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共轨导读  近期小轨在平台上收到很多关于空气流量计方面的提问，大家对于该部件的功用及相关故障存在一些疑惑。为了解决大家心中的疑惑，小轨查阅相关资料并结合自己的实际操作经验给大家带来了这篇文章，希望能够给大家带来一点帮助。 空气流量计分类 目前市场上常用的空气流量计有热线式和热膜式两种。 热线式：通过电流加热热线（是一根直径为70pm的铂金丝），然后测量该电流的电压来确认空气流量的大小，电压信号随着空气流量的变化而变化。 热膜式：其结构与热线式基本相同，只是它的发热体是热膜而不是热线，热膜由发热金属铂固定在薄的树脂膜上制成。这种结构使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了流量计的可靠性。  空气流量计在EGR系统中的作用 空气流量计将吸入的空气流量转换电信号发送至电控的单元，作为决定喷油量的基本信号之一。传感器要要严格按照厂家图纸要求装配（一般规定垂直向上15度范围内），目前多装在空气滤清器后和增压器之前的管路中。 除了测量进气量，它还用来监控EGR系统排放，其相关的故障码按法规要存储在ECU中9600小时不能清除，类似SCR系统中的后处理相关故障。它是如何实现监控排放的呢？ 想要弄明白这个问题，我们首先要清楚EGR系统控制排放的控制策略。EGR（exhaust gas recirculation）就是废气再循环，目的是降低尾气中的NOx含量。它是将废气通过EGR冷却器冷却后引入到气缸中，降低燃烧的峰值温度（废气中的氧含量很低，含有大量的CO2和水蒸气，这两种气体很稳定，接近于惰性气体，不能燃烧，可吸收大量热量），从而实现对氮氧化物产生的控制。不同的ＥＧＲ开度对应的ＥＧＲ率是不同的，公式如下：  实验表明ＥＧＲ率在10%~20%范围内是比较合适的。为了更好的理解，咱们来看下下面这张图： 图中红色的线代表的是NOx的变化曲线，可以看到随着废气再循环率（EGR率）的增加NOx的生成量是不断的下降的。EGR系统通过在相应的工况下，控制EGR率的大小来保证NOx的排放在合理的范围内。 但是EGR阀并不是在任何工况下都开启的，在怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR；发动机温度低时，NOx排放浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进行EGR；大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性和经济性，可不进行EGR或减小EGR开度。 以上所述我们可以看到空气流量计有两个作用： 1、测量发动机的进气量，作为基础输入的条件之一，反馈给ECU来控制喷油器的喷油量； 2、作为EGR率的基础数据，用来计算系统的EGR率，判断系统当前NOx含量的排放情况。 空气流量计电气部分 空气流量计作为测量进气量的传感器，其内部不仅集成了流量信号， 同时还有温度的信号。柴油机常见的空气流量计有四针、五针这两种形式，小轨收集了五种供大家参照，如下： 电气故障常见的故障码有：P0103、P0102、P0113、P0112等，上述故障报出后，可能会产生以下影响： 1、空气流量计停止工作，发动机的进气量采用系统的替代值（这个值存储在ECU的数据中）。 2、发动机激活扭矩限制，并点亮排放灯。 3、EGR系统停止工作。 面对上面的问题，我们首先要排查线路是否存在异常，除此之外还要去检查一下流量计是否被灰尘颗粒堵塞。 排查电路相关的故障时，大家可以在平台搜索相关的图纸，结合实际的故障码对相关线束进行检查，在此小轨就不一一赘述了。 案例讲解 案例一 基本情况：一台江淮的车子，配的是玉柴的发动机，ECU型号为EDC17CV54的电脑版，行驶的过程出现加速无力的情况，且系统查询不到故障码，师傅说已经检查过喷油器以及油路相关部件，并且空滤和增压器也都换过。 