汽车发动机电控系统检修课件 3.3可变配气机构的检修
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任务3.3 可变配气正时系统检修-单元设计
仪器设备：捷豹故障车辆2台、诊断仪（KT600）2台、万用表2块、通用示波器2台、拆装工具2套。
本次课使用的外语单词
V-TEC－可变气门升程
VVT-i－可变气门正时技术
TDC－Before Top Dead Center：上死点前
BDC－Bottom Dead Center：下死点
CMPS－凸轮轴位置传感器
列出设备与工具清单。
10
实施
1.故障车辆检测与维修
播放操作视频，强调安全操作规程；
观看操作视频，聆听教师关于安全操作规程的讲解。
故障车辆、诊断工具、视频、夹板、
操作工单
学生操作
教师巡查指导
现场教学法
视频演示
小组探究
知道安全操作规程与6S要求；
10
1.巡回指导学生操作过程与数据记录，及时纠正错误操作；
教师活动
学生活动
教学资源及工具
教学方法与手段
评价点
时间（分钟)
资讯
1.案例引入
1.播放案例视频，引入任务；
2.提问，问题引导，发给学生操作工单，A3彩图和卡片。
观看视频，留意细节，思考教师提出的问题，接受工作任务。
1.故障车辆、车内外防护工具、KT600、Ipad；
2.黑板、张贴磁
条、A3原理图、卡片、夹板；
2.监控学生学习过程，回答学生提问；
大学城下载指导书和维修手册等资料，小组探究学习，贴卡片，提问。
1.完成原理图填写；
2.完成工单资讯内容的填写。
40
1.介绍∕演示VVT-i与V-TEC系统控制方式与原理、检测方法与标准参数（PPT、图片、视频等）；
1.聆听教师集中点评与讲解；
2.小组展示学习成果，指出对方不足，观点碰撞；
本次课使用的外语单词
V-TEC－可变气门升程
VVT-i－可变气门正时技术
TDC－Before Top Dead Center：上死点前
BDC－Bottom Dead Center：下死点
CMPS－凸轮轴位置传感器
列出设备与工具清单。
10
实施
1.故障车辆检测与维修
播放操作视频，强调安全操作规程；
观看操作视频，聆听教师关于安全操作规程的讲解。
故障车辆、诊断工具、视频、夹板、
操作工单
学生操作
教师巡查指导
现场教学法
视频演示
小组探究
知道安全操作规程与6S要求；
10
1.巡回指导学生操作过程与数据记录，及时纠正错误操作；
教师活动
学生活动
教学资源及工具
教学方法与手段
评价点
时间（分钟)
资讯
1.案例引入
1.播放案例视频，引入任务；
2.提问，问题引导，发给学生操作工单，A3彩图和卡片。
观看视频，留意细节，思考教师提出的问题，接受工作任务。
1.故障车辆、车内外防护工具、KT600、Ipad；
2.黑板、张贴磁
条、A3原理图、卡片、夹板；
2.监控学生学习过程，回答学生提问；
大学城下载指导书和维修手册等资料，小组探究学习，贴卡片，提问。
1.完成原理图填写；
2.完成工单资讯内容的填写。
40
1.介绍∕演示VVT-i与V-TEC系统控制方式与原理、检测方法与标准参数（PPT、图片、视频等）；
1.聆听教师集中点评与讲解；
2.小组展示学习成果，指出对方不足，观点碰撞；
汽车发动机维修PPT课件(共8单元)项目三 配气机构课件
任务目标
1．理论目标：了解配气相位；掌握气门间隙的定义 和作用；掌握气门间隙的调整方法。
2．技能目标：能根据维修手册制订气门间隙的检查 调整步骤；能正确检查调整气门间隙。
3．思政目标：能安全规范操作；能与小组成员团结 协作；能积极整理、清洁工位，具有劳动意识。
任务准备 一、配气相位 用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间，称为配气 相位。 用曲轴转角表示配气相位的环形图，称为配气相位图，如图3-17所 示。
图3-16 曲轴正时链轮与凸轮轴正时链轮和链条的正时链节
注意事项 配气机构的工作必须严格按照配气相位进行，拆装配气机构时有严 格的位置要求，并按一定的装配关系来进行。 1.按照先附件后主体，由内向外的顺序拆卸，注意零件的先后拆装 顺序。 2.上置式凸轮轴拆下凸轮轴轴承盖时按顺序排列或打上装配记号， 不得错乱。 3.取出液压挺柱按顺序排列。 4.装配前必须对零件进行清洗、检验和必要的润滑。 5.气门组件、液压挺柱、凸轮轴轴承盖等必须按原位装入，不得装 错。 6.各紧固件必须按规定的顺序和力矩拧紧。 7.安装正时链条时，必须对正正时记号，并检查张紧度。
二、气门间隙 发动机工作中，气门及其传动件将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时无 间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在 压缩和作功行程中的漏气，会使发动机功率下降。 为了消除上述现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有适当的间隙，以补 偿气门受热后的膨胀量。 如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降甚至气门烧坏。
