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融养郭
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1 汽油噴射引擎燃料系統電子元件認識測量壹前言 : 黃龍潭老師汽油噴射引擎裝置於車輛, 已有 50 年以上, 至今算是成熟技術了, 而它與一般引擎主要差異地方, 在於燃料系統不同, 以前是採用化油器, 噴射引擎是使用噴油嘴將適當油量噴霧於進氣門前或直接噴霧在汽缸內, 後者稱為缸內噴射 ( 直接噴射 ) 汽油引擎汽油噴射引擎燃料系統的演進, 坊間均以波西 (Bosch) 噴射系統為主, 其有幾個重要時間點作為分野 : 一 1950 年, Bosch 開發了一套機械控制式汽油噴射裝置 (Bosch mechanical gasoline direct injetion system), 採用的是機械柱塞式噴射泵, 並在汽缸內直接噴射汽油, 顯著提高引擎輸出與更速的加速性能二 1962 年間 Bosch 買下 Bendix 的電子噴射專利, 加以研發與改良後, 從此發展二套系統, 一是延續先前的機械連續噴射式, 二是電子控制噴射式三 1967 年, 機械連續噴射式系統發表了 K-jetronic 汽油噴射系統, 不同於之前的機械噴射,K-jetronic 不需要引擎驅動, 改由電動泵加壓供給燃料, 依據吸入的空氣流量在氣門前連續噴射汽油, 本系統構造簡單維修較容易穩定性高同年, 電子控制噴射式系統首先發表了 D-Jetronic( 壓力計量式電子噴射系統 ) 是以進氣岐管壓力及引擎轉速作為噴油量的依據使用電子控制噴射系統較能精確感測所需數據, 精準的控制噴油量, 使得引擎能有較佳混合汽燃燒, 並作更大的輸出四 1972 年電子控制噴射式系統發表了 L-jetronic 型式, 它是以 D-jetronic 為基礎進行改良, 而 L-jetronic 是以空氣流量作為噴油依據五 1977 年電子控制噴射式系統又發表了 Motronic 型式, 引擎管理的概念被正式使用到車用電腦上, 利用各式感知器偵測引擎底盤行駛狀況及車輛外溫度氣壓條件, 再由車用電腦作分析比對及統整, 作出最佳的噴油量與點火時間, 使引擎更高輸出 Motronic 的發展取代了其他的電子噴射系統, 是現代電腦噴射系統的原型六 1981 年, 機械連續噴射式系統又發表了 KE-jetronic 型式, 是以原本的系統組件為基礎, 增加了電子裝置 ( 電磁油壓作動器引擎溫度感知器含氧感知器等 ) 來增進計量壓力, 以調節汽油量的能力同年, 電子控制噴射式系統也發表了 LH-jetronic 熱線式空氣流量計, 它比起 L-jetronic 的翼板式的反應速度快進氣阻力小, 爾後就逐漸取代了翼板式空氣流量計七 1982 年迄今, 期間汽油噴射系統基本架構均差不多, 主要差別有 :( 一 ) 各元件功能增強, 如車用電腦由 8 位元提升位元感知器偵測範圍增大, 節汽門位置感知器, 由僅偵測怠速與全開位置, 現可測得任何位置 ( 二 ) 感知器數量增多, 如車外空氣溫度及空氣壓力感知器爆震感知器電子油門踏板感知器油箱壓力感知器 ( 三 ) 製造技術更精進, 故障率降低, 壽命增長 1

貳燃料系統電子控制系統, 如下圖所示 : 參感知器所產生的訊號, 有電壓電流電阻及頻率等變化, 輸入至電腦 (ECM ECU), 電腦接收感知器的訊號, 加以處理後, 再作輸出的控制主要感知器名稱安裝位置功能及結構樣式如下 : 感知器名稱種類安裝位置功能結構樣式溫度感冷卻水溫度 (ECT THW) 引擎出水口附近感知引擎冷卻水的溫度, 並將其轉化成電信號輸入 ECM

