發(fā)動機(jī)可變氣門正時系統(tǒng)故障征兆分析與排除方法

向志淵

摘要：發(fā)動機(jī)可變氣門正時系統(tǒng)的可將配氣相位按照發(fā)動機(jī)不同工況進(jìn)行連續(xù)可變，使得發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動力性兼顧，一旦發(fā)生故障，配氣相位停留在某一狀態(tài)，不能適應(yīng)發(fā)動機(jī)各個工況的變化，發(fā)動機(jī)工作性能不良。本文分析本田i-VTEC可變氣門正時系統(tǒng)工作過程、故障征兆及針對不同系統(tǒng)特點(diǎn)的故障檢修和排除的方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)可變氣門正時系統(tǒng)；故障檢測診斷

1 為充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)各工況下的工作效能應(yīng)選擇最佳的配氣相位。

四行程發(fā)動機(jī)工作中的“排氣”和“進(jìn)氣”階段被稱為換氣過程，在高速發(fā)動機(jī)中，每一個換氣過程所占的時間是很短暫的僅千分之幾秒，在這么短的時間里面，完成將燃燒后的廢氣排出，吸入新鮮的混和氣，從而使得發(fā)動機(jī)功率扭矩按照工況的要求輸出，減少燃油消耗量，降低尾氣的排放量。下面就四氣門發(fā)動機(jī)低速和大負(fù)荷兩個工況進(jìn)行分析：

發(fā)動機(jī)處于低速小負(fù)荷狀態(tài)，要求可燃混和氣混合均勻，較稀薄氣體，燃燒平穩(wěn)，穩(wěn)定怠速，降低油耗。此時的配氣相位應(yīng)采用較小的氣門重疊角和較小的氣門升程。

發(fā)動機(jī)處于低速大負(fù)荷狀態(tài)，使進(jìn)氣門打開時間提前，增加氣門疊開角，在轉(zhuǎn)速較低的狀態(tài)下，提高發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，以獲得更大的扭矩。

發(fā)動機(jī)處于高速狀態(tài)，要求盡可能利用進(jìn)氣流體的慣性，提高充氣系數(shù)，滿足發(fā)動機(jī)的動力需求，此時的配氣相位應(yīng)采用最大的氣門升程和最大的進(jìn)氣遲閉角

從上述分析看出，發(fā)動機(jī)在低速工況追求的是運(yùn)行平穩(wěn)，燃油經(jīng)濟(jì)性好；在大負(fù)荷和高速工況則追求是發(fā)動機(jī)的動力性，發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性間本身就存在著矛盾，因此它們對配氣相位有著截然不同的要求。進(jìn)而在發(fā)動機(jī)低速和高速各轉(zhuǎn)速間各工況下，進(jìn)氣門從開啟到關(guān)閉的持續(xù)期必然有一個最佳的配氣相位來充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的工作效能。

2 可變氣門正時系統(tǒng)可有效提升發(fā)動機(jī)適應(yīng)各工況的能力

一個傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的氣門正時系統(tǒng)是一種配氣相位，氣門的開啟和關(guān)閉是一成不變的，這種配氣正時只能適應(yīng)一種發(fā)動機(jī)工況，通常將其設(shè)定為適合發(fā)動機(jī)高速運(yùn)行工況狀態(tài)，這樣的配氣相位在發(fā)動機(jī)怠速工況下，產(chǎn)生燃燒不穩(wěn)定，怠速較高，尾氣排放等問題?？勺儦忾T正時系統(tǒng)通過傳感器將發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況傳遞給ECU，由ECU結(jié)合其他傳感器傳遞的參數(shù)，計算出適合該工況的氣門開啟時間和開啟大小，通過執(zhí)行器完成改變配氣相位的操作控制。

3 本田i-VTEC可變正時系統(tǒng)故障征兆分析及檢修

本田i-VTEC系統(tǒng)包含VTC和VTEC兩個裝置組成，VTC完成動作一，既是將進(jìn)氣凸輪軸相對于排氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，改變開啟的時刻及氣門疊開角，VTEC完成工作二，既是將進(jìn)氣凸輪軸上的低速凸輪與高速凸輪進(jìn)行轉(zhuǎn)換使用，不僅改變了開啟的時刻及氣門疊開角還改變了持續(xù)時間和開啟的大小。。發(fā)動機(jī)ECU接受傳感器傳遞來的信息，計算出實際工作情況和目標(biāo)工作情況，通過控制VTC機(jī)油控制電磁閥驅(qū)動VTC執(zhí)行器，通過控制VTEC電磁閥驅(qū)動VTEC搖臂。

