《汽车发动机电控系统检修》项目五课件

1、项目五汽油发动机辅助控制系统检修怠速控制系统检修辅助进气控制系统检修排放控制系统检修任务一 怠速控制系统检修一、工作任务工作任务检修怠速控制阀姓名日期年 月 日车型/车牌号生产厂家VIN制造年份发动机型号任务描述：唐先生的车是一辆2012款丰田皇冠轿车，买了已有5年，行驶里程为55 000 km。最近驾驶该车时发现，冷机启动需多次踩油门，启动后车速在不踩油门时能达到70 km/h，此外，发动机怠速居高不下。一、工作任务任务目标：学会检修怠速控制阀。任务准备：举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断仪、万用表、待更换零部件怠速控制阀检修步骤：二、相关知识怠速是指节气门完全关闭、发动机对外无功率输

2、出时，发动机以最低转速稳定运转的状态。怠速控制的目的是自动维持发动机怠速稳定运转，即在确保发动机排放要求和稳定运转前提下，使发动机怠速转速尽量保持最低，降低怠速时的燃油消耗量。二、相关知识1怠速控制系统的作用1）稳定怠速控制。当发动机工作条件不变时，怠速控制系统将自动调节进气量，使发动机的怠速在一定转速范围内稳定运转。2）快速暖机控制。发动机冷车启动，冷却液温度未达到正常温度前，怠速控制系统将自动增大进气量和喷油量，提高发动机的怠速转速，有效缩短暖机时间，实现快速暖机。3）高怠速控制。在怠速工况下，当发动机负荷增加时，为了保持发动机稳定运转或使发动机向外输出一定功率，怠速控制系统将在设定的高怠

3、速下稳定运转。二、相关知识2怠速控制系统的组成和工作原理怠速控制系统主要由传感器、执行器和ECU组成，如表所示。1）怠速控制系统的组成二、相关知识2怠速控制系统的组成和工作原理组件作用传感器转速传感器（Ne信号）检测发动机转速节气门位置传感器检测发动机处于怠速状态冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度启动开关信号检测发动机正在启动中空调开关（A/C）信号检测空调的工作状态（ON，OFF）车速传感器检测车速空挡启动开关信号（P/N）检测换挡手柄位置动力转向开关信号检测动力转向工作状态液力变矩器负荷信号检测液力变矩器负荷变化发动机负荷信号检测发动机负荷变化二、相关知识2怠速控制系统的组成和工作原理组

4、件作用执行器怠速控制阀控制节气门旁通空气通道ECU将各传感器输入信号所决定的目标转速与发动机实际转速进行比较，根据比较得出的差值，确定相当于目标转速的控制量，驱动控制空气的执行机构，使怠速转速保持在目标转速上二、相关知识2怠速控制系统的组成和工作原理在怠速控制系统中，ECU根据传感器的输入信号确定目标转速，将目标转速与发动机的实际转速进行比较，得到它们之间的差值，由此差值确定目标转速所需的控制量，驱动怠速控制装置（怠速控制阀）增加或减少空气量，使怠速转速保持在目标转速附近。2）怠速控制系统的工作原理二、相关知识2怠速控制系统的组成和工作原理二、相关知识3怠速控制系统的分类（a）节气门直动式 （

5、b）旁通空气道式按进气量控制方法不同节气门直动式旁通空气道式二、相关知识3怠速控制系统的分类节气门直动式是通过调整执行元件节气门最小开度来控制怠速进气量，实现怠速转速控制。这种控制方式具有良好的工作可靠性和控制位置稳定性，但动态响应较差，执行机构较复杂，体积较大，常用于捷达AT、GTX型轿车、桑塔拉2000GSi轿车等。1）节气门直动式二、相关知识3怠速控制系统的分类旁通空气道式设有旁通节气门怠速空气通道，通过执行元件控制旁通空气管路截面积的大小，实现空气流量的控制，进而实现怠速控制。这种控制方式动态响应较好，结构简单，尺寸较小，是目前应用最广泛的控制方式。按怠速控制阀的结构和原理不同，旁通空

6、气道式怠速控制系统执行元件可分为步进电动机式、旋转电磁阀式等。2）旁通空气道式二、相关知识3怠速控制系统的分类（1）步进电动机式怠速控制阀如图所示，步进电动机式怠速控制阀由转子、定子线圈、螺杆、阀门等组成。转子正反转，使阀芯左右移动，调节旁通空气道截面大小。步进电动机和怠速控制阀做成一体，安装在进气总管内，电动机可顺时针或逆时针旋转，使阀沿轴向移动，改变阀与阀座之间的间隙，从而调节节气门旁通通道的空气流量。2）旁通空气道式二、相关知识3怠速控制系统的分类（2）旋转电磁阀式怠速控制阀旋转电磁阀式怠速控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装有两个线圈，如图所

7、示。ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈产生的磁场强度，该磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变怠速控制阀的位置，调节怠速空气口开度，实现怠速工况下进气量的控制。2）旁通空气道式1，10控制阀；2双金属片；3冷却液腔；4阀体；5，7线圈；6永久磁铁；8阀轴；9怠速空气旁通口二、相关知识3怠速控制系统的分类（2）旋转电磁阀式怠速控制阀在旋转电磁阀式怠速控制阀中，怠速控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（即占空比）来实现的。旋转电磁阀式怠速控制阀根据脉冲信号的占空比偏转，占空比范围为18%（旋转电磁阀关闭）82%（旋转电磁阀打开），它的偏转角限定在90内。2）旁通空气道式二、相关

