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(一)空气流量计

空气流量计的作用是检测发动机的进气量,并将进气量信息转换成电信号输入到电子控制单元(ECU)进行燃料的计算和判定注射量。

本次培训使用的是桑塔纳 3000 轿车中使用的空气流量计。它是一种“L”型热膜式空气流量计,安装在空气过滤器外壳和进气软管之间。其核心部件是流量传感元件和热敏电阻(均为铂膜电阻)组合而成的热敏膜电阻。在传感器内部的进气通道上设有一个矩形护套,相当于一个采样管,护套内设有热膜电阻。为防止污垢沉积在热膜电阻上,影响测量精度,在护套进风侧设置空气过滤层,过滤空气中的污垢。为了防止进气温度的变化影响测量精度,在护套内还设置了铂膜温度补偿电阻,温度补偿电阻设置在靠近进气口的热膜电阻前面温度补偿电阻和热膜电阻接传感器内部控制电路,控制电路接线束接头插座,线束插座位于传感器外壳中间,如图1、电路接线图如图2所示。

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图 1 热膜空气流量计

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图2 热膜式空气流量计电路图

引脚 1 为空; 2脚为12V; 3脚在ECU中接地; 4脚为5V参考电压; 5脚为传感器信号

怠速时5脚电压为1.4V;急加速时2.8V

1、电阻测试

本项目的电阻测试是辅助测试,主要是检测线束的导通性,确认线束通畅,没有开路和短路,接头可靠,信号传输不受干扰。

(1)线束通断测试:将数字万用表设置为200Ω电阻,根据电路图和ECU信号测试端口图对应的针脚号,找到空气流量计图下的针脚号,并分别测试气流 数出3、4、pin 5 到 ECU 12、11、pin 13 的电阻,所有电阻应小于 1Ω。

(2)线束短路测试:将数字万用表设置为200KΩ电阻,测量空气流量计2脚和电控单元1脚之间的电阻1、1< @2、13 应为∞ 测量空气流量计引脚与电控单元引脚之间的电阻:3—11、13;4—12、13;5 —11、12 应该是∞。

注意:在实际维修中,如果要测试各条线束的导通性,应关闭点火开关,拔下传感器插头和电控单元接头,用数字万用表测量每个线束之间的电阻,并连接电线。电阻应小于1Ω,断线电阻应正常。在实际测量中,由于测量方法、万用表本身的误差,以及被测物表面的氧化和灰尘等原因,出现几欧的误差属于正常现象,不必坚持具体数字。

2、电压测试

本项目电压测试分为电源电压测试和信号电压测试两部分。信号电压测试是判断空气流量计是否故障的主要依据。

(1)电源电压测试:打开点火开关,将数字万用表设置为20V直流电压,红针放在空气流量计的2脚,黑针放在蓄电池负极或发动机进气歧管壳体,启动时应显示12V;红针放在空气流量计的4脚上,黑针放在空气流量计的负极上。电池或发动机进气歧管外壳,应显示为 5V。

注意:实际维修时应拔掉传感器插头,打开点火开关,测量2号端子与地之间的电压,启动时应显示12V打开。这时电控单元会记录空气流量计的故障代码。测试完成后,使用诊断仪清除故障码。

(2)信号电压测试:分为单片测试和车载测试两部分。

A.单件测试:取一个空气流量计总成零件,将12V/5V变压器12V电压或电池电压加到空气流量计电源插座的第2脚上,并在空气流量计电源插座的第2脚上加5V 4,设置数字万用表对直流电压20V,测量空气流量计电源插座的3脚和5脚,应该有1.5V左右的电压;用吹风机从空气流量计的另一端吹空气流量计进入冷空气或热空气,测量空气流量计电源插座的3脚和5脚,电压应立即上升到2.@ >8V 并回退。如果不满足以上条件,则可以判断为空气流量计故障。