2 貳燃料系統電子控制系統, 如下圖所示 : 參感知器所產生的訊號, 有電壓電流電阻及頻率等變化, 輸入至電腦 (ECM ECU), 電腦接收感知器的訊號, 加以處理後, 再作輸出的控制主要感知器名稱安裝位置功能及結構樣式如下 : 感知器名稱種類安裝位置功能結構樣式溫度感冷卻水溫度 (ECT THW) 引擎出水口附近感知引擎冷卻水的溫度, 並將其轉化成電信號輸入 ECM 繞線電阻式 ; 熱敏電阻式及熱電偶式知進氣溫度空氣流量計 (MAF) 感知進氣溫度的變器 (MAT THA) 附近化, 並將其轉化成電信號輸入 ECM 流空氣流量空氣流量計 (MAF) 感知進入氣缸內空氣葉片式 ; 電熱絲式 ; 卡量感知器的主空氣通道中的多少, 並將進入節氣門的進氣量變成電信號輸入 ECM( 用於 L 型 ) 門旋渦式燃油流量主油道中用於計算油耗水門式 ; 迴圈球式進氣壓力感知器通過軟管與進氣測量進氣真空度 ( 用於線性可調變壓器 ; 電容 2

3 (MAP) 歧管相通 D 型 ) 式 ; 半導體壓敏電阻式 ; 表面彈性波式節氣門位置感知器 (TPS) 節氣門總體殼體內將節氣門打開的角度轉換成對應的電壓信號輸入 ECM 線性輸出型 ; 開關量輸出型引擎轉速感知器引擎起動飛輪齒環上方測量引擎轉速並將其脈衝信號輸入 ECM 磁感應式 ; 霍爾效應式 ; 光電式車速感知器 (VSS SPD) 車輪地方或組合儀錶內用於引擎怠速和汽車加減速時的空燃比控舌簧開關型 ; 光電耦合型制曲軸位置感知器 ( 點火正時感知曲軸箱內左側檢測一缸上死點位置電信號脈衝並輸入磁感應式 ; 霍爾效應式 ; 光電式器 )( CPS) ECM O2( 含氧 ) 感知器 (λ 感知器 ) 排氣管上檢測大氣與排氣中氧濃度之差而產生的電壓信號, 將其信號輸入 ECM, 用以控制空燃比二氧化皓氧化感知器 ; 二氧化鈦氧感知器爆震感知器 (KS) 汽缸體的進氣管下方檢測缸體的震動, 判斷爆燃的發生, 輸入爆燃脈衝信號給 ECM, 用以延遲點火時刻磁敏伸縮式 ; 壓電式 ( 共振型非共振型火花塞座金屬墊型 ) 肆作動器本身為電力控制元件, 是接收電腦輸出訊號, 一般為 12V 的電壓它利用電力產生位移或通電後產生旋轉運動, 如繼電器電磁閥或馬達等主要作動器名稱安裝位置功能及結構樣式如下表 : 作動器名稱種類安裝位置功能結構樣式噴油咀點火模組燃油泵繼電器怠速控制閥於各缸進氣門前由電腦控制適當噴油量, 各缸每循環噴油量分一次或二次供給電磁線圈式噴油咀分分有單孔與雙孔式於引擎体上提供適當點火時間, 並 IC 電路功率電晶体觸發點火線圈產生強所組成的控制器力火花於引擎室內, 單獨由電腦啟動 ON/OFF, 讓跟典型繼電器相同, 內或數個繼電器裝燃油泵運轉或停止有線圈與白金接點在同一盒子節汽門体上或附控制流過節汽門邊的步進馬達與電磁閥作近旁通空氣量, 以達控制用式 ( 分直線與旋轉怠速轉速式 ) 3