8、知识3怠速控制系统的分类占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。占空比越大，两线圈产生的磁场强度相差越多，控制阀开度越大。通电周期一般是固定的，若占空比增大，则通电时间延长。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修以大众AR发动机怠速控制系统为例，如图5-5所示。当怠速开关闭合时，发动机ECU根据怠速状态和怠速节气门位置传感器信号控制怠速直流电动机，使节气门打开相应角度，使怠速转速达到最佳值。1）节气门直动式怠速控制装置检测二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修（1）怠速开关检修 检测怠速开关电阻。当节气门全闭时，怠速开关的接通电阻接近0；当节气门全开时，怠速开关的接通电阻接近。 检测怠

9、速开关供电电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子3或7与搭铁之间的电压，其值应等于蓄电池电压。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修（2）怠速节气门位置传感器和节气门位置传感器检修 检测怠速开关供电电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子4或7与搭铁之间的电压，应为4.5 V。 检测传感器输出电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子7和8之间、端子7和5之间的电压，随着节气门开度的增大，输出电压应升高。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修（3）怠速控制电动机检修 检测怠速控制电动机绕组电阻。关闭点火开关，拔下线束插头，检测端子1和2之间电

10、阻，其阻值应符合要求，否则，更换节气门控制组件。 检测怠速控制电动机供电电压。关闭点火开关，拔下线束插头。打开点火开关，检测端子1和2之间电压，应符合要求。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修 节气门直动式怠速控制组件是整体结构，壳体不允许打开。 厂家已设定好怠速基本参数，不需要调整。但拆装、清洗、更换节气门控制组件或更换发动机控制模块后，需用VAG1551或VAG1552重新进行一次基本设定。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修2）步进电动机式怠速控制阀的检修二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修 拔下怠速控制阀线束连接器，打开点火开关，但不启动发动机，分别检测B1与搭铁、B2与搭

11、铁间的电压，应为蓄电池电压（914 V），否则，说明怠速控制阀电源电路有故障。若没有电压，应检查EFI熔丝、EFI主继电器及线路。 发动机启动后再熄火时，23 s在怠速控制阀附近应能听到其内部发出“嗡嗡”声，否则，应进一步检查怠速控制阀、控制电路和ECU。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修 拔下控制阀线束连接器，用万用表测量B1与S1和S3，B2与S2和S4之间的电阻，应为1030 ，否则，应更换怠速控制阀。 拆下怠速控制阀，如图所示，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1-S2-S3-S4端子，随着步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出；将负极按反方向依次接通S4-S3-S

12、2-S1端子时，随着步进电动机的旋转，控制阀应向内缩回。否则，应更换怠速控制阀。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修2）步进电动机式怠速控制阀的检修二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修 不能用手推拉控制阀，以免损坏螺杆的螺纹。 不能将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免损坏步进电动机。 安装控制阀时，应检查密封圈是否正常，并在密封圈上涂少量润滑油。二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修3）旋转电磁阀式怠速控制阀的检修二、相关知识4怠速控制系统常用执行器检修 用万用表检查怠速控制阀。关闭点火开关，拔下怠速控制阀插接器。打开点火开关，用万用表测量插座+B端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压，否

13、则，应检查EFI主继电器或熔丝。用万用表电阻挡测量怠速控制阀+B端子和RSC端子，+B端子和RSO端子之间的电阻，应为21.528.5 ，否则，应更换怠速控制阀。 检查怠速控制阀是否工作。拆下怠速控制阀，将蓄电池正极连接怠速控制阀的+B端子，负极连接RSC端子，怠速控制阀应关闭；将负极连接RSO端子，怠速控制阀应打开，且活动自如，无发卡现象。否则，应更换怠速控制阀。 检测怠速控制阀与ECU连接线。用万用表测量怠速控制阀与ECU连接线的电阻，正常值应为0，否则，应修复或更换线束。三、任务实施检修怠速控制阀 分析故障原因。造成车出现该故障现象的原因有发动机怠速调整螺钉调整不当，节气门开度过大，节气

14、门传感器调整不当，怠速控制阀卡死，或进气管漏气。 用眼观察会造成此故障现象的部件或部位，发现怠速控制阀卡死。 更换怠速控制阀，试车，原故障现象消失，故障排除。三、任务实施检修怠速控制阀当怠速转速低于设定值时，ECU指令怠速控制阀打开进气旁通道，使进气量增加，提高发动机怠速。当怠速转速高于设定值时，ECU指令怠速控制阀减小进气旁通道，使进气量减少，降低发动机转速。当节气门传感器调整不当或节气门开度过大时，节气门开关无法将正确的怠速转速工况传给ECU，ECU无法调节发动机的正确怠速转速值，因而怠速转速会出现过高或过低现象。当节气门积炭过多，节气门关闭不到位，怠速控制阀卡死或进气歧管破裂，接口松动漏

15、气时，也会造成怠速转速过高或过低。三、任务实施检修怠速控制阀修理方法如下。a测量节气门传感器电压，正常值为0.40.5 V。b清洁节气门阀体，调节节气门开度。c清除怠速控制阀和进气孔内积炭。d检查、紧固松动或破裂的进气管接口，防止歧管漏气。四、任务考核任务名称检修怠速控制阀姓名日期 年 月 日怠速控制阀的检修要点操作中出现的问题及其原因和解决方法技能掌握程度非常熟练 比较熟练 一般熟练 不熟练教师评语：任务实践成绩 分任务二 辅助进气控制系统检修一、工作任务工作任务检修VVT-i控制系统姓名日期年 月 日车型/车牌号生产厂家VIN制造年份发动机型号任务描述：吕先生的车是一辆2014款丰田普拉多

16、轿车，买了刚3年，已有31 000 km的里程。最近驾驶该车时发现，怠速不稳，加速不良，且发动机时好时坏。此车已在维修厂进行了油电路的检修，更换了汽油滤清器、火花塞，清洗了喷油嘴和节气门阀体，但故障仍未消除。一、工作任务任务目标：学会检修VVT-i控制系统。任务准备：举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断仪、待更换零部件VVT-i控制系统检修步骤：二、相关知识发动机最大输出功率和转矩都受进气量限制，进气控制系统可使发动机在一定条件下吸入更多的空气，从而提高发动机的输出功率。进气控制系统是发动机的辅助控制系统，它主要有动力阀控制系统、进气增压控制系统、谐波增压控制系统、智能可变气门正时控制系统

