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传感器波形分析汽车技师.docx

1、传感器波形分析汽车技师典型传感器波形分析曲轴位置传感器(2009-08-18 18:53:16)转载标签:波形分析曲轴位置传感器教育分类:教学辅导【磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形分析】波形检测方法连接波形测试设备,起动发动机,怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的磁脉冲式曲轴位置传感器信号波形如图1所示。对于将发动机转速和凸轮轴位置传感器制成一体的具有两个信号输出端子的曲轴位置传感器可用双通道的波形检测设备同时进行检测其信号波形,其典型信号波形如图2所示。 1.触发轮上相同的齿形应产生相同型式的连续脉冲,脉冲有一致的形状、幅值(峰对峰电压)并与曲轴(或凸轮)的

2、转速成正比,输出信号的频率(基于触发的转动速度)及传感器磁极与触发轮间气隙对传感器信号的幅值影响极大。 2.靠除去传感器触发轮上一个齿或两个相互靠近的的齿所产生的同步脉冲,可以确定上止点的信号。这会引起输出信号频率的变化,而在齿数减少的情况下,幅值也会变化。3.各个最大(最小)峰值电压应相差不多,若某一个峰值电压低于其他的峰值电压,则应检查触发轮是否有缺角或弯曲。 图1脉冲信号4.如果发动机异响和行驶性能故障与波形的异常有关,则说明故障是由该传感器故障造成的。5.不同类型的传感器的波形峰值电压和形状并不相同。 图2转速信号与凸轮轴位置信号由于线圈是传感器的核心部分,所以故障往往与温度关系密切,

3、大多数情况是波形峰值变小或变形,同时出现发动机失速、断火或熄火。通常最常见的传感器故障是根本不产生信号,这说明是传感器的线圈有断路故障。6.当故障出现在示波器上时,摇动线束可以进一步证明磁脉冲式曲轴位置传感器是不是故障的根本原因。7.在大多数情况下,如果传感器或电路有故障,波形检测设备上将完全没有信号,所以波形测试设备中间0V电压处是一条直线便是很重要的诊断资料。如果示波器显示在零电位时是一条直线,则说明传感器信号系统中有故障,那么应该在确定示波器到传感器的连接是正常的之后,进一步检查相关的零件(分电器轴、曲轴、凸轮轴)是否旋转、磁脉冲式曲轴位置传感器的空气间隙是否适当和传感器头有无故障。注意

4、:也有可能是点火模块或发动机ECU中的传感器内部电路搭铁,此时可以用拔下传感器导线连接器后再用波形测试设备测试的方法来判断。8.图示为两种磁脉冲式曲轴位置传感器的故障波形图a所示故障波形为齿槽中填有异物造成的图b所示故障波形是传感器触发轮安装不当造成的。如果检测出的波形异常,应更换磁脉冲式曲轴位置传感器(含传感器头和触发轮)。 【霍尔式曲轴位置传感器信号波形分析】波形检测方法连接波形测试设备,起动发动机,怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的霍尔式曲轴位置传感器信号波形如图3所示。 图3霍尔曲轴位置传感器1.波形频率应与发动机转速相对应,当同步脉冲出现时占空比

5、才改变,能使占空比改变的唯一理由是不同宽度的转子叶片经过传感器。除此之外脉冲之间的任何其他变化都意味着故障。2.查看波形形状的一致性、检查波形上下沿部分的拐角。由于传感器供电电压不变,因此所有波峰的高度(幅值)均应相等。实际应用中有些波形有缺痕或上下各部分有不规则形状,这也许是正常的,在这里关键的是一致性。3.如果在波形检测设备0V电压处显示一条直线,则应:确认波形检测设备和传感器连接良好;确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动;用示波器检查传感器的电源电路和发动机ECU的电源及接地电路;检查电源电压和传感器参考电压。4.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线,则应:检

