附屬電氣設備，起動發動機，并使其怠速運轉，怠速穩定后，檢查怠速輸出信號電壓(圖3中左側波形)。做加速和減速試驗，應有類似圖中的波形出現。

    ·將發動機轉速從怠速加到油門全開(加速過程中油門緩中速打開)，持續約2秒鐘，不宜超速；

    ·再減速回到怠速狀況，持需約2秒鐘；

    ·再急加速至油門全開，然后再回到怠速；

    ·將波形定位在屏幕上，觀察波形并與波形圖比較。

    波形結果(方法1)

    通常輸出電壓在怠速時不超過0.5V；當油門全開時不超過5V，全減速時又回到怠速電壓，空氣流量增大的輸出電壓增高，空氣流量減小時輸出電壓降低。一定的空氣流量對應著穩定的波形參考值，在它的工作范圍內不應有大的偏差。當輸出電壓與空氣流量不符合時，波形圖將有明顯的表現，同時發動機也將明顯受到影響。

    試驗方法二：

    打開點火開關(ON)，不起動發動機，用手推動空氣流量板，觀察空氣流量電位計輸出電壓波形，這種方法幫助發現電位計中碳陰片上是否有小磨損，這些損壞點在連續的波形中會有間斷性的毛刺，但這種方法只是對電位計元件檢測，它不能整體地測試進氣系統(進氣歧管工作等等)或發動機運轉過程中間歇性卡住等故障。

    4)數字式空氣流量計

    有許多種數字式空氣流量計，它們的外觀和內部結構不同，有金屬的、塑制的、大的、小的、安裝在空氣濾清器里的等等。還有熱絲式、熱膜式、卡門渦旋式、激光繞射型和其它等，值得慶幸的是從大多數數字式空氣流量計傳遞的“電子通訊”波形都是相同的，幾乎所有的都是產生變化的頻率信號，頻率調制信號，是很容易被示波器測試到的。

    幾乎所有的數字式空氣流量計，隨著空氣流量的增加，輸出信號的頻率也增加，流過空氣流量計空氣越多，信號線上出現的脈沖頻率也就越高，由于頻率相對于空氣流量的規范資料很難找到，當測試空氣流量計(MAF)時，一個參考波形就非常有幫助。有三種主要的數字式空氣流量計，即低頻數字式和高頻數字式以及改頻率及脈沖寬度的卡門渦旋式。

    a.高頻數字式空氣流量計，參見圖4。

    高頻數字式空氣流量計出現在通用汽車3.8L V6型發動機上，它是日立(Hitachi)生產的傳感器，還有凌志(Lexue)以及其它汽車。

    起動發動機，在不同轉速下試車，特別是在有行駛能力故障的轉速下，試驗更多的時間，看示波器顯示。

    I.確定信號的幅值、頻率、形狀是一致的、可重復的、正確的。

    Ⅱ.確定傳感器產生的頻率與發動機轉速和空氣流量計的比率是正確的。

    波形結果：

    脈沖大多數幅值滿5V，還要看形狀是否適當一致，矩形的拐角和垂直沿一致性。

    高頻數字式空氣流量計，例如通用公司的日立傳感器，安裝在別克V6 3.8L發動機上，它的波形上部左側的拐角輕微的有些圓滑，這是正常的，并不表明傳感器的損壞，根據參考資料，觀察傳感器產生的在空氣流量下的修正頻率。

    可能發現的問題和判定性尺度錯誤是要注意脈沖波形的伸長或縮短，不想要的尖峰和變圓的直角等，這些能造成“電子通訊”混亂不清和造成行駛性能及排放等方面的問題。

    一些卡門渦旋式空氣流量計安裝在三菱汽車和其它車型上(經常安裝在空氣濾清器總成里)，它們在數字式空氣流量計是一個例外，隨著空氣流量的變化不僅脈沖頻率變化，同時脈沖寬度也變化，如果你遇上這種空氣流量計，不必擔憂。它可能工作很正常，加速時如果這些空氣流量計工作正常，它的脈沖寬度將有次序有規律的變化。這將給控制電腦提供異步加濃或額外噴射脈沖信號用以改善加速性能。

    b.低頻數字式空氣流量計，參見圖5。

    低頻數字式空氣流量計出現在80年代中期的通用汽車以及其許多發動機系統，通常，它的空氣流量計會產生低速頻率信號。

    起動發動機在不同轉速下試車，在有行駛能力和排放故障的轉速段測試的一些時間看示波器顯示。

    I.確定幅值、頻率和形狀等判定性尺度是一致的，可重復的正確的。

   Ⅱ.確認傳感器相對于轉速和空氣流量計的比率產生正確的頻率。

    波形結果：

    與高頻數字式空氣流量計相同。

    c.卡門渦旋式空氣流量計，參見圖6。

    卡門渦旋式空氣流量計通常與空氣濾清器組成一體，這種類型常見用在三菱發動機系統中，它的輸出方式是數字式，但它與其它的數字式輸出的空氣流量計不同，大多數數字式輸出的空氣流量計隨空氣流量的改變，輸出頻率將隨之改變，而卡門渦旋式空氣流量計不僅改變頻率，同時還改變脈沖寬度，通常數字式空氣流量計在空氣流量增大時頻率也隨之增加，在加速時，卡門渦旋式空氣流量計與其它數字式空氣流量計不同之處在于它不但頻率增加，同時它的脈沖寬度也改變，因為大多數卡門渦旋式空氣流量計有提供與空氣流量對應的頻率參數，所以測試卡門渦旋式空氣流量計時，波形圖就十分有用。

    試驗方法：

    起動發動機，試驗不同轉速時的情況，把較多的時間用在測試發動機性能有問題的轉速段內，看示波器；

    確信在任何給定的運行方式下，波形的重復性和精確性在幅值、頻率、形狀脈沖寬度等幾個方面關鍵參數都是不相同的；

    確信在穩定轉速的空氣流量的情況下，空氣流量計能產生穩定頻率。

    波形結果：

    在大多數情況下，波形的振幅應該滿5V，同時也要按照一致原則看波形的正確形狀，矩形脈沖的方角及垂直沿。

    在穩定的空氣流量下流量計產生的頻率也應該是穩定的，無論是什么樣的值都應該是一致的。

    當這種型號的空氣流量計工作正常時，脈沖寬度將隨加速的變化而變化，這是為了加速加濃時，能夠向控制電腦提供非同步加濃及額外噴射脈沖信號。

    所看到的可能的缺陷和不正確的關鍵參量是脈沖寬度縮短，不應該有峰尖以及圓角的產生，這些都會影響發動機性能和造成排放等問題