17、（VVT-i控制系统）、可变气门正时和可变气门升程控制系统（VTEC控制系统）等。二、相关知识1动力阀控制系统动力阀控制系统的作用是控制发动机进气管道空气流通截面积，以适应发动机不同转速和负荷对进气量的需求，从而改善发动机动力。二、相关知识1动力阀控制系统（1）动力阀控制系统的组成如图所示，动力阀控制系统主要由动力阀、真空罐、真空电磁阀、膜片真空室、ECU等组成。动力阀安装在进气管上，它的开闭由膜片真空室控制。ECU通过真空电磁阀控制真空罐与真空室的真空通道。1）动力阀控制系统的组成和工作原理二、相关知识1动力阀控制系统（2）动力阀控制系统的工作原理在不同负荷下，根据各传感器输送信号，ECU通

18、过真空电磁阀的关闭来改变进气量，从而改善发动机的输出转矩和转速。当发动机处于小负荷、低速工况时，ECU控制真空电磁阀关闭，即断开真空电磁阀搭铁回路，动力阀上部的真空室无真空，动力阀关闭，进气通道变小，即进气量减小，发动机输出功率减小。此工况可增大进气流速和进气流惯性，提高发动机充气效率。1）动力阀控制系统的组成和工作原理二、相关知识1动力阀控制系统（2）动力阀控制系统的工作原理当发动机处于高速、大负荷工况时，ECU控制真空电磁阀接通，真空电磁阀打开，动力阀打开，进气通道截面变大，即进气量增大，发动机输出的转矩和功率增大。此工况可减小进气阻力，抑制进气流速过高导致的燃烧室内气流扰动，改善发动机高

19、速性能。1）动力阀控制系统的组成和工作原理二、相关知识1动力阀控制系统2）动力阀控制系统的检修 检查真空罐、真空室、真空管路有无漏气，若漏气，应更换。 检查真空电磁阀电路，若电路有短路或断路，应修复或更换。 测量真空电磁阀的电阻，应为38.544.5 。否则，应进行更换。二、相关知识2进气增压控制系统进气增压控制系统根据发动机进气压力大小，控制增压装置工作，起到控制进气压力、提高发动机动力和节约成本的作用。二、相关知识2进气增压控制系统按动力源不同废气涡轮增压：利用发动机排出的废气能量来驱动增压装置工作，是目前轿车常采用的进气增压装置。机械增压：利用发动机输出的动力来驱动增压装置工作，它的增压

20、效果不好，还消耗发动机动力，很少单独使用。罗茨增压：通过废气涡轮增压和机械增压来混合增压，具有两者的优点，常用于高性能轿车和赛车。二、相关知识2进气增压控制系统如图所示，废气涡轮增压控制系统主要由空气滤清器、释压电磁阀、驱动气室、切换阀、空气冷却器、ECU等组成。其中ECU控制释压电磁阀，释压电磁阀控制进入驱动气室的压力，驱动气室控制切换阀来改变废气流动路线。（1）废气涡轮增压控制系统的组成1）废气涡轮增压控制系统的组成和工作原理二、相关知识2进气增压控制系统1切换阀；2驱动气室；3空气冷却器；4空气滤清器；5ECU；6释压电磁阀二、相关知识2进气增压控制系统当ECU检测到进气压力低于0.09

21、8 MPa时，ECU控制释压电磁阀的搭铁回路断路，即释压电磁阀关闭，释压电磁阀的进气通道切断，增压器进气出口与驱动气室的通道接通。此时，由涡轮增压器出口引入的进气压力，经释压电磁阀进入驱动气室，克服气室弹簧压力，推动切换阀，打开废气进入涡轮室的通道，同时关闭旁通气道，使废气流过涡轮室，涡轮增压器工作，使进气增压。（2）废气涡轮增压控制系统的工作原理二、相关知识2进气增压控制系统当ECU检测到进气压力高于0.098 MPa时，ECU控制释压电磁阀的搭铁回路接通，即释压电磁阀打开，增压器进气出口与驱动气室的通道切断，释压电磁阀的进气通道接通，驱动气室在弹簧的作用下打开切换阀，排气旁通道打开，进入涡

22、轮室的通道关闭，废气不流过涡轮而直接排出，涡轮增压器停止工作，进气压力下降。直到进气压力降至规定压力时，ECU关闭释压电磁阀，切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，涡轮增压器开始工作，使进气增压。（2）废气涡轮增压控制系统的工作原理二、相关知识2进气增压控制系统ECU根据发动机运行工况（即加速、爆燃、冷却液温度、进气量等信号），确定增压压力的目标值，通过进气歧管绝对压力传感器来检测发动机的实际增压压力值，实现闭环控制。二、相关知识2进气增压控制系统当涡轮增压器出现故障时，在整车上会表现为发动机功率不足、涡轮增压器工作噪声过大、涡轮增压器漏油等。确定故障原因后，再决定是否更换涡轮增压器。2）废气涡轮

23、增压控制系统故障分析二、相关知识2进气增压控制系统当汽车出现发动机功率不足时，需检查空气滤清器是否阻塞，发动机进气管、排气管是否漏气，压气机与发动机进气管的连接是否松动，气缸压力是否正常，中冷器是否损坏，涡轮增压器的壳体、转子、压气叶轮、排气涡轮是否有损坏、磨损等现象。（1）发动机功率不足二、相关知识2进气增压控制系统当涡轮增压器工作噪声过大时，需检查空气滤清器是否阻塞，发动机进气管、排气管是否松动，压气机的进气管道或壳中是否有异物，发动机排气系统是否有异物，涡轮增压器转子总成是否有黏合或摩擦现象，压气叶轮和排气涡轮是否有磨损等。（2）涡轮增压器工作噪声过大二、相关知识2进气增压控制系统当涡轮

