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文檔簡介

緒論

一、汽車概念的巨大變化

汽車普及程度是一個國家工業(yè)化的標(biāo)志,汽車工業(yè)是國家支柱產(chǎn)業(yè)。汽車概念也發(fā)生了巨大變

化,表現(xiàn)在如下幾個方面:

1、用途變化:由傳統(tǒng)的代步工具變?yōu)橐苿拥目臻g,可以在車上生活、辦公,更為環(huán)保。

2、特征變化:由傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)向機電-體化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,由傳統(tǒng)的勞動、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)向

技術(shù)、知識密集型產(chǎn)業(yè)過渡。

3、學(xué)科基礎(chǔ)變化:在傳統(tǒng)的力學(xué)、機械、材料等學(xué)科的基礎(chǔ)上增加了電子、計算機、自動控

制、信息技術(shù)等學(xué)科。

二、汽車電子技術(shù)的發(fā)展過程

1、50年代,汽車上出現(xiàn)了最初的電子儀器——電子管收音機;

2、60年代中期至70年代末,是局部技術(shù)革新階段。應(yīng)用電子技術(shù)改善部分機械部件的性能,

各部件間采用相對獨立的自動控制功能。如硅整流交流發(fā)電機、發(fā)動機晶體管無觸點點火、

電控燃油噴射、電子時鐘等。

3、70年代末期至90年代中期,是汽車電子技術(shù)雛形形成階段。在汽車大部件乃至總成的設(shè)計

和生產(chǎn)中重視“機電一體化”思想、技術(shù),應(yīng)用電子裝置解決復(fù)雜的自動控制問題;4、8

位微處理器得到廣泛應(yīng)用。如:發(fā)動機電子管理系統(tǒng)、動力傳動總成控制系統(tǒng)、防抱死系

統(tǒng)、主動懸架、電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子儀表群、音響等。

4、90年代中期至2010年,是汽車電子技術(shù)成熟階段。出現(xiàn)了汽車電子技術(shù)群,誕生了“汽車

電子學(xué)”這門學(xué)科;16、32位微處理器廣泛應(yīng)用,強調(diào)整體設(shè)計的機電一體化,廣泛采用

網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù),使汽車更自動化、智能化,解決汽車與社會聯(lián)結(jié)問題,建立汽車、道路

間通訊系統(tǒng)。

三、汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1、發(fā)動機控制:包括汽油機控制和柴油機控制。

2、傳動系控制:包括自動變速器、防滑差速器、加速防滑系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)。

3、行駛系控制:主動懸架。

4、制動系控制:ABS系統(tǒng)。

5、轉(zhuǎn)向系控制:動力轉(zhuǎn)向裝置。

6、安全保證及儀表警報:包括電子儀表、防撞雷達、安全氣囊、防盜系統(tǒng)、安全帶、照明系

統(tǒng)監(jiān)測裝置。

7、電源系統(tǒng):包括電壓調(diào)節(jié)和過電壓保護。

8、舒適性:包括自動空調(diào)、自動門窗、座椅調(diào)節(jié)、門鎖控制。

9、娛樂通訊:包括音響、通訊、自動導(dǎo)航系統(tǒng)。

四、汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

當(dāng)前,汽車電子技術(shù)進入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的階段,它向著超微型磁體、超高效

電機以及集成電路的微型化方向發(fā)展,并為汽車上的集中控制提供了基礎(chǔ)(例如制動、轉(zhuǎn)向和懸架

的集中控制以及發(fā)動機和變速器的集中控制)。汽車電子技術(shù)成就汽車工業(yè)的未來,未來汽車電子

技術(shù)應(yīng)在以下幾方面進行突破。

1、傳感器技術(shù)

由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化,使其所需要的傳感器種類和數(shù)量不斷增加。為此,研制新型、

高精度、高可靠性和低成本的傳感器是十分必要的。未來的智能化集成傳感器,不僅要能提供用于

模擬和處理的信號,而且還能對信號作放大和處理。同時,它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的

自校正,具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響,即使在特別嚴(yán)酷

的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點,從而免受機械特性的影

響。

2、微處理機技術(shù)

微處理機的出現(xiàn)給汽車儀表帶來了革命性的變化,世界汽車工業(yè)的微處理機用量激增,由從前

單的儀器逐步發(fā)展為多用途、智能化儀表,不但可以很精確地把汽車上所有的待測量都檢測出來,

分別顯示和打印需要的結(jié)果,而且還有運算、判斷、預(yù)測和引導(dǎo)等功能。如可監(jiān)視汽車各大部件的

工作情況,還可以對蓄電池電壓、輪胎氣壓、車速等檢測量的高低限量進行報警。微處理機將更廣

泛地應(yīng)用于安全、環(huán)保、發(fā)動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。

3、軟件新技術(shù)應(yīng)用

隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用的增加,對有關(guān)控制軟件的需求也將會增加,并可能要求進一步計算機

聯(lián)網(wǎng)。因此,要求使用多種軟件,并開發(fā)出通用的高水平語言,以滿足多種硬件的要求。轎車上多

通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴于軟件,軟件總數(shù)的增加及其功能的提高,將能夠使計算機能完成越來

越復(fù)雜的任務(wù)。

4、智能汽車及智能交通系統(tǒng)(ITS)的研究及應(yīng)用

汽車智能化相關(guān)的技術(shù)問題已受到汽車制造商們的高度重視。其主要技術(shù)中“自動駕駛儀”的

構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)(ITS)的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個交叉學(xué)科相

結(jié)合,它能根據(jù)駕駛員提供的目標(biāo)資料,向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的

最佳行駛路線。它裝有電子地圖,可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導(dǎo)航。從全球定位衛(wèi)星獲取沿

途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,自動篩選出最佳行車路線。未來的某天,路上

行駛的都會是由計算機控制的智能汽車。

5、多通道傳輸技術(shù)