图3-14 配气机构总体图 1-凸轮轴正时练练 2-张紧器 3-正时链条 4-曲轴正时链轮 表3-1 SR20发动机配气机构主要连接件拧紧力矩表
1．理论目标：了解配气相位；掌握气门间隙的定义 和作用；掌握气门间隙的调整方法。
2．技能目标：能根据维修手册制订气门间隙的检查 调整步骤；能正确检查调整气门间隙。
3．思政目标：能安全规范操作；能与小组成员团结 协作；能积极整理、清洁工位，具有劳动意识。
任务准备 一、配气相位 用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间，称为配气 相位。 用曲轴转角表示配气相位的环形图，称为配气相位图，如图3-17所 示。
图3-16 曲轴正时链轮与凸轮轴正时链轮和链条的正时链节
注意事项 配气机构的工作必须严格按照配气相位进行，拆装配气机构时有严 格的位置要求，并按一定的装配关系来进行。 1.按照先附件后主体，由内向外的顺序拆卸，注意零件的先后拆装 顺序。 2.上置式凸轮轴拆下凸轮轴轴承盖时按顺序排列或打上装配记号， 不得错乱。 3.取出液压挺柱按顺序排列。 4.装配前必须对零件进行清洗、检验和必要的润滑。 5.气门组件、液压挺柱、凸轮轴轴承盖等必须按原位装入，不得装 错。 6.各紧固件必须按规定的顺序和力矩拧紧。 7.安装正时链条时，必须对正正时记号，并检查张紧度。
二、气门间隙 发动机工作中，气门及其传动件将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时无 间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在 压缩和作功行程中的漏气，会使发动机功率下降。 为了消除上述现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有适当的间隙，以补 偿气门受热后的膨胀量。 如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降甚至气门烧坏。
图3-14 配气机构总体图 1-凸轮轴正时练练 2-张紧器 3-正时链条 4-曲轴正时链轮 表3-1 SR20发动机配气机构主要连接件拧紧力矩表
发动机电控系统原理与维修课件 任务3 可变气门正时机构检修
14 知 识 拓 展 一、丰田可变气门正时系统
1.丰田VVT-i技术 （2）VVT-i的结构 ① VVT-i的组成如下图所示，VVT-i执行器装在进气凸轮轴前端，凸轮轴正时油压控制阀装于其侧端。
VVT-i的组成
14 知 识 拓 展 一、丰田可变气门正时系统
1.丰田VVT-i技术 （2）VVT-i的结构 VVT-i执行器的构造如下图所示：
开启，进、排气门重叠开启角度最大。
2
进气门正时固定时：
ECU送出“ON”时间一定的占空比信号给凸轮轴正时
油压电磁阀，柱塞阀保持在中间，堵住左、右油道，此
时不进油也不回油，叶片保持在活动范围的中间。
3
进气门正时延迟时：
ECU送出“ON”时间较短的占空比信号给凸轮轴正时
电磁阀，柱塞阀移至最右侧，此时左油道回油，右油道
本田VTEC控制系统的组成
14 知 识 拓 展 二、本田VTEC系统
1. VTEC系统 （2）VTEC系统的工作原理
VTEC控制系统工作原理是当ECU发 动机转速、负荷、车速，冷却水度， VTEC压力开关等信号，经过计算处 理后输出信号给电磁阀，控制流向摇 臂轴中的油压，从而使不同配气定时 和气门升程的凸轮工作，满足不同转 速下发动机对进排气的需求 。
汽车怠速抖动
1 任务描述
引起该故障的主要原因可能有发动机可变气门 正时控制系统故障、发动机正时机械部分故障、发 动机配气机构故障等。需要对发动机相关各系统进 行检查，确定故障后，进行维修或部件更换并将发 动机装复。
学习目标
12 学 习 目 标
知识 目标
能力 目标
素质 目标
1
能描述可变进气系统的组成、结构与功用；
知识准备
汽车发动机维修配气机构的检修67页PPT
汽车发动机维修配气机构的检修
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛
汽车发动机机械系统检修 配气机构检修 教学PPT课件
气门驱动组检修
气门弹簧的常见损伤 有： 弯曲变形、弹力 减弱、擦伤、端面不平、 裂纹和折断等。
第 10 页 勤学苦练，敢为人先
气门组检修
作业准备 （1） 技术要求与标准
① 用线性检验法检验气门的密闭性 时，检查气门上所画线条，若线条全 部切断，表示密封良好，若线条未全 部切断，表示密封不良。
② 用气压检验法检验气门的密闭性 时，需用橡皮球向储气筒内打入 58.8kPa~68.6kPa的空气，检查储气 筒内气压值，若30秒内气压值降低不 大于20%，则说明气门密封性良好。