24、增压器排气涡轮侧漏油时，需检查发动机曲轴箱内的压力是否过高，润滑油是否过多，涡轮增压器润滑油回油管路是否阻塞等。当涡轮增压器压气机侧漏油时，需检查空气滤清器、涡轮增压器回油管路是否阻塞，发动机曲轴箱内的压力是否过高，曲轴箱内润滑油是否过多等。（3）涡轮增压器漏油二、相关知识2进气增压控制系统当怀疑涡轮增压器损坏，而又不容易检查和确定时，可先排除其他可能的原因，最后再确定是否为涡轮增压器故障。当涡轮增压器故障容易检查时，可优先检查涡轮增压器。二、相关知识2进气增压控制系统2）废气涡轮增压控制系统故障分析（1）基本检查 检查涡轮壳，应无因过热、咬合、变形或其他损伤而产生的裂纹，若有裂纹，应更换废气

25、涡轮增压器。 检查涡轮油孔，应无淤积和堵塞。 检查进油管和回油管，应无堵塞、压瘪、变形或其他损坏。二、相关知识2进气增压控制系统2）废气涡轮增压控制系统故障分析（1）基本检查 检查废气涡轮增压器，应不漏机油。 检查各单向阀，应安装正确，阀上箭头应指向导通方向。 检查所有的管路，应连接牢固，无泄漏、老化。二、相关知识2进气增压控制系统2）废气涡轮增压控制系统故障分析（2）增压压力检测用故障诊断仪读取故障码，用涡轮增压器检测仪检测增压压力，应符合规定值。 增压压力高于规定值时的检查步骤a检查增压压力调节阀是否损坏。b检查增压压力控制单元软管是否漏气。c检查增压压力调节阀是否卡在关闭位置。二、相关知

26、识2进气增压控制系统2）废气涡轮增压控制系统故障分析（2）增压压力检测 增压压力低于规定值时的检查步骤a检查增压压力限制阀的管路是否损坏。b检查增压压力限制电磁阀是否损坏。c检查增压压力调节阀是否卡在打开位置。d检查涡轮增压器与进气歧管之间是否漏气。e检查机械式空气再循环阀是否破损，检查涡轮增压器空气再循环阀是否破损。f检查涡轮增压器是否损坏。二、相关知识3谐波增压控制系统谐波增压控制系统根据发动机转速的变化，改变进气管内压力波的传播距离，利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率，从而改善发动机性能。二、相关知识3谐波增压控制系统1）谐波增压控制系统的组成和工作原理如图所示，谐波增压控制系统主要

27、由进气控制阀、真空控制阀、真空电磁阀、真空罐、ECU等组成。进气控制阀在节气门后方的进气管路上，真空控制阀里面用膜片隔开，一端与进气控制阀相连，一端是真空室，与真空电磁阀相通。ECU根据转速信号控制真空电磁阀开闭，真空电磁阀控制真空罐进入真空室内的真空。（1）谐波增压控制系统的组成二、相关知识3谐波增压控制系统1，7进气控制阀；2真空控制阀；3真空室；4真空电磁阀；5节气门；6真空罐二、相关知识3谐波增压控制系统如图所示，当发动机低速运转时，ECU根据转速信号控制真空电磁阀断电，即真空电磁阀关闭，真空罐的真空度不能进入真空室，受真空控制阀控制的进气控制阀处于关闭状态，进气管内的脉动压力波在空气

28、滤清器与进气门之间传播，以适应发动机中低速进气增压的要求。当发动机高速运转时，ECU根据转速信号控制真空电磁阀通电，即真空电磁阀打开，真空罐的真空度进入真空室，吸动真空膜片，使进气控制阀打开。由于大容量空气室的参与，在控制阀处形成气帘，进气管内的脉动压力波只能在进气门和大容量空气室之间传播，压力波传播距离被缩短，可满足发动机在高速区进气增压的要求。（2）谐波增压控制系统的工作原理二、相关知识3谐波增压控制系统2）谐波增压控制系统的检修 电压检测。关闭点火开关，断开真空电磁阀（VSV）连接器。打开点火开关，用万用表测量电磁阀线束连接器1#与2#端子的电压，如图所示，应为蓄电池电压，否则，应检查主

29、继电器EFI、熔丝或ECU。（1）控制系统的检修二、相关知识3谐波增压控制系统 电阻检测。关闭点火开关，断开真空电磁阀连接器，用万用表测量电磁阀1#与2#两端子间的电阻，应为38.544.5 ，否则，应更换真空电磁阀。检测相关导线间的电阻值，应小于0.5 ，否则，应修复。（1）控制系统的检修二、相关知识3谐波增压控制系统施加53.3 kPa的真空度，检查真空阀杆有无移动。真空度施加1 min后，泄放真空，观察阀杆是否回位。若阀杆不动或不回位，先旋转其调整螺钉来调节位置，若仍无反应，应更换真空控制阀。（2）真空控制阀的检修二、相关知识3谐波增压控制系统当由A向B吹气时，真空罐应导通，如图（a）所

30、示；当由B向A吹气时，真空罐应截止，如图（b）所示；用手指堵住B口，如图（c）所示，施加53.3 kPa的真空，观察1 min，表头真空度应无变化。若不符合上述要求，应更换真空罐。（3）真空罐的检修（a）导通 （b）截止 （c）施加真空二、相关知识4智能可变气门正时控制系统VVT-i控制系统是一种控制进气凸轮轴气门正时的机构，在进气凸轮轴与传动链轮之间有油压离合装置，使节气门凸轮轴与链轮之间转动的相位差可在40范围内改变，通过调整凸轮轴转角对气门正时进行优化，提高发动机的动力性、燃油经济性，减少尾气排放量。VVT-i控制系统以前仅用于雷克萨斯LS400，LS430等进口原装高档车，现在国产轿车

