任务3.3 可变配气正时系统检修-单元设计
项目4-4 可变配气正时系统的检修
听讲并回答教师的问题
附：主要知识
VTEC（Variable Valve Timing & Valve Lift Electronic Control）可变气门正时和升程电子控制系统，可使发动机在高速时，改变气门正时和升程，并由ECM电控组件控制，同时也可改变高速时进排气门开启的“重叠时间”，使发动机在高速范围时输出更大的功率。
1、教学内容
（1）可变配气正时的分类；
（2）可变配气正时的工作原理；
（3）可变配气正时控制电路的检修。
2、教师活动
（1）教师用PPT讲解相关可变配气正时的名称和图片
（2）教师用用PPT，结合黑板上板书可变配气正时的相关分类和工作原理，结合图片进行结构和原理认识。
课前将学生分成6-8个人/小组。
10分钟
（3）摇臂检查：拆下气门室盖，在压缩上止点时，用手推动3个摇臂应能独立自由动作，不应连锁。用400kPa压力的压缩空气从检查油孔处注入，并堵住泄油孔，然后把正时板推高2～3mm，这时同步活塞应能把3个摇臂连锁；不注入压缩空气，3个摇臂又分开独立动作。VTEC摇臂的检查，如图所示。
掌握可变配气正时的功能和分类
VTEC控制系统的工作可分为低速状态和高速状态两个工作过程。
（1）低速状态：发动机在低速运转时，凸轮轴油道内设有机油压力，活塞在回位弹簧的作用下处于左端，这时A、B两同步活塞正好处于主摇臂和中间摇臂内，3个摇臂各自独立运动，互不干涉。这时的2个进气门分别由主、次凸轮驱动，主摇臂驱动主气门，次摇臂驱动副气门。由于主凸轮升程长，因而气门开度大，次凸轮升程短而使气门开启很小，因而进入发动机汽缸的混合气也相对少。中间摇臂虽然受中间凸轮驱动，但对气门动作无影响。因此，发动机在低速时，VTEC不起作用。
《发动机可变配气系统检修》学习手册
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》—学习手册《发动机可变配气系统检修》学习手册知识要求《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》—学习手册4.3.1发动机可变配气系统的作用发动机可变配气系统就是由发动机电脑根据发动机运行工况的变化调整配气相位，以适应发动机运行的需要。
1.配气相位的作用为了使发动机进气充分和排气干净，进、排气门都应提前开启和延迟关闭。
用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。
配气相位可以用如图4-3-1所示的配气相位图来表示。
图4-3-1 配气相位图进气提前角：进气提前角是为了减小进气门打开时的进气阻力。
进气提前角偏小，在进气行程开始时进气门开度偏小，进气阻力大，进气量小。
反之，进气提前角偏大，由于进气门打开时，气缸内废气压力较大，会致使废气倒流回进气管，使得进气量减小。
进气提前角一般为10°～30°。
进气迟后角：进气迟后角是为了利用进气末的气流惯性进气。
进气迟后角偏小，不能充分利用进气气流惯性进气，使得进气量减小。
反之，进气迟后角偏大，会将进入气缸内的气体压回进气管，使得进气量减小。
进气迟后角一般为40°～80°。
配气相位中进气迟后角对发动机的性能影响最大。
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》—学习手册排气提前角：排气提前角是为了利用做功行程末气缸内的压力排出废气，减小排气行程所消耗的功率。
排气提前角偏小，会导致缸内废气残余量过多，排气阻力增大。
反之，排气提前角偏大，将减小发动机的输出功率。
排气提前角一般为40°～80°。
排气迟后角：排气迟后角是为了利用排气行程末的废气气流惯性排气。
排气迟后角偏小，不能充分利用废气气流惯性排气，使得缸内废气残余量过多。
反之，排气迟后角偏大，会将废气重新吸回气缸。
进气迟后角一般为10°～30°。
气门叠开角：由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进、排气门同时开启的现象，称为气门叠开。
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
《汽车发动机构造与检修》教案 项目三 配气机构检修电子教案
《汽车发动机构造与检修》教案表3・6进、排气门对气门座的同心度检查表3-7气门锥面位置检查5. 检测完毕，安装拆卸的零部件，恢复工位。