气门导管检修
气门导管的检修
（1) 检查气门导管衬套油膜间隙。 ① 用千分尺测量气门导管衬套的内径。衬套内径为5.510~5.530mm。 ② 用导管衬套内径测量值减去气门杆直径测量值即为气门导管油膜间隙。
如果间隙大于最大值，则更换气门和导管衬套。
（2) 装配气门导管衬套。
（3) 气门导管衬套的铰削。 气门导管衬套装配后，用5.5mm锋利铰刀铰削气门导管衬套，以使导管衬套与气
二、 气门组常见的损伤 （1） 气门常见的损伤。 （2） 气门座常见的损伤。 （3） 气门导管常见的损伤。 （4） 气门弹簧常见的损伤。
五、 气门组的检修 (1) 气门检修。 (2) 气门导管的检修。 (3) 气门座的检修。 (4) 气门弹簧的检修。
三、 气门座的研磨方法 手工研磨和机动研磨。
气门组检修
原因三
气门传动组检修
气门传动组常见的损伤
气门驱动组检修
发动机长期放置不用，使液压挺柱被过 分压缩，重新起动后没有得到足够的机油 补充而使空气进入，产生气门脚响。
第 28 页 勤学苦练，敢为人先
气门组检修
原因四
汽车发动机电控系统检修479页完整版教学课件汇总全书电子教案全
任务实施 配置 ＯＢＤ Ⅱ系统的发动机故障自诊断
1.用故障诊断仪读取故障码 (１)打开点火开关，发动机不运转，发动机警告灯亮。 (２)图 １-９ 所示为丰田花冠轿车配置的 ３ 号故障诊断连接器 ＤＬＣ３，将
丰田专用故障诊断仪 ＩＴ-Ⅱ(图 １-１０)接至ＤＬＣ３(图 １-１１)。 (３)如图 １-１２ 所示，根据故障诊断仪 ＩＴ-Ⅱ的提示选择汽车诊断模式，
学习资讯 发动机故障自诊断
5.解码器 (１)解码器的种类 解码器又称专用诊断仪、测试仪，解码器可分为专用型和通用型两大类。原厂
专用型是制造厂家为自己车型设计的解码器；通用型解码器是一种多用途、多功能 兼容的解码器。
学习资讯 发动机故障自诊断
(２)解码器的主要功能 ①读取故障码。技术人员可以不用通过故障指示灯(ＭＩＬ)闪烁次数等方法来
拓展迁移 自诊断原理
２. ＥＣＵ 系统的故障自诊断 ＥＣＵ 内部如果发生故障，
控制程序的例行程序就不可能 正常运行，ＥＣＵ 就处于异常 工作状态，汽车将无法行驶， 为了保证汽车在 ＥＣＵ 本身出 现故障时，仍能继续运行， 采 用后备回路系统，使汽车进入 简易控制运行状态，使车辆行 驶ꎮ 在 ＥＣＵ 内部出现异常情 况时，
②在点火开关打开(“ＯＮ”位置)的情况下。不要连接或断开任何插接器和部 件，包括诊断仪电源线，诊断仪与 ＤＬＣ 的连接等。
③如果计算机插接器要拆下，必须先拆下诊断仪插接器。
任务实施 配置 ＯＢＤⅡ系统前的发动机故障自诊断
1.通过发动机故障警告灯闪烁读取故障码 (１)发动机故障警告灯的检査。 ①如图 １-４ 所示，发动机处于静态诊
３. 故障码的清除 当故障被排除后，应将 ＥＣＵ 中存储的故障码清除。清除方法主要有两种:一是关
汽车发动机电控系统检修 第二版 课件 3.2可变进气系统的检修
折，常将进气管内的这种动态效应视为惯性效应和波动效应同作用的结果。 可变进气系统能够根据发动机的实际运行工况，自动地改变进气管的长度或直径，
以获得最佳的充气效率和动力性。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统 (1)进气管长度有级可变的进气系统
进气涡流，获得最大转矩；发动机高速运转时， 进气控制阀完全打开，进气歧管由细长管道转 换为短粗管道，有利于提高充气效率，以获得
图 3-19 大众发动机进气管长度有级可变的进气系统的工作原理图
a 低速工况
b 高速工况
较高的输出功率。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统
的性能。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 2.进气管直径可变的进气系统
(1)丰田双进气管可变进气系统
丰田公司的工作原理如图3-23所示。图中显示为一个缸的4个气门，两个进气门各配有一个进气管，其中 一个进气通道中装有进气转换阀。发动机在低速中、小负荷下工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路， 如图3-22a所示,此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机在高速大负荷下工作时， 转换阀开启，进气通路为两条，如图3-22b所示，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，气缸充量增加，
障识别为直接的电路故障，而不是范围性能;如果控制系统组成部件出现信号超
过规定值极限，但和实际工况逻辑分析不符，且系统不能精确地识别出是何原
因所导致，系统便会报出性能/范围类的故障码，这一点在维修电控单元系统时
会时有发生。
三、相关知识
