陳玉彬 楊海龍

【摘 要】本文簡(jiǎn)明扼要地從闡述進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和原理入手，主要介紹了一輛93款豐田佳美轎車，由于進(jìn)氣歧管壓力傳感器老化損壞，使輸出電壓值比標(biāo)準(zhǔn)低，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，加速不良故障診斷與排除的過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】豐田佳美；進(jìn)氣歧管壓力傳感器故障；檢修

0.前言

D型電控汽油機(jī)中普通應(yīng)用的壓力傳感器是半導(dǎo)體壓敏式傳感器，它是ECU的基本輸入信號(hào)之一。當(dāng)進(jìn)氣壓力傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，就不能精確地測(cè)出進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量，從而計(jì)算噴油時(shí)間，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，排氣冒黑煙，加速不良，怠速熄火等。要準(zhǔn)確迅速診斷進(jìn)氣壓力傳感器的故障必須全面深刻了解進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)原理，掌握該傳感器的檢修技巧，運(yùn)用科學(xué)的分析方法和技巧，熟練地利用診斷儀器儀表進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果作出正確的判斷。

1.故障現(xiàn)象

一輛93款豐田佳美轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為4S-FE，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，怠速正常，但中負(fù)荷加速不良。此故障嚴(yán)重地影響了該車的正常運(yùn)行。

2.進(jìn)氣歧管壓力傳感器工作原理

93款豐田佳美轎車的4S-FE型電發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)氣歧管壓力傳感器，此壓力傳感器又叫壓感式空氣流量計(jì)，其作用是采用測(cè)量空氣密度來(lái)間接測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。是（BOSCH）博世D型燃油噴射系統(tǒng)的重要部件。

進(jìn)氣歧管壓力傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下（圖1）所示。

壓力轉(zhuǎn)換元件是用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的硅膜片，硅膜片的一面是真空室，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣歧管的真空。硅膜片周圍有4個(gè)應(yīng)變電阻以惠斯頓電橋方式連接（附圖2），ECU給進(jìn)氣歧管壓力傳感器輸出一個(gè)電壓參考信號(hào)，當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力傳感器變化時(shí)即傳感器的電阻也發(fā)生變化，ECU可以通過(guò)檢測(cè)進(jìn)氣歧管壓力傳感器的輸出電壓來(lái)確定進(jìn)氣歧管的壓力，從而間接確定空氣流量，高的壓力即低真空度（高電壓）說(shuō)明空氣流量大，需要較多的燃油。低的壓力即高真空度（低電壓）說(shuō)明空氣流量少，需要少的燃油。由于硅膜片的一側(cè)是真空，因此硅膜片的另一側(cè)進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度越高，硅膜片的變形就越大，這就可以用惠斯頓電橋?qū)⒐枘て淖冃巫兂刹煌碾娦盘?hào)。因?yàn)殡娦盘?hào)很微弱，所以需要運(yùn)用集成電路放大后輸出至ECU。這種壓力傳感器輸出的電信號(hào)具有隨進(jìn)氣歧管真空度的增大而線性下降的特性。

3.故障的原因與分析

進(jìn)氣歧管壓力傳感器的接線如（圖3）所示。當(dāng)傳感器發(fā)生故障后ECU將得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，從而不能正常地進(jìn)行噴油量控制，造成混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，排氣冒黑煙，加速不良，怠速熄火等現(xiàn)象。

根據(jù)以上故障的檢查分析，該車可能有五個(gè)方面的故障原因：

（1）進(jìn)氣歧管堵塞或或漏氣，進(jìn)氣過(guò)少或過(guò)多，使混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，發(fā)動(dòng)機(jī)都不能正常發(fā)揮動(dòng)力。

（2）點(diǎn)火系工作不良使混合氣燃燒不好，如火花塞點(diǎn)火不良，點(diǎn)火線圈或分缸線漏電等。

（3）氣缸壓力不符合原廠設(shè)計(jì)要求。

（4）燃油壓力低或噴油嘴堵塞使噴油過(guò)少，混合氣過(guò)稀，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)控制噴油的主要要傳感器工作不良，如節(jié)氣門位置傳感器，進(jìn)氣歧管壓力傳感器。

4.故障的診斷與排除

（1）讀取故障碼，找到發(fā)動(dòng)機(jī)引擎室診斷接頭，上面標(biāo)有“DIAGNOSIS”字母，用一根導(dǎo)線跨接TE1和E1，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)到ON檔，不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察儀表板上的故障燈的閃爍情況，結(jié)果沒(méi)有顯示故障碼，說(shuō)明電控系統(tǒng)正常。在沒(méi)有故障碼的情況下，只能逐個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查了。