多通道傳輸技術(shù)由試驗室將逐步進入實用階段。采用這種技術(shù)后,使各個數(shù)據(jù)線成為一個網(wǎng)絡(luò),

以便分離汽車中心計算機的信息。微處理機可通過網(wǎng)絡(luò)接收其它單元的信號。傳感器和執(zhí)行機構(gòu)之

間要有一個新式接口,以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。

6、數(shù)據(jù)傳輸載體方面的電子新技術(shù)應(yīng)用

汽車電子技術(shù)未來將實現(xiàn)整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)要求有一個龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系

統(tǒng),車用計算機的容量要求更大,計算速度則要求更高。由于汽車用計算機控制系統(tǒng)的數(shù)量日益增

多,采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)日益顯得必要。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì),以解決電子控

制系統(tǒng)防電磁「擾的問題。

7、汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)

隨著電控器件在汽車上越來越多的應(yīng)用,車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。以分布

式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及價

廉是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該系統(tǒng)中,各從處理機獨立運行,控制改善汽車某一方面的性

能。同時在其它處理機需要時提供數(shù)據(jù)服務(wù)。主處理機收集整理各從處理機的數(shù)據(jù),并生成車況顯

示。通信控制器保證數(shù)據(jù)的正常流動。

第一章電控汽油發(fā)動機概述

第一節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點及分類

一、化油器式供油系統(tǒng)的不足

1、不能滿足各工況下發(fā)動機對混合氣濃度的要求;

2、很難保證各氣缸混合氣濃度完全一樣(末端濃);

3、冷啟動困難(燃油霧化蒸發(fā)性能較差);

4、排放污染大。

二、電控汽油噴射的優(yōu)點

1、動力增加(無喉管,進氣阻力小,充氣量大);

2、各工況下混合氣空燃比精確計算,提高經(jīng)濟性、動力性;

3、可保證各缸混合氣濃度完全相同,且采用較稀混合氣;

4、噴油霧化質(zhì)量好,提高抗爆性;

5、環(huán)保經(jīng)濟。

總之,功率提高5好10%,油耗下降5%~10%,排放降低20%,加速、適應(yīng)性增加。

三、分類

1、按控制原理分類:分為機械控制式、機電混合控制式、電子控制式。

2、按噴油器布置分類:單點式(節(jié)氣門上方)、多點式(缸內(nèi)或進氣道)。

3、按噴油器噴射方式分類:連續(xù)噴射和間歇噴射(可分為異步噴射、同步噴射)。

4、按進氣量的測量方式分類:間接測量方式(節(jié)氣門開度和絕對壓力)和直接測量方式(體

積流量方式和質(zhì)量流量方式)。

第二節(jié)電控汽油噴射系統(tǒng)的組成及工作原理

一、基本組成

1、信號輸入裝置及輸入信號:

1)空氣流量計

2)進氣壓力傳感器

3)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器

4)凸輪軸位置傳感器

5)上止點位置傳感器

6)缸序判別傳感器

7)水溫傳感器

8)進氣溫度傳感器

9)節(jié)氣門位置傳感器

10)氧傳感器

11)爆震傳感器

12)大氣壓力傳感器

13)車速傳感器

14)啟動信號

15)發(fā)電機負荷信號

16)空調(diào)作用信號

17)擋位開關(guān)信號

18)蓄電池電壓信號

19)離合器開關(guān)信號

20)剎車開關(guān)信號

21)動力轉(zhuǎn)向開關(guān)信號

22)EGR閥位置傳感器

23)巡行控制開關(guān)信號

2、ECU

1)功能:

接收信息、提供參考電壓、轉(zhuǎn)化輸入信號

存儲、處理、運算

輸出命令

自我修正

2)組成:

輸入回路

A/D轉(zhuǎn)換器

微機

輸出回路

3、執(zhí)行器

二、控制內(nèi)容

1、電控燃油噴射

1)噴油量控制

2)噴油正時控制

3)減速、限速斷油控制

4)燃油泵控制

2、電控點火裝置

1)點火提前角控制

2)通電時間和恒定電流控制

3)爆震控制

3、怠速控制

4、排放控制

1)EGR排氣再循環(huán)

2)開閉環(huán)控制

3)二次空氣噴射控制

4)活性碳罐電磁閥控制

5、進氣控制

6、增壓控制

7、警告提示

8、自診斷

9、失效保護

10、主電腦故障備用控制系統(tǒng)

三、工作過程

電控系統(tǒng)工作過程如圖1-1所示。

圖1-1電控系統(tǒng)工作過程圖

第二章汽油機燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及檢測

第一節(jié)燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢測

一、組成及功能

(-)組成:油箱、油泵、濾清器、調(diào)壓器、噴油器、冷啟動噴油器、油管

(二)功能:供給噴油器一定壓力的燃油,噴油器則根據(jù)電腦指令噴油。

二、工作過程

如圖2-1所示,油泵抽吸油箱內(nèi)燃油,經(jīng)燃油濾清器過濾,由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓,然后經(jīng)輸油管

配送給各個噴油器和冷啟動噴油器,噴油器根據(jù)ECU發(fā)送的指令將適量燃油噴入各進氣歧管或進氣

總管。

圖2-1供油系統(tǒng)工作過程圖

三、燃油供給系統(tǒng)構(gòu)成件結(jié)構(gòu)原理檢測

(-)燃油泵及其控制電路

1、燃油泵組成及工作原理

1)內(nèi)裝泵

將泵裝在油箱內(nèi)部,不易產(chǎn)生氣阻及燃油泄露。

結(jié)構(gòu):如圖2-2所示,由電動機、渦輪泵、單向閥、卸壓閥、濾網(wǎng)等組成。

圖2-2渦輪式電動燃油泵

1一前軸承2—電動機定子3—后軸承4一出油閥5—出油口6-卸壓閥

7—電動機轉(zhuǎn)子8一葉輪9一進油口10一泵殼體11一葉片

原理:電動機通電旋轉(zhuǎn)時,帶動渦輪泵的葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪上有多個葉片,葉片間有縫