31、（如一汽威驰、花冠等）也广泛采用此系统。二、相关知识4智能可变气门正时控制系统1）VVT-i控制系统的组成和工作原理如图所示，VVT-i控制系统主要由发动机ECU、传感器和执行机构（VVT-i控制器和凸轮轴正时机油控制阀）三部分组成。（1）VVT-i控制系统的组成二、相关知识4智能可变气门正时控制系统如图所示，VVT-i控制器由固定在进气凸轮轴上叶片、与从动正时链轮一体的壳体和锁销组成。转子的每个叶片与壳体的内腔之间形成两个封闭的油压室，压力机油通过凸轮轴上的油道进入或流出油压室，从而改变转子与壳体之间的相对角度，使由该凸轮轴决定的配气相位发生变化。当发动机熄火后机油压力为零时，转子中的锁销可

32、自动将转子和壳体连接，使发动机启动时的配气相位能保持一个固定角度，否则启动时因机油压力不足而使气门正时失去控制。 VVT-i控制器二、相关知识4智能可变气门正时控制系统控制器有气门正时提前室和气门正时滞后室两个液压室，通过凸轮轴正时机油控制阀的控制，控制器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，调整连续改变节气门正时，以获得最佳的配气相位。 VVT-i控制器二、相关知识4智能可变气门正时控制系统如图所示，凸轮轴正时机油控制阀主要由转换机油通道的滑阀、控制移动滑阀的线圈、柱塞、回位弹簧等组成。 凸轮轴正时机油控制阀二、相关知识4智能可变气门正时控制系统当发动机

33、工作时，发动机ECU接收传感器信号，经分析、计算后发出控制指令给凸轮轴正时机油控制阀，凸轮轴正时机油控制阀根据指令控制滑阀的位置，从而控制机油油路，使VVT-i控制器出油提前、滞后或保持位置。当发动机停机时，凸轮轴正时机油控制阀处于滞后状态，以确保启动性能。 凸轮轴正时机油控制阀二、相关知识4智能可变气门正时控制系统ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置、冷却液温度传感器信号，计算出最佳气门正时控制指令，凸轮轴正时机油控制阀根据该指令改变VVT-i控制器的油路，实现提前、滞后、保持这三种工作状态的转换。此外，ECU根据凸轮轴传感器和曲轴位置传感器信号检测实际的气门正时，实施反馈控制，以获得预

34、定的气门正时。（2）VVT-i控制系统的控制原理二、相关知识4智能可变气门正时控制系统状态说明控制器工作情况控制阀工作情况提前根据ECU发出的提前信号，控制油压通过提前油路作用到气门正时提前室，使叶片和凸轮轴一起向正时提前方向转动，气门正时被提前滞后根据ECU发出的滞后信号，控制油压通过滞后油路作用到气门正时滞后室，使叶片和凸轮轴一起向正时滞后方向转动，气门正时被滞后保持预定的气门正时被设置后，ECU使凸轮轴正时机油控制阀处于空挡位置（即提前与滞后的中间位置），从而保持预定的气门正时二、相关知识4智能可变气门正时控制系统2）VVT-i控制系统的检修 断开点火开关，拆下凸轮轴正时机油控制阀总成，

35、用万用表测量接线柱之间的电阻，20时阻值应为6.97.9 ，否则，应更换凸轮轴正时机油控制阀。 启动发动机，断开凸轮轴正时机油控制阀连接器，检查发动机转速，应正常。 将蓄电池电压施加在凸轮轴正时机油控制阀端子间，阀应迅速移动，无卡滞现象，否则，应更换凸轮轴正时机油控制阀。（1）检查凸轮轴正时机油控制阀线圈电阻及工作状况二、相关知识4智能可变气门正时控制系统关闭点火开关，断开凸轮轴正时机油控制阀插接器和ECM插接器，如图所示，用万用表测量B23-1端子和B31-100端子间、B23-2端子和B31-123端子间的电阻，都应小于0.5 ，否则，需修复。测量B23-1端子和搭铁间、B23-2端子和搭

36、铁间的电阻，应为10 k或更大，否则，应视为短路，需修复。（2）检查发动机ECU与凸轮轴正时机油控制阀间的配线和插接器二、相关知识4智能可变气门正时控制系统（3）故障码诊断分析故障码故障码含义故障位置P0010凸轮轴位置“A”执行电路（B1）进气侧凸轮轴正时机油控制阀电路短路或断路；进气侧凸轮轴正时机油控制阀总成；ECMP0011凸轮轴位置“A”正时过于提前（B1）进气侧凸轮轴正时机油控制阀总成；机油控制阀滤清器；进气凸轮轴正时齿轮总成；ECM；气门正时P0012凸轮轴位置“A”正时过于滞后（B1）P0013凸轮轴位置“B”执行电路短路或断路（B1）排气侧凸轮轴正时机油控制阀电路短路或断路；排

37、气侧凸轮轴正时机油控制阀总成；ECM二、相关知识4智能可变气门正时控制系统（3）故障码诊断分析故障码故障码含义故障位置P0014凸轮轴位置“B”正时过于提前（B1）排气侧凸轮轴正时机油控制阀总成；机油控制阀滤清器；排气凸轮轴正时齿轮总成；ECM；气门正时P0015凸轮轴位置“B”正时过于滞后（B1）P0016曲轴位置凸轮轴位置相关性（B1 SA）正时链条跳齿或拉长；凸轮轴正时机油控制阀；机油控制阀滤清器；进气凸轮轴正时齿轮总成；ECMP0017曲轴位置凸轮轴位置相关性（B1 SB）二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统VTEC控制系统是一个能同时控制气门开闭时间和气门升程的气门控制系