以获得最佳的充气效率和动力性。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统 (1)进气管长度有级可变的进气系统
进气涡流，获得最大转矩；发动机高速运转时， 进气控制阀完全打开，进气歧管由细长管道转 换为短粗管道，有利于提高充气效率，以获得
图 3-19 大众发动机进气管长度有级可变的进气系统的工作原理图
a 低速工况
b 高速工况
较高的输出功率。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 1.进气管长度可变的进气系统
的性能。
三、相关知识
任务3.2 可变进气系统的检修
二、可变进气系统的类型 2.进气管直径可变的进气系统
(1)丰田双进气管可变进气系统
丰田公司的工作原理如图3-23所示。图中显示为一个缸的4个气门，两个进气门各配有一个进气管，其中 一个进气通道中装有进气转换阀。发动机在低速中、小负荷下工作时，转换阀关闭，只利用一个进气通路， 如图3-22a所示,此时进气流速提高，进气惯性大，可提高发动机转矩；当发动机在高速大负荷下工作时， 转换阀开启，进气通路为两条，如图3-22b所示，此时进气截面大大增加，进气阻力减小，气缸充量增加，
障识别为直接的电路故障，而不是范围性能;如果控制系统组成部件出现信号超
过规定值极限，但和实际工况逻辑分析不符，且系统不能精确地识别出是何原
因所导致，系统便会报出性能/范围类的故障码，这一点在维修电控单元系统时
会时有发生。
三、相关知识
《配气机构检修》课件
1. 拆卸气门弹簧。
3. 清洗凸轮轴，并更换磨损的部件。
2. 检查气门的密封性。
3. 更换磨损的气门和气门座。
配气机构整体拆卸和装配的步骤
1
拆卸步骤
1. 卸下气门盖。 2. 拆卸摇臂和气门。 3. 拆下凸轮轴。
2
装配步骤
1. 安装凸轮轴。 2. 安装摇臂和气门。 3. 安装气门盖。
配气机构安装和调整的方法和 步骤
配气机构检修的前期准备
1
ห้องสมุดไป่ตู้
检查工具和器材
确认所有需要的检修工具和器材都齐全，包括扳手、千斤顶、压缩空气等。
2
了解工作流程
熟悉配气机构检修的步骤和顺序，确保按照正确的流程进行操作。
3
安全措施
穿戴安全装备，确保工作环境安全，避免发生意外。
检修工具和器材的准备
扳手
用于拆卸和安装螺栓。
压缩空气
提供清洁的气源，用于清理零件。
配气机构的工作原理
配气机构的工作原理是利用凸轮轴的旋转来控制气门的开启和关闭。凸轮轴上的凸轮与气门杆相连，当凸轮轴 旋转时，凸轮的形状将使气门在合适的时机打开和关闭。
配气机构的结构和组成
凸轮轴
负责控制气门的开启和关闭。
气门
控制进气和排气的通道。
气门弹簧
保持气门关闭的弹簧。
摇臂
将凸轮轴的旋转转换成气门的运动。
《配气机构检修》PPT课 件
本课件涵盖了配气机构检修的所有内容，包括什么是配气机构、工作原理、 结构和组成、分类、故障原因及表现、检修的前期准备、工具和器材的准备 等。
什么是配气机构
配气机构是发动机中控制进气和排气行为的系统，通过准确的气门开关实现 燃料喷射、燃烧和废气排放。它起着调节发动机功率和效率的重要作用。
汽车发动机维修 配气机构检修PPT66页
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特Biblioteka 汽车发动机维修 配气机构检 修
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特Biblioteka 汽车发动机维修 配气机构检 修
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
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分析：本例故障由机械装配错误而造成配气相位失准所导致，而发动机管理系统并不能判断出现机 械错误，只是认为传感器故障，因此产生16725的故障码。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
一、基础理论
配气机构的作用是按照发动机每一缸内所进行的工作循环以及发火次序的要求，适时开启和关闭各 气缸的进排气门，使新鲜充量及时进人，废气及时排出。
ECU根据发动机转速、曲轴位置、凸轮轴位置、发动机负荷和发动机温度等参数，对照存储器内不同工况下
的配气相位数据，来控制凸轮轴调节电磁阀。发动机怠速运转时，电磁阀无电流通过，控制管A打开，润滑油压力 会将链条张紧器压至功率调整位置（基本位置），如图3-15所示。当发动机转速超过1300r/min时，控制管B打开， 链条张紧器被向压至转矩调整状态，如图3-16所示，链条引导点改变了位置，此时进气凸轮轴可提前打开及关闭 气门。当发动机转速超过3700r/min时，又切换回功率调整状态。
配气相位是指进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于曲轴上下止点曲拐位置的曲轴转角来表示。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
