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1、浅谈丰田佳美汽车VVT-I系统故障维修单位名称：深圳华日丰田论文作者：尚润明指导教师：联系电话：13902963080单位地址：深圳市泥岗西路1006号华日大厦凌志车间邮政编码：518029上报时间： 年 月 日浅谈丰田佳美汽车VVT-I系统故障维修目录一、 前言.3二、 佳美ACV30、发动机VVT-I系统故障检修3三、 结论 结束语. 参考文献 内容提要：本文结合作者在实际工作中，遇到的一辆丰田佳美轿车因长期不更换机油，造成VVT-I系统工作不正常，引起发动机怠速不稳、加速不良的检修实例。本文介绍了VVT-I系统故障诊断的方法，通过对VVT-I系统检测和分析，找到故障原因，排除了故障。关键
2、词：VVT-I系统、OCV凸轮轴正时机油控制阀、VVT-I控制器一、 前言当今社会科学技术飞速发展，科技在汽车上的应用日新月异。世界各国各大汽车生产厂商之间的竞争渐趋白热化。新技术在汽车上的采用更成为竞争的焦点。丰田汽车以其优秀的品质、良好的售后服务，始终在中国市场上占有最重的份额。近年来，由于VVT-I可变进气系统的采用，使发动机在所有转速范围内提高了动力输出，降低了燃油消耗，减少了废气排放，因而赢得了广大消费者的青睐。本文介绍了作者在对丰田汽车维修中涉及到VVT-I系统故障检查、分析、排除过程。二、丰田佳美ACV30汽车VVT-I系统故障检修（一）故障现象一台新款丰田佳美ACV30轿车，已
3、行驶八万多公里，客人反映近期该车出现怠速不稳和加速不良现象，且发动机时好时坏。此车已经在其他维修厂进行了油电路的检修，更换了汽油格、火花塞，清洗了喷油嘴和节气门阀体，结果故障依旧存在。（二）故障排查启动发动机，待水温正常后路试，的确存在怠速不稳和加速不良现象，但是发动机有时工作正常，于是我做了以下检查和分析： 首先使用丰田专用手持电脑OBD-提取了该发动机的几个重要数据流： 状态：关闭空调，发动机转速：700-3000转/分 冷却水温： 88度 节气门开度：11.7%-18% 空气流量计： 2.57m/s-6.90 m/s 点火提前角：12度-30度 进气温度：58度 故障代码：无在模拟故障现
4、象时，以上数据无变化。 用汽油压力表检查，发动机怠速时油压为3.2kgf/cm，急加速油压为3.5kgf/cm。发动机停机5分钟后检查，油压仍保持在2.6kgf/cm。油泵、油压调节器、滤清器以及各油管接头故障可能性排除。 使用丰田诊断仪做断缸检查，各缸点火序列波反应正常，说明点火线圈和火花塞性能良好。 拆下喷油嘴做喷油量和泄漏试验，结果正常。 热车后用真空表检测发动机在怠速和加速时进气歧管的真空度变化a) 在发动机正常工作状态时检测：怠速时真空表稳定在67.5 kpa； 迅速开启关闭节气门时，真空表在12-82 kpa之间摆动 b) 当发动机异常工作状态时检测：怠速时真空表在67.5-80
5、kpa之间摆动； 迅速开启关闭节气门时，真空表在28-45 kpa之间摆动 标准值 怠速时：57-70 kpa 迅速开启和关闭节气门：7-84 kpa 发动机在2000转/分时，迅速关闭节气门。真空表从82 kpa降到67.5 kpa并稳定在67. 5 kpa。说明进、排气管本身不存在泄漏。（三）故障部位确定通过对发动机数据流、油路、电路的检查，可排除发动机控制系统、油路以及电路发生故障的可能性。接下来对真空表检测得到数值分析发现，发动机出现故障时，其真空度数值出现异常波动。显然由于配气相位发生错误导致了发动机故障的产生。下一步检查发动机的正时系统，拆除发动机附件，打开气门室盖，检查时规链正时
6、系统。经查，时规链正时记号点准确无误。但此时我发现，进排气凸轮轴及轴承盖上积聚了许多积碳，显然是由于机油更换周期太长引起。经过询问，车主由于忙于生意，已经有近三万公里没有更换机油了。这时，一个新的发动机控制系统VVT-I可变进气系统出现在我的脑中。会不会该系统因积碳引起机油油路故障，进而改变了正确的配气相位，造成发动机故障呢？拆下凸轮轴正时机油控制阀（OCV）如下图。发现阀体中滑阀与套筒间有积碳，用电池直接供电检查，滑阀在运作中有卡滞现象，该车故障是由OCV阀体卡滞引起的。（四）故障分析：VVT-I系统是由机油泵产生机油油压后，进入凸轮轴正时机油控制阀。通过该阀控制油流方向，进入VVT-I控制
