Automotive Fuel and Emissions Control Systems, 3rd Edition

Cover......Page 1
Title Page......Page 3
Copyright Page......Page 4
PREFACE......Page 5
IN-TEXT FEATURES......Page 6
SUPPLEMENTS......Page 8
ACKNOWLEDGMENTS......Page 9
ABOUT THE AUTHOR......Page 10
CONTENTS......Page 13
Vehicle Identification......Page 21
Service Information......Page 23
Threaded Fasteners......Page 24
Hand Tools......Page 27
Basic Hand Tool List......Page 36
Tool Sets and Accessories......Page 37
Hand Tool Maintenance......Page 38
Air and Electrically Operated Tools......Page 39
Personal Protective Equipment......Page 41
Safety Precautions......Page 42
Safety Lifting (Hoisting) a Vehicle......Page 43
Jacks and Safety Stands......Page 45
Electrical Cord Safety......Page 46
Fire Extinguishers......Page 47
First Aid and Eye Wash Stations......Page 48
Hybrid Electric Vehicle Safety Issues......Page 49
CHAPTER QUIZ......Page 54
Federal and State Laws......Page 55
Asbestos Hazards......Page 56
Used Oil......Page 58
Solvents......Page 59
Coolant Disposal......Page 60
Fuel Safety and Storage......Page 61
Air-Conditioning Refrigerant Oil Disposal......Page 62
CHAPTER QUIZ......Page 65
Engine Construction Overview......Page 66
Engine Parts and Systems......Page 67
Engine Classification and Construction......Page 69
Engine Measurement......Page 74
Compression Ratio......Page 75
Torque and Horsepower......Page 78
CHAPTER QUIZ......Page 79
Diesel Engines......Page 80
Three Phases of Combustion......Page 82
Injection Pump......Page 83
HEUI System......Page 84
Diesel Injector Nozzles......Page 86
Engine-Driven Vacuum Pump......Page 87
Accelerator Pedal Position Sensor......Page 88
Diesel Engine Turbochargers......Page 89
Exhaust Gas Recirculation......Page 90
Diesel Exhaust Particulate Filter......Page 91
Diesel Exhaust Smoke Diagnosis......Page 94
Compression Testing......Page 95
Injector Pop Testing......Page 97
Diesel Emission Testing......Page 98
CHAPTER QUIZ......Page 99
Refining......Page 101
Volatility......Page 103
Gasoline Combustion Process......Page 104
Normal and Abnormal Combustion......Page 105
Octane Rating......Page 106
Gasoline Additives......Page 107
Reformulated Gasoline......Page 109
Testing Gasoline for Alcohol Content......Page 110
General Gasoline Recommendations......Page 111
CHAPTER QUIZ......Page 114
Ethanol......Page 115
E85......Page 116
Alternative-Fuel Vehicles......Page 117
Methanol......Page 120
Propane......Page 121
Compressed Natural Gas......Page 122
P-Series Fuels......Page 123
Synthetic Fuels......Page 124
REVIEW QUESTIONS......Page 126
CHAPTER QUIZ......Page 127
Diesel Fuel......Page 128
Biodiesel......Page 130
CHAPTER QUIZ......Page 132
Air Intake Filtration......Page 133
Throttle-Body Injection Intake Manifolds......Page 135
Port Fuel-Injection Intake Manifolds......Page 136
Exhaust Manifolds......Page 138
Mufflers......Page 140
SUMMARY......Page 141
CHAPTER QUIZ......Page 142
Forced Induction Principles......Page 143
Superchargers......Page 145
Turbochargers......Page 147
Boost Control......Page 149
Turbocharger Failures......Page 150
Nitrous Oxide......Page 152
SUMMARY......Page 153
CHAPTER QUIZ......Page 154
Engine Smoke Diagnosis......Page 155
Visual Checks......Page 156
Engine Noise Diagnosis......Page 158
Oil Pressure Testing......Page 159
Compression Test......Page 160
Running (Dynamic) Compression Test......Page 162
Cylinder Leakage Test......Page 163
Vacuum Tests......Page 164
Exhaust Restriction Test......Page 166
Diagnosing Head Gasket Failure......Page 167
Dash Warning Lights......Page 168
CHAPTER QUIZ......Page 171
On-Board Diagnostics Generation-II (OBD-II) Systems......Page 173