38、统，它能提高发动机的燃烧效率，提高大负荷、高转速时的功率性能，使发动机在低速时具有较大转矩，高速时能输出较大功率，大大改善汽车的动力性和经济性。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统1）VTEC控制系统的组成和工作原理VTEC发动机每个气缸都有与普通气门一样动作的4个气门，即一个主进气门、一个次进气门和两个排气门，气门摇臂由主摇臂、中间摇臂和次摇臂三部分组成。主摇臂驱动主进气门，次摇臂驱动次进气门，中间摇臂在主、次摇臂之间，不与任何气门接触，如图5-20所示。（1）VTEC控制系统的组成二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统主凸轮配气相位适应低速工况要求；中间凸轮配气相位升

39、程最大，适应高速工况要求；次凸轮升程很小，只能稍微推开气门。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统ECU接收发动机转速、车速、进气压力、冷却液温度传感器信号，分析、计算后输出控制信号给电磁阀，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，使发动机在不同转速工况下由不同的凸轮控制，从而影响节气门的开度和时间。（2）VTEC控制系统的工作原理二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统当发动机低速运转时，控制电磁阀没有打开，弹簧弹力使液压执行活塞在最高位置，机油经活塞中部的孔流回油底壳，如图所示。（2）VTEC控制系统的工作原理二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统安装在主摇臂上的正时板

40、在弹簧作用下挡住正时液压活塞向右运动，如图所示。此时，主摇臂、中间摇臂、次摇臂是彼此分离独立动作的，主凸轮和次凸轮分别驱动主摇臂和次摇臂控制气门的开闭。次凸轮升程小，其控制的进气门稍微打开。虽然中间摇臂已被中间凸轮驱动，但由于这三个摇臂是彼此分离的，所以不影响气门的正常开闭，即在低速状态下，VTEC机构不工作，气门的开闭情况与普通顶置凸轮轴式配气机构相同。（2）VTEC控制系统的工作原理二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统当发动机高速运转时，离心力和惯性力使正时板克服弹簧作用力，取消对正时活塞的锁止。当发动机转速达到某特定转速时，控制电磁阀接收ECU信号而接通油路，一部分机油流至液

41、压控制活塞的顶部，使活塞向下运动，关闭回油道，机油经活塞中部孔沿着摇臂轴流至各气门摇臂的液压腔，流入正时活塞左侧，如图所示，使同步活塞移动，将主摇臂、中间摇臂、次摇臂锁成一体，一起动作。（2）VTEC控制系统的工作原理二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统此时，由于中间凸轮比次凸轮高，故由中间凸轮驱动整个摇臂，并使气门开启时间延长，开启升程增大，起到改变气门正时和升程的作用。当发动机转速降低到设定值时，摇臂同步活塞端油压也将由ECU控制而降低，同步活塞将回位弹簧推回原位，三个摇臂又彼此分离，独立工作。（2）VTEC控制系统的工作原理二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统2）

42、VTEC控制系统的检修（1）VTEC电磁阀及其电路的检修 用眼观察VTEC电磁阀与ECU的连接导线，是否存在连接不良。 关闭点火开关，断开VTEC电磁阀线束，用万用表测量电磁阀电阻，应为1430 ，否则，应更换VTEC电磁阀。 检查VTEC电磁阀与ECU之间的连接线，是否有短路或断路故障。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统（2）VTEC压力开关的检修 关闭点火开关，拆下VTEC压力开通插头和ECU端插头，测量导线电阻，应为零，否则，说明线路断路。 重新接上VTEC压力开关插头，启动发动机，将蓄电池正极端子与VTEC电磁阀接通，测量VTEC压力开关信号输入端与ECU搭铁线之间的电压

43、。当发动机转速小于4 000 r/min时，即VTEC压力开关打开，电压值应为零；当发动机转速大于4 000 r/min时，即VTEC压力开关关闭，电压值应为12 V。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统（3）VTEC电磁阀及液压控制活塞的检修 从气缸盖上拆下VTEC电磁阀总成，检查控制电磁阀和液压阀体与缸盖间的椭圆形滤清器是否堵塞。若堵塞，应更换机油滤清和发动机机油，同时必须更换电磁阀密封垫；若电磁阀滤清器未堵塞，则分解电磁阀与阀体，用手推动柱塞，看它是否能上下自由运动。 检查电磁阀处的滤清环和密封件，若损坏，应更换新件。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统（3）VT

44、EC电磁阀及液压控制活塞的检修 安装电磁阀时使用新的O形密封圈，并更换机油。 检查液压控制阀活塞，是否运动灵活，必要时清洗控制阀。二、相关知识5可变气门正时和可变气门升程控制系统使第1缸处于压缩行程上止点位置，拆下缸盖罩。用手按压第1缸的中间摇臂（进气侧），它应与主摇臂、次摇臂分离，单独运动。按做功顺序（1342）分别使各缸处于压缩行程上止点位置，依次用上述方法检查每缸的中间摇臂，结果应与上述相同。若中间摇臂不能单独运动，应将主摇臂、中间摇臂、次摇臂拆下，检查中间摇臂和主摇臂内的同步活塞是否能灵活移动。若某根摇臂需要更换，必须更换整组摇臂。（4）摇臂机构的检修三、任务实施检修VVT-i控制系统

45、 启动发动机，水温正常后路试，确实存在怠速不稳和加速不良现象，发动机有时工作正常。 连接故障诊断仪，无故障码。读取数据流，正常。 用汽油压力表检查发动机怠速时的油压为3.2 kgf/cm2，急加速油压为3.5 kgf/cm2。发动机停机5 min后检查，油压保持在2.6 kgf/cm2。这些说明油泵、油压调节器、滤清器以及各油管接头无故障。三、任务实施检修VVT-i控制系统 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。当发动机工作正常时检测，怠速状态真空表