隙,泵殼與葉片相對位置開有合適流道,葉輪高速旋轉(zhuǎn)時,圓周槽內(nèi)燃油也高速旋轉(zhuǎn),在

離心力作用下甩入流道,使燃油出口處油壓增高,同時在進口處形成一定真空,很多葉片

在溝槽內(nèi)產(chǎn)生的壓力差循環(huán)往復(fù),使速度能轉(zhuǎn)化為壓力能,燃油輸送、油壓升高完全是油

液分子間動量能的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的。

為了減小電動機的體積,將電動機的碳刷縱置,注意與普通電動機區(qū)別開來。燃油流

經(jīng)電動機輸出時起到了冷卻電動機的作用。單向閥可以防止燃油倒流,保持管路殘余壓力,

使燃油沸點升高,汽化困難,減少氣阻,方便熱啟動。燃油泵輸出油壓達0.4MPa時卸壓

閥打開,高壓油回流,在泵和電動機內(nèi)部循環(huán),防止損壞管路。電動機開關(guān)的時候會產(chǎn)生

微弱的電火花,但不會引起油箱內(nèi)燃油的燃燒,因為油箱內(nèi)空氣量太少不足以支持燃燒。

2)外裝泵

結(jié)構(gòu):如圖2-3所示,由電動機、滾柱泵、

單向閥、卸壓閥、濾網(wǎng)組成。

原理:泵由轉(zhuǎn)子、泵隔板等組成,轉(zhuǎn)子相

對偏心,在電動機的帶動下旋轉(zhuǎn),滾子在離心

力作用下甩到外端緊貼隔板運動,從而形成五

個工作腔,在運轉(zhuǎn)過程中,入口處油腔容積慢

慢增大,出口處容積則慢慢縮小,油就被壓出。

外裝泵在泵油過程中油壓有明顯的脈動,所以

在外裝泵的油路上一般裝有脈動阻尼器來吸收

脈動,降低噪聲。

圖2-3滾柱式電動燃油泵

2、油泵的控制

1)ECU控制:如圖24所示,用于D型、L型的熱式和卡門式。

點火開關(guān)接通,主繼電器中有電流,觸點閉合,開始給電路供電。

SMECU當(dāng)啟動時,ST端子接通,斷路繼電器

中線圈L2接通,產(chǎn)生吸力使斷路繼電器觸

點閉合,電源向油泵供電,油泵工作。

啟動后,轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號Ne送

入ECU,此時ECU中晶體管Tr導(dǎo)通,斷

路繼電器中線圈L1通電,觸點繼續(xù)閉合,

油泵工作。

發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)時,Tr斷開,斷路繼

電器觸點打開,油泵供電線路中斷,油泉停

止工作。

主繼電器,斷路繼電器輸出端有導(dǎo)

圖24ECU控制的油泵電路

線與檢查插座的相應(yīng)端子連接。

2)油泵開關(guān)控制:用于葉片式空氣流量計,如圖2-5所示。

EPI全n電&點火開關(guān)接通,主繼電器中有電流,

觸點閉合,開始給電路供電。

當(dāng)啟動時,ST端子接通,斷路繼電

器中線圈L2接通,產(chǎn)生吸力使斷路繼電

器觸點閉合,電源向油泵供電,油泵工

作。

發(fā)動機運轉(zhuǎn),吸入發(fā)動機的空氣流

經(jīng)空氣流量計,測量板轉(zhuǎn)動,使油泵開

關(guān)接通,斷路繼電器中線圈L1通電,觸

點繼續(xù)閉合,油泵工作。

發(fā)動機停轉(zhuǎn),油泵開關(guān)打開,斷路

圖2-5油泵開關(guān)控制的油泵電路繼電器觸點也斷開,油泵停止工

3)具有轉(zhuǎn)速控制的油泵控制電路(如圖2-6所示)

在油泵開關(guān)控制的電路中增設(shè)油泵控制繼電器或用個油泵控制ECU進行控

制。發(fā)動機低速或中小負荷下運轉(zhuǎn)時,ECU中晶體管導(dǎo)通,油泵控制繼電器線圈通電,

將電阻串入電路,油泵低速運轉(zhuǎn)。

發(fā)動機高速或大負荷下運轉(zhuǎn)時,ECU中晶體管切斷,觸點閉合,油泵直接連電源,

高速運轉(zhuǎn)。

圖2-6具有轉(zhuǎn)速控制的油泵電路

3、油泵的檢測

1)就車檢測

(1)用專用導(dǎo)線將診斷座上的燃油泵測試端子跨接到12V電源上。

(2)將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置,但不要起動發(fā)動機。

(3)旋開油箱蓋能聽到燃油泵工作的聲音,或用手捏進油軟管應(yīng)感覺有壓力。

(4)若聽不到燃油泵的工作聲音或進油管無壓力,應(yīng)檢修或更換燃油泵。

(5)若有燃油泵不工作故障,且上述檢查正常,應(yīng)檢查燃油泵電路導(dǎo)線、繼電器、

易熔線和熔絲有無斷路。

2)單體檢測

拆下燃油泵后,測量燃油泵兩端子之間電阻,應(yīng)為2?3Q。用蓄電池直接給燃油泵

通電,應(yīng)能聽到油泵電機高速旋轉(zhuǎn)的聲音,注意:通電時間不能太長。

(二)燃油濾清器

功用:濾清燃油中的雜質(zhì)和水分,防止燃油系統(tǒng)堵塞,減小機件磨損,保證發(fā)動機正常

工作。

一般采用紙質(zhì)濾心,每行駛20000?40000km或1到2年應(yīng)更換,安裝時應(yīng)注意燃油流動

方向的箭頭,不能裝反。

(三)脈動阻尼器

功用:減小在噴油器噴油時,油路中的油壓可能會產(chǎn)生微小的波動,使系統(tǒng)壓力保持穩(wěn)