B.上车测试:启动发动机至工作温度,将数字万用表设置为20V直流电压,测量空气流量计第5脚反馈信号,红色指针置于空气流量计第5脚,黑色指针放在空气流量计上 流量计引脚3、 电池负极或进气歧管外壳在怠速时应显示电压1. 约 5V;当油门踏板被用力踩下时,它应该显示 2.8V 变化。如果不符合上述变化,或者电压反而下降,在电源电压和参考电压良好的前提下,可以断定空气流量计损坏,必须更换。

注意:实际维修时,应在传感器插头末端做反馈信号电压的车载测试,取下防水胶塞或刺破电线护套,连接万用表并踩油门踏板观察电压变化。在发动机试验台上,该试验无需打开防水胶塞或刺穿电线护套。

(二)油门位置传感器

本培训使用皇冠 3.0 轿车的 2JZ-GE 发动机的集成节气门位置传感器。如图3所示。它由一个电位器和一个空闲触点组成。一体式节气门位置传感器与电子控制单元ECU的连接方法如下图4所示。传感器内阻r的两端始终由ECU送来的5V电压供电,活动触点a根据节气门开度处于阻值状态。 r 向上滑动,从而改变 ECU 的 VTA 端子的电压。该电压信号经A/D转换器转换为数字信号,然后输入计算机。从图中可以看出,传感器通过V TA 电阻R2 端E2 端连接,但由于R1 和R2 均大于r,电流流经VC 端→电阻r→E2 端,电位为VTA 端子不受电阻影响。 R1和R2的影响。

当节气门全关时,触点闭合,IDL端电位为0,通知电脑节气门全关。计算机接收到VTA端和IDL端的信号后,根据这些信号判断车辆的行驶状态,进而决定进行过渡期空燃比修正,还是输出增量修正,或切断油路,或进行怠速。稳定性修复。

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图3 集成节气门位置传感器结构

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图4节气门位置传感器连接电路

1、传感器电阻检测

拔下此传感器的线塞,用塞尺测量节流阀限位螺钉与止动杆之间的间隙(用手拨动节流阀,用欧姆表测量接线插孔上端子之间的电阻)该传感器的电阻值应满足下表的要求。

VTA-E2端子间的电压值随着节流阀开度的增大而增大,电阻值也成比例增大,应无中断现象。

节气门位置传感器端子间电阻值

限位螺钉与限位杆间隙/mm

终端名称

电阻值/kΩ

VTA-E2

0.34~6.3

0.45

IDL-E2

0.5 或更少

0.55

IDL-E2

全油门

VTA-E2

2.4 到 11.2

VC-E2

3.1 到 7.2

2、传感器电压检测

将点火开关置于“ON”位置时,用电压表测量VC-E2、IDL-E2、VTA-E2端子之间的电压,电压值应与所示电压值一致在表中。如果不是,请更换该部分。阀门位置传感器。

节气门位置传感器各端子电压

终端

条件

标准电压/V

IDL-E2

打开油门

9 到 14

VC-E2

4.0 到 5.5

VTA-E2

全油门

0.3 到 0.8

全油门

3.2 到 4.9

(三)进气温度传感器

进气温度传感器的作用是检测进气温度,并将温度信号转换成电信号输入发动机电控单元。进气温度信号是各种控制功能的校正信号,包括燃料脉冲宽度、点火正时、怠速控制和废气排放。排放恶化。

带有负温度系数热敏电阻的进气温度传感器常用于汽车。进气温度传感器与ECU的连接电路如图5所示。当进气温度传感器中的热敏电阻随进气温度变化时,ECU通过THA端子测得的分压值相应变化针阀结构图, ECU根据分压值判断进气温度。电路图如图6所示。

图5进气温度传感器

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图6进气温度传感器电路图

1、进气温度传感器电阻检测

检查单件时,将点火开关转至“OFF”,拔下进气温度传感器线的接头,取下传感器,用电吹风、红外线灯或热水加热进气温度传感器;用万用表的Ω档测量不同温度下两个端子间的电阻值,并将测得的电阻值与标准值进行比较。如果不符合标准值,应更换。

2、进气温度传感器输出信号电压值检测

当点火开关在“ON”位置时,ECU的THA端子与E2端子之间或进气温度传感器接头THA与E2端子之间的电压值应为0. 5~3.4V.