46、读数为67.5 kPa，迅速开启关闭节气门时真空表读数在1282 kPa范围。当发动机工作异常时检测，怠速状态真空表读数在67.580 kPa范围，迅速开启关闭节气门时真空表读数在2845 kPa范围。三、任务实施检修VVT-i控制系统 当发动机在2 000 r/min时，迅速关闭节气门，真空表读数从82 kPa降至67.5 kPa，说明进、排气管本身不存在泄漏。 拆除发动机附件，打开气门室盖，检查时规链正时系统，发现时规链正时记号点准确无误，但进排气凸轮轴及轴承盖上积聚了许多积炭，凸轮轴正时机油控制阀阀芯因积炭过多而发生卡滞。 更换凸轮轴正时机油控制阀，清洗发动机油底壳和机油集滤器，更换丰田

47、原厂的机油格和机油。 启动发动机，进行冷热态路试，发动机怠速平稳，加速反应良好，原故障现象消失，故障排除。三、任务实施检修VVT-i控制系统通过对发动机数据流、油路、电路的检查，排除发动机控制系统、油路以及电路发生故障的可能性。该车怠速时真空度应为5770 kPa，迅速开启和关闭节气门时真空度应为784 kPa。分析真空表检测数值发现，发动机出现故障时，其真空度数值出现异常波动，说明配气相位发生错误导致发动机故障。机油更换周期太长引起进、排气凸轮轴即轴承盖积炭，导致凸轮轴正时机油控制阀阀芯因积炭过多而发生卡滞。彻底解决此问题的最好方法是，解体发动机，逐一清洗发动机各个零部件上的积炭。四、任务考

48、核任务名称检修VVT-i控制系统姓名日期 年 月 日VVT-i控制系统的检修要点操作中出现的问题及其原因和解决方法技能掌握程度非常熟练 比较熟练 一般熟练 不熟练教师评语：任务实践成绩 分任务三 排放控制系统检修一、工作任务工作任务检修废气再循环控制系统姓名日期年 月 日车型/车牌号生产厂家VIN制造年份发动机型号任务描述：熊女士的车是2013款本田雅阁轿车，买了快4年，行驶里程为35 000 km。最近驾驶该车时发现，冷车启动正常，热车启动困难，并伴有怠速不稳，加速不良现象。一、工作任务任务目标：学会检修废气再循环控制系统。任务准备：举升机、常用拆装维修工具和量具、故障诊断仪、万用表、待更换

49、零部件废气再循环控制系统检修步骤：二、相关知识排气污染是汽车三大公害之一，汽车排放废气的主要成分是氮氧化合物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）等，由于发动机本身的改进很难满足日益严格的排放法规和低成本等要求，现代汽车一般采用多种排放控制系统来减少汽车的排气污染，常用的排放控制系统有废气再循环控制系统、二次空气喷射系统、燃油蒸发排放控制系统、三元催化和氧传感器控制系统、曲轴箱强制通风系统等。二、相关知识1废气再循环控制系统废气再循环控制系统（EGR系统）是降低发动机废气NOx排放的一种有效措施，它将一部分排气引入进气管，与新混合气混合后，进入气缸燃烧，抑制NOx的生成，从而实现再循

50、环，并对送入进气系统的排气进行最佳控制。1）废气再循环控制系统的作用二、相关知识1废气再循环控制系统空气中的氮气（N2）与氧气（O2）在高温、高压下容易形成NOx。气缸内温度越高，排出的NOx越多。降低燃烧温度是减少NOx生成量的有效方法，通过EGR系统可使燃烧温度降低，从而有效抑制NOx生成。二、相关知识1废气再循环控制系统EGR系统的作用是对进入进气系统的废气量进行最佳控制，确保排放物中NOx含量最低。废气再循环程度用EGR率表示，即废气再循环量占缸内气体的比例，用公式表示为1）废气再循环控制系统的作用二、相关知识1废气再循环控制系统当EGR率达到15%时，NOx排放量可减少60%。1）废

51、气再循环控制系统的作用二、相关知识1废气再循环控制系统2）废气再循环控制系统的类型按控制模式不同开环控制EGR系统闭环控制EGR系统二、相关知识1废气再循环控制系统如图所示，开环控制EGR系统主要由EGR控制阀、EGR电磁阀等组成。（1）开环控制EGR系统1EGR电磁阀；2节气门位置传感器；3EGR控制阀；4冷却液温度传感器；5曲轴位置传感器；6ECU；7启动信号二、相关知识1废气再循环控制系统EGR控制阀安装在废气再循环通道中，它的作用是控制废气再循环量。EGR电磁阀安装在通向EGR的真空通道中。ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和启动等信号来控制EGR电磁阀的通电或断电。当ECU

52、控制EGR电磁阀断电时，同时接通EGR控制阀的真空通道，EGR控制阀开启，进行废气再循环。当ECU控制EGR电磁阀通电时，同时切断EGR控制阀的真空通道，EGR控制阀关闭，废气再循环停止。（1）开环控制EGR系统二、相关知识1废气再循环控制系统当发动机工作，且处于启动工况（启动开关信号）、怠速工况（节气门位置传感器怠速触点信号）、暖机工况（冷却液温度信号）、转速低于900 r/min或高于3 200 r/min（转速信号）时，ECU控制EGR电磁阀通电，停止废气再循环。除上述工况之外的其他工况，ECU控制EGR电磁阀断电，进行废气再循环控制。（1）开环控制EGR系统二、相关知识1废气再循环控制

53、系统 废气再循环量取决于EGR控制阀的开度，而EGR控制阀的开度由真空度控制。EGR控制阀开度随着发动机转速和负荷的减小而减小。 在开环控制EGR系统中，EGR率只能预先设定。发动机在各种工况下的实际EGR率不能检测。二、相关知识1废气再循环控制系统闭环控制EGR系统是通过检测实际EGR率或EGR控制阀开度，以此作为反馈控制信号来控制废气再循环的。如图所示，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，EGR率传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，ECU根据EGR率传感器信号对EGR控制阀实行反馈控制，不断调整EGR阀的开启高度，使