定。

組成:由膜片、回位彈簧、閥片和外殼組成。

原理:發(fā)動機工作時,燃油經(jīng)過脈動阻尼器膜片下方進入輸油管,當(dāng)燃油壓力產(chǎn)生脈動

時,膜片彈簧被壓縮或伸張,膜片下方的容積稍有增大或減小,從而起到穩(wěn)定燃油系統(tǒng)

壓力的作用。

(四)油壓調(diào)節(jié)器

1、作用:穩(wěn)定燃油管的壓力,使它與進氣歧管之間的壓力差保持恒定為250?300kPa。

2、為什么采用:ECU對噴油質(zhì)量的控制是時間控制,即控制噴油的持續(xù)時間,噴油壓力

便成影響噴油量和空燃比的重要因素,若在相同的噴油持續(xù)時間,若噴油壓力不同,噴油量也

不同。為了精確的控制噴油量和空燃比,必須確保噴油壓力與進氣歧管真空度之間的壓力差為

恒定值。

3、組成:主要由閥片、膜片、膜片彈簧和外殼組成。

4、原理:發(fā)動機工作時,燃油壓力調(diào)節(jié)器膜片上方承受的壓力為彈簧壓力和進氣管內(nèi)氣體

的壓力之和,膜片下方承受的壓力為燃油壓力,當(dāng)壓力相等時,膜片處于平衡位置不動。當(dāng)

進氣管內(nèi)氣體壓力下降時,膜片向上移動,回油閥開度增大,回油量增多,使輸油管內(nèi)燃油

壓力也下降;反之,進氣管內(nèi)氣體壓力升高時,燃油的壓力也升高。

5、檢測:拔下真空軟管,油壓應(yīng)升高0.05MPa;真空管內(nèi)沒有油跡。

(五)噴油器

1、功用:根據(jù)ECU指令,控制燃油噴射量。

2、安裝:單點噴射系統(tǒng)安裝在節(jié)氣門體空氣入口處,多點噴射安裝在進氣歧管。

3、構(gòu)造:由濾網(wǎng)、線束連接器、電磁線圈、回位彈簧、銜鐵和針閥等組成。

4、原理:當(dāng)電磁線圈通電時,產(chǎn)生電磁吸力,將銜鐵吸起并帶動針閥離開閥座,同時回位

彈簧被壓縮,燃油經(jīng)過針閥并由軸針與噴口的環(huán)隙或噴孔中噴出;當(dāng)電磁線圈斷電時,電磁

線圈消失,回位彈簧迅速使針閥關(guān)閉,噴油器停止噴油。

5、類型:高阻(電阻13?16Q)和低阻(電阻2?3Q)。

6、驅(qū)動方式:電流驅(qū)動(見圖2-7)和電壓驅(qū)動

7、噴油器的控制電路

安全保險主繼電詈

點廿以上7-----

蓄BF

—<

M1OA#10

?20

0000

噴油器

圖2-7噴油器電流驅(qū)動電路

8、噴油器檢修

1)簡單檢查方法檢查噴油器針閥開啟時的振動和聲響。

2)噴油器電阻檢查低阻為2?3Q,高阻為13?16Q。

3)噴油器滴漏檢查用專用設(shè)備檢查,在Imin內(nèi)噴油器應(yīng)無滴油現(xiàn)象。

4)噴油量檢查用專用設(shè)備檢查,檢查15s內(nèi)的噴油量應(yīng)為50?70ml。

5)噴射形狀檢查應(yīng)為35°錐角。

(六)冷起動噴油器

1、功用:在發(fā)動機冷起動時噴油,以加濃混合氣,改善發(fā)動機的冷起動性能。

2、原理:發(fā)動機起動時,起動繼電器線圈通電,觸點閉合使蓄電池電壓送至冷起動噴油

器,正時開關(guān)控制冷起動搭鐵回路接通,冷起動噴油器噴油。若冷卻水溫度較高,正時開

關(guān)則斷開,冷起動噴油器不噴油。

3、控制電路:如圖2-8所示。

2號J/B

蓄電池

點火開關(guān)

的端子SI2

正起

圖2-8冷起動噴油器控制電路

四、燃油供給系統(tǒng)檢修

1、檢修注意事項

1)拆油管前注意卸壓。

2)安裝油管接頭時注意區(qū)分是螺栓型還是螺母型。

3)拆噴油器時注意0型圈必須換新的。

4)裝后檢查有無泄露。

2、燃油系統(tǒng)的壓力釋放

目的:防止在拆卸時,系統(tǒng)內(nèi)的壓力油噴出,造成人身傷害和火災(zāi)。

方法:(1)拔下油泵繼電器或電動燃油泵電線接線。

(2)起動發(fā)動機,使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)至熄火。

(3)再使發(fā)動機起動2?3次,就可完全釋放燃油系統(tǒng)壓力。

(4)關(guān)閉點火開關(guān),裝上油泵繼電器或電動燃油泵電源接線。

3、油壓表的連接

1)在預(yù)留檢測接口上連接油壓表;

2)在脈動阻尼器的位置連接油壓表;

3)在拆開的管路上連接油壓表。

4、油壓的預(yù)置

目的:為避免首次起動發(fā)動機時,因系統(tǒng)內(nèi)無壓力而導(dǎo)致起動時間過長。

方法一:通過反復(fù)打開和關(guān)閉點火開關(guān)數(shù)次來完成“

方法二:(1)檢查燃油系統(tǒng)元件和油管接頭是否安裝好。

(2)用專用導(dǎo)線將診斷座上的燃油泵測試端子跨接到12V電源上(或直接短接

繼電器)。

(3)將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置,使電動燃油泵工作約10s。

(4)關(guān)閉點火開關(guān),拆下診斷座上的專用導(dǎo)線。

5、燃油系統(tǒng)壓力測試

1)拆下燃油壓力調(diào)節(jié)器上真空軟管,用手堵住進氣管一側(cè),檢查油壓表指示的壓力,多

點噴射系統(tǒng)應(yīng)為0.25?0.35MPa,單點噴射系統(tǒng)為0.07?0.lOMPa。若過低,說明燃油

壓力調(diào)節(jié)器有故障,更換后仍過低,應(yīng)檢查是否有堵塞或泄露,如沒有,應(yīng)更換燃油泵;