6、查传感器接地电路的完整性;确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动;如果传感器的电源和接地良好,波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线,则很可能是传感器损坏。5.如果有脉冲信号存在,应确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度、频率和形状等判定性依据。数字脉冲的幅值必须足够高(通常在起动时等于传感器供给电压),两个脉冲间的时间不变(同步脉冲除外),并且形状是重复可预测的。 【光电式曲轴位置传感器信号波形分析】 波形检测方法 图4光电式转速传感器波形连接波形测试设备,起动发动机,怠速运转,而后加速或按照行驶性能发生故障的需要驾驶等,获得波形, 典型的光电式曲轴位置传感器信号波形如图4所示。

7、1.波形的频率应随发动机转速的变化而变化,占空比在同步脉冲出现时才改变。能使占空比改变的唯一理由是转盘上不同宽度的孔通过传感器,而任何其他原因使占空比改变,都可能意味着故障。2.检查波形形状的一致性,看波形上下端的尖角,一些高频光电式分电器,波形的上角可能出现圆角。3.光电式传感器有一个弱点,它们对污物和油所产生的对通过转盘的光传输干扰问题非常敏感。 光电式传感器的功能元件通常被密封得很好,但损坏的分电器轴套或密封垫,以及当维修时可能使油污和污物进入敏感区域造成污损,这就可能引起不能起动、失速和断火。4.检查波形幅值的一致性,由于传感器供电电压不变,因此所有波形的高度均应相等。实际应用中有些波

8、形有缺痕或上下各部分有不规则形状,这也许是正常的,在这里关键的是一致性。5.如果在波形检测设备0V电压处显示一条直线,则应:确认波形检测设备和传感器连接是否良好;确认相关的零件(分电器、曲轴和凸轮轴等)都在转动;用波形检测设备检查传感器的电源电路和发动机ECU的电源及接地电路;检查电源电压和传感器参考电压。6.如果在波形检测设备上显示传感器电源电压处显示一条直线,则应:检查传感器接地电路的完整性;确认相关的元件都在转动(分电器、曲轴、凸轮轴等);如果传感器的电源、接地良好,波形检测设备显示在传感器供给电源电压处一条直线,则很可能是传感器损坏。7.如果有脉冲信号存在,应确认从一个脉冲到另一个脉冲

9、的幅度、频率和形状等判定性依据。数字脉冲的幅值必须足够高(通常在起动时等于传感器供给电压),两个脉冲间的时间不变(同步脉冲除外),并且形状是重复可预测的。典型传感器波形分析节气门位置传感器(2009-08-18 18:44:30)转载标签:波形分析节气门位置教育分类:教学辅导 【线性输出型节气门位置传感器信号波形分析】波形检测方法1.连接好波形测试设备,探针接传感器信号输出端子,鳄鱼夹搭铁。2.打开点火开关,发动机不运转,慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置,并重新返回至节气门关闭位置。慢慢地反复这个过程几次。这时波形应如图1所示铺开在显示屏上。 图1节气门波形分析 查阅车型规范手册,以得到精确

10、的电压范围,通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。应特别注意在前1/4节气门开度中的波形,这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。有些车辆有两个节气门位置传感器。一个用于发动机控制,另一个用于变速器控制。发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压,在节气门全开时变到低于1V。特别应注意达到2.8V处的波形,这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息,所

11、以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令,从而引起汽车驾驶性能问题。如果波形异常(见图2),则更换线性输出型节气门位置传感器。 图2节气门正确与错误波形对照 【开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析】开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。它是由两个开关触点构成的一个旋转开关,一个常闭触点构成怠速开关,节气门处在怠速位置时,它位于闭合状态,将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁,发动机ECU接到这个信号后,即可使发动机进入怠速控制,或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油,另一个常开触点(构成全功率触点),节气门开度达到全负荷状态时,将发动机ECU的全负

