丰田诊断技术空燃比控制原理课件

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丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第7章

丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第7章
1-来自ECM的信号线;2-电源线
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任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• (2)作用 • 控制从炭罐到进气管的燃油蒸汽通道。 • (3)原理 • 占空比控制型真空电磁阀。 • (4)端子含义
1-来自ECM的信号线;2-电源线
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任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• 4.炭罐电磁阀 • (1)安装位置 • 发动机后方,与缸.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• (2)作用 • 控制从炭罐到进气管的燃油蒸汽通道。 • (3)原理 • 占空比控制型真空电磁阀。 • (4)端子含义
• 2.系统作用 • 减少车辆排放污染,增加发动机燃油经济性。 • 3.系统原理 • 燃油蒸发回收控制系统由发动机ECM根据发动机转速、冷却液温度、节气
门开度等运转参数,通过碳罐电磁阀来控制该系统的工作。而曲轴箱强制 通风系统则将曲轴箱内的蒸汽通过一个单向导通的机械阀(PCV阀)引入 进气歧管内。
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任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
(a)发动机不转; (b)怠速或减速; (c)正常运转; (d)加速或大负荷 图7-6 PCV阀的工作过程
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任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• 6.碳罐 • (1)安装位置 • 后排座椅坐垫总成下方,后地板检修孔盖的位置。 • (2)结构
• (6)故障代码
DTC
DTC显示
DTC检测条件
故障部位
P0443
燃油蒸汽排放控制系统清 污控制阀电路
ECM输出电路的端子电压与自ECM至清污电磁阀的驱动 信号不一致。(单程检测逻辑)

丰田卡罗拉车发动机空燃比传感器的原理与检修

丰田卡罗拉车发动机空燃比传感器的原理与检修

为适应日益严格的汽车尾气排放要求,传统的氧化锆式氧传感器状态型监测精度已远远不能满足要求,监测范围更大、性能更优越的宽带型氧传感器应用越来越多。

本文以2010款丰田卡罗拉车1ZR-FE 发动机空燃比传感器为例,详细介绍其工作原理及检测方法。

1 空燃比传感器的工作原理空燃比传感器的工作原理与普通氧化锆型氧传感器的工作原理基本相同,都采用锆元件,但是进行了优化升级,充分应用氧浓差及泵氧原理。

根据氧化锆这种固体电解质的特性,当氧化锆两侧铂电极的含氧量存在差别时,在正、负铂电极上会产生相应的电动势;反之,当在氧化锆两侧的铂电极上加上一定驱动电压时,内部氧离子就会产生规律性运动,在正、负极之间重新分配,从而改变输出电流和电压。

1.1 空燃比传感器的作用及安装位置与传统氧传感器相比,空燃比传感器信号既满足准确性又满足快速性要求,能够随时调节空燃比大小始终保持在理论值区域,特别是在汽车某些典型工况下(如冷机起动、暖机、急加速、急减速等),能有效控制所需空燃比,克服传统氧传感器监测缺陷,极大降低了有害气体的产生,获得了良好的排放性。

在丰田卡罗拉车发动机双氧传感器的排放系统中,上游氧传感器选用空燃比传感器,下游氧传感器选用加热型的氧化锆式氧传感器。

1.2 空燃比传感器的基本结构丰田卡罗拉车发动机采用4线制空燃比传感器,氧化锆元件结构为平面型,属临界电流型宽带氧传感器。

外观上与传统氧化锆型传感器极为相似,注意不要混淆、错误使用和安装。

空燃比传感器本体的两侧设置铂电极,正极设在封闭的空气腔一侧,负极与尾气间填充多孔性的扩散阻力层和多孔氧化铝层,区别于传统氧传感器。

尾气中的氧分子要到达负极侧,需要依次通过多孔性氧化铝层及扩散阻力层,反之亦然。

空燃比传感器的基本结构如图1所示。

1.3 空燃比传感器控制原理及信号输出特性发动机控制单元(ECM )内部有特殊设计的稳压电路,其主要作用是在空燃比传感器空气腔侧铂电极(正极)提供3.3 V 恒定电压,同时在尾气侧铂电丰田卡罗拉车发动机空燃比传感器的原理与检修淄博市技师学院 孙长新1—陶瓷涂层;2—多孔氧化铝;3—扩散阻力层;4—氧化铝;5—空气;6—加热器;7—铂电极。

丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第7章

丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第7章
(a)发动机不转; (b)怠速或减速; (c)正常运转; (d)加速或大负荷 图7-6 PCV阀的工作过程
丰田发动机电控系统维修综合实训 13
任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• 6.碳罐 • (1)安装位置 • 后排座椅坐垫总成下方,后地板检修孔盖的位置。 • (2)结构
丰田发动机电控系统维修综合实训 14
VSV
PCV 炭罐
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任务7.2.2 排气系统的认识与零部件 检查
• 【理论知识】 • 1.系统组成与零部件位置 • 该系统主要由排气歧管、三元催化转化器、消声器、排气总管、排气管连
接件和支架等组成,在前排气管总成位置,还有提高燃油经济性和改善排 放的氧传感器。 • 其中三元催化器集成在了前排气管总成中,消音器位于车辆中部。
• 2)检查方法2 • ①检查步骤:拆下炭罐各软管接头,关闭端口C,用手持式真空泵向端口A
施加真空,检查B口状况,如图7-12所示; • ②标准:首先保持真空。当逐渐增加真空度,达到规定值后,空气开始流
动且真空度下降。
图7-12检查单向阀(方法二)
丰田发动机电控系统维修综合实训 23
任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
1-来自ECM的信号线;2-电源线
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任务7.2.1 燃油蒸发排放控制系统的 认识与零部件检查
• (2)作用 • 控制从炭罐到进气管的燃油蒸汽通道。 • (3)原理 • 占空比控制型真空电磁阀。 • (4)端子含义
1-来自ECM的信号线;2-电源线
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• (3)检查与更换周期 • 当单向阀堵塞时,炭罐就不再正常工作,这样燃油蒸汽就排放到大气中,

丰田TEAM21丰田诊断技术员(燃油喷射时间控制)

丰田TEAM21丰田诊断技术员(燃油喷射时间控制)

电压校正

喷油信号
关 打开
关闭 喷油器实际开
校正喷射 时间(msec)
标准喷射持续时间

蓄电池电压(V)

• 问题 – 1 • 以下关于电子燃油喷射系统的论述。 • 1.发动机ECU总是根据传感器传来的信号,确定合 适的燃油喷油量。 • 2.当燃油泵停止运转时,燃油泵的单向阀关闭, 以保持燃油管里的残余压力。 • 3.新型EFI系统的压力调节器使燃油压力持续高于 进气歧管压力。 • 4.脉动缓冲器吸收燃油管里的燃油压力脉动。
EFI继电器
燃油泵
IG
ST
点火 开关
发动机ECU FC
E1 微处理器
STA NE信号 NE
• 问题 – 3 • 以下论述与基本喷射时间有关。标出下述每句正 确或错误 • 1.基本喷射时间由加速器开启角和发动机转速决 定。 • 2.校正喷射时间是通过传感器探测到的发动机工 况而计算出来。 • 3.实际喷射时间=基本喷射持续时间+校正喷射时 间。 • 4.发动机冷启动时,燃油难于雾化,预热加浓, 喷射时间增加。
• 7.进气温度校正 空气密度随空气温度的变化而变 化。 因此,需要作一个校正:即根据 进入气缸中的空气温度来增加或减少 燃料的量,以优化发动机当前条件下 所需的混合比例。进气温度由温度传 感器探测。发动机ECU 将空气温度设 定为标准值20℃(68℉)。 当空气温度高于或低于标准值时, 就会确定一个校正量。进气温度低, 密度增加,因而校正量也增加。进气 温度高,密度降低,因而校正量也减 少。校正量增加或减少接近10%。 • 提示: 对热线式空气流量计,由于流量 计会输出一个空气温度的校正信号。 因此,进气温度就不需再校正。
• 2.预热加浓 发动机ECU在冷机时,因 为此时燃油不容易雾化,所 以,燃油的喷油量就需增加。 当温度较低时,需增加燃油 喷射时间,来获得较浓得空 气-燃油混合气,从而达到较 好的行车性。最大校正量是 常温下的两倍。 • 维修提示: 如果温度传感器失灵时, 可考虑这是引起发动机的行 车性较差的原因之一。