故障分析：无故障码且加速无力的问题，一般情况下是要考虑喷油器、进排气以及传动系统是否异常，该师傅已经检查过相关部件，故障依然无法解决。 姑且认为该车目前喷油器以及进排气系统都是正常的，但是ECU必须接收到相应的信号才能够确认，对于进气系统来说，ECU是通过识别空气流量计的信号来判断的，即便现在进气很通畅，但如果信号传输不准确，系统的供油量也是上不去的。但该案例中并未报出相关故障，那我们可以认为，测量元件不存在电路相关问题，且偏差值未达到系统报错的标准。 排查步骤：拆下空气流量计，发现端部并无异物；EGR阀工作不存在异常；那么还有什么原因会导致监测到的进气量会偏小呢？经过详细的排查后，发现空气流量计的安装位置似乎不太对，正常情况下应该是垂直向上，15度范围内，检查发现该传感器电汽插头方向朝下。安装位置不准，会导致测量的数据存在偏小的现象，从而使得发动机供油量偏小，驾驶时会感觉到动力不太充足。 案例总结：空气流量计的功能类似于进气压力传感器，如果监测的数据不准确，类似于增压压力信号不准确，会导致系统出现动力不足的现象。区别在于空气流量计装在增压器前，而增压压力传感器装在增压器后。 案例二 基本情况：一台江铃的轻卡，搭载云内发动机，配博世EDC17CV54系统，在使用的过程中，报出P0402：空气流量与实际新鲜进气量的差值高于上限值，OBD和SVS灯同时点亮，并有冒黑烟的现象。 故障分析：系统的进气量包括空气流量计测得的数值以及废气的流量，此处的新鲜空气进气量指的就是空气流量计测得的数值，该数值在不同的转速和喷油量的工况下，系统会有一个设定的值，当差值超过了系统规定的限值，就会报出上面的故障，同时到指发动机动力不足，严重的会有冒黑烟的现象。该故障的报出可以肯定是进气量偏少了，原因可能是确实进的少了，也可能是实际上进气量是充足的，但传输到ECU的数据小了。 真的进的少，有可能是空气路堵塞、漏气或者中冷器工作不正常，也可能是EGR开度不在规定的范围内，换句话说就是EGR率过大，导致废气输入量过大，在总进气量一定的情况下，新鲜空气的量受到影响。 反馈到ECU的进气量出现异常一般是进气流量计信号漂移导致的，会同时报出空气流量传感器信号漂移的故障，此时则需要考虑更换部件及检查线束相关问题。 进气量设定值存储在系统的MAP图中，小轨搜集了相关资料，绘制了下图，供大家参考。  图中可以看到在不同的喷油量及转速下对应的设定进气量的值，它作为参考的依据储存在ECU中，当某一转速下和喷油量条件下，实际测量的进气量与图中的数据超出限值（不同厂家策略不同），就会报出流量偏差的故障。 排查步骤：了解了上述的的原理，我们根据故障码，把故障锁定在了进气路以及EGR阀处，监控EGR开度未发现异常；检查增压器及其管路未发现异常；监控进气温度也未发现异常。到这里小轨也是一头雾水，感觉该查的都查了，故障依旧。 又想了一下好像忽略了一点，对于EGR的排查只是看了相关的数据，并未对其实际的响应情况进行分析，最后拆开EGR阀发现积碳严重，在运转的时候出现了卡滞的情况，清理了积碳再试车一段时间发现故障解除。 案例总结：该故障是由于EGR卡滞导致的，但是向ECU传输错误的传感器是空气流量计，如果大家不理解其中的逻辑的话，排查的时候可能会走很多弯路。和该故障码对应的一个故障是P0401，它的意思是进气量偏多，考虑的思路是类似的，此时我们除了要看EGR是否卡滞在常闭位置，还要重点查看增压器后端管路是否漏气，后端如果漏气，会是增压器前端空气流量增大，进而使ECU接收到的信号偏大。 小轨 看完这两个故障您是否对该部件有了更深刻的认识了呢？我们只要弄懂该部件在系统中的作用以及相关故障报错的原理，在处理相关问题时我们就可以得心应手。当然ECU内部的标定远没有看起来那么简单，数据的来源是需要大量的实验测试以及实车验证的，每一个功能实现的背后都会有大量的变量和逻辑控制图，每一个数据都有一个合理的范围，但不同的标定人员在选择的时候会存在一些差异，但总体的逻辑是相似的，大家在实际维修中若有类似的问题，小轨很欢迎一起交流，在交流中开阔彼此的眼界，提升认知的水平。 |
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