若過高,應(yīng)檢查回油管是否堵塞,若正常,說明燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障。

2)接上燃油壓力調(diào)節(jié)器的真空軟管,檢查燃油壓力表的指示應(yīng)有所下降(約為0.05MPa),

否則檢查真空管是否有堵塞和漏氣,若正常,說明燃油壓力調(diào)節(jié)器有故障。

3)將發(fā)動機熄火,等待lOmin后觀察壓力表的壓力,多點噴射系統(tǒng)不低于0.20MPa,

單點噴射系統(tǒng)不低于0.05MPa。

4)檢查完畢后,應(yīng)釋放系統(tǒng)壓力拆下油壓表,裝復(fù)燃油系統(tǒng)。

第二節(jié)空氣供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢測

一、組成及功能

1、組成:進氣測量裝置、空氣濾清器、節(jié)氣門體與怠速調(diào)整螺釘、節(jié)氣門位置傳感器、進氣

管等。

2、功能:為發(fā)動機提供清潔的空氣并控制發(fā)動機正常工作時的供氣量。

二、工作過程

空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后,通過空氣流量

計、節(jié)氣門體進入進氣總管,再通過進氣歧管分

配給各缸。

三、空氣供給系統(tǒng)構(gòu)成件結(jié)構(gòu)原理檢測

(一)空氣流量傳感器

1、葉片式圖2-9進氣系統(tǒng)工作圖

1)結(jié)構(gòu)

如圖,空氣流量計主要由測量板、補償板、回位彈簧、

電位計、旁通氣道組成,此外還包括怠速調(diào)整螺釘、油泵

開關(guān)及進氣溫度傳感器等。

在流量計內(nèi)還設(shè)有緩沖室和緩沖葉片,利用緩沖室內(nèi)

的空氣對緩沖葉片的阻尼作用,可減小發(fā)動機進氣量急劇

的變化引起測量葉片脈動,提高測量精度。

2)工作原理

來自空氣濾清器的空氣通過空氣流量計時,空氣推力

使測量板打開一個角度,當(dāng)吸入空氣推開測量板的力與彈

簧變形后的回位力相平衡時,葉片停止轉(zhuǎn)動。與測量板同

軸轉(zhuǎn)動的電位計檢測出葉片轉(zhuǎn)動的角度,將進氣量轉(zhuǎn)換成

電壓信號VS送給ECU。

圖2-10葉片式空氣流量計

1-電位計滑臂2一可變電阻

3—接進氣管4—測量葉片5—

旁通空氣道6—接空氣濾清器

3)檢測

(1)就車檢測:點火開關(guān)置“OFF”,拔下該流量傳感器導(dǎo)線連接器,用萬用表Q

檔測量連接器內(nèi)各端子間的電阻。其電阻值應(yīng)符合表2-1所示;如不符,則應(yīng)更換空氣

流量傳感器。

表2-1葉片式空氣流量傳感器各端子間的電阻(豐田PREVIA車)

端子標(biāo)準(zhǔn)電阻(kQ)溫度(℃)

-

VS-E20.2-0.60

0.20-0.60-

VC-E210.00-20.00-20

4.00-7.000

2.00-3.0020

THA-E20.90-1.3020

0.40-0.7060

-

Fc-Ei不定

(2)單件檢測:點火開關(guān)置“OFF”,拔下空氣流量傳感器的導(dǎo)線連接器,拆下與空氣

流量傳感器進氣口連接的空氣濾清器,拆開空氣流量傳感器出口處空氣軟管卡箍,拆除

固定螺栓,取下空氣流量傳感器。首先檢查電動汽油泵開關(guān),用萬用表C檔測量E「Fc

端子:在測量片全關(guān)閉時,E「Fc間不應(yīng)導(dǎo)通,電阻為oo;在測量片開啟后的任一開度上,

E「Fc端子間均應(yīng)導(dǎo)通,電阻為0。然后用起子推動測量片,同時用萬用表。檔測量電位

計滑動觸點Vs與E2端子間的電阻:在測量片由全閉至全開的過程中,電阻值應(yīng)逐漸變小,

且符合表2-2所示:如不符,則須更換空氣流量傳感器。

表2-2葉片式空氣流量傳感器各端子間的電阻(豐田PREVIA車)

端子標(biāo)準(zhǔn)電阻(C)測量片位置

OO測量片全關(guān)閉

Fc-Ei

0測量片開啟

20-600全關(guān)閉

VS-E2

20-1200從全關(guān)到全開

2、卡門式

1)基本原理:在進氣管道正中間設(shè)有一流線形或三角形的渦流發(fā)生器,當(dāng)空氣流經(jīng)