空燃比闭环控制 ppt课件

空燃比闭环控制 ppt课件
所以:内表面带正电,成为正 极;外表面带负电,成为负极。
两极之间的电位差使是氧传感 器的信号电压。
ppt课件
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信号电压的高低取决于传感陶 瓷管内外表面之间氧浓度之差, 即取决于外表面上废气经完全 催化处理之后残余氧的浓度, 而残余氧浓度又是废气λ值的函 数。
从λ>1的稀混合气(高残余氧) 过渡到λ<1的浓混合气(极低 残余氧),则残余氧浓度突变 达10的几次方幂倍。所以在λ=1 附近信号电压突变,
λ<1时为800~1000mV,
λ>1时小于100mV.
λ=1时为450~500mV。
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氧传感器应装在任何工况下都能达到其工作温度的地方,因为氧传感 器的工作特性与温度密切相关。温度强烈地影响着传感陶瓷管对氧离 子的导通能力。
一方面当温度低于600℃时,输出电压低于上述数据和曲线,而低于 350℃时几乎没有信号;
ppt课件
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加热的管式氧传感器的护管10上的废气流 通孔比较细小,因此减少了传感陶瓷管在 废气温度较低时所遭受的冷却作用。
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目前普遍使用的氧传感器只能判断是λ>1, 还是λ<1,却无法测定λ的具体数值。
不过已开始生产能测定λ具体数值的氧传感 器,用于稀薄燃烧发动机。
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1)管式氧传感器原理
氧传感器按带固态电解质 的氧浓度原电池的原理工 作(Nernst原理)。
其核心元件是用二氧化锆 制成的传感陶瓷管1。
另一方面,输出电压对于过量空气系数变化的响应时间也与温度有关。 例如:
当传感陶瓷管温度为350℃时,响应时间为几秒钟; 而当传感陶瓷管温度为600℃时,响应时间小于50ms。
所以在发动机起动后直到大约350℃的最低运行温度的一段时间内,λ 闭环控制是截止的。

丰田发动机空燃比传感器工作解析

丰田发动机空燃比传感器工作解析

丰田发动机空燃比传感器工作解析随着人们环保意识的提高,对汽车尾气净化的要求越来越高,对尾气排放控制标准也越来越严格。

氧传感器作为发动机电控系统的主要排放控制部件之一,主要是配合三元催化转换器(TWC)在正常的运转工况时进行有效的尾气排放控制,以降低汽车尾气排放。

传统的两状态型氧传感器在进行燃油反馈控制时,只能识别和判断混合气的浓与稀状态,不能精确判断空燃比大小,故其反馈范围狭窄且变化不稳定。

而如今为了达到更好的燃油控制效果和降低排放,需要进行非理论空燃比的闭环燃油控制,ECM 必须能够瞬间判断当前工况与实际空燃比的大小,以进行快速的燃油反馈调节,故需要使用一种反应非常灵敏并且检测精度高、能连续检测空燃比大小的新型氧传感器。

专家们把该传感器叫空燃比传感器或宽带型、线性型、稀式氧传感器。

1 空燃比传感器工作解析目前丰田 PREVIA、CAMRY 等新车型都采用线性型空燃比传感器,如图 1 所示。

根据其测量的实际空燃比数值大小,ECM 能及时调整实际空燃比,并控制在理论空燃比(14.7:1)位置,且调整速度极快,很大程度上降低了车辆在冷启动、加速、减速等工况下的废气排放。

空燃比传感器的结构如图2 所示。

传感器最基本的部分是ZrO2 固态电解质,其夹在两个铂电极之间,同传统型氧传感器差不多,主要区别于保护罩的部位,空燃比传感器的传感元件多了一个特殊设计的用于限制空气扩散的扩散阻力层和一个封闭的空气腔。

从图 3 可以看出,传统氧传感器空气腔是直通外界大气的。

空燃比传感器是根据氧气泵原理来工作的,ECM 通过内部的一个稳压电路,在空燃比传感器空气腔侧铂电极和尾气侧铂电极分别施加一个 3.3 V 和一个 3.0 V 的固定电压,如图 4 所示。