Monitors......Page 174
OBD-II Monitor Information......Page 175
Enabling Criteria......Page 176
OBD-II DTC Numbering Designation......Page 177
Enabling Conditions......Page 178
PCM Tests......Page 179
GLOBAL OBD-II......Page 180
CHAPTER QUIZ......Page 181
Network Fundamentals......Page 182
Module Communications Configuration......Page 183
General Motors Communications Protocols......Page 185
Ford Network Communications Protocols......Page 188
Chrysler Communications Protocols......Page 189
Controller Area Network......Page 190
European Bus Communications......Page 192
Network Communications Diagnosis......Page 193
OBD-II Data Link Connector......Page 196
REVIEW QUESTIONS......Page 197
CHAPTER QUIZ......Page 198
Engine Coolant Temperature Sensors......Page 199
Testing the Engine Coolant Temperature Sensor......Page 200
Intake Air Temperature Sensor......Page 204
Transmission Fluid Temperature Sensor......Page 206
Exhaust Gas Recirculation (EGR) Temperature Sensor......Page 207
REVIEW QUESTIONS......Page 208
CHAPTER QUIZ......Page 209
Throttle Position Sensor Construction......Page 210
PCM Uses for the TP Sensor......Page 211
Testing the Throttle Position Sensor......Page 212
Testing the TP Sensor Using a Scan Tool......Page 213
CHAPTER QUIZ......Page 214
Construction of MAP Sensors......Page 216
PCM Uses of the MAP Sensor......Page 219
Barometric Pressure Sensor......Page 221
Testing the MAP Sensor......Page 222
REVIEW QUESTIONS......Page 223
CHAPTER QUIZ......Page 224
Mass AirFlow Sensor Types......Page 225
PCM Uses for Airflow Sensors......Page 227
Testing Mass Airflow Sensors......Page 228
MAF Sensor Contamination......Page 229
REVIEW QUESTIONS......Page 230
CHAPTER QUIZ......Page 231
Oxygen Sensors......Page 232
Zirconia Oxygen Sensors......Page 233
PCM Uses of the Oxygen Sensor......Page 234
Oxygen Sensor Diagnosis......Page 235
Oxygen Sensor Waveform Analysis......Page 238
Hash......Page 241
Negative O2S Voltage......Page 244
High O2S Readings......Page 245
Oxygen Sensor Visual Inspection......Page 246
REVIEW QUESTIONS......Page 247
CHAPTER QUIZ......Page 248
Need For Wide-Band Sensors......Page 249
Conventional O2S Review......Page 250
Dual-Cell Planar Wide-Band Sensor Operation......Page 252
Single-Cell Wide-Band Oxygen Sensors......Page 254
SUMMARY......Page 256
CHAPTER QUIZ......Page 257
Fuel Tanks......Page 258
Fuel Lines......Page 260
Electronic Fuel Pumps......Page 263
Fuel Pump Testing......Page 268
Fuel pump Current Draw Test......Page 273
REVIEW QUESTIONS......Page 274
CHAPTER QUIZ......Page 275
Speed-Density Fuel-Injection Systems......Page 276
Port Fuel Injection......Page 278
Fuel-Pressure Regulator......Page 281
Electronic Returnless Fuel System......Page 282
Demand Delivery System......Page 283
Fuel Injectors......Page 284
Central Port Injection......Page 285
Idle Control......Page 286
Stepper Motor Operation......Page 287
CHAPTER QUIZ......Page 288
Direct Fuel Injection......Page 290
Direct-Injection Fuel Delivery System......Page 291
Modes of Operation......Page 292
Piston Top Designs......Page 293
Engine Start System......Page 294
SUMMARY......Page 295
CHAPTER QUIZ......Page 296
Normal Operation of the ETC System......Page 297
Throttle Body Assembly......Page 298
TP Sensor......Page 300
Diagnosis of ETC Systems......Page 301
Servicing Electronic Throttle Systems......Page 303
CHAPTER QUIZ......Page 304
Port Fuel-Injection Pressure Regulator Diagnosis......Page 306
Diagnosing Electronic Fuel-Injection Problems Using Visual Inspection......Page 307
Scan Tool Vacuum Leak Diagnosis......Page 308
Testing for an Injector Pulse......Page 309
