Вопрос

Может ли неисправный расходомер воздуха (AFM) быть причиной снижения расхода топлива на высоких оборотах и ухудшения производительности на низких оборотах?

Примечание: я сам нашёл решение своей проблемы — это был AFM (см. полный ответ ниже).



Этот вопрос касается того же двигателя и той же машины, что и в следующем вопросе: Вероятная причина плохой работы на низких оборотах, но нормальной работы на высоких оборотах? Однако появилась новая информация и новая проблема, которая, на мой взгляд, выходит за рамки того, для чего предназначены комментарии в исходном вопросе.



Вопрос в том, что именно не так с двигателем? Я понимаю, что ответ будет неубедительным и носить лишь статистический характер. Полагаю, этого и следовало ожидать от вопроса такого рода.



Это расходомер воздуха (Air Flow Meter, AFM)? Может быть, это AFM в дополнение к чему-то ещё?



Двигатель:



Вопрос касается рядного трёхцилиндрового бензинового двигателя объёмом 1,0 литр с системой впрыска топлива X10XE I3, который устанавливался на Opel Corsa B с 1999 года.



В двигателе установлены новые свечи зажигания, новый масляный фильтр и залито новое масло. Двигателю 17 лет. Следует отметить, что в течение этих 17 лет двигатель работал на необычно низких оборотах, если это имеет значение. Вероятно, он никогда не работал на высоких оборотах, особенно на высоких оборотах и в режиме «все включено» одновременно. Проехал ~45 000 миль. Соблюдал график технического обслуживания.



Симптомы и проблемы:



Пожалуйста, простите меня за то, что я не использую точные данные об оборотах в минуту, в машине нет тахометра.




  • При полностью открытой дроссельной заслонке (WOT) на очень низких оборотах двигатель почти глохнет, как будто в топливной карте есть большая дыра и она не обеспечивает правильную подачу смеси. Если оставить дроссельную заслонку в положении WOT, двигатель в конце концов выйдет из этой «дыры» и начнёт нормально набирать обороты. Индикатор проверки двигателя не горит.

  • При незначительном нажатии на педаль газа на тех же очень низких оборотах автомобиль разгоняется без проблем.


  • При движении на более высоких оборотах (я предполагаю, что это около 80 % от максимальной частоты вращения) двигатель переходит в режим, который, как я могу предположить, называется режимом экономии топлива, и автомобиль движется накатом. В этот момент также загорается индикатор проверки двигателя. После полного отпускания педали акселератора и повторного нажатия на неё двигатель будет работать как раньше, а индикатор проверки двигателя погаснет.


  • При умеренном (предположим, 50 %) дросселировании на высоких оборотах проблем не возникает вплоть до красной зоны.




Нет никаких посторонних звуков, дребезжания, вибрации, дыма, запахов, утечек жидкости или других видимых проблем.



Попытки ремонта и спекуляции:



Никаких попыток ремонта, кроме замены свечей зажигания, топливного фильтра и масла, предпринято не было. Система бортовой диагностики не проверялась (была предпринята попытка, но подключение не удалось, однако, скорее всего, это ошибка пользователя или оборудования).



В этом автомобиле установлен датчик AFM, а не MAP (абсолютного давления в коллекторе). Автомеханик заметил во время регулярного обслуживания, что в недавнем прошлом AFM (расходомер воздуха) нуждался в чистке и что его следует заменить.



Я могу себе представить (и, пожалуйста, поправьте меня, если это невозможно), что AFM выдает неверные или слегка искаженные показания в ECU (блок управления двигателем) при определенных оборотах из-за механического износа и других проблем. Когда это происходит, топливовоздушная смесь выходит за пределы идеальной и, возможно, даже за пределы стехиометрической. Это кажется достаточно правдоподобным, чтобы объяснить проблемы на низких и высоких оборотах. В качестве бонусного вопроса было бы интересно узнать о возможных неисправностях АСМ (если у таких устройств есть статистически нормальные неисправности). Как такое возможно, что он может работать на средних оборотах, но выходит из строя на высоких? Кажется более логичным предположить, что он будет заедать и выходить из строя на низких оборотах.



Чтобы исключить вероятность неисправности датчика массового расхода воздуха, нужно знать, что ЭБУ этого конкретного автомобиля не переходит в режим экономии топлива, если датчик массового расхода воздуха предоставляет неточные данные. Я понимаю, что двигатель не будет работать должным образом или вообще будет работать плохо, но я думаю, что он всё равно сможет обеспечить стехиометрическую смесь на основе безопасных значений. Или я ошибаюсь? Мне кажется вполне логичным, что ЭБУ может экстраполировать и/или предоставлять безопасные значения на основе лямбда-зонда и показаний датчика положения дроссельной заслонки (TPS). Однако прошивка в ЭБУ может быть написана таким образом, что он просто на всякий случай перейдёт в режим экономии топлива. Я не знаю, что обычно происходит с ЭБУ в таком режиме. Эта информация помогла бы диагностировать проблему.