(四)冷却液温度传感器

冷却液温度传感器的作用是向ECU提供发动机冷却液温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的校正信号。一般安装在缸体水道或冷却水出口处。冷却液温度传感器如下图 7 所示。当冷却液温度传感器中的热敏电阻随冷却液温度变化时,ECU通过THW端子测得的分压值也随之变化,ECU根据分压值判断冷却液温度。冷却液温度传感器与ECU的连接电路如图8所示。

图 7 冷却液温度传感器

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图8 冷却液温度传感器电路图

1、冷却液温度传感器电阻检测

A.车辆检验

将点火开关置于“OFF”位置,拆下冷却液温度传感器线接头,用数字高阻万用表在Ω位置,测试传感器两个端子如图(丰田皇冠3.0是THW和E2,北京切诺基是B和A之间的电阻值)。其电阻值与温度成反比,加热时应小于1kΩ。

B.单项检验

拔下冷却液温度传感器线的接头,然后将传感器从发动机上拆下;将传感器置于烧杯中的水中,加热烧杯中的水,用万用表同时测量不同水温条件下的冷却液温度传感器两端电阻值如图将测量值与标准值进行比较。如不达标,应更换冷却液温度传感器。

丰田皇冠3.0汽车冷却液耐温检测标准

温度(℃)

电阻 (kΩ)

20

40

60

80

6

2.2

1.1

0.6

0.25

2、冷却液温度传感器输出信号电压检测

安装冷却液温度传感器,将该传感器的线接头插好,当点火开关在“ON”位置时,连接冷却液温度传感器线接头的“THW”端子(丰田汽车)或从ECU 测试接头“THW”端子与E2 之间的传感器输出电压信号(对于北京切诺基,测量传感器线接头“B”端子或ECM 线接头“2”端子与接地端子之间的电压)。丰田汽车的 THW 和 E2 端子之间的电压在 80℃时应为 0.25 ~ 1.0V。测得的电压值应与冷却液温度成反比变化。

(2.8@>凸轮轴/曲轴位置传感器

以丰田的电磁凸轮轴/曲轴位置传感器为例。用于丰田TCCS系统的电磁凸轮轴/曲轴位置传感器安装在分配器中,其结构如图所示。传感器分为上下两部分,上部分产生G信号,下部分产生Ne信号,两者都用于带轮齿的转子转动时改变感应线圈中的磁通量信号发生器,使感应线圈内产生交变感应电动势,经放大后送至ECU。

2.9@>

图9丰田的电磁凸轮轴/曲轴位置传感器

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图10凸轮轴/曲轴位置传感器电路图

Ne信号是检测曲轴转角和发动机转速的信号。信号由固定在下半部的24个等距齿的转子(2号定时转子)和固定在对面的感应线圈产生(如下图(a))。

当转子转动时,轮齿与感应线圈法兰部分(磁头)之间的气隙发生变化,导致通过感应线圈的磁场发生变化,产生感应电动势。当轮齿靠近和远离磁头时,会产生增加或减少磁通量的变化。因此,当每个齿轮齿通过磁头时,感应线圈中就会产生一个完整的交流电压信号。 2 号正时转子有 24 个齿。因此针阀结构图,当转子旋转1圈,即曲轴旋转720°时,感应线圈产生24个交流电压信号。 Ne信号如下图(b)所示,脉冲的一个周期相当于曲轴旋转30°。更准确的转角检测是利用30°转角的时间被ECU分成30等份,即产生1°曲轴转角的信号。同样,ECU 根据 Ne 信号的两个脉冲之间的经过时间(60° 曲轴转角)测量发动机转速。

G信号用于判别气缸,检测活塞上止点位置,相当于日产的磁脉冲凸轮轴/曲轴位置传感器的120°信号。 G 信号由位于 Ne 发生器上方的法兰转轮(1 号正时转子)及其对面的两个对称感应线圈(G1 感应线圈和 G2 感应线圈)产生。其结构如图所示。产生信号的原理与 Ne 信号的原理相同。在计算曲柄转角时,G 信号也可以作为参考信号。

