汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)與維修（第2版）課件 7-發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)與檢修-可變氣門(mén)控制系統(tǒng)

1單元3發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)與檢修3.5可變氣門(mén)控制系統(tǒng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知識(shí)目標(biāo)掌握可變氣門(mén)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修技術(shù)要求。2．能力目標(biāo)（1）掌握豐田智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。（2）掌握大眾可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的檢修方法和工作步驟。3.5.1可變氣門(mén)控制及其特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)工況不同，對(duì)氣門(mén)正時(shí)和氣門(mén)升程的要求不同。當(dāng)采用可變氣門(mén)控制技術(shù)后，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要（主要指轉(zhuǎn)速和負(fù)荷），可以對(duì)氣門(mén)正時(shí)和氣門(mén)升程適時(shí)地進(jìn)行改變，有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、降低油耗和排放。主要表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面：首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，希望進(jìn)氣門(mén)提早開(kāi)啟（增大開(kāi)啟相位角）、推遲關(guān)閉（增大關(guān)閉延遲角）。其次，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，希望進(jìn)氣門(mén)相對(duì)推遲開(kāi)啟、提早關(guān)閉。最后，氣門(mén)升程的大小，也希望能夠隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷而變化。3.5.2豐田智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)1．結(jié)構(gòu)組成豐田智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的主要部件是調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角的VVT-i控制器和對(duì)傳送的機(jī)油壓力進(jìn)行控制的凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥（與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)共用機(jī)油）。2．工作原理VVT-i的三種工作狀態(tài)3．檢修方法當(dāng)智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)或起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、加速無(wú)力、油耗增加、排放超標(biāo)等。故障原因涉及潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)油壓力和可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)兩個(gè)方面，而可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的故障原因既有可能是凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥損壞、線路斷路、短路和虛接等，也有可能是VVT-i控制器（OCV）損壞，凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥、VVT-i控制器是檢修的重點(diǎn)。（1）檢查系統(tǒng)工作狀態(tài)將故障診斷儀連接到診斷座上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，在冷卻液溫度為50℃或者更低并開(kāi)啟空調(diào)時(shí)，用故障診斷儀進(jìn)行凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥動(dòng)態(tài)測(cè)試。機(jī)油控制閥關(guān)閉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)處于正常怠速狀態(tài)。機(jī)油控制閥打開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)或者失速現(xiàn)象。（2）檢測(cè)凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥①檢測(cè)線圈電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥線束插頭B23。用萬(wàn)用表檢測(cè)插座端子1、端子2之間的電阻，20℃時(shí)為6.9

7.9Ω。否則，應(yīng)更換凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥。②檢查電路導(dǎo)通性。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥線束插頭B23和ECU線束插頭B31，用萬(wàn)用表檢測(cè)電磁閥線束插頭B23端子1與ECU線束插頭B31端子100（OC1+）之間的導(dǎo)線電阻，檢測(cè)電磁閥線束插頭B23端子2與ECU線束插頭B31端子123（OC1-）之間的導(dǎo)線電阻，正常值均應(yīng)小于1Ω。若阻值較大，說(shuō)明該段導(dǎo)線存在虛接或斷路。然后檢查導(dǎo)線相互之間是否短路（不相接的導(dǎo)線間電阻應(yīng)為無(wú)窮大）。如果導(dǎo)線有斷路、短路故障，則應(yīng)修復(fù)或更換。③檢測(cè)信號(hào)電壓關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥線束插頭B23，將端子1、端子2的線束刺破，接好萬(wàn)用表表筆。插上電磁閥線束插頭B23，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用萬(wàn)用表交流電壓擋檢測(cè)電磁閥線束插頭B23端子1、端子2之間的電壓，應(yīng)在0.5~5V之間變化。當(dāng)用示波器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，正常的信號(hào)波形如圖所示，并且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的逐漸提高，信號(hào)電壓的占空比逐漸增大。④檢查工作狀況。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥線束插頭B23，將蓄電池正極接電磁閥插座端子1，負(fù)極接電磁閥插座端子2，控制閥閥門(mén)應(yīng)能自由移動(dòng)且在所有位置不卡滯。如卡滯，則更換凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制電磁閥。（3）檢修VVT-i控制器（OCV）關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將凸輪軸包上厚布夾緊在臺(tái)虎鉗上，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器殼，鎖銷(xiāo)應(yīng)能鎖緊正時(shí)齒輪和凸輪軸。用尼龍膠帶包住凸輪軸頸的2個(gè)提前油路和2個(gè)滯后油路，用橡膠塊塞住2個(gè)提前油路和滯后油路中的1個(gè)，向另1個(gè)提前油路和滯后油路內(nèi)施加約150kPa的氣壓。先給正時(shí)滯后油路減壓，凸輪軸正時(shí)齒輪總成應(yīng)能向正時(shí)提前的反方向平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，且無(wú)卡滯現(xiàn)象。再給正時(shí)滯后油路增壓，給正時(shí)提前油路減壓（應(yīng)緩慢減壓，以防轉(zhuǎn)動(dòng)沖擊導(dǎo)致鎖銷(xiāo)損壞），凸輪軸正時(shí)齒輪總成應(yīng)能向正時(shí)滯后的反方向平滑轉(zhuǎn)動(dòng)，且無(wú)卡滯現(xiàn)象。3.5.3豐田智能可變氣門(mén)正時(shí)和升程控制系統(tǒng)1．結(jié)構(gòu)組成VVTL-i系統(tǒng)與VVT-i系統(tǒng)的構(gòu)造組成比較相似，不同之處是VVTL-i系統(tǒng)為改變氣門(mén)的升程量，采用了低、中速用凸輪和高速用凸輪這兩種類型的凸輪，以及能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同升程量轉(zhuǎn)換的凸輪轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。2．工作原理低、中速時(shí)機(jī)油控制閥打開(kāi)回油口低、中速凸輪提升氣門(mén)高速時(shí)機(jī)油控閥關(guān)閉回油口高速凸輪提升門(mén)