Measuring Resistance of Grouped Injectors......Page 311
Measuring Resistance of Individual Injectors......Page 312
Injector Voltage-Drop Tests......Page 313
Scope-Testing Fuel Injectors......Page 314
Idle Air Speed Control Diagnosis......Page 315
Fuel-Injection Service......Page 316
Fuel-System Scan Tool Diagnostics......Page 319
CHAPTER QUIZ......Page 325
Emission Standards in the United States......Page 326
Exhaust Analysis Testing......Page 328
Exhaust Analysis and Combustion Efficiency......Page 331
CO Too High......Page 332
Photochemical Smog Formation......Page 333
Testing for Oxides of Nitrogen......Page 334
REVIEW QUESTIONS......Page 335
CHAPTER QUIZ......Page 336
Evaporative Emission Control System......Page 337
Nonenhanced Evaporative Control Systems......Page 338
Enhanced Evaporative Control System......Page 339
Onboard Refueling Vapor Recovery......Page 341
Diagnosing The Evap System......Page 342
Evaporative System Monitor......Page 343
Typical Evap Monitor......Page 344
SUMMARY......Page 345
CHAPTER QUIZ......Page 346
Exhaust Gas Recirculation Systems......Page 347
OBD-II EGR Monitoring Strategies......Page 350
Diagnosing a Defective EGR System......Page 351
SUMMARY......Page 353
CHAPTER QUIZ......Page 354
Crankcase Ventilation......Page 355
PCV-Related Diagnostic Trouble Codes......Page 358
Secondary Air-Injection System......Page 359
Secondary Air-Injection System Diagnosis......Page 360
REVIEW QUESTIONS......Page 361
CHAPTER QUIZ......Page 362
Catalytic Converters......Page 363
OBD-II Catalytic Converter Performance......Page 365
Diagnosing Catalytic Converters......Page 366
Catalytic Converter Replacement Guidelines......Page 368
CHAPTER QUIZ......Page 372
Ignition System......Page 374
Ignition Switching and Triggering......Page 376
Distributor Ignition......Page 380
Waste-Spark Ignition Systems......Page 381
Coil-On-Plug Ignition......Page 383
Knock Sensors......Page 385
Ignition System Diagnosis......Page 387
Spark Plug Wire Inspection......Page 389
Spark Plugs......Page 392
Ignition Timing......Page 395
Ignition System Symptom Guide......Page 396
CHAPTER QUIZ......Page 397
The Eight-Step Diagnostic Procedure......Page 398
Retrieval of Diagnostic Information......Page 404
Troubleshooting Using Diagnostic Trouble Codes......Page 405
Flash Code Retrieval on OBD-I General Motors Vehicles......Page 406
Retrieving Ford Diagnostic Codes......Page 407
OBD-II Diagnosis......Page 408
OBD-II Active Tests......Page 411
Service/Flash Programming......Page 412
Completing System Repairs......Page 414
Road Test (Drive cycle)......Page 415
CHAPTER QUIZ......Page 416
High-Voltage Safety Equipment......Page 417
De-Powering the High-Voltage System......Page 419
Moving and Towing a Hybrid......Page 421
Removing the High-Voltage Batteries......Page 422
Routine Service Procedures......Page 423
CHAPTER QUIZ......Page 428
Fuel-Cell Technology......Page 430
Pem Fuel Cells......Page 432
Fuel-Cell Vehicle Systems......Page 433
HCCI......Page 439
The Future for Electric Vehicles......Page 440
Hydroelectric Power......Page 442
CHAPTER QUIZ......Page 444
appendix: NATEF TASK CORRELATION CHART......Page 445
C......Page 448
D......Page 449
F......Page 450
I......Page 451
N......Page 452
P......Page 453
S......Page 454
U......Page 455
W......Page 456
B......Page 457
C......Page 458
D......Page 459
E......Page 460
I......Page 461
M......Page 462
P......Page 463
R......Page 464
S......Page 465
U......Page 466
W......Page 467
B......Page 469
C......Page 470
D......Page 471
E......Page 472
F......Page 474
H......Page 475
J......Page 476
N......Page 477
P......Page 478
R......Page 479
S......Page 480
T......Page 481
Z......Page 482