6. 填写维修记录工单，讨论修复技术方案，并汇报。
五、安全注意事项1. 实训区域内严格遵守实训室要求、规范着装、穿戴好防护用品，不嬉戏打闹，不乱丢杂物，服从指导教师安排；2. 操作过程中，有不会的、不懂的可以组内讨论或请教老师，严禁随意拆卸，暴力操作；3. 工位污物及时清洁，工具、零件及设备有序摆放；4. 操作完成后，工具、设备及时归位，清洁工位，及时完成相关数据和实训报告的填写。
附板书设计：项目三配气机构检修任务2气门组拆装与检修一、气门二、气门导管三、气门座圈四、气门弹簧五、气门锁片六、气门弹簧座七、气门油封八、气门的检修九、气门座圈检修课后反思:《汽车发动机构造与检修》教案3. 正时链条的安装与检测任务导入张先生在开着自己的2010款卡罗拉汽车行驶时发现，发动机怠速运转时发出连续不断 的、有节奏的“啪、啪、啪”的金属敲击声，于是到修理厂进行修理，修理技师经初步检测, 异响声音来自气缸盖内部，并且为机械撞击或摩擦的异响，需要拆检，判断具体故障零件。
任务准备气门传动组主要由排气凸轮轴、进气凸轮轴、摇臂、液压挺柱等组成。
气门传动组的 功用是使进、排气门能按发动机工作需求在规定的时刻开闭，并且保证有足够的开度。
一、凸轮轴1. 凸轮轴的结构凸轮轴上有进气凸轮、排气凸轮、前端轴、凸轮轴轴颈及凸轮轴位置传感器信号盘等,如图3-5所示。
现代发动机多采用凸轮轴顶置式配气机构，即凸轮轴安装在气缸盖上。
2. 凸轮轴的功用凸轮轴的功用是按一定的工作次序和配气相位及时开启关闭气门，并保证气门有足够的升程。
凸轮轴是由发动机曲轴驱动旋转，并将力传递给摇臂（或挺柱）。
教学难点教法学法 课前准备（教具、活动准备等） 1 .气门组的零部件结构组成 2 .凸轮轴的拆装检测 借助于多媒体课件，讲授气门传动组的组成与检修方法。
汽车新技术配置3可变气门正时系统-精选文档
授人以鱼不如授人以渔
可变气门正时(与举升)系统的 构造、作用与改良
四、VVT-i
朱明工作室 zhubob@
1．丰田汽车公司称为智能型可变气门正时(VVTi)，为连续可变气门正时系统，首先应用在丰田汽 车的高级房车LEXUS上，目前国产COROLLA、 ALTIS及CAMRY也已开始采用。不同的排气量与 发动机时，进气门的开启度数有不同变化， 例如COROLLAALTIS在2’-42‘BTDC时进气门开 启，50‘一10‘ABDC时进气门关闭。 2．VVT-i的设计理念与VANOS相同，都是移动 凸轮轴的位置，以改变气门正时与气门重叠角度， 只是移动凸轮轴的机构有点不同。
授人以鱼不如授人以渔
可变气门正时(与举升)系统 功能
朱明工作室 zhubob@
1-2. 一般发动机进排气门的气 门正时，在任何转速与负荷时， 都是在固定位置开闭，例如发 动机的气门正时规格是6’BTDC、 40`ABDC、3l‘BBDC与9‘ATDC 时，表示进气门在上止点前 6‘打开，下止点后40’关闭；排 气门在下止点前31‘打开，上止 点后9’关闭，如图3．1所示。 如图3．2所示为本田汽车公司 ZCSOHC发动机的气门正时， 注意其曲轴系逆转，且无气门 重叠。
授人以鱼不如授人以渔
可变气门正时(与举升)系统的 构造、作用与改良
四、VVT-i
朱明工作室 zhubob@
3．VVT-i的气门正时连续可变，只针对进气门而设计，如 图3．7所示，排气门的气门正时是固定的。气门正时虽然 连续可变，但举升是固定的。
授人以鱼不如授人以渔
可变气门正时(与举升)系统的构 造、作用与改良
授人以鱼不如授人以渔
汽车发动机构造与检修(微课版) 教案 项目3 配气机构的检修
学生互动和讨论
20分钟
四、技能训练
实验车发动机配气机构的功用、组成、类型。
正时标记的校对。
演示及实车操作
学生互动讨论和操作
70分钟
五、课堂小结
小结本次课程重点内容
10分钟
六、布置作业
布置作业及预习内容
10分钟
授课教案纲要
教师姓名
系部专业
汽车工程系
课程名称
汽车发动机机械系统检测与维修
使用教材
《汽车发动机构造与检修》
可变配气相位机构的应用
重点难点及解决方法
重点：配气相位；进气门配气相位可变控制机构；难点：WT-i和VTEC配气机构的检修。
综合素质培养
培养学生理论指导实践的能力
教学方法
理论与实验相结合
教学资源
教材、PPT课件
教学后记（对课程设置、教学计划、教学大纲、教案、教材、教学方法的建议）
教学步骤
教学内容
教学方法