4 (IAC ISC) 活性碳罐電磁於活性碳罐上控制真空通道的 ON/OFF, 進而開閉汽油分有真空源電磁閥與典型的電磁閥閥 CCP 或附近蒸汽進入進氣歧管內燃燒引擎警告燈於駕駛室儀錶板上由警告燈的亮 ( 或閃爍 ) 及不亮, 表示電腦同一般警告燈, 但由電腦所控制 ( 檢修燈 ) 控制系統是否故障伍檢查測量範例 : 市場上汽車製造廠多而車型更多, 各車型所使用的系統與種類也不盡相同, 限於篇幅無法一一介紹, 現僅就 TOYOTA CAMRY 2.0L 2006 年份來作範例說明, 僅針對主要感知器作動器實地作檢查測量及診斷工作一本練習工作單學習之目的有下列幾項 : ( 一 ) 了解元件的中文英文名稱 ( 二 ) 了解元件的線路代號 ( 三 ) 了解元件的規格標示方式 ( 四 ) 了解元件單體測量的數據 ( 五 ) 了解元件迴路測量的信號型式數值大小 ( 六 ) 了解測量元件之儀器型式及功能選擇 ( 七 ) 了解該元件故障對系統之影響二操作說明 : ( 一 ) 本練習工作單經由同學實際的查閱修護手冊原理的認識元件的測量線路的測量及接腳形狀的觀察, 能有效讓同學學習到原理及實務上的認識 ( 二 ) 練習的順序 : 由同學依修護手冊維修單元的內容找出元件之中文及英文名稱元件的規格測量的數據及信號的型式和大小並且由線路圖上找出元件之代號 ( 三 ) 經由實際操作測量比對信號是否和修護手冊上相同或差異性, 最後, 由同學自行設定元件故障後, 觀察引擎運轉狀態及故障顯示的代號, 以了解故障發生的影響三現就 TOYOTA CAMRY 2.0L 2006 年份車輛, 實地作檢查及測量工作, 需準器材及儀器有 : 基本手工具數位電錶示波器及該車輛的修護手冊首先要瞭解修護手冊的使用說明, 找到元件的位置測量點測量方法及操作步驟, 其次, 我們也可以從測量的數據結果, 比對正常的數據, 即能知道故障原因及可能故障元件, 另外, 從已知的故障碼, 去查閱可能發生故障的地方, 有關手冊使用, 如圖 1~4 所示關於使用儀器檢測方式, 一般常用的有數位電錶與示波器二種, 測量點有二個地方, 一是元件本身, 二是 ECM 集合接頭, 圖 5 6 所示為直接在 ECM 集合接頭上用小針頭紮線測量的方法 4

5 利用數位電錶與示波器兩種儀器, 我們實地在 ECM 接頭上測量感知器有 : 進氣溫度感知器冷卻水溫度感知器節氣門位置感知器曲軸轉角感知器凸輪軸位置感知器及空氣流量感知器 ; 作動器部份有噴油咀點火訊號 ( 含 IGT 及 IGF) 等 ECM 集合接頭接頭名稱顏色圖 1 測量的位置圖 2 5

6 故障碼說明圖 3 相關說明圖 4 6

7 測量的位置數位電錶圖 5 測量的位置示波器圖 6 7

8 ( 一 ) 感知器部份 1. 進氣溫度感知器英文名稱 Intake air temperature sensor 英文代號 IAT 型式種類熱敏電阻型數量 1 測量端子 THA(C24-65) - ETHA (C24-88) 線色 P - Y 儀器名稱數位電錶示波器選擇檔位電壓 2 V/DIV, 25 ms/div. Idling Intake air temperature 20 C(68 F) : 0.5 to 3.4 V 故障代碼 P0110~3 2. 冷卻水溫感知器英文名稱 Engine coolant temperature sensor 英文代號 ECT 型式種類熱敏電阻型數量 1 測量端子 THW(C24-97) - ETHW(C24-96) 線色 B - P 選擇檔位 1 V/DIV, 25 ms/div. Idling Engine coolant temperature 80 C (176 F) : 0.2 to 1.0 V 故障代碼 P0115 P0017~8 8