G1 和G2 信号分别检测第6 缸和第1 缸的上止点。由于 G1 和 G2 信号发生器的设置位置的关系,当 G1 和 G2 信号产生时,活塞实际上并没有到达上止点(BTDC),而是在上止点前 10°。

1、凸轮轴/曲轴位置传感器电阻检查

将点火开关置于“OFF”位置,拔下凸轮轴/曲轴位置传感器的接线插头,用万用表的电阻档测量凸轮轴/曲轴位置传感器端子间的电阻。如果阻值不在规定范围内,则必须更换凸轮轴/曲轴位置传感器。

凸轮轴/曲轴位置传感器的电阻值

终端

条件

电阻(Ω)

G1-G-

热状态

125~200

160~235

G2-G-

热状态

125~200

160~235

Ne-G-

热状态

155~250

190~290

“冷态”是指-10℃~50℃,“热态”是指50℃~100℃。

2、凸轮轴/曲轴位置传感器输出信号检查

拔下凸轮轴/曲轴位置传感器的接线插头,在发动机运转时,用万用表的电压量程检查凸轮轴上的G1-G-、G2-G-、Ne-G-端子/曲轴位置传感器是否有脉冲电压信号输出。如果没有脉冲电压信号输出,则必须更换凸轮轴/曲轴位置传感器。

3、感应线圈和定时转子间隙检查

用测厚仪测量正时转子与感应线圈突出部分之间的气隙,间隙应为0.2~0.4mm。如果间隙不符合要求,则必须更换分配器外壳组件。

(六)爆震传感器

爆震传感器是发动机电控系统中不可或缺的重要组成部分。其作用是检测发动机是否有爆震现象,并将信号发送给发动机ECU。

常见的爆震传感器有两种,一种是磁致伸缩式爆震传感器,另一种是压电式爆震传感器。磁致伸缩爆震传感器的外观和结构如图11所示,有永磁体、由永磁体激励的铁磁铁芯、铁芯周围的线圈。它的工作原理是:当发动机的气缸体振动时,传感器以7kHz左右的频率与发动机产生共振,铁磁材料磁芯的磁导率发生变化,导致永磁体的磁通密度发生变化。铁芯,从而在铁芯周围的绕组中产生一个感应电动势,并将这个电信号输入到ECU。

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图 11 磁致伸缩爆震传感器

压电爆震传感器的结构如图12所示。该传感器利用晶体或陶瓷多晶的压电效应工作,也利用掺杂硅的压阻效应。传感器的外壳配备有压电元件、砝码和电线。它的工作原理是:当发动机气缸体的振动传递到传感器外壳时,外壳和配重之间发生相对运动,夹在两者之间的压电元件上的压力发生变化,从而产生电压。 ECU检测这个电压并根据它的值来判断爆震强度。

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图12压电爆震传感器

丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机爆震传感器与ECU连接如图13所示。

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图 13 爆震传感器电路

当爆震传感器出现故障时,发动机电控单元可以检测到,并设置00527(1号爆震传感器)或00540(2号爆震传感器)故障码,并延迟各路点火提前角气缸运行15°左右,使用进口或国产故障诊断仪,连接诊断插座即可读取该故障的相关信息。

1、爆轰传感器电阻检测

将点火开关置于“OFF”位置,拔下爆震传感器的电线接头,用万用表的Ω档检测爆震传感器端子与外壳之间的电阻。它应该是∞(不导电);如果是0Ω(导通),则必须更换爆震传感器。

