电控发动机基本原理以及维修

右侧气缸组
正时 转子
左侧气缸组
MRE式VVT传 感器 (排气侧)
VVT传感器
– 输出信号是数字信号
正时转子
MRE 磁体
0V
MRE 式
线圈
磁体
0V
拾磁线圈式
VVT传感器
– MRE的磁阻随磁力线方向变化而变化
正时转子
磁力线
传感器输出高电平
传感器输出低电平
VVT传感器
– 可保证在极低转速时的信号输出
发动机转速
低中转速，大负荷
上止点
提高充气效率
下止点
- 作用 •改善扭矩/功率
充分利用燃 烧压力
发动机载荷
双VVT-i
– 运作 运作范围
发动机转速
高速，重载
上止点
提高充气效率
减少泵气损 失
- 作用 •提高功率
下止点
电控可变配气相位控制系统
回油阀 下降油道
高压油
张紧器
换向阀
上升油道
在怠速，轻载，低温和启动时
减少废气进入进气侧
上止点
发动机载荷
发动机转速
下止点
- 作用 •稳定燃烧，提高燃油经济性
双VVT-i
– 运作 运作范围
提高内部 EGR率，消 除泵气损失
中等载荷
上止点
发动机载荷
发动机转速
下止点
- 作用 •改善排放控制 •改善燃油经济性
发动机载荷
双VVT-i
– 运作 运作范围
1、正时板 2、中间摇臂 3、次摇臂 4、同步活塞B 5、同步活塞A 6、正时活塞 7、进气门 8、主摇臂 9、凸轮轴
VTEC机构的组成
➢ 如左图，同一缸有 主进气门和次进气门， 主摇臂驱动主进气门， 次摇臂驱动次进气门， 中间摇臂在主次之间， 不与任何气门直接接 触。
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进气摇臂总成如图
– 进/排气侧凸轮轴都采用VVT-i控制系统
延迟
进气侧
锁止销 叶轮 锁止销
延迟 提前
左侧气缸组
排气侧
双VVT-I 3GR-FE发动机的气门正时
上止点 上止点前 37º
上止点 0º 上止点后 3º
上止点后 35º
下止点后 71º
下止点前 64º
下止点后 31º
下止点前 29º 下止点
双VVT-i
– 运作 运作范围
MRE 式
拾磁线圈式
无检测信号
发动机 转速
发动机 转速
传感器输 出信号
传感器输 出信号
时间
时间
VVT传感器
– 通过采用MRE式VVT传感器, 发动机 ECU可以 检测到传感器输入电压过低或过高的故障
传感器输入电压过高故障 V
4.7
VVT传感器 输出电压
高电位
低电位
0.3
传感器输入电压过低故 障
VVT-i (智能可变气门正时系统)
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VTEC机构高、低速工作状态
VTEC机构低速工作状态
VTEC机构高速工作状态
1—主凸轮 2—次凸轮 3—次摇臂 4—阻挡活塞
1—中间凸轮 2—中间摇臂
5—同步活塞A6—正时活塞7—主摇臂8—同步活塞B
VTEC系统电路
发动机控制ECU 根据发动机转速、 负荷、冷却液温 度和车速信号控 制VTEC电磁阀。 电磁阀通电后， 通过压力开关给 电脑提供一个反 馈信号，以便监 控系统工作。
活塞 活塞环
上升油缸充满 调节器下行
回油阀 下降油道
高压油
张紧器
下降油缸充满 调节器下行
活塞环 活塞
换向阀
上升油道
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
宝马7系列进气升程调节机构
1、同步活塞B2、同步活塞A 3、弹簧 4、正时活塞 5、主摇臂 6、中间摇臂 7、次摇臂
➢ 与不同配气机构相 比较，主要区别是： 凸轮轴上的凸轮较多， 且升程不等，结构复 杂。
VTEC机构的工作原理
➢发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，此时，三个 摇臂彼此分离，主凸轮通过摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动 中间摇臂空摆；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气 门微量关闭。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气 门由主凸轮轴驱动。
电控发动机的基本原理以 及维修
电控可变配气相位控制系统
可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路 5. VTEC系统的检修
对配气相位的要求
要求配气相位随着发动机转速的 变化，适当的改变进、排气门的提前 或推迟开启角和迟后关闭角。
➢当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启， 来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，此时两个活塞 分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇 臂。此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两 个进气门同步工作。
➢当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活 塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下， 三个摇臂彼此分离而独立工作。
利用机油压力和弹簧弹力保持恒定为“0”的气门间隙
“0”气门间隙
柱塞 低压室
油道 单向球 单向球弹簧 高压室 柱塞弹簧 油道
液 压 气 门 间 隙 调 节 器
VVT传感器
– 每一气缸组上的进/排气凸轮轴上都装有1个 MRE（磁阻元件）式VVT传感器（共4个）
MRE式VVT传感器 (排气侧)
MRE式VVT传感器 (进气侧)
副正时链 (右侧)源自文库自动张紧器
主正时链
副正时链 (左侧) 自动张紧器
副正时链 (右侧) 主正时链自动张紧器
副正时链 (左侧) 惰轮
曲轴
链张紧器
– 主链张紧器
棘轮式止回机构
拆/装维修孔
链张紧器
– 左右气缸组各1个副链张紧器
销子（止动器）
链张紧器
单向球阀 弹簧
左侧气缸组
机油压力 (来自缸盖)
液压气门间隙调节器
VVT-i 控制器 (排气侧)
VVT-i 控制器 (进气侧)
主链张紧器
副链张紧器 副正时链 (右侧)
进气凸轮轴 排气凸轮轴
液压气门间 隙调节器
主正时链
凸轮轴
– 进/排气侧凸轮轴都采用VVT-i系统（双VVT-I）
进气侧
凸轮轴正时转子 VVT-i控制器
排气侧
辅助弹簧 VVT-i控制器
正时链
– 使用3条正时链驱动各气缸组进/排气凸轮轴
VTEC系统的检修
拆下VTEC电磁阀总成后，检查电磁阀滤清 器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发 动机润滑油。电磁阀密封垫，一经拆下，必须 更换新件。拆开VTEC电磁阀，用手指检查阀的 运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。
VVT-I 系统
概述
– 使用3条正时链驱动各气缸组进/排气凸轮轴