7、器中。该控制器与进气凸轮轴相连接，不同机油流向使控制器与进气凸轮轴的位置改变。这种位置改变的结果使进气凸轮轴的配气正时能在曲轴转角60度范围内变化，以适应发动机各种工况需要。VVT-I系统相对于普通进气系统最大优点在于：发动机在低转速时增大扭矩，高速时增大功率，同时燃油经济性也得到提高，并降低了尾气排放，其结构简图如下：VVT-I系统工作原理如下：根据发动机ECU得到的发动机转速、进气量、节气门位置和水温信号，ECU计算每一种条件下的最佳配气正时，然后控制凸轮轴正时机油控制阀的运作，实现连续可变的控制。此外，发动机ECU利用凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器来检测实际的配气正时，然后通过反馈控制
8、来达到目标配气正时。可用以下表格方式表达：VVT-I系统涉及到许多传感器及控制部件，其中核心的两个元件是VVT-I控制器和凸轮轴正时机油控制阀。1） VVT-I控制器由正时链条驱动的壳体和与进气凸轮轴相连的叶片组成，机油压力到达进气凸轮轴的提前侧通路或延迟侧通路，使位于VVT-I控制器中的叶片转动，使进气门的正时连续变化。当发动机停机时，进气凸轮轴将位于最大延迟状态，以保证启动性能。在发动机刚启动时，机油压力不能立即作用于VVT-I控制器。这时，锁止销锁止VVT-I控制器，以防止撞击噪音，具体构造如下图。2） 凸轮轴正时机油控制阀。根据发动机ECU发出的占空比信号控制滑阀位置，这样可使机油压力
9、作用于VVT-I控制器的提前或延迟侧。发动机停机时，凸轮轴正时机油控制阀位于最大延迟位置。具体运作有三种状态： 提前 发动机ECU发出一个正时提前信号，此时凸轮轴正时控制阀滑阀位于左侧位置，机油压力使叶片室带着凸轮轴向正时提前方向转动。如下图： 延迟 发动机ECU发出一个正时延迟信号，凸轮轴正时机油控制阀滑阀位于右侧位置，机油压力使叶片室带着凸轮轴向正时延迟方向旋转。 维持不变 达到目标正时后，凸轮轴正时机油控制阀滑阀处于中间位置，配气正时维持不变，直到行驶状态改变为止。这种调整可使配气正时位于目标位置并防止不必要的机油外泄。以上了解了VVT-I系统构造，以及工作原理，而我们可以从VVT-I系
10、统对于发动机各工况下影响效果用表格来分析此车故障的根结。VVT-I系统的效果可用下表格来表达： 以上总结了VVT-I系统的构造、原理和运作过程，以及发动机产生的效果。下面我们对于本车的故障进行原理上的分析。当发动机从怠速过渡到中等负荷状态时，进气门应向提前侧打开移动，但如果此时凸轮轴正时控制阀中阀芯卡滞的话，将直接影响VVT-I控制器工作。结果，进气门推迟打开，降低了进气效率，造成加速不良。反之，当发动机从中等负荷向怠速工况过渡时，由于VVT-I控制器向延迟侧移动的油压不能或延缓建立，使进气门提早打开，更多的废气进入燃烧室，混合气变稀，使发动机怠速不平稳。（五）故障排除： 综上所述，造成此车故
11、障的原因就是凸轮轴正时机油控制阀阀芯因积碳而发生卡滞。要彻底解决问题最好的方法就是，解体发动机后逐一清洗发动机各个零部件上的积碳。但这样做需要更长的时间和更多的资金。征求车主意见，车主希望简单处理，所以首先更换了凸轮轴正时机油控制阀，对发动机油底壳以及机油集滤器进行了拆装清洗，并更换了丰田原厂的机油格、机油。工作完毕后，启动发动机进行了冷热态的路试，发动机怠速平稳，加速反应良好。经过三十多公里路试，故障现象消失。经向车主讲解汽车正常维护要点后，车主对我们的维修服务感到很满意。三、结论VVT-I系统的作用是：控制进气凸轮轴，使气门正时最大程度地适应发动机工况，从而提高发动机动力输出、燃油经济性并
12、减少废气排放。通过该发动机的维修实例，我们可以总结当发动机运作有故类似障时，我们应从油路、电路以及配气正时三大方面入手，特别在发动机ECU自诊断系统没有检测到一些隐蔽故障时，更需要我们在充分了解该发动机控制系统结构和工作原理的基础上，先动脑后动手，利用看、听、摸、测相结合，由简入繁，由外到内逐一分段排除的方法。根据具体的数据以及现象来确定具体的故障区域，这样往往能达到事半功倍的效果。同时在今后的工作中提示车主当该车配备VVT-I系统时一定要按丰田规定的时间和里程更换发动机机油。结束语：随着科技不断的发展，新技术在汽车上更为广泛的应用，这就对汽车维修工提出更高的要求。不仅要尽快熟练掌握各项新技术的构造以及工作原理，更要学会科学有效的判断、分析、维修的方法。这样才能成为一名适应社会发展的合格的汽车维修工。参考文献：1. 丰田佳美维修手册ACV3系列2. 丰田汽车VVT-I系统内部资料