若VTC因某種原因不工作了，VTC執(zhí)行器沒有得到油壓或者壓力不足，由氣門彈簧的力推動，被鎖銷鎖定，固定在點(diǎn)火延遲角位置，適合于怠速和起動工況。隨著節(jié)氣門開度的加大，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高由于VTC不參與工作，發(fā)動機(jī)提速較慢，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到VTEC工作階段，VTEC系統(tǒng)將低速凸輪轉(zhuǎn)變成高速凸輪工作，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速突越性的提高。在高速區(qū)沒有可變的氣門疊開角且處于最小位置，發(fā)動機(jī)溫度高，氮氧化合物排放量增加，發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩?zé)o法實現(xiàn)。VTC系統(tǒng)發(fā)生故障的征兆是低速性能良好，低速區(qū)提速較慢，低速區(qū)和高速區(qū)間轉(zhuǎn)換過渡不平緩，車輛打沖，車輛最高轉(zhuǎn)速無法實現(xiàn)。檢修時，根據(jù)上訴分析的故障征兆結(jié)合故障代碼及其他狀況的檢查，判斷故障點(diǎn)，進(jìn)而進(jìn)行維修，其中一個最有效的測試方法是將與VTC機(jī)油控制電磁閥的線束拔下，起動車輛，此時的VTC配氣相位進(jìn)氣延遲角最大，最適合起步和怠速工況，發(fā)動機(jī)應(yīng)工作平穩(wěn)，此時將VTC機(jī)油控制電磁閥的線束通電，人為控制VTC執(zhí)行裝置，若發(fā)動機(jī)開始怠速工作變化且不平穩(wěn)，說明VTC執(zhí)行部分基本上沒有問題，故障可能在傳感器上，若發(fā)動機(jī)怠速沒有變化，可能是VTC執(zhí)行部分有故障，這樣可以做到心中有數(shù)。其檢測排故方法如下第一，使用解碼儀讀取故障代碼，與VTC相關(guān)的故障代碼有P0010、P0011、P0340、P0341、P0344。其中P0010、P0011與VTC執(zhí)行裝置故障有關(guān)，P0340、P0341、P0344與VTC相應(yīng)傳感器（相位判斷）有關(guān)，結(jié)合測試方法進(jìn)一步明確故障點(diǎn)。第二，檢查發(fā)動機(jī)機(jī)油量和機(jī)油品質(zhì)，如果量少或是機(jī)油品質(zhì)差，很可能導(dǎo)致機(jī)油壓力低無法推動VTC執(zhí)行器或是機(jī)油里面的雜質(zhì)阻塞了VTC濾網(wǎng)，執(zhí)行器得不到機(jī)油壓力，也無法工作。第三，起動發(fā)動機(jī)，檢查機(jī)油壓力報警燈是否點(diǎn)亮，若點(diǎn)亮如果機(jī)油壓低，VTC執(zhí)行器無法工作，需檢查機(jī)油泵，濾清等潤滑系部件，排除機(jī)油壓力報警燈亮的問題。第四，結(jié)合故障代碼如果P0010、P0011對VTC濾網(wǎng)和VTC機(jī)油控制電磁閥進(jìn)行清洗，通電判斷VTC機(jī)油控制電磁閥工作情況，如果不正常進(jìn)行更換，結(jié)合P0340、P0341、P0344故障代碼在進(jìn)行測試和清碼排除間歇故障后，先檢查CMP和CKP傳感器的線束連接的情況；傳感器有無污損，進(jìn)行清洗防止電磁干擾；檢測傳感器阻值，發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值超差過大，應(yīng)更換。修理完畢以后使用解碼儀將PCM復(fù)位、CKP模式清除、執(zhí)行PCM怠速學(xué)習(xí)、執(zhí)行CKP模式學(xué)習(xí)，后以30-60km/h之間的某一恒定車速進(jìn)行10分鐘試車。最后檢查讀故障代碼是否被清除，完成檢修。

若VTEC因某種原因無法轉(zhuǎn)換高速和低速凸輪，VTEC系統(tǒng)發(fā)生故障的征兆是如果VTEC在發(fā)動機(jī)低速狀態(tài)下工作，發(fā)動機(jī)在低速區(qū)工作良好，在高速區(qū)因進(jìn)氣量不足而無力，最高轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)附近。如果VTEC在發(fā)動機(jī)高速狀態(tài)下工作，發(fā)動機(jī)在低速區(qū)由于氣門升程大，發(fā)動機(jī)怠速燃燒不穩(wěn)定工作粗暴，燃油消耗增加。發(fā)動機(jī)在高速區(qū)工作良好。檢修時，根據(jù)上訴分析的故障征兆結(jié)合故障代碼及其他狀況的檢查，判斷故障點(diǎn)，進(jìn)而進(jìn)行維修。第一，使用解碼儀讀取故障代碼，與VTEC相關(guān)的故障代碼有P2648和P2649，這兩個故障代碼和VTEC電磁閥有關(guān)。第二步和第三步和VTC故障檢修方法一樣，第四步，如果有故障代碼，檢查和測試VTEC電磁閥本身的連接電路，更換損壞部件，在進(jìn)行PCM復(fù)位、執(zhí)行PCM怠速學(xué)習(xí)、試車。如果沒有故障代碼，檢查搖臂機(jī)械部分，沒有加壓的時候，三個搖臂能獨(dú)立運(yùn)動，加上壓縮空氣后能將三個搖臂能連鎖，泄壓能自動脫離，若達(dá)不到檢測的結(jié)果，應(yīng)對搖臂總成中同步活塞進(jìn)行檢查更換。

總結(jié)

發(fā)動機(jī)可變氣門正時系統(tǒng)發(fā)生故障（即無法按照發(fā)動機(jī)實際工況適時調(diào)整最佳配氣相位）的檢修中，抓住故障征兆的特點(diǎn)進(jìn)行分析給出初步的判斷，并在此基礎(chǔ)上使用電腦解碼設(shè)備和對應(yīng)的檢測方法縮小范圍加以確認(rèn)，再對疑似故障點(diǎn)根據(jù)實際情況進(jìn)行清洗或替換，通過故障征兆縝密分析，故障點(diǎn)的準(zhǔn)確判斷，檢修過程中的小心細(xì)致，完成故障的檢修排除。

參考文獻(xiàn)

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