該渦流發(fā)生器時,在其后部的氣流中會不斷產(chǎn)生一列不對稱卻十分規(guī)則的被稱為卡門渦流

的空氣渦流。根據(jù)卡門渦流理論,這個旋渦行列是紊亂地依次沿氣流流動方向移動,其移

動的速度與空氣流速成正比,即在單位時間內(nèi)通過渦流發(fā)生器后方某點的旋渦數(shù)量與空氣

流速成正比。因此,通過測量單位時間內(nèi)渦流的數(shù)量就可計算出空氣流速和流量。

2)反光鏡檢出式卡門渦旋流量傳感器:其內(nèi)有一只發(fā)光二極管和一只光敏三極管。

發(fā)光二極管發(fā)出的光束被一片反光鏡反射到光敏三極管上,使光敏三極管導(dǎo)通。反光鏡安

裝在一個很薄的金屬簧片匕金屬簧片在進氣氣流旋渦的壓力作用下產(chǎn)生振動,其振動頻

率與單位時間內(nèi)產(chǎn)生的旋渦數(shù)量相同。由于反光鏡隨簧片一同振動,因此被反射的光束也

以相同的頻率變化,致使光敏三極管也隨光束以同樣的頻率導(dǎo)通、截止。ECU根據(jù)光敏三

極管導(dǎo)通、截止的頻率即可計算出進氣量。凌志LS400小轎車即用了這種型式的卡門渦旋

式空氣流量傳感器。

3)超聲波檢出式卡門渦旋式空氣流量傳感器。在其后半部的兩側(cè)有一個超聲波發(fā)射

器和一個超聲波接收器。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,超聲波發(fā)射器不斷地向超聲波接收器發(fā)出一定

頻率的超聲波。當(dāng)超聲波通過進氣氣流到達接收器時,由于受氣流中旋渦的影響,使超聲

波的相位發(fā)生變化。ECU根據(jù)接收器測隹的相應(yīng)變化的頻率,計算出單位時間內(nèi)產(chǎn)生的旋

渦的數(shù)量,從而求得空氣流速和流量,然后根據(jù)該信號確定基準(zhǔn)空氣量和基準(zhǔn)點火提前角。

4)檢測

(1)電阻檢測

點火開關(guān)置“OFF”,拔下空氣流量傳感器的導(dǎo)線連接器,用萬用表電阻檔測量

傳感器上“THA"與"E1”端子之間的電阻,其標(biāo)準(zhǔn)值如表2-3所示。如果電阻值不符

合標(biāo)準(zhǔn)值,則更換空氣流量傳感器。

表2-3卡門渦旋式空氣流量傳感器THA-Ei端子間的電阻(豐田凌志LS400轎車)

端子標(biāo)準(zhǔn)電阻(kQ)溫度(℃)

THA-Ei10.0-20

4.0-7.00

2.0-3.020

0.9-1.340

0.4-0.760

(2)空氣流量傳感器的電壓檢測

插好此空氣流量傳感器的導(dǎo)線連接器,用萬用表電壓檔檢測發(fā)動機ECU端子

THA-E?、Vc-Ei、Ks-Ei間的電壓,其標(biāo)準(zhǔn)電壓值見表2-4所示。

3、熱線式空氣流量傳感器的檢查

1)結(jié)構(gòu)和工作原理

熱線式空氣流量傳感器的基本結(jié)構(gòu)由感知空氣流量的白金熱線(銷金屬線)、根

據(jù)進氣溫度進行修正的溫度補償電阻(冷線)、控制熱線電流并產(chǎn)生輸出信號的控制

線路板以及空氣流量傳感器的殼體等元件組成。根據(jù)白金熱線在殼體內(nèi)的安裝部位

不同,熱線式空氣流量傳感器分為主流測量、旁通測量方式兩種結(jié)構(gòu)形式。主流測

量方式的熱線式空氣流量傳感器的兩端有金屬防護網(wǎng),取樣管置于主空氣通道中央,

取樣管由兩個塑料護套和一個熱線支承環(huán)構(gòu)成。熱線線徑為7011m的白金絲(R“),布

置在支承環(huán)內(nèi),其阻值隨溫度變化,是惠斯頓電橋電路的一個臂。熱線支承環(huán)前端

的塑料護套內(nèi)安裝一個白金薄膜電阻器,其阻值隨進氣溫度變化,稱為溫度補償電

阻(RK),是惠斯頓電橋電路的另一個臂。熱線支承環(huán)后端的塑料護套上粘結(jié)著一只精

密電阻(L)。此電阻能用激光修整,也是惠斯頓電橋的一個臂。該電阻上的電壓降即

為熱線式空氣流量傳感器的輸出信號電壓?;菟诡D電橋還有一個臂的電阻RB安裝在

控制線路板上。

表2-4豐田凌志LS400轎車1UZ-FE發(fā)動機ECUTHA-Ez、V「Ei、降-Ei端子電壓

端子電壓(V)條件

0.5-3.4怠速、進氣溫度20℃

THA-Ei

4.5-5.5點火開關(guān)0N

Ks-Ei2.0-4.0(脈沖發(fā)生)怠速

Vc-Ei4.5-5.5點火開關(guān)0N

熱線式空氣流量傳感器的工作原理是:熱線溫度由混合集成電路A保持其溫度與

吸入空氣溫度相差一定值,當(dāng)空氣質(zhì)量流量增大時,混合集成電路A使熱線通過的電

流加大,反之,則減小。這樣,就使得通過熱線R”的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù),

即熱線電流1.隨空氣質(zhì)量流量增大而增大,或隨其減小而減小,一般在50T20mA之

間變化。

2)熱線式空氣流量傳感器的檢測

(1)就車檢查:先拆下空氣流量傳感器的導(dǎo)線連接器,檢查線束一側(cè)B端子與

搭鐵間的電壓,其基準(zhǔn)電壓為12V。其次,則按單件檢查方法檢查端子31與搭鐵端

之間的電壓。

(2)單件檢查:在B、C兩端子間加上12V電壓,然后檢查D、C兩端子間的輸

出電壓。這時應(yīng)該注意,外加電壓的端子不能搞錯(B端子與蓄電池的正接線柱相連,

C端子與蓄電池的負接線柱相連)。如果接錯就有可能損壞空氣流量傳感器。在吹入

空氣的情況下,測量空氣流量傳感器輸出電壓的變化,其標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)沒有空氣吹入時,