54、EGR率始终保持在最佳状态。（2）闭环控制EGR系统二、相关知识1废气再循环控制系统3）EGR系统的检修（1）一般检查 检查所有真空管路外观，是否有泄漏、裂缝，若有，应进行更换。 当发动机怠速时，拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空管口，应无吸力。当发动机转速高于2 500 r/min时，拆下该真空软管，发动机转速应明显增大（中断了废气再循环）。二、相关知识1废气再循环控制系统（2）EGR电磁阀检查 冷态下测量电磁阀电阻，阻值应为3339 。 当电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气时应畅通，从滤网处吹应不通。当电磁阀通电时，情况应与不通电时相反。二、相关知识1废气再循环控制

55、系统如图所示，当用手动真空泵给EGR控制阀膜片上方施加15 kPa的真空度时，EGR控制阀应能开启；当不施加真空度时，EGR控制阀应完全关闭。（2）EGR电磁阀检查二、相关知识2二次空气喷射系统二次空气喷射系统是降低汽车尾气排放的机外净化装置之一，它的作用是，在一定工况下，将一定量的新鲜空气经空气喷管喷入排气管或催化转化器，促使废气中的CO和HC与空气中的氧气接触而进一步燃烧，生成CO2和H2O，减少CO和HC的排放，同时加快三元催化转化器和氧传感器的升温，使发动机尽快进入空燃比闭环控制过程，提高发动机性能。为了区别发动机的正常进气，此系统称为二次空气喷射系统。二、相关知识2二次空气喷射系统1

56、）二次空气喷射系统的类型按二次空气供给方法不同空气泵二次空气喷射系统脉冲二次空气喷射系统二、相关知识2二次空气喷射系统如图所示，空气泵二次空气喷射系统主要由二次空气泵、发动机ECU、二次空气泵继电器、控制阀、组合阀门等组成。二次空气泵的作用是在很短时间内将空气压进排气阀后面的废气中。（1）空气泵二次空气喷射系统1空气滤清器；2二次空气泵；3发动机ECU；4二次空气泵继电器；5控制阀；6组合阀门二、相关知识2二次空气喷射系统当具备工作条件时，发动机ECU激活二次空气喷射系统工作，空气经过滤清器后进入二次空气泵，二次空气泵将空气迅速压至排气阀后。当二次空气喷射系统不工作时，热的废气停止在组合阀门处

57、，并被阻止进入二次空气泵。（1）空气泵二次空气喷射系统1空气滤清器；2二次空气泵；3发动机ECU；4二次空气泵继电器；5控制阀；6组合阀门二、相关知识2二次空气喷射系统空气泵二次空气喷射系统只是部分时间内起作用，具体如下。 冷启动后，冷却液温度在533时，空气泵二次空气喷射系统工作100 s。 热启动后怠速自诊断，当温度高于96时，空气泵二次空气喷射系统工作10 s。二、相关知识2二次空气喷射系统与空气泵二次空气喷射系统相比，脉冲二次空气喷射系统不需要动力源注入空气，而是依靠大气压与废气真空脉冲之间的压力差，使空气进入排气歧管，它能减少成本和功率消耗。（2）脉冲二次空气喷射系统二、相关知识2二

58、次空气喷射系统如图所示，当发动机以较低转速运转时，ECU控制电磁阀打开，进气歧管真空吸起脉冲空气喷射阀的膜片，使该阀开启，由于此时的排气压力为负，空气由滤清器通过脉冲空气喷射阀进入排气口，与排出的HC进一步燃烧，降低HC排放量。当排气压力为正时，脉冲空气喷射阀内的单向阀关闭，空气返回进气管。因此，当发动机转速较低时，脉冲二次空气喷射系统降低HC排放的效果更好。（2）脉冲二次空气喷射系统二、相关知识2二次空气喷射系统从空气滤清器上拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口进行检查，当发动机怠速运转且温度在1863内时，应有真空吸力；当发动机温度高于63，启动后70 s内应有真空吸力，启动70 s后应

59、无真空吸力；当发动机转速从4 000 r/min急减速时，应有真空吸力。（1）整体检查2）二次空气喷射系统的检修二、相关知识2二次空气喷射系统（2）二次空气控制阀检查 拆下二次空气控制阀，从空气滤清器侧软管接头吹入空气，应不漏气；用手动真空泵从空管接头施加20 kPa真空度，从空气滤清器侧软管接头吹入空气应畅通，若不符合上述要求，说明膜片阀工作不良，应检修或更换。 用手动真空泵从真空管接头施加20 kPa真空度，从排气管接头吹入空气，应不漏气。若漏气，说明舌簧阀密封不良，应更换。二、相关知识2二次空气喷射系统（3）二次空气电磁阀检查 用万用表测量电磁阀电阻，阻值一般应为3644 ，若不符合，应

60、更换电磁阀。 拆开二次空气电磁阀上的软管，当电磁阀不通电时，从进气管侧软管接头吹入空气，应不通；从通大气的滤网处吹入空气，应畅通。当给电磁阀接通蓄电池电源电压时，吹气畅通情况应与不通电时相反。若不符合上述要求，应更换电磁阀。二、相关知识3燃油蒸发排放控制系统燃油蒸发排放控制系统的作用是收集燃油箱内蒸发的汽油蒸气，并将汽油蒸气引入进气歧管，与正常混合气混合后进入气缸，参与燃烧，使汽油得到充分利用，同时还能防止汽油蒸气直接排入大气而造成环境污染。二、相关知识3燃油蒸发排放控制系统如图所示，燃油蒸发排放控制系统主要由燃油箱、活性炭罐、真空控制阀、电磁阀等组成。活性炭罐和燃油箱之间设有单向阀和排气管，