12、荷输入信号端接地搭铁,发动机ECU接到这个信号后,即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及其分析如图所示。如果波形异常,则应更换开关量输出型节气门位置传感器。典型传感器波形分析空气流量计(2009-08-18 18:26:40)转载标签:波形分析空气流量计教育分类:教学辅导【旋转翼片式空气流量传感器波形分析】波形检测方法1.连接好波形测试设备,探针接信号输出端子,鳄鱼夹搭铁。2.关闭所有附属电气设备,起动发动机,并使其怠速运转,当怠速稳定后,检查怠速时输出信号电压(图1中波形)。做加速和减速试验,应有类似图中的波形出现。 图1旋转翼片式空气流量传感器实测波形

13、3.将发动机转速从怠速加至节气门全开(加速时不宜太急),节气门全开后持续2s,但不要便发动机超速运转;4.再将发动机降至怠速运转,并保持2 s;5.再从怠速急加速发动机至节气门全开,然后再关小节气门使发动机回至怠速;6.定住波形。旋转翼片式空气流量传感器信号波形波形如图所示。 波形的含义及相关说明见图所示。1.测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析,正常旋转翼片式空气流量传感器怠速时输出电压约为lV,节气门全开时应超过4V,急减速(急抬加速踏板)时输出电压并不是非常快地从急加速电压回到怠速电压。 图2旋转翼片式空气流量传感器信号波形分析通常 (除TOYOTA汽车外) 旋转翼片式空气流量

14、传感器的输出电压都是随空气流量的增加而升高的。如果检测结果与上述要求不符,则应更换旋转翼片式空气流量传感器2.波形的幅值在气流不变时应保持稳定,一定的空气流量应有相对的输出电压。当输出电压与气流不符(可以从波形图中检查出来,而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响)时,应更换旋转翼片式空气流量传感器。3.若波形中有间断性的毛刺出现则说明旋转翼片式空气流量传感器可变电阻器的碳刷有小的磨损,用波形分析方法更容易发现可变电阻器(电位计)的磨损点。若波形中除了最高点和最低点以外,在平稳加速过程中有波形平台(电压值在某处出现停顿),则说明发动机运转时叶片有间歇性卡滞现象。出现上述两种情况,应更换

15、旋转翼片式空气流量传感器。4.出现图示3的向下的毛刺,则表示传感器中有与搭铁短路或可变电阻器碳刷有间歇性的开路故障,应更换旋转翼片式空气流量传感器。5.在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的,控制电控单元正是根据这一点来判定加速加浓信号的,这不是故障,而是正常波形。 图3空气流量计错误波形分析 【热线(热膜)式空气流量传感器信号波形分析】波形检测方法1. 连接好波形测试设备,探针接信号输出端子,鳄鱼夹搭铁。2.关闭所有附属电气设备、起动发动机,并使其怠速运转,当怠速稳定后,检查怠速时输出信号电压(图4波形)。做加速和减速试验,应有类似图中的波形出现。3.将发动机转速从怠速加至节气门全

16、开(加速过程中节气门应以缓中速打开),节气门全开后持续2s,但不要使发动机超速运转;4.再将发动机降至怠速运转,并保持2 s;5.再从怠速工况急加速发动机至节气门全开,然后再关小节气门使发动机回至怠速;6.定住波形,仔细观察空气流量传感器波形。旋转翼片式空气流量传感器信号波形波形如图所示。 图4热膜式空气流量计波形 波形的含义及相关说明参见图示5。 图5波形含义1.从维修资料中找出输出信号电压参考值进行比较,通常热线(热膜)式空气流量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过0.2V变至节气门全开时超过4V,当急减速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。2.发动机运转时,波形的幅值看上去在不断地波动,

17、这是正常的,因为热线式空气流量传感器没有任何运动部件,因此没有惯性,所以它能快速的对空气流量的变化做出反应。在加速时波形所看到的杂波实际是在低进气真空之下各缸进气口上的空气气流脉动,发动机ECU中的超级处理电路读入后会清除这些信号,所以这些脉冲没有关系。3.不同的车型输出电压将有很大的差异,在怠速时信号电压是否为0.25V也是判断空气流量传感器好坏的办法,另外,从燃油混合气是否正常或冒黑烟也可以判断空气流量传感的好坏。4.如果信号波形与上述情况不符,或空气流量传感器在怠速时输出信号电压太高,而节气门全开时输出信号电压又达不到4V,则说明空气流量传感器已经损坏;如果在车辆急加速时空气流量传感器输