1.配气相位对发动机性能的影响
在进、排气门开、闭的四个阶段中，进气门迟闭角和进、排气门重叠角对充气效率均有较大的影响。 (1)进气门迟闭角
设置进气门迟闭角的目的是利用进气气流过后充气现象来增加气缸循环充量。此外，合适的进气门迟闭角 还能获得良好的燃烧室扫气，降低高温零部件的热负荷，使发动机运行可靠。 (2)进气门重叠角和排气门重叠角
发动机电控系统识别
《汽车发动机电控系统检修》课程 项目三 进气不良故障检修 任务三 可变配气机构的检修
主讲人：XXX
No.10034
主要内容 Primary coverage
一 学习目标 二 情境描述
三 相关知识 四 任务实施
任务3.3 可变配气机构的检修
一、学习目标
1.能根据故障现象制定正确的维修计划; 2.能正确选择诊断设备对可变配气机构引起的故障进行诊断; 3.能使用万用表、故障诊断仪对可变配气机构的电路进行检测; 4.能正确记录、分析各种检测结果并确定故障原因和故障部位; 5.能按照正确操作程序进行可变配气机构的更换; 6.能正确检查可变配气机构故障的修复质量; 7.能够自主检修可变配气机构引起的故障。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(3)系统控制原理
VTEC系统的控制原理如图3-19 所示。ECM根据发动机转速、负荷 和冷却液温度等信号，对VTEC机构 进行控制。当满足控制条件时， ECM向VTEC控制电磁阀提供一电流， 使电磁阀打开从油泵到同步活塞的 油路。
另外，VTEC电磁阀开启后，控 制系统还可以通过VTEC压力开关反 馈一信号给ECM，以监控系统是否 工作正常。
发动机工作时，ECM根据实时工况信息去 操纵VANOS电磁阀，电磁阀控制发动机润滑油进入环形活塞活塞 腔的流向与流量，使环形活塞移动到相应的位置。
单VANOS系统在发动机怠速及低速时，进气门开启较晚，以增进怠速的转速稳定及平滑；在中速时，控制 单元（宝马称之为 DME) 让油压来移动环形活塞，使进气门较早开启，以增加输出转矩及减少燃油消耗和尾气排 放。在离转速（大约为5000r/min) 时，进气门再度延迟开启，使发动机输出最大动力。
当发动机的转速降低到设 定值时，ECU使摇臂中的同步 活塞端的油压降低，回位弹簧 将同步活塞推回原位，三根摇 臂重新彼此分离独立工作。
图 3-18 高速状态下VTEC机构的工作原理
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(1)VTEC机构的组成
VTEC发动机的凸轮轴除具有原有的控制凸轮外，还设置有髙速凸轮。摇臂也因此分成 三部分：主摇臂、中 间摇臂和辅助摇臂。三根摇臂的内部装有由液压控制的正时活塞、同步活塞以及阻挡活塞。液压系统由ECM根据 发动机的转速、负荷、温度和车速等参数进行控制。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(4)i-VTEC系统
i-VTEC系统是在原有系统的基础上，添加了一个称为“可变正时控制”（Variable Timing Control ，VTC） 机构，即一组进气凸轮轴正时可变控制机构，通过ECM控制程序，控制进气门的开启关闭。它在发动机低转速时 关闭每缸的一个进气门，让燃烧室内形成移到稀薄的混合气涡流，集结在火花塞周围点燃做功。发动机高转速时， 则在原有基础上增加进气门的开度及时间，以获取最大充气量。VTC机构令气门重叠时间更加准确，达到最佳的 进、排气门重叠时间，并使发动机动力性和排放性能得到提高。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
3.宝马公司的可变配气机构
BMW7系车用发动机所采用的可变配气机构，包括图3-20所示的VANOS可变凸轮轴正时机构和图3-21所示 Valvetronic可变气门升程机构两部分。
图3-20 宝马的VANOS可变凸轮轴正时机构
图3-21 Valvetronic机构
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(1)宝马的VANOS机构 宝马的VANOS机构用于调准凸轮轴相对于曲轴的位置，也就是凸轮轴正时。该机构由VAN0S电磁阀、传动
链和链轮、环形活塞等部件组成。可移动的环形活塞的内、外表面都有螺旋齿轮，分别与链轮的内齿轮和凸轮轴 外齿轮啮合。这样当环形活塞沿轴向移动时，还会产生一个旋转运动，进而改变内、外齿轮的相位，使气门配气 相位产生连续改变。这个旋转运动被加到凸轮轴的转动上使凸轮轴“提前” 12.5°。
链条张紧器的高度由液压缸内 的油压决定。液压缸内的液压油是 来自发动机润滑系统的润滑油，通 过缸盖上的一个孔提供。凸轮轴调 节阀受ECU操纵，同时它又控制调 整活塞的位置。根据调整活塞的位 置，润滑油压力被传至控制管A或B。