当废气中 O2 浓度变化时,空燃比传感器从空气腔泵出或泵入O2,产生一个大小、方向不同的泵送电流输入到 ECM 内部的检测电路,产生与废气中 O2 含量相应的电压值。

当λ<1,即浓混合气时,废气中的 O2 很少,HC、CO 未燃烧干净。

丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第4章

丰田汽车电控系统检修一体化教材课件-第4章

实测值是否在规定范围内,若不, 分析原因
检查进(排)气凸轮轴位置传感器的电源 电压
开路
检查进(排)气凸轮轴 位置传感器与 ECM 之 间 的 线 束 和连接器
短路
读取进(排)气凸轮轴位置传感器的输出 波形
检查进(排)气凸轮轴位置传感器的安装
检查进(排)气凸轮轴位置传感器齿板
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任务4.2.1检查进(排)气凸轮轴位 置传感器
上课时认真程度(10分)
小组成员之间的团结协作(10分)
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任务4.2.2 检查凸轮轴正时机油控制 阀总成
• 1.进气凸轮轴正时机油控制阀总成(OCV) • 【情景设置】 • 在1ZR-FE发动机实训台上设置凸轮轴正时机油
不足的故障案例,引导学生对此故障进行分析。 采用小组讨论的方式,明确故障现象,分析故 障原因,提出故障诊断思路,编制出故障诊断 流程图,制定维修方案和工作流程,填写维修 工单。每个小组抽查一名学生上台展示学习成 果,最后小组互评、教师点评总结。
2
任务4.1故障案例分析
• 1.故障现象 • 一辆2007款1.6L卡罗拉手动挡轿车,发动机颤动,易熄火,加速无力,发
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任务4.2.1检查进(排)气凸轮轴位 置传感器
• (4)端子含义
1-正信号端子;2-负信号端子;3-电源端子
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任务4.2.1检查进(排)气凸轮轴位 置传感器
• (5)线路图
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任务4.2.1检查进(排)气凸轮轴位 置传感器
• 6)故障代码 • 如果发动机运转但仍无凸轮轴位置传感器信号
输入到 ECM,或凸轮轴和曲轴位置不同步, 或凸轮轴位置传感器输出电压不在标准范围内, 则ECM判定凸轮轴位置传感器电路存在故障。