学生活动
时间安排
七、复习导入新课
机体组的组成。
学生讨论
10分钟
八、知识讲授提要
配气相位；
掌握进气门配气相位可变控制机构；
掌握VVT-i和VTEC配气机构的结构及工作原理检修。
PPT及视频
老师讲解
100分钟
三、技能学习
可变配气相位机构的应用。配气正时安装方法。
VVT-i和VTEC配气机构的结构及工作原理检修
教学活动流程设计
教学步骤
教学内容
教学机构的组成。
学生讨论
10分钟
四、知识讲授提要
气门组的功用、组成、类型。气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座的结构特点、常见故障及检修方法。
教案简案2-4检修可变正时控制系统(VVT-i)
教学简案2-4检修可变正时控制系统（VVT-i）本章参考节数：6节【组织教学】检查学生出勤，作好学生考勤记录。
分好学习小组，选出小组长。
强调学生学习的主体性，强调小组讨论与合作，正确制定计划并实施，小组长起学习组织者作用。
强调实习纪律，做好安全文明生产。
【课题导入】由于节能与环保的要求，汽车电子控制系统应运而生。
传统的配气系统有什么不足之处？可变正时控制系统（VVT-i）有什么优点，如何有效解决此问题？【讲授新课】（3课时）一、可变正时控制系统（VVT-i）总体组成和工作原理1、传统的配气系统有什么不足之处？可变正时控制系统（VVT-i）有什么优点，如何有效解决此问题？2、可变正时控制系统（VVT-i）有什么优点？引导学生认识可变正时控制系统（VVT-i）系统总体组成和工作原理。
二、掌握可变正时控制系统（VVT-i）的检测。
1、认读可变正时控制系统（VVT-i）控制电路。
2、检测可变正时控制系统（VVT-i）故障码和主要数据，查阅维修手册，判断故障和分析原因。
三、知识拓展：其他类型的可变正时控制系统。
了解其他类型可变正时控制系统，比较它们之间的异同和优劣。
【技能训练】（2课时）一、目标任务掌握可变正时控制系统（VVT-i）检修。
二、分组操作1、在丰田花冠实训车或者相关实验台架上查找可变正时控制系统（VVT-i）的主要部件和主要传感器。
2、认读可变正时控制系统（VVT-i）电路，小组合作制定检修计划并予以实施。
三、巡回指导1、观察每个小组的计划制定和学习进展。
2、及时恰当引导，讲解个别难点。
3、注意学生学习的安全操作。
【课程评价】（1课时）本次课主要讲解了可变正时控制系统（VVT-i）的基本结构和工作原理，可变正时控制系统（VVT-i）工作的三个过程，可变正时控制系统（VVT-i）电路图认读、故障码读取和主要数据的测量；查阅维修手册，分析测量数据并对常见故障的原因进行分析。
小组讨论在可变正时控制系统（VVT-i）检测计划的制定和实施方面有什么成功的地方和需要改进的地方。
发动机微机控制可变配气机构的检修
情境4 发动机微机控制进气系统的检修
学习单元4.1 发动机微机控制怠速系统的检修 学习单元3.2 发动机微机控制可变进气系统的检修 学习单元4.3 发动机微机控制可变配气机构的检修 学习单元3.4 废气涡轮增压系统的检修
发动机微机控制可变配气机构的检修
学习情境4 进气不良故障诊断
习
1. 简述大众、奥迪公司VVT机构的工作原理。
2．简述对大众、奥迪公司VVT机构的测试项目和过程。
知识拓展
1. 本田汽车公司的可变配气机构 2. BMW公司的可变配气机构
发动机微机控制可变配气机构的检修
发动机微机控制可变配气机构的检修 4.3.2可变配气机构的类型
按照控制方式
电控液压式 离心机械式
按照控制方法
凸轮轴控制式 摇臂控制式
可变凸轮轴角度式 凸轮轴轴向可移式
发动机微机控制可变配气机构的检修 4.3.3可变配气机构的结构与工作原理
1．本田i-VTEC的结构
学习单元4.1 发动机怠速系统检修 学习单元4.2 发动机可变进气系统检修 学习单元4.3 发动机可变配气机构检修 学习单元4.4 废气涡轮增压系统检修
发动机微机控制可变配气机构的检修
发动机微机控制可变配气机构的检修
学
习
1
导
航
2
3
3
5
6
3
任务载体 学习要求 理论知识 实践技能 案例分析 学习小结 自主学习
发动机微机控制可变配气机构的检修 4.3.5可变配气机构的检修
检查前提 控制过程的检查 检查进气凸轮轴调节器 凸轮轴调节器电磁阀的诊断仪检查 凸轮轴调节器电磁阀的电气检查
发动机微机控制可变配气机构的检修 4.3.5可变配气机构的检修