18、出信号电压波形上升缓慢,而在车辆急减速时空气流量传感器输出信号电压波形下降缓慢,则说明空气流量传感器的热线(热膜)脏污。出现这些情况,均应清洁或更换热线(热膜)式空气流量传感器 【数字式空气流量传感器信号波形分析】波形检测方法将波形测试设备探针接空气流量传感器信号输出端子,鳄鱼夹搭铁。在发动机运转时测试空气流量传感器输出信号电压波形。数字式空气流量传感器输出的信号都是频率信号,根据空气流量传感器的不同,其输出信号电压波形可以分为高频和低频两种形式,两种形式空气流量传感器的信号电压波形如下图6、7所示。 图6高频型 图7低频型 波形的含义及相关说明见图8所示。1.波形的幅值大多数应满5V,波形的

19、形状要适当一致,矩形的拐角和垂直沿的一致性要好,传感器输出信号电压波形的频率要与发动机转速和空气流量传感器的比率要一致。有些车型如通用别克汽车的波形上部左侧的拐角有轻微的圆滑过渡是正常现象,并不说明传感器损坏2.随着空气流量的增加,传感器输出信号波形的频率也增加,流过空气流量传感器的空气越多,信号向上出现的脉冲频率也就越高3.如果信号波形不符合上述要求,或者脉冲波形有伸长或缩短、或者有不想要的尖峰和变圆的直角等,应更换空气流量传感器。 【卡门涡旋式空气流量传感器波形分析】卡门涡旋式空气流量传感器的输出方式也是数字式,但它与其他的数字式输出空气流量传感器不同,通常数字式空气流量传感器在空气流量增

20、大时频率也随之增加。在加速时,卡门涡旋式空气流量传感器与其他数字式空气流量传感器不同之处在于它不但频率增加,同时它的脉冲宽度也改变正确连接波形测试设备,起动发动机,不同转速的情况下进行试验,注意应把较多的时间用在测试发动机性能有问题的转速段内,观看波形测试设备。卡门涡旋式空气流量传感器的输出信号电压波形如图9所示9。 1.确信在任何给定的运行方式下,波形的重复性和精确性在幅值、频率、形状和脉冲宽度等几个方面的关键参数都是相同的。2.确信在稳定转速的空气流量的情况下,空气流量能产生稳定的频率。3.在大多数情况下,波形的幅值应该满5V,同时也要按照一致性原则看波形的正确形状,矩形脉冲的方角及垂直沿

21、。4.在稳定的空气流量下空气流量传感器产生的频率也应该是稳定的,不论是什么样的值都应该是一致的。5.当这种型号的空气流量传感器工作正常时,脉冲宽度将随加速的变化而变化,这是为了加速加浓时,能够向发动机ECU提供非同步加浓及额外喷油脉冲信号。 6.所看到的可能的缺陷和不正确的关键参数是脉冲宽度缩短,不应该有峰尖以及圆角的产生,这些都会影响发动机性能和造成排放等问题。7.如果波形不符合上述要求,则应更换卡门涡旋式空气流量传感器。技师论文答辩自己考自己(2009-08-18 17:51:52)转载标签:汽车维修技师论文答辩教育分类:专业成长【故障现象】96款奔驰S320,发动机型号M104,直列六缸

22、。无规律启动困难,并且提速时有黑烟。 【检查的思路】(1)无码故障,可以检查数据流;(2)用示波器检查点火波形和喷油波形;(3)用燃油压力表检查系统燃油压力。如果燃油压力过低,故障在供油系统;如果油压正常、喷油波形正常,但点火能量低,故障在点火系统;如果油压正常、点火波形正常,但无喷油信号,故障在喷油控制系统;如果油压正常,无点火信号和喷油信号,则故障在转速传感器等判缸信号上。如果油压和点火、喷油波形都正常,则问题要考虑机械或其他故障。 【论文亮点】1、无码偶发性故障;2、奔驰中高档车系;3、故障诊断排除时比较有条理性,不靠经验或者换件盲目维修。 【问题一】奔驰车系S、C、B的意义?答:B-C