大眾車(chē)系的可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)發(fā)展了兩代，第一代為凸輪軸正時(shí)鏈條驅(qū)動(dòng)式，第二代為凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器式。1．凸輪軸正時(shí)鏈條驅(qū)動(dòng)式可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)3.5.4大眾可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)2．凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器式可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器式可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)包括進(jìn)/排氣凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器、控制閥體、進(jìn)/排氣凸輪軸電磁閥、進(jìn)/排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器回位及鎖止機(jī)構(gòu)等，與豐田VVT-i智能可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似。大眾CEA1.8TSI發(fā)動(dòng)機(jī)——僅調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸的進(jìn)氣可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)①檢測(cè)線圈電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥線束插頭T2cj，用萬(wàn)用表檢測(cè)電磁閥插座端子1與端子2之間的電阻，其值應(yīng)為6~8Ω。否則，應(yīng)更換進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥。②檢測(cè)電源電壓。進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥由Motronic供電繼電器J271供電。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下電磁閥線束插頭T2cj，將線束插頭T2cj端子1（電源端）的線束刺破，接好萬(wàn)用表表筆。插上電磁閥線束插頭T2cj，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬(wàn)用表檢測(cè)線束插頭T2cj端子1與接地之間的電壓，其值應(yīng)為12V左右。如果顯示值沒(méi)有達(dá)到此要求，則說(shuō)明凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥供電電路出現(xiàn)了故障，應(yīng)檢查供電繼電器J271及其連接線束。③檢測(cè)脈沖寬度調(diào)控制信號(hào)。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥線束插頭T2cj，將線束插頭T2cj端子2（控制端）的線束刺破，在端子2與接地之間接好萬(wàn)用表表筆。插上線束插頭T2cj，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用萬(wàn)用表交流電壓擋檢測(cè)插頭端子2與接地之間的信號(hào)電壓，應(yīng)為高電平接近12V的脈沖信號(hào)電壓。當(dāng)用發(fā)光二極管試燈進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，試燈應(yīng)不斷閃爍。如果沒(méi)有12V的脈沖信號(hào)電壓或發(fā)光二極管不閃爍，則應(yīng)檢查進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的連接電路是否短路或斷路。④利用故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流。將故障診斷儀連接到診斷座上，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。怠速時(shí)，讀取顯示組91的數(shù)據(jù)流，顯示區(qū)2的讀數(shù)（進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥N205控制脈沖占空比）為43~46%，顯示區(qū)3的讀數(shù)（進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)目標(biāo)值）和顯示區(qū)4的讀數(shù)（進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)實(shí)際值）應(yīng)一致，均為34°曲軸轉(zhuǎn)角。讀取顯示組94的數(shù)據(jù)流，顯示區(qū)3（當(dāng)前凸輪軸調(diào)整狀態(tài)）、顯示區(qū)4（當(dāng)前凸輪軸調(diào)整測(cè)試狀態(tài)）應(yīng)顯示“系統(tǒng)正常”。顯示組94同時(shí)也是可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)基本設(shè)定的通道號(hào)，選擇“基本設(shè)定”菜單后，在該選項(xiàng)下拖動(dòng)滾動(dòng)條選擇對(duì)應(yīng)的欄目，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本設(shè)定，并獲取系統(tǒng)的當(dāng)前工作狀態(tài)。⑤檢測(cè)工作狀態(tài)。將故障診斷儀連接到診斷座上，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，進(jìn)行執(zhí)行元件檢測(cè)，應(yīng)能聽(tīng)到進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥“咔噠、咔噠”的響聲。（3）奧迪可變氣門(mén)升程系統(tǒng)①結(jié)構(gòu)組成。奧迪可變氣門(mén)升程系統(tǒng)在控制進(jìn)氣門(mén)的凸輪軸上具備兩組不同角度且可移動(dòng)的凸輪件（帶有內(nèi)花鍵），凸輪軸中的鎖定裝置將凸輪件鎖定在其端部位置，凸輪件上設(shè)計(jì)有螺旋溝槽，螺旋溝槽由兩個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)器分時(shí)加以控制，以切換使用兩組不同輪廓的凸輪，改變進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟升程。②工作原理。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷工況時(shí)，為了追求發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油性能，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制右側(cè)電磁驅(qū)動(dòng)器工作，金屬銷(xiāo)伸出插入凸輪軸上可移動(dòng)凸輪的螺旋溝槽中，將可移動(dòng)凸輪左推至小凸輪輪廓，以較小的凸輪