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1、,可变进气系统之可变配气相位控制系统VTEC,中凸轮升程最大，次凸轮升程最小。 主凸轮的形状适合发动机低速时单气门工作的配气相位要求；中凸轮的形状适合发动机高速时双进气门工作的配气相位要求。,四个活塞安装处,VTEC工作原理,VTEC工作原理,发动机低速时，电磁阀断电，油道关闭。在弹簧作用下，各活塞均回到各自孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间摇臂驱动中间摇臂空摆（不起作用），次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，以防止进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态。 发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设定值时，电磁阀通电
2、，油道打开。在机油作用下，同步活塞A和同步活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂。此时，由于中凸轮升程最大，组合摇臂由中凸轮驱动，两个进气门同步工作，进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启角度和迟后关闭角度均较大。此时配气机构处于双进、双排气门工作状态。,二、进气控制系统,目的：提高进气量，改善发动机动力性能。 类型：动力阀控制系统、谐波进气增压系统（ACIS）、可变配气相位控制系统（VTEC）等多种。 动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。 谐
3、波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。 可变配气相位控制系统：根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。,控制方式：ECU真空电磁阀真空膜片真空气室动力阀,动力阀控制系统,在进气量较小的低速、小负荷工况下，使进气道空气流通截面减小，可提高进气流速，从而提高充气效率，改善发动机的低速性能； 在进气量较大的高速、大负荷工况下，适当增大进气道空气流通截面，可减
4、少进气阻力，提高进气量，从而改善发动机的高速性能。,进气惯性增压控制系统基本原理,发动机工作中，由于进排气门的不断开关，进气流在进气歧管内出现压力脉动。 利用进气行程进气管内高速流动的气体的惯性效应、波动效应来提高充气效率。为此，可按照气体压力波传播的特点设计进气道，使进气道的长度、形状都可改变。,进气管细长时，压力波波长长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管短粗时，压力波波长短，可使发动机高转速区功率增大。 ACIS通过对进气空气控制阀进行优化控制以实现进气歧管长度的改变来提高充气效率，从而使发动机在整个转速范围内都能提高扭矩输出，尤其是在低转速范围内。,可变进气歧管长度增压系统,可变长度
5、进气支管 1-空气滤清器 2-节气门 3-转换阀 4-转换阀控制机构 5-ECU,奥迪 A4发动机可变进气歧管长度增压系统,奥迪 A4发动机可变进气歧管长度增压系统,丰田3GR-FE发动机谐波进气增压控制系统,工作原理,ACIS基本原理,谐波增压控制系统 ACIS,低速时，进气控制阀关闭，压力波传播距离长，发动机低速性能好。 高速时，进气控制阀打开，压力波传播距离短，发动机高速性能好。,丰田佳美3VZ-FE和1MZ-FE发动机ACIS与此类似。,丰田皇冠2JZ-GE发动机ACIS结构组成,工作过程,电磁真空通道阀（IACV VSV）。其作用是接通或切断通往促动器的真空源。 真空电动机（促动器）
6、是一种膜片式驱动装置根据真空的通、断情况来打开或关闭进气控制阀。 发动机工作时， ECU根据发动机转速和节气门开度信号对电磁真空通道阀进行通断控制，从而对真空罐与真空电动机的联接进行通、断控制。,低速时，电磁真空通道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空电动机，受真空电动机控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动力增压效果。,高速时，ECU接通电磁真空通道阀的电路，真空通道打开，真空罐的真空度进入真空电动机，吸动膜片，从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果
7、。,ACIS组成,ACIS控制电路,控制方式：ECUACIS电磁阀真空真空驱动器进气控制阀,ACIS电磁阀电阻：38.544.5,（1）电磁阀的检修 检查电磁阀线圈。在常温下两端子间的电阻测量，当测得两端子间电阻是38.544.5，同时两端子与电磁阀壳体也不导通时，表示正常；否则应予以更换。,皇冠2JZ-GE发动机ACIS的检修,电磁阀未通电时，空气应能从通道E进入，然后从滤清器中排出。当在电磁阀的两端子上施加l2V电压时，空气应能从通道E进入，然后从F口排出。否则应予以更换。,未通电时 通电时,（2）真空马达的检修 当施加53.3kPa（400mmHg）的真空度时。检查真空室阀杆有无移动。当
8、真空施加1min后，泄放真空。观察阀杆是否回位。如果上述操作后发现阀杆不动或不回位，先旋转其调整螺钉来调节，如仍无反应则予以更换。,（3）真空罐的检查 当由A向B吹气时应当导通，见图4-5a；而由B向A吹气时应当截止，见图4-5b。用手指按住B口（图4-5c），施加53.3kPa的真空，观察1min，表头真空度应无变化。如不合上述要求，应更换真空罐。,三、增压控制系统,功能：根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力，提高发动机动力性和经济性的目的。 分类：根据增压装置使用的动力源不同，增压装置分废气涡轮增压和动力增压两种。目前多采用废气涡轮增压。,典型废气涡轮增压控制系