23、lass:比较新,家用MPVC-Class:定位一般家用,相当于奥迪A4或者宝马3E-Class:比C级略高,相当于奥迪6或者宝马5S-Class: 顶级豪华车,在E级之上A-Class:最小的奔驰,相对应于宝马的MiniM-Class:城市用越野车CL、SL多为跑车系列。 【问题二】从此次维修案例获取了哪些经验?答:电控汽车维修必须把握正常工作的三个基本条件:1、高压缩压力(略高于1.2Mpa);2、良好的混合气(理论空燃比14.7);3、强大而正时的火花(次级电压在1525kv,点火提前角控制在011)。并且在故障诊断与排除时注意检查的基本原则:先外后内、先简后繁、先熟后生、代码优先、先备

24、后用。 【问题三】维修中经常要用的数据有哪些?答:汽缸压缩压力,一般介于0.91.6Mpa良好混合气空燃比:14.7燃油压力0.280.35Mpa 。怠速一般在0.19Mpa,高速控制在0.32Mpa。无负荷状态下喷油脉宽2.8-3.0ms ,提速后保持在2.6-2.8ms怠速空气流量为12-18kg/h ,折合3.3-3.6g/s ,随着转速上升,进气流量增加。 【问题四】此维修案例中是因为燃油压力调节器膜片损坏,燃油进入进气歧管启动困难,提速冒黑烟。为什么电控系统中要有燃油压力调节器?其作用是什么?如何通过结构来实现燃油压力调节?答:因为对喷油量的控制,就是通过控制喷油持续时间和喷油压力。

25、但是因为喷油压力=燃油压力+进气歧管真空度,进气歧管的真空度随着节气门的开度变化而变化。假设燃油压力一定,那么当节气门关闭时,进气歧管真空度大,实际是负压,则喷油压力也大;而当随着节气门开度的增大直至全开,进气歧管真空度减少,喷油压力也减少。这样,由于喷油压力不同,在相同的喷油时间内,在不同节气门开度下的喷油量就会不同,导致电脑无法通过控制喷油持续时间来精确控制喷油量。所以燃油压力调节器的作用,就是保持燃油压力与进气管之间的压力差保持恒定,通过膜片结构将燃油压力控制在0.25Mpa左右,让喷油压力在不同节气门开度下保持定值,喷油量多少就唯一取决于喷油时间的长短,电脑就能通过控制喷油脉宽来精确控

26、制喷油量。燃油压力调节器的结构特点:压力调节器一般安装在供油总管上,它是一个金属壳体,中间通过一个卷边的膜片将壳体内腔分为弹簧式和燃油室,弹簧一般设定弹力250kpa作用在膜片上,而燃油室直接通向燃油总管。当供油总管的燃油进入燃油室的压力超过预设值,膜片上顶,克服弹簧压力,使膜片控制的阀门打开,燃油室过剩的燃油就会通过回油管流回油箱,保持油压。所以,在本维修案例中,当经常变化节气门开度,进气歧管真空度也反复变化时就会带动膜片上下运动,膜片就容易产生撕破,燃油室中的油就会进入到进气歧管中,在真空力下被吸入到进气歧管,产生过浓混合气,启动后过浓混合气随汽油进入汽缸使火花塞浇湿,不能正常着车。连续启

27、动后,过浓混合气会排出汽缸,混合气达到正常值就能着车,而提速后,因为燃油压力上升,无法调节,喷油脉宽变大,喷油量过多,同样产生不完全燃烧,必然产生黑烟现象。 【问题五】造成车辆启动困难一般有几个方面原因?答:1、启动系统问题;2、按照先电后油,检查点火正时或者喷油正时以及点火能量;3、检查燃油系统的供给情况。故障点有油泵、燃油滤清器堵塞、喷油器堵塞或者不工作、系统燃油压力过低等4、检查汽缸压力;5、其他方面:如进排气系统,如空滤脏堵、节气门体不工作、三元催化器等堵塞。 【问题六】此现象中出现黑色的烟的主要原因可以归类哪些原因?如果出现其他类型的烟雾,能不能判断出故障形式?答:一般正常的尾气:无