電壓約為0.8V;當(dāng)有空氣吹入時,電壓約為2.0V。

(-)進氣歧管絕對壓力傳感器

1、半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測

1)結(jié)構(gòu)原理

半導(dǎo)體壓敏電阻式進氣歧管絕對壓力傳感器由壓力轉(zhuǎn)換元件(硅膜片)和把轉(zhuǎn)

換元件輸出信號進行放大的混合集成電路組成。壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的壓阻

效應(yīng)制成的硅膜片。硅膜片的一側(cè)是真空室,另一側(cè)導(dǎo)入進氣歧管壓力,所以進歧

管內(nèi)絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其變形量與壓力成正比。附著在薄膜上的

應(yīng)變電阻的阻值則產(chǎn)生與其變形量成正比的變化。利用這種原理,可把進氣歧管內(nèi)

壓力的變化變換成電信號。

2)檢測

(1)傳感器電源電壓的檢測:點火開關(guān)置于“OFF”位置,拔下進氣歧管絕對

壓力傳感器的導(dǎo)線連接器,然后將點火開關(guān)置于“ON”位置(不起動發(fā)動機),用

萬用表電壓檔測量導(dǎo)線連接器中電源端Vcc和接地端Ez之間的電壓,其電壓值應(yīng)為

4.5-5.5V。如有異常,應(yīng)檢查進氣歧管絕對壓力傳感器與ECU之間的線路是否導(dǎo)通。

若斷路,應(yīng)更換或修理線束。

(2)傳感器輸出電壓的檢測:將點火開關(guān)置于“ON”位置(不起動發(fā)動機),

拆下連接進氣歧管絕對壓力傳感器與進氣歧管的真空軟管。在ECU導(dǎo)線連接器側(cè)用

萬用表電壓檔測量進氣歧管絕對壓力傳感器PIM-E2端子間在大氣壓力狀態(tài)下的輸出

電壓,并記下這一電壓值;然后用真空泵向進氣歧管絕對壓力傳感器內(nèi)施加真空,

從13.3kPa(lOOmmHg)起,每次遞增13.3kPa(lOOmmHg),一直增加到66.7kpa

(500mmIIg)為止,然后測量在不同真空度下進氣歧管壓力傳感器(PIM-E,端子間)

的輸出電壓。該電壓應(yīng)能隨真空度的增大而不斷下降。將不同真空度下的輸出電壓

下降量與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,如不符,應(yīng)更換進氣歧管壓力傳感器?;使?.0轎車2JZ-GE

發(fā)動機和豐田HIACE小客車2RZ-E發(fā)動機進氣歧管壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓值如

表2-5所示。

表2-5進氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸出電壓的關(guān)系

真空度kpa(mmHg)13.3(100)26.7(200)40.0(300)53.5(400)66.7(500)

電壓值(V)0.3-0.50.7-0.91.1-1.31.5-1.71.9-2.1

2、真空膜盒式進氣歧管絕對壓力傳感器的檢測

1)結(jié)構(gòu)和工作原理

真空膜盒傳動的可變電感式進氣歧管絕對壓力傳感器主要由膜盒、鐵心、感應(yīng)線

圈和電子電路等組成。膜盒是山薄金屬片焊接而成,其內(nèi)部被抽成真空,外部與進氣

歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產(chǎn)生膨脹和收縮的變化。置于感應(yīng)線圈內(nèi)部的鐵芯

和膜盒聯(lián)動。感應(yīng)線圈由兩個繞組構(gòu)成,其中一個與振蕩電路相連,產(chǎn)生交流電壓,

在線圈周圍產(chǎn)生磁場,另一個為感應(yīng)繞組,產(chǎn)生信號電壓。當(dāng)進氣歧管壓力變化時,

膜盒帶動鐵心在磁場中移動,使感應(yīng)線圈產(chǎn)生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電

子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至ECU。

2)傳感器輸出信號電壓值的檢測

由于這種傳感器是利用12V電源完成變壓作用的,所以拔下插座就無法檢查傳感

器的好壞。檢測時,將萬用表(電壓檔)的表筆分別插入導(dǎo)線連接器與兩端子接觸,

測量其輸出電壓。測量方法如下:在不動插座的情況下閉合點火開關(guān)(ON),將萬用

表表筆與Vs、E端子接觸。在開放真空管道、加上大氣壓的情況下,電壓值約為L5V,

而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下,電壓值應(yīng)從L5V起向降低方向變化;發(fā)動機

怠速運轉(zhuǎn)時,電壓值約為0.4V,而當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時,此電壓值也升高。

(三)節(jié)氣門位置傳感器

1、開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的檢測

1)結(jié)構(gòu)和電路

開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器又稱為節(jié)氣門開關(guān)。它有兩副觸點,分別為怠速觸點

(IDL)和全負荷觸點(PSW)。由一個和節(jié)氣門同軸的凸輪控制兩開關(guān)觸點的開啟和

閉合。當(dāng)節(jié)氣門處于全關(guān)閉的位置時,怠速觸點IDL閉合,ECU根據(jù)怠速開關(guān)的閉合

信號判定發(fā)動機處于怠速工況,從而按怠速工況的要求控制噴油量;當(dāng)節(jié)氣門打開時,

怠速觸點打開,ECU根據(jù)這一信號進行從怠速到小負荷的過渡工況的噴油控制;全負

荷觸點在節(jié)氣門由全閉位置到中小開度范圍內(nèi)一直處于開啟狀態(tài),當(dāng)節(jié)氣門打開至一

定角度(豐田1G-EU車為55°)的位置時,全負荷觸點開始閉合,向ECU送出發(fā)動機

處于全負荷運轉(zhuǎn)工況的信號,ECU根據(jù)此信號進行全負荷加濃控制。

圖2-11開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和電壓輸出信號

(a)結(jié)構(gòu)(b)電壓輸出信號

1-連接器2-動觸點3-全負荷觸點4-怠速觸點5-控制臂6-節(jié)氣門軸7-凸輪8-槽

2)開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的檢查調(diào)整(豐田1S-E和2S-E)。