9 3. 節氣門位置感知器英文名稱 Throttle position sensor(for engine control) 英文代號 TPS 型式種類可變電子式數量 2 組測量端子 VTA1(C24-115)-ETA (C24-91) 線色 Y-B WL-P 儀器名稱數位型電錶示波器選擇檔位電壓檔 1 V/DIV, 25 ms/div. Ignition switch to the ON position,throttle valve fully closed : 0.5 to 1.1 V Ignition switch to the ON position,throttle valve fully open : 3.3 to 4.9 V 故障代碼 P0120 P0121 P 曲軸轉角感知器英文名稱 Crankshaft position sensor 英文代號 CPS 型式種類磁力式數量 1 測量端子 G2+ (C24-99) - G2- (C24-98) 線色 G - R 選擇檔位 5 V/DIV, 25 ms/div. Pulse generation (see waveform 5) (Idling) 故障代碼 P0016 P0335 P0339 9

5. 凸輪位置感知器英文名稱 Camshaft position sensor 英文代號 CMP 型式種類磁力式數量 1 測量端子 NE+(C24-122)-NE- (C24-121) 線色 Y - BR 選擇檔位 5 V/DIV, 25 ms/div. Pulse generation (see waveform 5) (Idling) 故障代碼 P0010~12 P0340 6.

10 5. 凸輪位置感知器英文名稱 Camshaft position sensor 英文代號 CMP 型式種類磁力式數量 1 測量端子 NE+(C24-122)-NE- (C24-121) 線色 Y - BR 選擇檔位 5 V/DIV, 25 ms/div. Pulse generation (see waveform 5) (Idling) 故障代碼 P0010~12 P 空氣流量感知器英文名稱 Mass air flow meter 英文代號 MAF 型式種類熱線式數量 1 測量端子 VG(C24-118) - E2G (C24-116) 線色 SB - W 選擇檔位 2 V/DIV, 25 ms/div. Idling Shift lever position P or N, A/C switch OFF : 0.5 to 3.0 V 故障代碼 P0102~3 10

11 ( 二 ) 作動器部 1. 噴油咀英文名稱 Injector 英文代號無型式種類電磁線圈式數量 4 測量端子 #10 (C24-108) - E01(C24-45) #20 (C24-107) - E01(C24-45) #30 (C24-106) - E01(C24-45) #40 (C24-105) - E01 (C24-45) 線色 B - W-B R - W-B Y - W-B L - W-B 選擇檔位 20 V/DIV, 25 ms/div Ignition switch to the ON position : 9 to 14 V Idling : Pulse generation (see waveform 3) 故障代碼無 11

12 2. 點火信號英文名稱 Ignition coil (ignition signal) 英文代號 IGT 型式種類由 ECM 輸出數量 4 組測量端子 IGT1 (C24-85) - E1 (C24-104) IGT2 (C24-84) - E1 (C24-104) IGT3 (C24-83) - E1 (C24-104) IGT4 (C24-82) - E1 (C24-104) 線色 W-W-B G-R-W-B G-W-B LG-W-B 選擇檔位 2 V/DIV, 25 ms/div. Idling ; Pulse generation (see waveform 6) 故障代碼 P0351~4 12

13 3. 點火確認信號英文名稱 Ignition coil (ignition confirmation signal) 英文代號 IGF 型式種類由 ECM 輸出數量 1 測量端子 IGF1(C24-81)-E1(C24-104) 線色 BR - W-B 選擇檔位 2 V/DIV,25 ms/div Idling ; Pulse generation (see waveform 6) 故障代碼 P0351~4 陸其他的感知器尚有動力轉向歧管壓力含氧 (O2) KS 等 ; 作動器有引擎警燈活性碳罐電磁閥燃油繼電器怠速空氣控制閥等, 請自行利用下列空白表試作看看! 英文名稱英文代號型式種類數量測量端子線色儀器名稱選擇檔位故障代碼 : 本文資料參考 TOYOTA CAMRY 2.0 L 修護手冊及網路資料 13

度量衡的知識與權力研究報告

度量衡的知識與權力研究報告 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVI I XVI II XIX XX XXI XXI I XXI II XXI V XX V XX VI XX VII XX VIII XXI X XX X XX XI XX XII XX XIII XX XIV XX XV XX XVI 1 1 source:http://news.sina.com.tw/sinanews/rtn/twsociety/2001/0115/2603584.html