28、色、无味,经过三元催化器有少量水排出,汽车运转正常。异常烟雾,主要有: 1、黑烟混合气过浓,燃烧不完全。发动机抖动大,排气管发出不正常声音,同时排出黑色烟体,加速无力。故障原因:在化油器车上较多见,由于喷油量通过油门踏板控制,而喷油量不受电脑控制,过多燃油进入汽缸不完全燃烧就排出车外,产生黑烟。同时,冷启动时和点火时间不正确,也都会造成缸内混合气不完全燃烧。电喷车出现黑烟现象要少些,多半是发动机超负荷、汽缸压力不足、发动机温度过低、空滤堵塞、缺缸或者点火过迟等原因。因此要定期检查缸体压力和火花塞。 2、白烟非冬天时,可见大量白色水蒸气伴随发动机运转不平稳冒出,即使预热达到正常水温仍有大量水蒸气

29、。 在低温热车时也有少量白色尾气,这是冷热交换正常现象,热车后白烟自然消失。故障原因可能汽缸的缸垫有磨损,产生间隙,导致散热器系统的水大量经过水套进入燃烧室,水无法参与燃烧,受热就产生水蒸气,直接排出。因此要定期检查缸垫,检查油箱中有无积水;是否添加了正确标号的汽油。 3、蓝烟车辆提速能力下降,噪声变大,排气管有蓝烟排出,并且有机油燃烧产生的焦糊味道,拆下火花塞就会发现严重的积碳。检查油标尺会发现机油消耗量过大,正常保养7500km,机油消耗量都应该在正常范围无需添加。故障原因发动机缸壁有划伤、汽缸与活塞间隙过大、活塞环卡滞或者装反、活塞密封不良或者进气门导管磨损或密封圈损坏,以及机体面面朝缸

30、盖油道附近的缸垫烧蚀,产生间隙,窜入机油进入燃烧室燃烧,燃烧不了的机油就产生蓝烟排出。同时,加注机油过量也会导致烧机油,控制加油试运行后,在油标尺的3/4线处,同时加机油过多也会阻滞曲柄连杆机构作功,增加能耗。因此,除了定期检查机油使用情况,正确保养加注,发现蓝烟要及时送修,以防更大损失。 附:真正答辩的过程。1、简述自己的论文写的主要内容;2、问题1造成车辆启动困难,除了燃油压力调节阀膜片损坏,还有哪些原因?(哈,有准备哦) 问题2这里提到了波形分析,那么说下燃油压力的波形特点。(?只听说过喷油波形,燃油压力波形是不是让我讲在没有装压力调节器之前的燃油压力波形呢,那肯定是随着节气门开度以及节

31、气门后方进气歧管的真空度而改变的吧。怠速,节气门关闭,进气歧管真空度大,燃油压力=喷油压力-进气歧管真空度,因为是负压,所以负负得正,所以,反而燃油压力高;随着节气门开度的增大,真空度减少,负压减少,燃油压力随之降低。因为,如果不设置燃油压力调节器,电控单元控制喷油量就不能仅靠喷油持续时间来控制了。哈哈,打了一下太极,转到我已经掌握的压力调节器为什么设置的原因上去了。也不知道对不对。) 问题3设置了燃油压力调节器后,有什么作用,它如何实现调压作用的。(呵呵,又蒙对了一项) 问题4文章中提到一开始就做了点火波形,为什么不做一下进气歧管真空度检测试验?(?气压压力实验我做过的,真空度实验让我想想哦就是测量歧管内压力和大气压力吧,但是为什么当时我没有想到用此实验来检查燃油压力调节器膜片损坏,我脑子转的慢,让我现在说,我还要再多想想)(

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