图3-14 大众奥迪的可变配气机构
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
高速汽油机配气相位的选择通常偏重于髙速区，进气门迟闭角较大。因此，发动机在怠速和低速下运行时， 气缸内的混合气容易回流到进气管中，致使气缸内燃烧不稳定，功率下降，怠速不稳。随着轿车汽油机的高速化 和废气排放法规的日趋严格，配气相位固定不变的缺点变得越来越突出。
采用可变配气机构后,发动机的配气相位能随工况相应变化。发动机的低速转矩得到改善，可以使用较低的曲 轴转速来减小摩擦损失，从而提髙燃油经济性。此外，如果进气门迟闭角能在足够大的范围内变化，则可以通过 调节进气门迟闭角，取代常规的节节流调节负荷，这能在一定程度上消除与进气节流相关的泵气损失，降低发动 机的燃油消耗率，减少N0x和HC的排放。
任务3.3 可变配气机构的检修
二、情景描述
故障现象：一辆宝来1.6L轿车，行驶里程25000km。在对气缸盖上的积炭进行清洗， 研磨进、排气 门后，车辆出现加速无力，车速很难达到60km/h。 诊断与排除：
1)连接故障诊断仪，读取故障码，显示发动机系统中有一个故障码：故障码16725凸轮轴位置传感器G40信号异常。 2)清除故障码后再次读取故障码，发动机系统无故障码记忆。 3)起动发动机，故障码16725再次出现，说明此故障码为硬故障码。导致产生此故障码的可能原因如下： ①凸轮轴位置传感器G40信号不对，超出正常范围。 ②凸轮轴位置传感器G40安装位置不对，配气正时不对。 ③凸轮轴位置传感器G40信号与曲轴位置传感器信号不同步。 ④发动机控制模块ECU损坏。 原因②和④的可能性不大，因为凸轮轴位置传感器G40和ECU没有被拆装过，问题的焦点就锁定在原因①和③上。 4)用故障诊断仪对凸轮轴位置传感器G40进行波形检测，波形正常，说明凸轮轴位置传感器G40工作正常。 5)进一步分析，认为故障原因可能出在可变凸轮轴调整器的安装链条上。因为在拆卸时如果没有作装配记号，就很有可能出现 装配错误。 6)拆卸气门室盖，把第1缸摇到上止点位置，检查进气凸轮轴和排气凸轮轴上的凹槽距离为15个链辊。而进气凸轮轴和排气凸轮 轴上的凹槽之间的标准距离为16个链辊。 7)进行调整后再次起动发动机，故障码16725不再出现。进行路试检查，车辆加速顺畅，动力性恢复正常，故障排除。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(1)VTEC机构的组成
VTEC发动机的凸轮轴除具有原有的控制凸轮外，还设置有髙速凸轮。摇臂也因此分成 三部分：主摇臂、中 间摇臂和辅助摇臂。三根摇臂的内部装有由液压控制的正时活塞、同步活塞以及阻挡活塞。液压系统由ECM根据 发动机的转速、负荷、温度和车速等参数进行控制。
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(2)工作过程
在低速时，主摇臂、中间摇 臂和辅助摇臂是彼此分离独立动 作的。此时凸轮A与B分别驱动 主摇臂和辅助摇臂以控制气门的 开闭。由于凸轮B的升程很小， 因而进气门只稍微打开。虽然此 时中间摇臂被凸轮C驱动，但由 于三个摇臂彼此分离，故不影响 气门的正常开闭。即在低速状态， VTEC机构的气门开闭情况与普 通顶置凸轮轴式配气机构的相同。 低速状态下VTEC机构的工作原 理如图3-17所示。
通过对进气凸轮轴的相位调整，使发动机的功率、转矩及排放都得到了一定程度的改善。
图3-15 奥迪可变配气机构的功率位置（基本位置）
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
图3-16奥迪大众的可变配气机构的转矩位置
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2.本田汽车公司的VTEC机构
本田汽车公司在1989年推出了自行研制的VTEC机构（Variable Valve Life Timing &Vavle Electronic Control,中文译作可变气门正时及升程电子控制），是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情 况的气门控制系统。该机构由ECM控制，它可以同时改变进气门的正时和升程，使发动机在低速时具有较髙的燃 烧效率和较低的燃油消耗，在高速时则具有较髙的功率。
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任务3.3 可变配气机构的检修
一、基础理论
配气机构的作用是按照发动机每一缸内所进行的工作循环以及发火次序的要求，适时开启和关闭各 气缸的进排气门，使新鲜充量及时进人，废气及时排出。
ECU根据发动机转速、曲轴位置、凸轮轴位置、发动机负荷和发动机温度等参数，对照存储器内不同工况下