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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；
3.能对可变配气正时系统器件和电路进行修复或更换，并能对发动机进行运行测试、检查和评估修复质量。
1.可变气门正时技术（VVT-i）组成和工作原理；
2.可变气门升程（V-TEC技术）组成和工作原理；
3.可变配气正时系统器件检测的原则与方法；
4.其它典型正时技术。
1.能自主学习新知识、新技术，整理收集各种信息资源；
2.能叙述各电路或器件的检测方法与正常数；
3.会阅读维
修手册。
正确选用工具与耗材。
20
聆听学生关于故障车辆检修流程介绍。
各小组介绍诊断流程，并指出对方不足之处。
20
对各小组方案提出修改意见，尤其是检修方法与参数确定，注重学生诊断思路的提高。
准备相应工具与耗材。
聆听教师点评，修改诊断流程图，确定诊断与维修方案。
3.修改工单内容。
1.完善工单资讯内容的填写；2.能看ຫໍສະໝຸດ 电路图。40计划与决策
制订检修方案
巡看学生讨论过程，接受学生咨询，下发白图纸。
小组探究，翻阅技术资料，制定故障诊断流程图。
1.黑板、白纸、张贴磁条、夹板、Ipad；
2.实训指导书，技
术手册。
任务驱动法
角色扮演法
现场教学法
图片展示
小组探究
1.能制订维修流程图。
课程单元教学设计
一、教案头
单元标题：可变配气正时系统检修
单元教学学时
6课时
在整体设计中的位置
第9次
授课班级
捷豹路虎合作1301
上课地点
捷豹路虎楼
教学目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆故障信息，确认故障现象。
2.能看懂可变配气正时系统控制电路图，会对电路和器件进行检测，测试并正确记录、分析各种检测结果（电源电压、信号电压与搭铁信号等），作出故障判断，并制订正确的维修计划。
20
3.6S要求
6S要求，监督学生清理工位。
现场整理，工具收纳，卫生清扫。
6S要求
10
评价与反馈
1.总结点评
2.评定成绩
1.老师点评与总结；
2.评定成绩；
3.Q&A。
1.小组内评；
2. Q&A。
评分表
讲解点评
1.操作工单；
2. Q&A；
3.现场6S。
10
作业
完成课后理论测评
课后分析
port timing－配气相位
CKPS－曲轴位置传感器
CKP－Crank shaft Position：曲轴位置
FIA－Fuel lnjection Air：燃油喷射进气
IN－Intake：进气
Airintake valve－进气门
air outlet valve－出气门
二、单元教学进度
步骤
主要内容
2.问答学生提问。
1.小组协同，拆装VVT-i与V-TEC系统，完成故障检修，记录维修过程数据。
2.填写操作工单；
1.操作工单填写得当；
2.工具使用的准确与规范性。
3.故障是否排除；4.实训动作是否准确。
40
2.评价修复质量
教师检查故障车辆修复质量
1.学生试车，展示故障车辆修复成果；
2.完善操作工单。
3.视频、操作工单，网络学习资料，英文技术资
料。
任务驱动法
角色扮演法
现场教学法
问题引导
卡片展示
视频演示
小组探究
10
2.信息获取
监控学生试车过程，强调安全操作，并记录故障现象。
小组协同，车辆防护、试车，确认故障，获取故障信息，填写工单内容。
能确认故障现象，并正确填写操作工单
10
1.通过网络发给学生指导书和维修手册；
2.有较强的口头与书面表达能力、沟通能力；
3.有团队精神协作精神，能对工作任务进行分析、计划、决策，并有效组织实施；
4.能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的辅料、废气、废液好和损坏零部件。
能力训练任务
可变气门正时技术（VVT-i）检修
案例
4S店接到一台捷豹轿车，装用V8电喷发动机。车主反映发动机怠速不稳、转速偏低，发动机运转声音较闷，故障灯不亮。
请帮车主将车修复。
教学组织
1.学生每组5人，共2组，设组长一名，分工协作；
2.各小组做好记录，选派代表展示学习结果；
3.学生评议各小组展示的学习成果；
4.教师对每个小组学生活动作出评价。
教学方法
讲授、任务驱动法、角色扮演法、现场教学法、问题引导法
工具媒体
教学资料：课件、演示视频、操作工单、实训指导书、汽车维修手册、评分标准。