丰田诊断技术空燃比控制原理课件

丰田诊断技术空燃比控制原理课件

目标A/F 0.88 0.94 1.00 1.09 1.2
AFS -0.36mA -0.18mA
0 0.18mA 0.36mA
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
A/F传感器&氧传感器
比较
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(MAF 偏移)
如果总的燃油修正为+45%
基本喷油量 × 各种补偿系数 × 反馈补偿 - 净化值
因素
燃油压力 喷油器
吸入空气 MAF传感器 PIM传感器
缺火 气门积碳
基于以上计算的喷油量过稀
原因
无法喷入期望的燃油量 有未被空气流量计检测的空气进入(真空泄漏)
传感器特性向比实际值偏大的方向偏移 增加废气中氧含量
反馈的相关数据流
Fuel System Status(Bank#) SFT LFT O2S B# S# AFS B# S1(V) AFS B# S1(mA) (Target)Air-Fuel Ratio(目标数据) AF FT B# S1(实际数据)
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈的相关数据流-A/F & O2
空燃比传感器和氧传感器的工作温度
传感器
A/F传感器 氧传感器
活化温度 (氧化锆)
750℃ 400℃
目标温度
750℃ 550℃
加热器温度
800℃ 600℃
数据说明 exle文件
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
空燃比反馈控制
理论与维修
一汽丰田汽车销售有限公司 一般维修教育
2009年6月
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈控制 SFT & LFT MAF 偏移 空气吸入(真空泄漏) 燃油压力低 后氧传感器和三元催化器老化检测
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
空燃比反馈控制-氧传感器基础
氧传感器特性
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’09 Master Renewal Seminar of 器信号端子,电压? IT2显示电压多少?何时为浓? 实质是电压型还是电流型?
反馈(SFT & LFT)
数据说明了什么…
Short FT Long FT Total FT
学习前 -7.00
0.00 -7.00
10
学习后 -1.50 -5.50 -7.00
基于各传感器计算的喷 油量过多了
’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈的相关数据流
燃油修正值SFT(LFT)是 基于什么信号得出的?
’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(SFT & LFT)
反馈什么时候 开始?
学习顺序
SFT什么时候影响 到LFT?
按基本喷油量增 加或减少多少?
LFT一次KEY-ON,只有一次改变。对应一个功况有一个LFT(直觉:SFT经常变化,而LFT变化较慢)。 SFTLFT
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈的相关数据流-A/F & O2
目标A/F 0.88 0.94 1.00 1.09 1.2
AFS -0.36mA -0.18mA
0 0.18mA 0.36mA
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
A/F传感器&氧传感器
比较
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈的相关数据流
Fuel System Status(Bank#) SFT LFT O2S B# S# AFS B# S1(V) AFS B# S1(mA) (Target)Air-Fuel Ratio(目标数据) AF FT B# S1(实际数据)
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(SFT & LFT)
如何将空燃比保持在理论空燃比?
进气量为 _XX_升
基本喷油量基于进 气质量和各种补偿
影响反馈值
空燃比太浓/稀
如果反馈值指示浓/稀,传感器输出可能不正确
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈的相关数据流
Fuel System Status(Bank#)
CL
正常 反馈进行中
CL Fault OL
CL Drive
不正常 正常 正常
反馈进行中。但至少一个氧传感器 有些故障。(双传感器系统)
未达到反馈的工作条件(如起动后不 久,冷却液温度过低等)
由于工作条件而没有反馈(如断油)
OL Fault 不正常 因为系统故障而停止控制
反馈(SFT & LFT)
喷油量计算公式
基本喷油量 × 各种补偿系数 × 反馈补偿 - 净化值
取决于进气质量 MAF PIM
取决于工况 THW THA etc
取决于反馈
取决于净化流入量
净化率 密度?
下一个课题
100+【短期燃油修正】+【长期燃油修正】 100
原来SFT和LFT要 加起来。
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反馈(SFT & LFT)
依据曲 轴转角 时间射
进去
喷油量控制
同步喷射
起动喷射
起动基本喷射 喷油量及电压补偿
不理会 曲轴转 角时间 射进去
常规喷射
起动后喷射
基本喷射 各种补偿 燃油切断
非同步喷射
加速喷射
所有缸同步喷射:所有缸同一时间喷油 独立喷射:每个缸在进气前一点开始喷射,每次一个缸。
起动时喷射时间=起动基本喷射时间X充气效率校正系数+电压校正时间
4
起动后:起动后喷射时间=基本喷射时间X喷射修正系数+电压修正时间
’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(SFT & LFT)
如何将空燃比保持在理论空燃比?
进气量为 _XX_升
基本喷油量基于进 气质量和各种补偿
空燃比为14.7:1
反馈动画
如果每个传感器都输出正确值,空燃比应为14.7:1
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
空燃比反馈控制-A/F传感器
输出原理 浓
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈控制-A/F&O2
如何判断空燃比传感器和氧传感器有问题还是电脑 线束有问题?
主动测试 对调 测量线束 对比前、后传感器的值。(后边再论述时间差)
在氧传感器插头端加1.5伏来测试
断开空燃比传感器插头电压应显示多少?
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
A/F传感器
线路失效时
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
A/F传感器
A/F 13.0 可能过浓 13.8 可能过浓 14.7 理想空燃比 16.0 可能过稀 17.7 可能过稀
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(SFT & LFT)
如果空燃比是理论空燃比…
进气系统
准确计算进气量
燃油系统
合适的燃油喷射量
O2/AF传感器
反馈正常
压缩和点火
良好的压缩 强烈的火花
发动机状态影响空燃比
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
8
LFT变化
’09 Master Renewal Seminar of FTMS
反馈(SFT & LFT)-LFT学习
*系统正常无 故障码 *暖机, >70℃ *MAF综合 值从起动起 不低于规定 值 *反馈稳定 *SFT平均值 超出正负2%
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’09 Master Renewal Seminar of FTMS
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