的配气相位数据，来控制凸轮轴调节电磁阀。发动机怠速运转时，电磁阀无电流通过，控制管A打开，润滑油压力 会将链条张紧器压至功率调整位置（基本位置），如图3-15所示。当发动机转速超过1300r/min时，控制管B打开， 链条张紧器被向压至转矩调整状态，如图3-16所示，链条引导点改变了位置，此时进气凸轮轴可提前打开及关闭 气门。当发动机转速超过3700r/min时，又切换回功率调整状态。
配气相位是指进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于曲轴上下止点曲拐位置的曲轴转角来表示。
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1.配气相位对发动机性能的影响
在进、排气门开、闭的四个阶段中，进气门迟闭角和进、排气门重叠角对充气效率均有较大的影响。 (1)进气门迟闭角
设置进气门迟闭角的目的是利用进气气流过后充气现象来增加气缸循环充量。此外，合适的进气门迟闭角 还能获得良好的燃烧室扫气，降低高温零部件的热负荷，使发动机运行可靠。 (2)进气门重叠角和排气门重叠角
发动机电控系统识别
《汽车发动机电控系统检修》课程 项目三 进气不良故障检修 任务三 可变配气机构的检修
主讲人：XXX
No.10034
主要内容 Primary coverage
一 学习目标 二 情境描述
三 相关知识 四 任务实施
任务3.3 可变配气机构的检修
一、学习目标
1.能根据故障现象制定正确的维修计划; 2.能正确选择诊断设备对可变配气机构引起的故障进行诊断; 3.能使用万用表、故障诊断仪对可变配气机构的电路进行检测; 4.能正确记录、分析各种检测结果并确定故障原因和故障部位; 5.能按照正确操作程序进行可变配气机构的更换; 6.能正确检查可变配气机构故障的修复质量; 7.能够自主检修可变配气机构引起的故障。
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(3)系统控制原理
VTEC系统的控制原理如图3-19 所示。ECM根据发动机转速、负荷 和冷却液温度等信号，对VTEC机构 进行控制。当满足控制条件时， ECM向VTEC控制电磁阀提供一电流， 使电磁阀打开从油泵到同步活塞的 油路。
另外，VTEC电磁阀开启后，控 制系统还可以通过VTEC压力开关反 馈一信号给ECM，以监控系统是否 工作正常。
发动机工作时，ECM根据实时工况信息去 操纵VANOS电磁阀，电磁阀控制发动机润滑油进入环形活塞活塞 腔的流向与流量，使环形活塞移动到相应的位置。
单VANOS系统在发动机怠速及低速时，进气门开启较晚，以增进怠速的转速稳定及平滑；在中速时，控制 单元（宝马称之为 DME) 让油压来移动环形活塞，使进气门较早开启，以增加输出转矩及减少燃油消耗和尾气排 放。在离转速（大约为5000r/min) 时，进气门再度延迟开启，使发动机输出最大动力。
当发动机的转速降低到设 定值时，ECU使摇臂中的同步 活塞端的油压降低，回位弹簧 将同步活塞推回原位，三根摇 臂重新彼此分离独立工作。
图 3-18 高速状态下VTEC机构的工作原理
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(1)VTEC机构的组成
VTEC发动机的凸轮轴除具有原有的控制凸轮外，还设置有髙速凸轮。摇臂也因此分成 三部分：主摇臂、中 间摇臂和辅助摇臂。三根摇臂的内部装有由液压控制的正时活塞、同步活塞以及阻挡活塞。液压系统由ECM根据 发动机的转速、负荷、温度和车速等参数进行控制。
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(4)i-VTEC系统
i-VTEC系统是在原有系统的基础上，添加了一个称为“可变正时控制”（Variable Timing Control ，VTC） 机构，即一组进气凸轮轴正时可变控制机构，通过ECM控制程序，控制进气门的开启关闭。它在发动机低转速时 关闭每缸的一个进气门，让燃烧室内形成移到稀薄的混合气涡流，集结在火花塞周围点燃做功。发动机高转速时， 则在原有基础上增加进气门的开度及时间，以获取最大充气量。VTC机构令气门重叠时间更加准确，达到最佳的 进、排气门重叠时间，并使发动机动力性和排放性能得到提高。
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3.宝马公司的可变配气机构
BMW7系车用发动机所采用的可变配气机构，包括图3-20所示的VANOS可变凸轮轴正时机构和图3-21所示 Valvetronic可变气门升程机构两部分。
图3-20 宝马的VANOS可变凸轮轴正时机构
图3-21 Valvetronic机构
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(1)宝马的VANOS机构 宝马的VANOS机构用于调准凸轮轴相对于曲轴的位置，也就是凸轮轴正时。该机构由VAN0S电磁阀、传动