Однако может ли быть так, что данные AFM будут использоваться для обеспечения правильного соотношения воздух-топливо, если только эти данные не являются явно неверными? Следовательно, на низких оборотах данные искажены, но всё же достаточно точны, чтобы не привести к полной остановке двигателя. А на высоких оборотах данные AFM настолько неточны, что ЭБУ принимает решение о сокращении подачи топлива?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/36372/is-a-bad-afm-air-flow-meter-a-likely-cause-for-fuel-cut-at-high-rpm-and-poor-p

6 Комментариев

  1. Судя по всему, решением этой конкретной проблемы стали расходомер воздуха (Air Flow Meter, AFM) и, возможно, свечи зажигания.



    После замены AFM ни одна из проблем пока не повторилась. Я не уверен, способствовали ли этому свечи зажигания, я не устанавливал старые, чтобы убедиться. После замены только свечей зажигания разницы не было вообще, но сразу после замены AFM двигатель показал нормальное поведение и нормальное ускорение. Двигатель не переходит в режим отключения топлива, и у него нет дыры в топливной карте.



    Я также должен указать на досадную ошибку, которая могла ввести в заблуждение других пользователей, дававших ответы. Я хотел написать «свечи зажигания», а не «форсунки». Форсунки не были заменены.


  1. @SteveRacer согласен, нам нужно больше данных, чтобы понять, что здесь происходит. Я собирался написать раздел «Предлагаемые шаги», но у меня не хватило времени, поэтому я решил опубликовать то, что успел написать
  1. Обратите внимание, что в World of Tanks почти все автомобили по умолчанию работают в режиме Open Loop. Кроме того, я думаю, что режим OBD 2 (Live Data) может дать ответы на огромное количество вопросов (если он есть в автомобиле). Без OBD может потребоваться более дорогой специализированный сканер для подключения по DL16 (и я даже не знаю, был ли он доступен в 1999 году)
  1. Дикое предположение: лопнувший впускной шланг? Проверьте целостность всех гибких элементов впускной системы. Или мышиное гнездо в корпусе воздушного фильтра.
  1. Обеспечен отличный уровень детализации
  1. Отвечаем на некоторые ваши вопросы



    Я могу себе представить (и, пожалуйста, поправьте меня, если это невозможно), что AFM выдает неверные или слегка искаженные показания в ECU (Блок управления двигателем).



    Безусловно, но система управления подачей топлива должна быть способна компенсировать это при работе в замкнутом цикле с помощью лямбда-регулировки и регулировки подачи топлива.


    Итак, вот несколько возможных вариантов развития событий:



    • нерепрезентативный выходной сигнал датчика

    • Подача воздуха/топлива осуществляется вне диапазона, который могут компенсировать топливные регуляторы

    • автомобиль работает в разомкнутом режиме (в сочетании с другой проблемой)


    Неисправный датчик массового расхода воздуха относится к первой категории и является лишь одной из нескольких возможных основных причин.





    при определённых оборотах из-за механического износа и других проблем


    ...


    В качестве бонусного вопроса было бы интересно узнать о возможных видах отказа атомно-силового микроскопа (если для таких устройств существуют статистически обоснованные виды отказа).



    MAF - это прославленные термоанемометры. Если вы не бегаете по пустыне без воздушного фильтра, эрозия здесь не представляет особой проблемы.


    Наиболее распространенной причиной выхода из строя MAF является засорение нити накала. Это согласуется с рекомендациями вашего механика по очистке, которая часто оказывается временным решением; однако в конечном итоге ее потребуется заменить.





    Я понимаю, что двигатель не будет работать должным образом или вообще будет работать плохо, но я думаю, что можно добиться стехиометрической смеси, исходя из безопасных значений. Или я ошибаюсь?


    Мне кажется вполне разумным, что ЭБУ может экстраполировать и/или выдавать безопасные значения на основе лямбда-зонда и показаний датчика положения дроссельной заслонки (TPS).



    Здесь стоит различать два режима:



    • Режим разомкнутого контура, при котором двигатель работает без обратной связи с лямбда-зондом. В обычных условиях этот режим позволяет двигателю работать, пока лямбда-зонды прогреваются



    • отказоустойчивый (или «дотянуть до дома») режим, который позволяет двигателю продолжать работу с ограниченной мощностью. Производители могут внедрять этот режим, чтобы защитить двигатель от эксплуатационных повреждений, если бортовой компьютер сочтет какой-либо критически важный аспект работы двигателя недостаточным.




    Что касается лямбда-регулирования, то в качестве запасного варианта обычно используется режим без обратной связи. Я бы назвал массовый расход воздуха, температуру всасываемого воздуха и длительность импульса форсунки критическими параметрами. При отсутствии массового расхода воздуха можно использовать сигнал датчика положения дроссельной заслонки для определения нагрузки на двигатель.





    Как такое возможно, что он может работать на средних оборотах, но выходит из строя на высоких? Кажется более логичным предположить, что он будет заедать и выходить из строя на низких оборотах.



    Изменения в нагрузке на двигатель влияют на количество необходимого воздуха и топлива. Это может быть связано с:



    • недостаточное количество воздуха (чрезмерный перепад давления, утечки на впуске)

    • недостаточное количество топлива (низкое давление в топливной рампе, слишком высокое давление в топливной рампе)

    • неправильный контроль соотношения воздух/топливо (исправность лямбда-зонда)


    Судя по вашему описанию, сложно сказать, работает ли двигатель с перебоями из-за того, что программист на Java назвал бы исключением LambdaOutOfRange, или он действительно работает в режиме пониженной производительности.


Вы уже ответили на этот вопрос