（2）首先檢查進(jìn)氣系統(tǒng)，在進(jìn)氣歧管上接上真空表，檢查進(jìn)氣歧管真空度，從而判斷進(jìn)氣系統(tǒng)是否堵塞或漏氣，使混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，檢測(cè)結(jié)果是，怠速時(shí)的歧管真空度為64Kpa，符合該車的標(biāo)準(zhǔn)值。檢查進(jìn)氣溫度傳感，接通THA與E2端子檢查電壓符合標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)檢查節(jié)氣門位置傳感器輸出電壓全閉0.4V，全開(kāi)3.8V為正常標(biāo)準(zhǔn)。接著檢查點(diǎn)火系統(tǒng)，火花塞試火跳火良好，也可以排除點(diǎn)火系統(tǒng)工作不良所造成的故障了。缸壓不夠也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足和加速不良的。所以又用氣缸壓力表檢查了發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的壓力，首先撥下各缸的分缸線，然后用工具拆下所有的火花塞，接上氣缸壓力表，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在250rpm，各缸的壓力均在1100Kpa以上，符合該車氣缸壓力的要求。

（3）檢查燃油供給系統(tǒng)，首先進(jìn)行油壓測(cè)試，把燃油壓力表安裝到燃油慮清器出口處，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)量油壓，測(cè)得怠速油壓為235Kpa，標(biāo)準(zhǔn)為206～255Kpa。脫開(kāi)燃油壓力調(diào)節(jié)器的真空軟管，堵住管口，測(cè)得油壓為290Kpa，標(biāo)準(zhǔn)為265～304Kpa。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后5min內(nèi)，看燃油壓力是否保持在147Kpa以上，經(jīng)觀察油壓在210 Kpa以上，證明系統(tǒng)油壓正常。清洗噴油嘴，故障仍然存在。

1）檢查真空軟管，檢查進(jìn)氣歧管壓力傳感器的真空管與節(jié)氣門體和傳感器的連接是否漏氣，軟管是否老化，折斷和擠壓等沒(méi)有異?，F(xiàn)象。

檢查傳感器線路，將插接器拔下，檢查各端子是否存在銹鉵，氧化可導(dǎo)致接觸不良，經(jīng)檢查各連接口均無(wú)銹鉵，連接可靠。

2）輸入電壓的檢測(cè)拔下傳感器上的插接器接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，但不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬(wàn)用表測(cè)量VCC與E2之間電壓（圖4）。經(jīng)檢測(cè)電壓值為4.9V，說(shuō)明電壓值正常。將插接器插回傳感器上，并進(jìn)行輸出電壓的檢查。

3）輸出電壓的檢測(cè)。

接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拆下連接進(jìn)氣歧管壓力傳感器與進(jìn)氣歧管真空軟管的一端；在大氣壓下PIM（信號(hào)）端子與E2端子的電壓值，經(jīng)測(cè)量電壓為3.5V，標(biāo)準(zhǔn)為3.3-3.9V，在正常范圍內(nèi)。于是將進(jìn)氣壓力傳感器的真空軟管如（圖5）所示接手動(dòng)抽真空器，此時(shí)應(yīng)由兩人合作。

圖5 對(duì)進(jìn)氣歧管壓力傳感器施加真空

其中一人測(cè)PIM端子與E2端子的電壓值（圖6），另一人操縱手動(dòng)抽真空器，向進(jìn)氣歧管壓力傳感器提高加真空度。

4）從真空表的真空讀數(shù)13.3Kpa（100mmHg）開(kāi)始，以每次遞增13.3Kpa，一直增到66.9Kpa（500mmHg）為止.測(cè)量在不同真空度下進(jìn)氣歧管壓力傳感器的輸出電壓值，應(yīng)當(dāng)符合表一的參考數(shù)值。否則，說(shuō)明傳感器有故障，應(yīng)予更換。

經(jīng)仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管壓力傳感器輸出電壓值比標(biāo)準(zhǔn)低，ECU會(huì)判斷進(jìn)氣較少，決定噴油量相應(yīng)減少，造成混合氣過(guò)稀，影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，加速不良，最后更換進(jìn)氣壓力傳感器，路試一切正常，再未出現(xiàn)加速不良的故障了。

5.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上診斷，利用經(jīng)驗(yàn)分析故障的原因，最終將故障排除。造成這一故障主要原因是：由于進(jìn)氣歧管壓力傳感器老化損壞造成電控單元ECU判斷進(jìn)氣量減少，而控制噴油量減少，使供給發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣過(guò)稀而引致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、加速不良。在自診斷系統(tǒng)無(wú)故障碼輸出的情況下，我們針對(duì)故障的現(xiàn)象，分析出故障的部位，并加以排除。因此我們?cè)诰S修當(dāng)中不能純粹依賴故障碼來(lái)判斷，必須利用理論分析，逐一原因進(jìn)行分析排查。

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