链和链轮、环形活塞等部件组成。可移动的环形活塞的内、外表面都有螺旋齿轮，分别与链轮的内齿轮和凸轮轴 外齿轮啮合。这样当环形活塞沿轴向移动时，还会产生一个旋转运动，进而改变内、外齿轮的相位，使气门配气 相位产生连续改变。这个旋转运动被加到凸轮轴的转动上使凸轮轴“提前” 12.5°。
链条张紧器的高度由液压缸内 的油压决定。液压缸内的液压油是 来自发动机润滑系统的润滑油，通 过缸盖上的一个孔提供。凸轮轴调 节阀受ECU操纵，同时它又控制调 整活塞的位置。根据调整活塞的位 置，润滑油压力被传至控制管A或B。
图3-14 大众奥迪的可变配气机构
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
高速汽油机配气相位的选择通常偏重于髙速区，进气门迟闭角较大。因此，发动机在怠速和低速下运行时， 气缸内的混合气容易回流到进气管中，致使气缸内燃烧不稳定，功率下降，怠速不稳。随着轿车汽油机的高速化 和废气排放法规的日趋严格，配气相位固定不变的缺点变得越来越突出。
采用可变配气机构后,发动机的配气相位能随工况相应变化。发动机的低速转矩得到改善，可以使用较低的曲 轴转速来减小摩擦损失，从而提髙燃油经济性。此外，如果进气门迟闭角能在足够大的范围内变化，则可以通过 调节进气门迟闭角，取代常规的节节流调节负荷，这能在一定程度上消除与进气节流相关的泵气损失，降低发动 机的燃油消耗率，减少N0x和HC的排放。
任务3.3 可变配气机构的检修
二、情景描述
故障现象：一辆宝来1.6L轿车，行驶里程25000km。在对气缸盖上的积炭进行清洗， 研磨进、排气 门后，车辆出现加速无力，车速很难达到60km/h。 诊断与排除：
1)连接故障诊断仪，读取故障码，显示发动机系统中有一个故障码：故障码16725凸轮轴位置传感器G40信号异常。 2)清除故障码后再次读取故障码，发动机系统无故障码记忆。 3)起动发动机，故障码16725再次出现，说明此故障码为硬故障码。导致产生此故障码的可能原因如下： ①凸轮轴位置传感器G40信号不对，超出正常范围。 ②凸轮轴位置传感器G40安装位置不对，配气正时不对。 ③凸轮轴位置传感器G40信号与曲轴位置传感器信号不同步。 ④发动机控制模块ECU损坏。 原因②和④的可能性不大，因为凸轮轴位置传感器G40和ECU没有被拆装过，问题的焦点就锁定在原因①和③上。 4)用故障诊断仪对凸轮轴位置传感器G40进行波形检测，波形正常，说明凸轮轴位置传感器G40工作正常。 5)进一步分析，认为故障原因可能出在可变凸轮轴调整器的安装链条上。因为在拆卸时如果没有作装配记号，就很有可能出现 装配错误。 6)拆卸气门室盖，把第1缸摇到上止点位置，检查进气凸轮轴和排气凸轮轴上的凹槽距离为15个链辊。而进气凸轮轴和排气凸轮 轴上的凹槽之间的标准距离为16个链辊。 7)进行调整后再次起动发动机，故障码16725不再出现。进行路试检查，车辆加速顺畅，动力性恢复正常，故障排除。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(1)VTEC机构的组成
VTEC发动机的凸轮轴除具有原有的控制凸轮外，还设置有髙速凸轮。摇臂也因此分成 三部分：主摇臂、中 间摇臂和辅助摇臂。三根摇臂的内部装有由液压控制的正时活塞、同步活塞以及阻挡活塞。液压系统由ECM根据 发动机的转速、负荷、温度和车速等参数进行控制。
三、相关知识
任务3.3 可变配气机构的检修
(2)工作过程
在低速时，主摇臂、中间摇 臂和辅助摇臂是彼此分离独立动 作的。此时凸轮A与B分别驱动 主摇臂和辅助摇臂以控制气门的 开闭。由于凸轮B的升程很小， 因而进气门只稍微打开。虽然此 时中间摇臂被凸轮C驱动，但由 于三个摇臂彼此分离，故不影响 气门的正常开闭。即在低速状态， VTEC机构的气门开闭情况与普 通顶置凸轮轴式配气机构的相同。 低速状态下VTEC机构的工作原 理如图3-17所示。
通过对进气凸轮轴的相位调整，使发动机的功率、转矩及排放都得到了一定程度的改善。
图3-15 奥迪可变配气机构的功率位置（基本位置）
三、相关知识
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图3-16奥迪大众的可变配气机构的转矩位置
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任务3.3 可变配气机构的检修
2.本田汽车公司的VTEC机构
本田汽车公司在1989年推出了自行研制的VTEC机构（Variable Valve Life Timing &Vavle Electronic Control,中文译作可变气门正时及升程电子控制），是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情 况的气门控制系统。该机构由ECM控制，它可以同时改变进气门的正时和升程，使发动机在低速时具有较髙的燃 烧效率和较低的燃油消耗，在高速时则具有较髙的功率。