2、检查爆震传感器的输出信号

拔下爆震传感器的连接插头,在发动机怠速时用万用表的电压档检查爆震传感器端子与地之间的电压。应有脉冲电压输出。如果不是,则应更换爆震传感器。

(七)氧传感器

类型:可分为氧化锆型和氧化钛型两种。

1、锆氧传感器

氧化锆管的内外表面覆盖有薄薄的一层铂作为电极,传感器的内侧向大气开放,外侧直接与废气中的废气接触排气管。

在400℃以上的高温下,如果氧化锆内外表面气体中的氧气浓度相差很大,两个铂电极之间就会产生电动势。将这个电动势发送给ECU,可以作为判断实际空气比的依据。混合气稀时,废气中氧含量高,传感器内外氧浓度差小,氧化锆元件内外极之间产生的电压很低(接近0V)。反之,混合气过浓时,废气中的氧含量低美国泰科阀门,传感器内外氧浓度差大,两电极间产生的电压高(约1V) 在理论空燃比附近,氧传感器的输出电压信号值出现突变,如下图所示。

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图14氧化锆氧传感器及其特性

2、氧化钛氧传感器

主要由二氧化钛成分、电线、金属外壳和端子组成。

当废气中氧气浓度高时,二氧化钛的电阻值增大;相反,当废气中的氧气浓度较低时,二氧化钛的电阻值会降低,通过适当的电路处理电阻变量泰科阀门,可以将电阻变量转换成电压信号发送给ECU来确定实际的空燃比。

图15氧化钛氧传感器

3、氧传感器控制电路

日本丰田LS400汽车氧传感器控制电路。

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图 16 氧传感器电路

在闭环控制过程中,当实际空燃比小于理论空燃比时,输入的高压信号(0.75 ~ 0.9V)氧传感器到ECU,此时ECU会减少喷油,当空燃比增加到理论空燃比时,氧传感器的输出电压信号会突然下降到0.左​​右1 V,ECU会增加喷油量以降低实际空燃比。小的。如此反复,可将实际空燃比控制在接近理论空燃比的极小范围内。

4、氧传感器维护

(1)热氧传感器加热器检查

检测加热线圈的电阻,如:丰田LS400线圈电阻在20℃时应为5.1 ~ 6.3Ω。

(2)氧传感器信号检查:发动机高速运转,直到氧传感器工作温度达到400℃以上,然后保持怠速运转。然后反复踩油门踏板,测量输出氧传感器信号电压,加速时输出高电压信号(0.75~0.90V),低电压信号(0.10~0. 40V ) 减速时应输出,如不满足上述要求,应更换氧传感器。

(八)喷油器

喷油器的作用是根据ECU指令控制喷油量。根据喷油口的结构,喷油器可分为销式和孔式两种。喷油器主要由滤网、线束接头、电磁线圈、回位弹簧、衔铁和针阀组成。针阀和衔铁是一体的。如图 17 所示。

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图17 喷油器结构

1、简单检查方法

发动机工作时,用手触摸或用听诊器检查喷油器开闭时的振动或声音。如果感觉不到震动或听不到声音,说明喷油器或电路有问题。

发动机暖机后怠速运转时,用螺丝刀(螺丝刀)或听诊器(触杆式)触摸喷油器,通过听燃油的声音判断喷油量每个气缸中的喷油器(如图所示)。设备是否正常工作。发动机运转时,应听到喷油器有节奏的“咔哒”声——这是喷油器在电脉冲作用下的工作声。若各缸喷油器工作声音清晰、均匀,则喷油器工作正常;如果某缸喷油器工作声音很小,说明该缸喷油器工作不正常——可能是针阀卡死,应进一步检查;如果听不到某缸喷油器的工作声音,说明该缸喷油器不工作,应检查喷油器及其控制电路。

2、喷油器电阻检查

断开线束接头,用万用表测量喷油器两个端子之间的电阻。高阻喷油器阻值为13-16Ω,低阻喷油器阻值为2-3Ω。否则应该更换。

3、喷油器泄漏检查

可以在特殊设备上检查。如果喷油器在1分钟内滴油超过1滴,则应更换喷油器。

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图 18 喷油器清洁剂

4、注射量检查

可以在特殊设备上检查。喷油器通电后喷油,用量杯检查喷油器的喷油量。每个喷油器应加注2~3次,各缸喷油量和喷油均匀度应符合标准,否则应清洗或更换。

低阻喷油器必须串联一个8-10Ω的电阻进行检查。一般喷油量为50-70mL/15s,各缸喷油器喷油量差异不超过10%。

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