9、统,利用发动机排出的高温高压废气的热能和动能，驱使涡轮增压器中的动力涡轮带动同轴的增压涡轮一起转动，从而加大循环进气量，提高发动机的输出功率，提高动力性和经济性。 增压后进气温度提高，混合气可以适当变稀，从而可以使CO和HC的排放量有所降低。 国产一汽奥迪A6 1.8T、一汽宝来1.8T 和上海帕萨特1.8T等乘用车都采用了带废气涡轮增压器的增压进气系统。,废气涡轮增压系统功能,废气涡轮增压器的基本结构,主要部件有涡轮增压器、增压压力电磁阀、膜片式放气控制阀和冷却器组成。涡轮增压器内有动力涡轮和增压涡轮，它们安装在同一根轴上。,工作情况,工作原理,利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮增压机内
10、的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的压缩轮（位于进气道内），压缩轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。,增压压力的控制,为了保证发动机在不同转速及工况下都得到最佳增压值，防止发动机爆震和限制热负荷，对涡轮增压系统增压压力必须进行控制。 旁通放气法：调节进入动力涡轮室的废气量从而对增压压力进行控制。 带有涡轮增压的汽油发动机电子控制系统。,带有涡轮增压的汽油发动机电子控制系统,工作过程,当VSV关闭时，受压缩轮增压的气体直接作用在执行器的膜片上，膜片受压变形增大，废气阀开度也相应增大，废气绕过涡轮的旁通量增多，增压压力下降。,优缺点比较,一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大
11、功率与未装增压器的相比，可增加大约40%甚至更多。这意味着一台小排量的发动机经增压后，可以产生同较大排量发动机相同的功率。 发动机在采用废气涡轮增压技术后，工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响，而且还会提高进气温度。 维修费用高，如更换涡轮增压器：奥迪A6 1.8T为20000元、宝来1.8T 为16500元、帕萨特1.8T为13000元。,涡轮增压电控系统的检修,检查进气室和真空管路有无漏气； 真空开关阀电路有无短路或短路，真空开关阀的电阻是否符合标准； 视情维修或更换损坏的元件。,增压器常见故障原因分析,增压发动机功率下降的原因： 旁
12、通阀门关闭不严。 空气进口阻力损失过大。 增压器叶轮、壳体和流道脏污。 动力涡轮壳流道和叶轮上严重积碳。 增压涡轮出口管路漏气。 发动机排气管连接处漏气。,2.增压发动机进气压力上升的原因： 通常是涡轮增压器及发动机供油系统、配气系统的故障。 由涡轮增压器直接造成增压压力上升的原因一般是增压压力控制电磁阀或膜片控制电磁阀损坏，使旁通阀不能适时打开。,4.1.3 可变气门正时系统,传统的自然吸气式发动机，其配气机构的配气相位和气门升程都是固定的，这就使进气量相对是固定的，动力性、经济性以及排放性的潜力均未完全发挥。随着轿车汽油机的高速化和排放法规的日趋严格，可变气门技术已经迅速发展起来。 丰田公
13、司的VVT-i技术和本田公司的VTEC技术由于能有效提高发动机的充气效率，改善发动机的燃烧效率，大幅度地提高了发动机的性能而令人瞩目。,1、丰田VVT-i智能可变气门正时系统,结构组成,由传感器、发动机ECU和执行机构（VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀）三部分组成。,控制原理,发动机ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置和水温计算出一个最优气门正时，凸轮轴正时机油控制阀根据发动机ECU的控制指令选择至VVT-i控制器的不同油路以处于提前、滞后或保持这三个不同的工作状态。 此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，从而尽可能地进行反馈控制，以获得
14、预定的气门正时。,VVT-i控制器结构与工作原理,由一个固定在进气凸轮轴上的叶片、一个与从动正时链轮一体的壳体、一个锁销组成。控制器有气门正时提前室和气门正时滞后室这两个液压室。 通过凸轮轴正时机油控制阀的控制，它可在进气凸轮轴上的提前或滞后油路中传送机油压力，使控制器叶片沿圆周方向旋转，连续改变进气门正时，以获得最佳的配气相位。,凸轮轴正时机油控制阀,凸轮轴正时机油控制阀由一个用来转换机油通道的滑阀、一个用来控制移动滑阀的线圈、一个柱塞及一个回位弹簧组成。 凸轮轴正时机油控制阀根据ECU的指令控制控制滑阀的位置，从而控制机油液压使VVT-i控制器处于提前、滞后或保持位置。当发动机停机时，凸轮
15、轴正时机油控制阀多处在滞后状态，以确保启动性能。,提前状态,滞后状态,保持状态,正时提前,正时推迟,正时保持,故障诊断与排除,当VVT-i 发生故障时，会产生三个有关故障码： 故障码P1346：曲轴位置传感器性能问题、凸轮轴位置传感器性能问题、机械系统有故障（正时皮带跳齿、齿带过长）、发动机ECU有故障。 故障码P1349：气门正时不正常、凸轮轴正时机油控制阀有故障、VVT-i 控制器总成有故障、发动机ECU有故障。 故障码P1656：凸轮轴正时机油控制阀电路断路或短路、发动机ECU有故障。,部件检测,检查曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器端子间的电阻，冷态时分别为16302740、835140
16、0，热态时分别为20653225、10601645。 检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻。断开蓄电池负极和凸轮轴正时机油控制阀连接器C2，测量接线柱之间的电阻，20时为6.97.9。如不符合技术标准，应更换凸轮轴正时机油控制阀。 检查发动机ECU。将点火开关转至ON位置，用示波器检测图6所示电路中发动机ECU连接器E9端子24（OCV+）与23（OCV-）间的波形。若不正常，则检查并更换发动机ECU。,雅阁VTEC可变气门正时及气门升程电子控制系统,VTEC的结构组成,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发动机每个气缸都有与普通气门一样动作的四个气门（一个主进气门和一个副进气门、两个排气门），凸轮轴除原有控制两个气门的一对凸轮外，还增设一中间高位凸轮，三个凸轮轮廓各不相同。,三个凸轮,气门摇臂分成并排在一起的主摇臂、中间摇臂和辅助摇臂，在主摇臂内有一油道与摇臂轴油道相通，在主摇臂的腔内有一正时活塞，在辅助摇臂的腔内有同步活塞A和B，在正时活塞、同步活塞间有一正时弹簧