(1)就車檢查端子間的導(dǎo)通性

點火開關(guān)置于“OFF”位置,拔下節(jié)氣門位置傳感器連接器,在節(jié)氣門限位螺

釘和限位桿之間插入適當(dāng)厚度的厚薄規(guī);如圖2T2所示,用萬用表C檔在節(jié)氣門

位置傳感器連接器匕測量怠速觸點和全負荷觸點的導(dǎo)通情況。

圖2T3節(jié)氣門位置傳感器端子間導(dǎo)通檢查

當(dāng)節(jié)氣門全閉時,怠速觸點IDL應(yīng)導(dǎo)通;當(dāng)節(jié)氣門全開或接近全開時,全負荷

觸點PSW應(yīng)導(dǎo)通;在其他升度下,兩觸點均應(yīng)不導(dǎo)通。具體情況如表2-6所示。否

則,應(yīng)調(diào)整或更換節(jié)氣門位置傳感器。

表2-6端子間導(dǎo)通性檢查要求(豐田1S-E和2S-E)

限位螺釘和限端子

位桿之間的問

IDL-E(TL)PSW-E(TL)TDL-PSW

0.5mm導(dǎo)通不導(dǎo)通不導(dǎo)通

0.9mm不導(dǎo)通不導(dǎo)通不導(dǎo)通

節(jié)氣門全開不導(dǎo)通導(dǎo)通不導(dǎo)通

(2)開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的調(diào)整如果結(jié)果不符合要求可進行如下調(diào)整:

松開節(jié)氣門位置傳感器的兩個固定螺釘,在節(jié)氣門限位螺釘和限位桿之間插入

0.7mm(豐田1G-EU車為0.55mm)的厚薄規(guī),并將萬用表Q檔的接頭連接節(jié)氣門位

置傳感器端子IDL和E(TL),逆時針平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動節(jié)氣門位置傳感器,直到萬用表有

讀數(shù)顯示,并用兩只螺釘固定;然后再換用0.50mm或0.90mm(豐田1G-EU車為0.44mm

或0.66mm)的厚薄規(guī),再檢查端子IDL-E(TL)之間的導(dǎo)通性:限位桿和限位螺釘之

間的間隙為0.5mm(豐田16EU車為0.44mm)時導(dǎo)通(萬用表讀數(shù)為0);間隙為0.9mm

(豐田1G-EU車為0.66mm)時不導(dǎo)通(萬用表Q檔讀數(shù)為8)。

2、線性可變電阻輸出型節(jié)氣門位置傳感器的檢測

1)結(jié)構(gòu)和電路

線性可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器是一種線性電位計,電位計的滑動觸點由節(jié)氣門軸帶

動。其結(jié)構(gòu)和電壓信號輸出特性如圖2-14所示。

圖2T4線形可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)與特性

(a)結(jié)構(gòu)(b)特性

在不同的節(jié)氣門開度下,電位計的電阻也不同,從而將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斔徒o

ECU。ECU通過節(jié)氣門位置傳感器,可以獲得表示節(jié)氣門由全閉到全開的所有開啟角度的、連續(xù)

變化的電壓信號,以及節(jié)氣門開度的變化速率,從而更精確地判定發(fā)動機的運行工況。?般在

這種節(jié)氣門位置傳感器中,也設(shè)有一怠速觸點IDL,以判定發(fā)動機的怠速工況。線性可變電阻

型節(jié)氣門位置傳感器與ECU的連接線路如圖2T5所示。

ECU

至其他計算機

圖2-15線形可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器與ECU的連接

2)線性可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器的檢查調(diào)整

①怠速觸點導(dǎo)通性檢測點火開關(guān)置于“OFF”位置,拔去節(jié)氣門位置傳感器的導(dǎo)線連接器,

用萬用表Q檔在節(jié)氣門位置傳感器連接器上測量怠速觸點IDL的導(dǎo)通情況。當(dāng)節(jié)氣門全閉時,

IDL-艮端子間應(yīng)導(dǎo)通(電阻為0);當(dāng)節(jié)氣門打開時,IDL-E/端子間應(yīng)不導(dǎo)通(電阻為8)o否

則應(yīng)更換節(jié)氣門位置傳感器。

②測量線性電位計的電阻

點火開關(guān)置于OFF位置,拔下節(jié)氣門位置傳感器的導(dǎo)線連接器,用萬用表的Q檔測量線

性電位計的電阻(圖2-16中E?和之間的電阻),該電阻應(yīng)能隨節(jié)氣門開度增大而呈線性增大。

圖2T6線形可變電阻型節(jié)氣門位置傳感器的檢測

在節(jié)氣門限位螺釘和限位桿之間插入適當(dāng)厚度的厚薄規(guī),用萬用表Q檔測量此傳感器導(dǎo)線

連接器上各端子間的電阻,其電阻值應(yīng)符合表2-7所示。

表2-7線性可變電阻理西節(jié)氣門位置傳感器各端子間的電阻(皇冠3.0車)

限位螺釘與限位桿間隙

端子名稱電阻值

(或節(jié)氣門開度)

0mm0.34-6.30kQ

VTA-E2

0.45mmIDL-E20.50k0或更小

0.55mmIDL-E2oo

節(jié)氣門全開VTA-E22.40-11.20kQ

-

VC-E23.10-7.20kQ

③電壓檢查

插好節(jié)氣門位置傳感器的導(dǎo)線連接器,當(dāng)點火開關(guān)置“ON”位置時,發(fā)動機ECU連接器上

IDL、Vc、三個端子處應(yīng)有電壓;用萬用表電壓檔檢測IDL-E2、VC-E2,VT「E2間的電壓值應(yīng)符合表

2-8所示。

表2-8節(jié)氣門位置傳感器各端子電壓

端子條件標(biāo)準(zhǔn)電壓

節(jié)氣門全開9-14V

IDL-E2

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